饲料添加剂——氯化胆碱.ppt

氯化胆碱李树京绿安祥生物技术有限公司 一 胆碱知识概述二 胆碱 甜菜碱 蛋氨酸的关系三 胆碱缺乏症四 三甲胺的危害五 氯化胆碱的质量现状六 汉威氯化胆碱的特点 一 胆碱知识概述 理化特性 氯化胆碱 CholiniChloridum 又名为氯化胆脂 三甲基 2 羟乙基 铵氯化物 固态氯化胆碱为白色结晶 液态为淡黄色 通常称为胆碱油或水剂 稍有特殊异味 分子式C5H14ClNO 分子量139 63 属B族维生素 90 以上用作饲料添加剂 水剂可与乙醇混合 几乎不用于醚和苯 有吸湿性 PH6 0 8 0 吸收二氧化碳后发出胺的臭味 一 胆碱知识概述 生理功能 胆碱首次于1849年由牛的胆汁中分离到 人们自1939年以来认识到了胆碱在营养上的重要作用 现在已成了人类食品和动物饲料中常用的添加剂 美国的 联邦法典 将胆碱列为 一般认为安全 generallyrecognizedassafe 的产品 欧洲联盟根据1991年颁布的法规将胆碱列为允许添加于婴儿食品的产品 胆碱具有甜菜碱和蛋氨酸无法取代的基本代谢功能和可取代的非必需代谢功能 一 胆碱知识概述 生理功能 基本代谢功能 作为磷脂的组成成分 是构筑和维持细胞结构所必需的 同时也是软骨基质正常成熟所必需的 是副交感神经递质 乙酰胆碱的合成前体 如对消化道 输卵管的收缩的制约 是肝脏脂肪代谢所必需的 促进肝脏脂肪以脂蛋白 甘油三酯和胆固醇 磷脂 蛋白的复合物 形式输送 脂肪酸的氧化 防止脂肪在肝脏中反常积聚 非必需代谢功能提供活性甲基 合成激素 核酸 蛋氨酸 肉碱 促进肝脏中的脂肪氧化利用 等 这种功能可与Met 甜菜碱协同 二 胆碱 甜菜碱和蛋氨酸间的关系1 化学结构式不同NH2CH3 S CH2 CH COOH蛋氨酸 CH3CH3 N Cl CH2 CH2 OHCH3氯化胆碱 CH3CH3 N CH2 COOHCH3甜菜碱 二 胆碱 甜菜碱和蛋氨酸间的关系2 蛋氨酸 蛋白质合成 细胞膜结构 胆碱 胱氨酸合成 乙酰胆碱合成 甲基供体 脂肪代谢 甜菜碱 二 胆碱 甜菜碱和蛋氨酸间的关系3 氨基乙醇 胆碱 S 腺苷蛋氨酸 甘氨酸 蛋氨酸 S 腺苷高半胱氨酸 N5 N10 甲基四氢叶酸 高半胱氨酸 甜菜碱醛 甜菜碱 甲基甘氨酸 二甲基甘氨酸 CH3 四氢叶酸 VB12 CH3 CH3 CH3 甲基携带转运过程 蛋氨酸 生物学功能 1 合成蛋白质 2 转化为胱氨酸 提供硫元素 3 提供甲基 4 脂肪代谢 在动物体内有百种以上的甲基化过程都需要蛋氨酸参与 甜菜碱 属维生素类似物 无强吸湿性 无毒 稳定 耐高温 200 具有双电荷性质和活性甲基 不破坏维生素的稳定性 其生物学功能 1 提供活性甲基 2 渗透压保护物质 减轻代谢应激 3 诱食作用 水产养殖方面 4 脂肪代谢 促进脂肪动员 脂肪酸氧化 在动物体内 它是胆碱经二次氧化作用的产物 是胆碱参与甲基代谢的中介 所以 这一过程只是循环传递甲基的过程 而不是蛋氨酸的合成途径 胆碱 甜菜碱和蛋氨酸分子中都含有甲基 甜菜碱是直接 有效的甲基供体 叶酸是甲基载体 维生素B12则与一碳单位 甲酸 丝氨酸或甘氨酸 形成甲基有关 甲基供体都与脂肪代谢有密切联系 