■周建群 黃潤均 王 軍 黃云蘭 韋雅玲 徐凡狀

（1.南寧市澤威爾飼料有限責任公司，廣西南寧 530221；2.桂林理工大學南寧分校，廣西南寧 530001；3.四川農業(yè)大學，四川雅安 625000）

飼料添加劑有機微量元素除了作為微量元素一般營養(yǎng)的價值以外，還有其它特殊的價值，馮定遠教授曾提出有機微量元素有八方面的特殊價值。近年來，有機微量元素發(fā)展很快，產品種類繁多，但是產品質量高低互見，良莠不齊。

有機微量元素的合成和生產，受到許多因素的影響，這些因素不僅影響產品的質量，也影響產品的成本。目前常用的生產工藝有液相絡合反應、固相絡合反應和載體吸附。同一種有機微量元素添加劑采用不同的生產工藝生產，或者同一種生產工藝其生產參數(shù)不同，產品質量都有很大的差別。如何盡快建立行之有效的有機微量元素質量評價體系是專業(yè)領域和業(yè)界的當務之急。

1 螯合純度體系的建立

1.1 評價有機微量元素優(yōu)劣的方法

目前評價有機微量元素常用的體系方法有：螯合率、螯合穩(wěn)定常數(shù)和螯合強度。

這些方法能否用于體內游離態(tài)和絡合態(tài)元素的檢測有待于進一步研究。目前，國際上尚無統(tǒng)一的可靠的方法檢測有機微量元素的絡合(螯合)率和絡合(螯合)強度，這也是造成有機微量元素產品質量檢測困難的關鍵原因。實際上，研究建立有機微量元素產品質量檢測體系是各國科學家共同關注的焦點問題，也是推動有機微量元素在飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)中廣泛應用的關鍵所在。因此，有必要提供檢測方便且更有說服力的指標來評價有機微量元素質量。

1.2 螯合純度是評價有機微量元素質量的金標準

我們提出純度的概念，其意義是指有機微量元素中已絡合（螯合）的物質占該物質含量的百分比值。從其概念中即可發(fā)現(xiàn)，螯合純度不再是簡單地評價各種組分情況，而是有機結合了螯合物純度和螯合率兩個概念，能夠直接反映有機螯合物質量的優(yōu)劣。

其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下兩個方面：①解決了螯合率僅僅用金屬離子評價的局限性。②結合了有機物純度，有效屏蔽了有機物其它雜質如SO42-以及水分等的干擾，確保產品的高純度。

螯合率與螯合純度呈顯著正相關關系。其計算公式如下：

如果絡合物純度不純，其中含有的絡合成分不盡相同，該產品的吸收率、生物利用率和其生物功能是不同的。

2 有機微量元素螯合純度檢測方法

螯合純度的檢出，必須要有科學的方法評價其準確性。可以用如下方法定性、定量地評價有機微量元素的螯合純度。

2.1 有機溶劑萃取定性檢測法

根據(jù)有機微量元素不溶于無水甲醇的原理，用甲醇萃取有機微量元素，再在萃取液中滴加NaOH溶液，根據(jù)是否形成氫氧化物沉淀可以作為純度的定性檢測。

如圖1中，甘氨酸鐵通過該方法檢測，可得知高純甘氨酸鐵無沉淀，而普通的或者未完全絡合（螯合）的甘氨酸鐵，則形成大量沉淀。

圖1 不同甘氨酸鐵甲醇萃取滴加NaOH定性法

2.2“各種成分測定總加和”法

目前，大多數(shù)有機微量元素的含量檢測只以其金屬元素含量來折算，對其它的有效組分，特別是有機配體并沒有檢測。如把絡合物各組成成分都測定出來，把測定值加和起來可得到該物質的含量和純度。

如表1所示，富馬酸亞鐵中全部的組分為亞鐵、富馬酸、三價鐵、水分、重金屬和硫酸根，其中，有效組分為亞鐵和富馬酸，將這兩項指標加起來，得到的數(shù)值可以判斷該產品的純度。

表1 各種成分測定總加和法

2.3 X衍射圖譜法

X衍射法是評價有機物純度最為有效和直接的方法。如圖2所示，蛋氨酸標準譜圖中的峰，高純蛋氨酸鋅（2∶1）在相對應的位置均有出現(xiàn)，沒有出現(xiàn)硫酸鋅的峰，并且沒有其它雜峰，說明產品的晶型很好，純度很高。而在圖3中，蛋氨酸標準譜圖中的峰，蛋氨酸鋅（1∶1）在相對應的位置均有出現(xiàn)，但在蛋氨酸鋅（1∶1）譜圖中也有硫酸鋅的峰出現(xiàn)，說明蛋氨酸鋅（1∶1）產品中仍含有硫酸鋅。

