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赖氨酸和蛋氨酸的判定与合理使用

作者:来源:时间:2008-06-10 15:02点击:

 氨基酸是构成蛋白质的基本单位,由于构成蛋白质的氨基酸的数量、种类和排列顺序不同而形成了各种各样的蛋白质,因此,可以说蛋白质的营养实际是氨基酸的营养。蛋白质与氨基酸在生命过程中起着相当重要的作用,涉及动物代谢的大部分以及与生命攸关的多种化学反应。
目前,在各种生物体中发现的氨基酸已经有180余种,但常见的构成动、植物体蛋白质的氨基酸仅有20种。这些氨基酸中有一类是动物自身不能合成或合成的量不能满足动物需要,必须由饲料来提供的氨基酸,我们称之为必需氨基酸,如禽类的必须氨基酸有赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、亮氨酸、精氨酸等13种,而猪的比氨基酸有10种;其中,部分必需氨基酸在饲料或日粮中不能满足动物的需要,且由于这些氨基酸的不足,会限制日粮中其它氨基酸在动物体内的利用。我们称这一些氨基酸为限制性氨基酸。
限制性氨基酸可能是一种,也可能是几种,饲料或日粮中某些氨基酸的含量与动物对其的需要量的比值越低,则其缺乏的程度越大,对其它氨基酸的限制作用就越强,对蛋白质的营养价值与利用率的影响也就越大。为此,根据饲料或日粮中氨基酸的缺乏程度不同,我们将缺乏最严重的称为第一限制性氨基酸,其余依次类推为第二、第三……限制性氨基酸。通常情况下,植物性饲料中赖氨酸、蛋氨酸是第一、第二限制性氨基酸,色氨酸、苏氨酸则为第三、四限制性氨基酸。以谷实为主的猪日粮中最缺乏的是赖氨酸,鸡则为蛋氨酸。所以,两者在一般情况下,分别为猪、鸡的第一限制性氨基酸。
由于天然饲料中氨基酸的差异较大,使用氨基酸添加剂,可平衡或补足畜禽生产所需要的氨基酸,从而保证配合饲料中各种氨基酸有足够的数量和适合的比例。为此,添加氨基酸已作为提高饲料蛋白质利用率的有效手段,以此使氨基酸成为用量最大的一类添加剂。根据FAO估计,当前全世界对限制性氨基酸的需要量:赖氨酸为500万t、蛋氨酸为400万t、苏氨酸370万t、色氨酸120万t。目前全世界蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸的产量分别为40万t、20余万t 和1 000余t。用作饲料添加剂的比例分别是60%、80%~90%与10%。由此可见,赖氨酸和蛋氨酸是目前配合饲料中常用的单体氨基酸,也是经济上具有添加效益的单体氨基酸。
赖氨酸和蛋氨酸添加剂的作用特异,价格较高,且目前大多数为进口产品,在市场流通中,不断有假冒伪劣产品出现。如掺入石粉、淀粉、面粉、硼砂、味精等。在有氨基酸自动分析仪的情况下,利用氨基酸自动分析仪可准确地测定氨基酸的含量并依此判定其优劣与真伪。但一般的生产单位往往不具备这样的条件。为此,准确地判定和合理的使用限制性氨基酸,特别是赖氨酸和蛋氨酸,就显得尤为重要。下面,介绍几种简易的氨基酸判断法。
1 L―赖氨酸盐酸盐
1.1 理化特性
L―赖氨酸盐酸盐是赖氨酸是主要商品形式。分子式为C6H14N2O2。HCI,相对分子量为182.65。易溶于水,难溶于乙醇、乙醚,水溶液pH值为5~6,熔点为263~264℃。
1.2 感官检测
纯品的L―赖氨酸盐酸盐添加剂为白色或淡褐色小颗粒或粉末,无味或稍有特殊气味,放入口中带有酸味,无涩感。假的L―赖氨酸盐酸盐气味不正,具有杂质样涩感,有些还有尿素刺鼻气味或芳香气味。
1.3 简易检验
1.3.1溶解性检验:根据赖氨酸易溶于水的特性,可做溶解性检验。称取1 g样品放入烧杯,加入50 ml蒸馏水,轻轻搅拌,真赖氨酸完全溶解,溶液澄清无沉淀物。若溶解不完全、溶液浑浊或有残渣出现,则可能有搀假成分。将烧杯放在电炉上加热,若溶液变稠成糊状,说明样品掺有淀粉类似物。
1.3.2灼烧检验:将1g左右的赖氨酸放入瓷质坩埚中,在电炉上灼烧,真赖氨酸会散发出类似羽毛燃烧时产生的气味,搀假赖氨酸一般气味较淡或不具有这种气味。待坩埚内样品燃烧无烟后,将坩埚移人茂福炉,在550℃温度条件下灼烧2~3 h左右,真赖氨酸灼烧残渣应在0.3%以下,肉眼几乎看不见残渣。若残渣较多,则可能为搀假赖氨酸。
1.4确认试验