在满足各自特有生理功能的基础上 就供甲基而言 胆碱 甜菜碱和蛋氨酸可以互相替代 按甲基含量计算 1kg97 的甜菜碱相当2 3kg50 的氯化胆碱 相当于3 75kg99 的蛋氨酸 但沈同 1980 的报道表明 某些生化反应需要不同的甲基源 1 甜菜碱替代胆碱没有实际意义 因为甜菜碱的价格较胆碱昂贵 必须保证胆碱满足总需要量的75 其余部分可以替代 2 日粮蛋氨酸不足 胆碱的添加效果明显 3 甜菜碱的生物学利用率目前还没有确定 对于玉米豆粕型日粮 甜菜碱替代蛋氨酸应在下述前提下进行 1 基础日粮中蛋氨酸满足需要的88 或总含硫氨基酸满足需要的90 以上 2 甜菜碱只能替代蛋氨酸总需要量的20 25 或总含硫氨基酸的15 以2 1 蛋氨酸 甜菜碱 比例替代为好 3 杂粕型日粮替代比例应降低 4 应激情况下添加甜菜碱有一定效果 结论 三 胆碱的缺乏症 大多数的动物都具有合成胆碱的能力 但这种能力受到动物体内与胆碱合成和分解有关的酶的活性的影响 并且受到饲料中蛋氨酸 甜菜碱 VB12等因素的影响 饲料原料中尽管存在天然胆碱 但其含量可因栽培条件的不同而不同 比如气候 品种 土壤 地域 肥料 灌溉等 若干饲料原料中氯化胆碱含量分析值同表格值的比较 化学测定值并不能显示天然胆碱的生物利用率 豆粕 油菜籽和花生粕中天然胆碱的生物利用率为83 24 和70 这些数值虽然表明了不同原料中天然胆碱的生物利用率有很大的不同 同时也表明了按表格数据配合日粮的做法中存在的问题 油菜籽中胆碱含量 6198ppm 高于豆粕和花生粕 分别为2218和1685ppm 但其利用率尚不及另二者的三分之一 一项研究证实了天然胆碱利用率的不确性 该研究中对雏鸡饲喂按化学分析值胆碱明显充足的日粮 但结果雏鸡生长仍因添加胆碱而表现显著改善 几种常见动物胆碱缺乏症 一般生长猪对添加胆碱无响应 怀孕母猪和高产奶牛需要添加胆碱 家禽日粮中 尤其幼禽日粮种必须添加胆碱 水产动物日粮中必须添加胆碱 在饲料中必须要添加胆碱 胆碱是动物体内不可缺少的营养物质 虽然大部分动物可以自身合成 但常不能满足自身需要 尤其是幼龄动物 因此 应注意外源补加 氯化胆碱是以三甲胺 环氧乙烷 盐酸为原料 在一定条件下反应生成 最后以玉米芯粉为载体制得粉剂 粒度介于20一80目之间 是饲料中胆碱添加的产品形式 氯化胆碱 氯化胆碱的稳定性和效价 稳定性粉剂或水剂在饲料中均很稳定 但对VA VD3 VE VK等均具有破坏作用 宜单独添加 效价氯化胆碱的相对活性相当于胆碱的87 故75 的氯化胆碱水剂效价为其65 25 50 粉剂为其43 5 一般在高能饲料或饲料中蛋氨酸 VB12及叶酸不足时 应增加供给量 四 关于三甲胺 三甲胺是工业合成氯化胆碱的原料之一 三甲胺的危害 1 刺激 破坏机体器官的粘膜 引起过敏反应 2 破坏肝脏中凝血酶原 动物出现出血的病症 3 易吸湿 氧化 产生腥臭味 抑制采食 使畜产品质量降低 4 抑制蛋白质和DNA的合成 五 氯化胆碱的质量现状饲料级氯化胆碱国家标准的技术要求 氯化胆碱主要质量问题 氯化胆碱含量不足三甲胺含量超标产品其他性能如水剂颜色过深 粉剂结块 流动性不好或比重不够 重金属超标二噁英问题 