圖2 高純蛋氨酸鋅（2∶1）X衍射圖

圖3 蛋氨酸鋅（1∶1）X衍射圖

2.4 顯微鏡檢圖譜法

隨著新型檢測技術的發(fā)展，我們可以通過電子鏡檢技術檢測物質形態(tài)，也可以通過顯微鏡檢發(fā)現(xiàn)物質組成。如圖4所示，甘氨酸鐵產品晶體形狀完整、單一，表明合成的螯合物質成分一致，純度較高。

圖4 有機微量元素顯微鏡檢圖示

2.5 熱重分析法

熱重分析法主要確定絡合物的物性參數(shù)與溫度的關系，特別是研究絡合物中水分子的結合狀態(tài)，在確定絡合物分子的幾何構型方面具有重要作用。

熔點是物質的特有屬性，是物質從晶相變?yōu)橐合鄷r的溫度。熔點測定在研究開發(fā)和質量控制中被用來鑒定各種物質和檢測純度。在制藥工業(yè)中，常通過測定熔融溫度來鑒定原料的純度。即使純度只有稍許不同，也能觀察到熔點的熔距變化，這將確保物質純度的正確鑒別，不同純度螯合物溶融特征評價見表2。

表2 不同純度螯合物熔融特性評價

如圖5熱重測定顯示：兩種樣品在148～150℃溫度時，均出現(xiàn)結晶水蒸發(fā)吸熱峰，但失重卻有明顯不同，甘氨酸鐵Ⅰ型失重差值為0.3 mg，甘氨酸鐵Ⅱ型失重差值為1.27 mg，這說明后者失重為前者的4倍，前者失去的水分為后者的1/5，這恰能證明我們給出的分子結構Ⅰ型結構含2個結晶水,Ⅱ型結構含10個結晶水。200℃后甘氨酸鐵Ⅰ型、Ⅱ型的分解失重吸收峰是一致的,但失重有差異,說明甘氨酸含量是有差別的。

3 有機微量元素純度的應用和實踐

螯合物的純度高低，直接影響其應用過程中的生物功效。純度高的產品，可以提高動物的吸收率、控制雜質率，增強生物功效，這也即是螯合物品質標準是以螯合物純度（螯合率）為第一關鍵技術指標的根本所在(見圖6～圖8)。

3.1 更安全

高純有機微量元素用液—液絡合反應，經過結晶、重結晶除雜的生產工藝處理，原料中有毒有害重金屬Pb、As等雜質在螯合物中的含量也降低了。

3.2 更環(huán)保

經四川農業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所試驗證明，使用高純度有機微量元素可有效降低糞便中鐵排泄量，并協(xié)同減少銅、鋅的排泄量，尤以甘氨酸鐵效果最為顯著。

高純有機微量元素添加量少，減少了資源的浪費，同時也降低了微量元素在糞便中的排泄量，改善了環(huán)境污染的問題。

圖5 熱重天平分析不同甘氨酸鐵

圖6 無機微量元素與高純蛋氨酸微量元素重金屬的差異

圖7 高純有機微量元素的使用減少微量元素的排泄量

3.3 更高效

圖8為四川農業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所吳德教授指導的高純型甘氨酸鐵和普通型甘氨酸鐵在仔豬上的應用，由圖8可知，通過日增重、料肉比、腹瀉率和腹瀉指數(shù)等生物效價的對比，高純甘氨酸鐵的各項指數(shù)均比普通甘氨酸鐵的更好。

圖8 高純甘氨酸鐵與普通甘氨酸鐵的效價對比

4 結語

綜上所述，純度是有機微量元素絡（螯）合物的品質金標準，唯有純度才有安全與生態(tài)友好。純度就是對評價有機微量元素絡（螯）合物的大膽創(chuàng)新。為實現(xiàn)此目的，規(guī)范絡合生產過程，強調采用結晶、重結晶除雜生產工藝，這是十分關鍵的步驟。因此，呼吁同行更加關注有機微量元素產品的純度；同時建立起相應評價檢測體系，以保證最大效值的發(fā)揮有機微量元素應有的作用。