[發明專利]一種用牛皮制備金屬離子氨基酸螯合物的方法

有效

• 申請號: 201110104982.5
• 申請日: 2011-04-26
• 公開（公告）號: CN102217711A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 趙國琦;袁宇;霍永久;徐嗣昌;金曉君;鄧波波
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: A23K1/16
• 分類號: A23K1/16;A23K1/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于飼料加工領域，涉及一種用牛皮制備金屬離子氨基酸螯合物的方法。

背景技術

氨基酸是含有氨基和羧基的一類有機化合物的通稱。生物功能大分子蛋白質的基本組成單位，是構成動物營養所需蛋白質的基本物質。天然的氨基酸現已經發現的有300多種，其中人體所需的氨基酸約有22種，分非必需氨基酸和必需氨基酸（人體無法自身合成）。氨基酸是構成生物體蛋白質并同生命活動有關的最基本的物質，是在生物體內構成蛋白質分子的基本單位，與生物的生命活動有著密切的關系。它在抗體內具有特殊的生理功能，是生物體內不可缺少的營養成分之一。

氨基酸是構成一切生命的基礎?？茖W界一致認為，地球上一定先生成氨基酸然后再出現生命。盡管科學家早已揭示了氨基酸的化學構造，但氨基酸作為一種工業產品其發展歷史不過短短半個多世紀。谷氨酸是世界上第一個工業化生產的氨基酸單一產品。此后，科學家利用蛋白質水解法可將羽毛、人發、豬血等原料水解成為氨基酸，但這些氨基酸多為“混合型氨基酸”（由若干種氨基酸所組成）其拆分十分困難。在60年代確立的工業微生物發酵法使氨基酸工業開始起飛。此后許多種常用氨基酸品種（其中包括：谷氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸等等）均可利用微生物發酵法生產，從而使其產量大增，成本大為下降。到90年代末，全球氨基酸總產量已逾200萬噸，品種多達數十種。

許多金屬元素為動物必需的。目前已被確認的動物必需的金屬元素有十幾種，包括鐵、銅、鋅、錳、鉻等。鐵、銅、鋅、錳屬于微量元素（生物有機體中含量小于0.01%）。盡管它們在體內含量極小，但對動物的生長、發育和繁殖有重要營養作用。

無機金屬元素的研究應用相對廣泛。動物日糧中通常都加入無機鹽類物質來滿足其對金屬元素的需要，但由于其體內消化率和利用率較低,?往往超量添加，隨糞便排泄會對環境造成嚴重污染，此外無機元素之間存在復雜的拮抗作用。微量元素氨基酸螯合物被稱為第三代微量元素添加劑，是微量元素與氨基酸反應形成的有環狀結構的化合物。具有接近動物體內微量元素的自然形態，化學穩定性高，易于消化吸收，抗元素間干擾，無刺激、無毒性的優點。

金屬元素氨基酸螯合物的合成可以用可溶性金屬離子與氨基酸為原料，離子和氨基酸可以使一種或者幾種。另外可以用可溶性金屬與蛋白質水解產物在一定條件下進行反應獲得螯合物。蛋白質水解產物一般為單體游離氨基酸或和肽構成，種類復雜，用水解產物合成的微量元素氨基酸螯合物更接近元素的天然形態，并可一定程度上降低成本?？梢岳玫鞍踪|水解法可將羽毛、人發、豬血等原料水解成為氨基酸，然后再與金屬元素螯合。

在我國，制革工業歷史悠久，作為主要原料的牛皮，每年消耗量巨大。由此產生大量的下腳料，傳統上不是焚燒就是丟棄，不但造成環境污染，更是一種資源的浪費。牛皮中含有多種有用成分，如膠原、角蛋白等，都可以提取再生產一定的產品。牛皮水解產物為多種氨基酸和小肽，氨基酸包括甘氨酸、賴氨酸、蛋氨酸等。利用牛皮水解物合成動物需要的金屬離子氨基酸螯合物既可以減輕制革工業副產品的牛皮對環境污染，又能提高了動物對金屬元素的利用效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種用牛皮制備金屬離子氨基酸螯合物的方法，該方法可以解決皮革工業牛毛副產品的環境污染問題，生產的微量元素螯合物螯合率高，提高動物的微量元素的利用率。

本發明的技術方案是將牛皮先用酸水解，然后將牛皮的水解產物復合氨基酸與金屬離子螯合生產動物需要的微量元素螯合物。

一種用牛皮制備金屬離子氨基酸螯合物的方法，是將牛皮先用石油醚預處理，以除去牛皮中的脂肪，然后干燥、剪碎，用酸水解，經中和，濃縮，結晶得到復合氨基酸；再以此牛皮水解物為復合氨基酸來源，與鋅、銅、鐵、錳、鎂螯合。

具體的步驟是：

（1）從牛皮中提取復合氨基酸：用石油醚預處理牛皮，除去牛皮中的脂肪，晾干后用8mol/L～12?mol/L硫酸，按牛皮質量（g）與硫酸體積（ml）比為1:2.5～1:4，在80℃～110℃下水解，然后經中和，濃縮，結晶得到復合氨基酸；

（2）將得到的復合氨基酸與金屬元素鋅、銅、鐵、錳或鎂螯合得金屬離子氨基酸螯合物。

上述步驟（2）中，復合氨基酸與鋅、銅、亞鐵、錳或鎂螯合反應的配位摩爾比均為2:1；pH值范圍分別為7.0～8.0、6.0～7.0?、4.0～6.0、6.0～7.0和7.0～8.0；反應溫度為20～50℃；反應時間為30?min。