一種飼料添加劑N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種飼料添加劑N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅的制備方法，首先制備N-氨甲酰谷氨酸，不經(jīng)過分離，用鹽酸調(diào)節(jié)PH為4-5后，直接與ZnSO4·7H2O在80℃反應(yīng)，后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH為6.5-8.0，生成N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅。該方法具有原料價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本低，選擇性好，減少環(huán)境污染，產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種飼料添加劑的制備方法，特別涉及飼料添加劑N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅的制備方法，同時(shí)也涉及到中間產(chǎn)物N-氨甲酰谷氨酸的制備方法。
技術(shù)介紹
精氨酸是仔豬組織蛋白含量豐富的氨基酸(wuetall999 )，幼齡哺乳動(dòng)物包括仔豬，對(duì)于精氨酸有特別高的需求量(viseX1986 )。精氨酸在營養(yǎng)和代謝中起到重要作用。首先，精氨酸是組織蛋白基本結(jié)構(gòu)基石，其次，精氨酸是合成肌酸、多胺和一氧化氮的前體，有著重要的生物學(xué)重要性(wu and morris 1998 )。精氨酸是N-乙酰谷氨酸合酶 (NAGS )的變構(gòu)活化劑，由于N-乙酰谷氨酸(NAG)是氨基甲酰磷酸合成酶I的變構(gòu)活化劑，需要精氨酸在活化狀態(tài)下維持肝尿素的合成。精氨酸刺激哺乳動(dòng)物中生長激素和胰島素的分泌，在調(diào)控蛋白代謝中起到重要作用(visekl986 )。因此，精氨酸是幼齡哺乳動(dòng)物生長最大的必需氨基酸。斷奶前仔豬的小腸中精氨酸的降解很少(wu et al 1996 )。然而斷奶導(dǎo)致血液中皮質(zhì)醇突然大幅度升高，從而表現(xiàn)精氨酸酶將日糧中的精氨酸降解，斷奶仔豬日糧中的精氨酸只有60%能進(jìn)入肝門循環(huán)(wu et al 2007 )。也就是說，精氨酸的合成與仔豬的需要相比是不足的。這樣日糧中添加精氨酸會(huì)大幅提高斷奶仔豬的日增重和飼料效率(wu et al 2007 )。另外目前高產(chǎn)母豬可以排出20-30個(gè)卵細(xì)胞，但是最后只有9-15頭仔豬產(chǎn)出，因?yàn)楫a(chǎn)前損失高(Towhetal 2005 )。在家畜中，豬表現(xiàn)出最嚴(yán)重的自然發(fā)生的宮內(nèi)發(fā)育遲緩，這與日糧提供的氨基酸不能滿足懷孕下半期的需要有關(guān)。如前面所說，精氨酸在哺乳動(dòng)物的胎兒的血管生成和生長中起到關(guān)健作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，妊娠期30-114天的日糧中添加1%鹽酸精氨酸可以增加血漿中的精氨酸、鳥氨酸和脯氨酸的濃度，分別為77%、53%和30%。精氨酸處理組可增加活仔豬2頭，提高窩初重24%，為此提供了通過日糧中添加精氨酸來提高后備母豬懷孕產(chǎn)出的證據(jù)。妊娠母豬日糧中添加精氨酸，對(duì)于提高母豬懷孕產(chǎn)出有著重要的意義。在哺乳動(dòng)物胎兒期和哺乳期，精氨酸是一種必需氨基酸(wu等,仔豬精氨酸需求，營養(yǎng)學(xué)雜志2004 )。母乳中的精氨酸與哺乳仔豬自身的腸道內(nèi)源合成量不能滿足其生長的需要，精氨酸不足是限制哺乳仔豬生長的一個(gè)重要因素，哺乳仔豬生產(chǎn)對(duì)于整個(gè)養(yǎng)豬生產(chǎn)來說十分重要，如何更好的滿足哺乳仔豬的精氨酸的需要量是顯得尤為重要。精氨酸的吸收與賴氨酸等產(chǎn)生拮抗，過量服用外源性精氨酸時(shí)有腹瀉等副作用，而且精氨酸價(jià)格較貴，每噸價(jià)格高達(dá)十多萬元，直接在飼料中添加精氨酸大大提高飼料成本，因此要求另一種途徑來提高仔豬內(nèi)源性精氨酸的供給量具有重要意義。有資料表明氨基甲酰磷酸為鳥氨酸合成瓜氨酸所必須，而N-乙酰谷氨酸是N-乙酰谷氨酸合成酶(NAGS)的變構(gòu)激活劑，而N-乙酰谷氨酸合成酶是合成精氨酸的激活劑，但是在哺乳仔豬的小腸粘膜和肝臟線粒體中從N-乙酰谷氨酸合成酶的不足致使N-乙酰谷氨酸合成量的不足。因此，N-乙酰谷氨酸可能在調(diào)節(jié)哺乳仔豬小腸合成瓜氨酸和精氨酸的過程中發(fā)揮著重要作用。由于N-乙酰谷氨酸的不穩(wěn)定性，而利用其相似物N-氨甲酰谷氨酸來代替N-乙酰谷氨酸，讓哺乳仔豬每天兩次，每次50mg/kg體重的N-氨甲酰谷氨酸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)口服N-氨甲酰谷氨酸組仔豬比對(duì)照組相比增重61%，這項(xiàng)研究的成功對(duì)仔豬的快速生長起到了重要作用(wu，仔豬精氨酸營養(yǎng)，營養(yǎng)雜志-2004)。為克服N-乙酰谷氨酸的不穩(wěn)定性，本專利技術(shù)制備一種含N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅的產(chǎn)品，穩(wěn)定性強(qiáng)，可以有效提高仔豬機(jī)體內(nèi)源性精氨酸的合成，促進(jìn)豬生長和緩解斷奶應(yīng)激，提高生產(chǎn)性能。鋅分布于機(jī)體的所有組織中，其中以肌肉、肝臟、皮毛等組織中濃度較高，鋅為動(dòng)物體內(nèi)多種酶的組分或激活劑。此外，鋅還是胰島素的成分，參與碳水化合物的代謝。鋅直接參與蛋白質(zhì)和核酸的合成與代謝、細(xì)胞免疫和體液免疫，鋅對(duì)維持動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的正常功能具有重要作用。