□盧 丹,王金偉,王玉豪,張 聰,韓福亮
(1.山東亞太海華生物科技有限公司 山東 濟南 250000;2.濟南闊達生物科技有限公司 山東 濟南 250000)
半胱胺(Cysteamine,CS)又名2-巰基乙胺,是輔酶A的重要組成部分,能有效調(diào)節(jié)機體的生命活動。半胱胺具有促進機體生長、增強體內(nèi)代謝、提高免疫性能、促進消化吸收等多重生物學(xué)功能,但由于含有巰基和氨基,具有很高的生理活性,在使用過程中極易變質(zhì)。
在飼料應(yīng)用上常用半胱胺鹽酸鹽作為替代,但由于半胱胺鹽酸鹽適口性差,且在飼料加工過程中易受溫度、pH值及金屬離子(Fe2+、Cu2+)等影響變性,限制了其在飼料行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
半胱胺鋅是通過半胱胺鹽酸鹽與硫酸鋅在一定條件下反應(yīng)制得的產(chǎn)品,兼具半胱胺鹽和有機鋅的優(yōu)勢,利用協(xié)同作用可提高二者的利用率,起到增強代謝、提高生命活動的作用[1]。
(1)促進動物生長,提高瘦肉率。半胱胺可通過耗竭體內(nèi)生長抑素促進動物生長,通過抑制脂肪合成酶合成,降低動物體脂肪合成提高瘦肉率,進而提高胴體品質(zhì)[2]。
(2)增強代謝,抵抗疾病。半胱胺可參與細胞凋亡和上皮細胞的分化,同時鋅元素作為機體必需的微量元素,參與體內(nèi)多種酶的合成,防止細胞膜氧化,參與蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)代謝活動,提高機體抵抗各種疾病的能力[3]。
(3)促進消化,提高消化率。半胱胺鋅可以顯著降低血液中血清脲氮(BUN)的水平,并改善血液中INS水平,進而提高營養(yǎng)限制型發(fā)育遲緩豬的生長性能;顯著提高豬干物質(zhì)、粗蛋白和粗脂肪的表觀消化率,促進養(yǎng)分的消化吸收[4];顯著提高豬血液中T淋巴細胞轉(zhuǎn)化率,提高血液中免疫球蛋白IgA和IgG水平,提高其免疫性能并降低豬腸道中大腸桿菌等有害菌數(shù)量,改善胃腸道微生物環(huán)境,進而提高動物免疫性能[5]。
研究旨在證明半胱胺鋅較半胱胺鹽酸鹽在飼料加工中具有更穩(wěn)定、不易變質(zhì)的性能。因在飼料生產(chǎn)中會添加礦物質(zhì)微量元素,而半胱胺有遇鐵變綠的特性,故采用鐵粉進行驗證。
分析天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)、半胱胺鋅(實驗室自制)、半胱胺鹽酸鹽(C2H7NS·HCl,石家莊市古橋化工有限公司)、鐵粉、無水乙醇、冰乙酸、碘、碘化鉀、淀粉指示液及國藥試劑。
稱取10 g半胱胺鋅和半胱胺鹽酸鹽各3份,放入100 mL燒杯中,分別作為空白對照、加入1%鐵粉、加入2%鐵粉,觀察測定。
采用碘量法檢測有效成分半胱胺的含量。
1.3.1 化學(xué)試劑
95%乙醇溶液,6 mol/L冰乙酸溶液,0.1 mol/L碘標準液(13 g碘和36 g碘化鉀,定容至1 L),5 g/L淀粉指示劑。
1.3.2 試驗步驟
準確稱量0.2 g樣品于250 mL錐形瓶中,加入5 mL乙醇溶液、20 mL水和3 mL冰乙酸溶液,振蕩10 min使之充分溶解,加入2 mL淀粉指示劑,用碘標準液滴定至藍色為終點,30 s內(nèi)不褪色,記錄所消耗的碘標準液的體積。
1.3.3 計算
有效成分半胱胺的含量計算見下式。
式中:C為碘標準溶液的濃度,mol/L;V為滴定半胱胺時所消耗的碘標準溶液的體積,mL;m為樣品的質(zhì)量,g。
試驗樣品變化見表1、圖1。
不同天數(shù)半胱胺含量及損耗率分析值見表2。
表1 試驗樣品隨時間變化一覽表
圖1 半胱胺鋅與半胱胺鹽酸鹽D1與D7感官狀態(tài)對比圖
依據(jù)表2中半胱胺的有效含量變化可以看出,空白條件下,半胱胺鋅和半胱胺鹽酸鹽中有效含量的變化趨勢都非常緩慢;但存在鐵粉的條件下,隨著鐵含量增加,半胱胺鋅中有效含量流失加快,有效含量雖都降低,但幅度不大;半胱胺鹽酸鹽在空白條件下變化趨勢較半胱胺鋅快,且在鐵粉存在的情況下有效含量急劇減少,在第7 d完全喪失活性,說明半胱胺鹽酸鹽已完全與鐵粉反應(yīng),完全變質(zhì)。
依據(jù)表2中半胱胺的損耗率變化可以看出,相同條件下,半胱胺鋅中有效含量的損耗率要遠遠低于半胱胺鹽酸鹽。
結(jié)合表2可以看出,7 d后半胱胺鋅中的半胱胺含量的損耗率為15.28%,而半胱胺鹽酸鹽的含量損耗率達到了27.47%,穩(wěn)定性遠遠低于半胱胺鋅。在加入鐵粉的情況下,7 d后半胱胺鹽酸鹽的含量損耗率達到了100%,而半胱胺鋅的損耗率只有17.99%,且包含加入鐵粉所帶來的稀釋的影響[6-7]。
在飼料生產(chǎn)加工過程中,添加營養(yǎng)性飼料添加劑,如銅、鐵、錳、鋅等礦物質(zhì)微量元素是必然的,而半胱胺中活性基團的存在,極大限制了半胱胺在飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用。
試驗表明,以半胱胺鹽酸鹽為原料,通過配位反應(yīng)與金屬元素鋅結(jié)合,對其中的巰基進行化學(xué)修飾,合成出半胱胺鋅,既保留了半胱胺原有的特性,又有效提高半胱胺類產(chǎn)品的穩(wěn)定性,兼具補鋅的功能,擴大了半胱胺類產(chǎn)品的應(yīng)用范圍,對新型飼料添加劑的研發(fā)具有重要的創(chuàng)新意義。
表2 不同天數(shù)半胱胺有效含量及損耗率分析值