半胱胺鋅在飼料生產(chǎn)中穩(wěn)定性能的研究

□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(jì)南 250000；2.濟(jì)南闊達(dá)生物科技有限公司 山東 濟(jì)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(jī)體的生命活動。半胱胺具有促進(jìn)機(jī)體生長、增強(qiáng)體內(nèi)代謝、提高免疫性能、促進(jìn)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(jī)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(qiáng)代謝、提高生命活動的作用[1]。

（1）促進(jìn)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(jìn)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(jìn)而提高胴體品質(zhì)[2]。

（2）增強(qiáng)代謝，抵抗疾病。半胱胺可參與細(xì)胞凋亡和上皮細(xì)胞的分化，同時鋅元素作為機(jī)體必需的微量元素，參與體內(nèi)多種酶的合成，防止細(xì)胞膜氧化，參與蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)代謝活動，提高機(jī)體抵抗各種疾病的能力[3]。

（3）促進(jìn)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(jìn)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(jìn)養(yǎng)分的消化吸收[4]；顯著提高豬血液中T淋巴細(xì)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(jìn)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(jìn)行驗(yàn)證。

1 材料與方法

1.1 主要設(shè)備與試劑

分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）、半胱胺鋅（實(shí)驗(yàn)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。

1.2 試驗(yàn)方法

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。

1.3 檢測方法

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(biāo)準(zhǔn)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(yàn)步驟

準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)液滴定至藍(lán)色為終點(diǎn)，30 s內(nèi)不褪色，記錄所消耗的碘標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V為滴定半胱胺時所消耗的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；m為樣品的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)現(xiàn)象

試驗(yàn)樣品變化見表1、圖1。

2.2 含量分析及損耗率

不同天數(shù)半胱胺含量及損耗率分析值見表2。

表1 試驗(yàn)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

2.3 結(jié)果與討論

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(yuǎn)遠(yuǎn)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(dá)到了27.47%，穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dá)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]。

3 結(jié)束語

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(tuán)的存在，極大限制了半胱胺在飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用。

試驗(yàn)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(jìn)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(bǔ)鋅的功能，擴(kuò)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