1.4.1氨基酸的鉴别:称取试样0.1 g,溶于100 ml水中,取此溶液5 ml,加1 ml0.1%的茚三酮溶液,加热3 min后,加水20 ml,静置15 min,溶液呈紫色。
1.4.2氯化物鉴别:称取试样1 g,溶于100 ml水中,加0.1 mol硝酸溶液,即产生白色沉淀。取此沉淀加(1+9)硝酸溶液(1份体积的浓硝酸和9份体积的蒸馏水混合),沉淀不溶解。取此沉淀加入过量的(1+2)氨水(1份体积的浓氨水加2份体积的蒸馏水),则溶解。
1.4.3测氮法鉴别:赖氨酸的分子量为182.65,含有两个氮元素,其理论含氮量为2×14÷182.65×100% = 15.3%。将此理论值乘以商标上标明的纯度,即得出试样赖氨酸所应达到的含氮量。采用饲料检测中常规的凯氏定氮法,可以测出试样赖氨酸的含氮量,与其理论值进行比较,误差在一个含氮单位左右为正常,若实测值比理论值高或低2个含氮单位则说明是伪劣品。
2 DL―蛋氨酸
2.1 理化特性
蛋氨酸是一种中性氨基酸,也叫甲硫氨基酸。D型与L型有相同的生物活性。常用的蛋氨酸是DL型。蛋氨酸的分子式为C5H11NO2S,相对分子质量是149.22,易溶于水、稀酸、稀碱,微溶于乙醇,不溶于乙醚。熔点281℃,其1%水溶液pH值为5.6~6.1。
2.2 感官检测
蛋氨酸外观白色或浅黄色结晶,有的呈长棱形,具有反光性。略带有硫化物的特殊气味。纯品蛋氨酸颜色较为一致。有滑腻而无粗糙感,放入口中略带有甜味,无涩感。一般假的蛋氨酸手感粗糙,不滑腻。
2.3 简易测定法
2.3.1溶解性检验:取蛋氨酸1 g放入烧杯中,加入50 ml蒸馏水,蛋氨酸纯品几乎完全溶解,无残余物,溶液透明。
2.3.2稀酸、稀碱溶解性检验:利用蛋氨酸溶于稀酸、稀碱的特性,用两个250 ml的烧杯,分别加入(1+3)盐酸和40%的氢氧化钠溶液各50 ml,再在两个烧杯中分别加入蛋氨酸1 g,真蛋氨酸溶于上述溶液,且溶液澄清,搀假蛋氨酸一般在溶液下部有白色沉淀,上部液体浑浊。
2.3.3静电识别法:用铝制或塑料汤匙插入待测样品中,转动几下后将汤匙拿出。真蛋氨酸往往可见到类似静电作用的现象,即闪光的结晶象针、芒一样有规则地吸附在汤匙表面。
2.4确认试验
2.4.1取试样25 mg,加1 ml无水硫酸铜饱和溶液(将硫酸铜溶于1 mol硫酸溶液中,边加变搅,使硫酸铜充分溶解,直至溶液中硫酸铜不再溶解)溶液呈黄色。
2.4.2取试样0.1 g,溶于100 ml蒸馏水中,摇匀,静置15 min,真蛋氨酸溶液呈紫红色。否则,则为搀假物。
3 赖氨酸、蛋氨酸的合理使用
3.1 选择剂型,注意有效含量
在市售的赖氨酸中,有一种DL型,其中含有相当数量的D型赖氨酸,L型只是其中的一部分。由于动物体内只能利用L型赖氨酸,而D型不能被利用,故在使用时要计算其真正被动物利用的L型赖氨酸的含量。
商品标明L―赖氨酸的纯度是98%,但其中L―赖氨酸的含量为78%,所以在计算添加量时应当按照78%的含量计算。如:日粮中需添加L―赖氨酸0.1%,需要用商品L―赖氨酸盐酸盐为:0.1%÷78% = 0.128%,即在饲料中添加0.128%的L―赖氨酸盐酸盐。
DL―蛋氨酸的活性成分为98%或98%以上,故在添加时不必折算。
目前工业生产,作为添加剂使用的还有蛋氨酸羟基类似物(DL―MHA),又称液态羟基蛋氨酸。化学名称是DL―2―羟基―4―甲硫基丁酸。产品外观为褐色黏液。使用时可用喷雾器将其直接喷入饲料后混合均匀。其效果相当于蛋氨酸的65%~88%。另有DL―蛋氨酸羟基类似物钙盐(MHA-Ca),是用液态羟基蛋氨酸与氢氧化钙或氧化钙中和,经干燥、粉碎后制成。作为蛋氨酸的替代品,其效果相当于蛋氨酸的65%~86%。
3.2 选择使用对象,满足添加量
氨基酸添加剂的使用,一般是针对单胃动物,即在猪、禽类中使用的较多。因为成年反刍动物的瘤胃能够将饲料蛋白质进行重新改组,其蛋白质的营养实质是瘤胃微生物的营养,故一般不使用氨基酸添加剂。
在使用氨基酸添加剂时,一定在注意首先满足第一性限制性氨基酸的需要,再依次考虑其它限制性氨基酸。即一般猪的第一、第二限制性氨基酸是赖氨酸和蛋氨酸,禽类的第一、第二限制性氨基酸是蛋氨酸和赖氨酸。此外,赖氨酸有苦味,会影响仔猪的采食量,所以,仔猪饲料用L―赖氨酸盐酸盐时要限量。 
 

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