研究表明2000-3000mg/kg的鋅(來自氧化鋅)對(duì)仔豬具有促生長和抗氧化作用，可起到替代抗生素的作用，但在中、大豬階段使用高鋅沒有明顯效果。日糧中使用高鋅有兩個(gè)原因，一個(gè)是主動(dòng)添加高鋅(源于氧化鋅)，其目的是為了促進(jìn)豬生長，另一個(gè)是被動(dòng)添加高鋅，其目的是為了抵消高銅對(duì)鋅吸收的不良影響。無論是·何種原因，高鋅(尤其是氧化鋅)的使用，致使大量的鋅(90%-95%)隨糞便排入環(huán)境，給人類健康帶來直接的危害。因此高銅、高鋅已經(jīng)禁止使用。研究表明，低劑量250mg/kg來自螯合鋅具有同樣的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種飼料添加劑N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅的制備方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中存在的問題。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案是 一種飼料添加劑N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅的制備方法，包括下列步驟 第一步將尿素與碳酸鈉混合加熱熔融，冷卻粉碎，再加入谷氨酸鈉和水，加熱反應(yīng)完畢后冷卻，再用鹽酸調(diào)節(jié)PH值，制備N-氨甲酰谷氨酸； 第二步在N-氨甲酰谷氨酸的溶液中加入適量的ZnSO4 · 7H20,反應(yīng)后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值，生成的大量沉淀冷卻、過濾、洗滌、烘干后得到N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅。其中，步驟一中所述的尿素與碳酸鈉的摩爾比為2:1，熔融溫度為135°C以上，力口入適量的谷氨酸鈉，加入水的質(zhì)量為谷氨酸鈉質(zhì)量的3-4倍，反應(yīng)溫度為60-80°C，反應(yīng)時(shí)間為3-4小時(shí)，用鹽酸調(diào)節(jié)后的PH值為4-5。其中，步驟二的反應(yīng)溫度為80°C,反應(yīng)時(shí)間為2-3小時(shí),所用氫氧化鈉的濃度為20%-30%，調(diào)節(jié) PH 值為 6. 5-8。本專利技術(shù)有以下突出的優(yōu)點(diǎn) I、本專利技術(shù)采用一鍋煮的方法，不需要進(jìn)行分離、純化、過濾、 烘干，縮短了工序，節(jié)約能源，降低成本。2、在制備N-氨甲酰谷氨酸的過程中，需要大量鹽酸，而采用一鍋煮的制備方法，在制得N-氨甲酰谷氨酸的溶液中，用鹽酸調(diào)節(jié)到PH為4-5，節(jié)約鹽酸；當(dāng)加入ZnSO4 · 7H20時(shí)，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH為6. 5-8. 0，這樣排放的廢水不是強(qiáng)酸性，而是6. 5-8. 0，減少環(huán)境污染。3、本專利技術(shù)制備的N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅(ZNCG)具有NCG和補(bǔ)鋅的雙重作用，對(duì)滿足仔豬的精氨酸和鋅的需求，促進(jìn)仔豬的生長和緩解斷奶應(yīng)激，提高其生產(chǎn)性能有著重要意義。具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例I N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅的制備，其具體步驟為(I)N-氨甲酰谷氨酸的制備將60克尿素與53克碳酸鈉在135°C以上加熱熔融成液體，冷卻粉碎，加入85克谷氨酸鈉，再加入255亳升水，在60°C反應(yīng)3小時(shí)，冷卻，用 鹽酸調(diào)節(jié)PH為4時(shí)，生成N-氨甲酰谷氨酸溶液。(2)N_氨甲酰谷氨酸螯合鋅的制備在生成的N-氨甲酰谷氨酸溶液中，加入68克的ZnSO4 · 7H20,在80°C加熱反應(yīng)2小時(shí)后，用20%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH為6. 5時(shí)，生成N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅沉淀，冷卻、過濾、洗滌、烘干得到產(chǎn)品86克。實(shí)施例2 N-氨甲酰谷氨酸螯合鋅的制備，其具體步驟如下(I)N-氨甲酰谷氨酸的制備將96克尿素與84. 8克碳酸鈉在135°C以下加熱熔融成液體，冷卻粉碎，加入136克谷氨酸鈉，再加入410毫升水本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種飼料添加劑N?氨甲酰谷氨酸螯合鋅的制備方法，其特征包括下列步驟：第一步：將尿素與碳酸鈉混合加熱熔融，冷卻粉碎，再加入谷氨酸鈉和水，加熱反應(yīng)完畢后冷卻，再用鹽酸調(diào)節(jié)PH值，制備N?氨甲酰谷氨酸；第二步：在N?氨甲酰谷氨酸的溶液中加入適量的ZnSO4·7H2O，反應(yīng)后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值，生成的大量沉淀冷卻、過濾、洗滌、烘干后得到N?氨甲酰谷氨酸螯合鋅。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周應(yīng)培，劉繼根，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：長沙道勤生物科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：