掺假行为向原国标检测方法提出挑战 HG2941 1999质量要求粉剂 3项含量测定方法高氯酸非水滴定法银量法基于氯化胆碱中的Cl 并非基于氯化胆碱的特异结构和理化性质 许多廉价无机氯化物和有盐酸盐 如NaCl NH4Cl 三甲胺盐酸盐等均可参与 干扰测定 目前掺假现象泛滥的一个重要原因就是利用了现行标准的这一先天缺陷 1998年以来 中国市场饲料级氯化胆碱的掺假问题十分突出 使许多用户和正规氯化胆碱生产厂家蒙受损失 而且影响到周边国家乃至其他地区的产品进出口贸易 因此 氯化胆碱的质量监测方法与质量状况也成了人们的关注热点 随着2004年氯化胆碱生产原料的涨价 生产厂经济压力大 且氯化胆碱含量测定方法修订标准未能及时出台 掺假行为又有所反弹 据一些检测实验室的不完全统计 买卖双方送检发现的不合格和掺假品约达33 45 主要造假手段在粉剂产品中加无机盐 特别是NaCl kCl NH4Cl CaCl2 硝酸铵 碳酸铵等加三甲胺加乌洛托品 即六次甲基四胺 为季胺盐 不能被碱分解 掺假手法 一套行之有效的监测方法 为了有效地识别和防范各种掺杂使假的氯化胆碱 现向大家简单介绍几种鉴别方法 表观识别定性试验 是否搀有乌洛托品和三甲胺选择正确的方法进行定量测定结果判断 表观识别 粉剂产品由于载体不同 外观不同 主要观察颜色 气味以及看它是否均匀一致 植物玉米芯 稻壳粉等土黄至棕黄均匀粉末 不应有 白霜 状物 晶状白粉 摇动后底部不应出现 白粉 正常粉剂略有鱼腥气味 但很淡 放置半小时 有吸潮现象 加热是否变黑 搀有乌洛托品和三甲胺的定性检测 对于粉剂氯化胆碱样品3 5g 加热水 约60 70 50mL 振摇提取 过滤 取约20 30mL滤液 对于水剂样品则直接取1 2g 加水稀释 在滤液或稀释液中 加浓硫酸1mL 置电炉上加热 煮沸 用沾有氨制硝酸银溶液或纳氏试剂的试纸检验 如产生的蒸汽使滤纸变黑 说明有甲醛产生 令该溶液冷却 加入过量的氢氧化钠溶液 约5mL 煮沸 用石蕊试纸或pH试纸检验看是否有氨气放出 如试纸变兰 证明有氨气放出 如产品加酸煮沸后有甲醛形成 说明有乌洛托品存在 如加碱煮沸后有氨气产生 说明产品中可能有乌洛托品或三甲胺存在 不同检测方法的比较 对各级有机胺 包括氨基酸 和无机含氯化合物均有反应 因此对NaCl KCl NH4Cl 三甲胺等均不能识别 有些产品烘干后 滴定终点不清晰 粉剂需用甲醇提取 并蒸干 价格高 有污染 对无机氯化物和离子态有机物盐酸盐均有反应 尤其能将生产中遗留的Cl 也会换算成氯化胆碱 同非水滴定法 须有机溶剂提取和蒸干 测定结果偏高 并易受产品中的氯离子干扰 故原标准规定使用时须校正 非水滴定法 银量法 四苯硼钠法 雷氏盐重量法 定氮法 不能分辨有机含氮化合物 直接碱蒸馏和消解 蒸馏 四苯硼钠是测钾的经典试剂 因此在氯化胆碱测定中起码不能排除含钾无机盐的干扰 雷氏盐试剂能与胺反应 但通过沉淀前的碱煮过程 将一 二和三级胺破坏 其他可能的干扰物还有氨基酸 四级胺和汞 经酸煮可识别乌洛托品的存在 离子色譜法 LC MS法 通过离子交换机理将带有不同电荷 离子半径和结构等有差异的离子分离 所以和其他色谱法一样 虽不排除有不同化合物与氯化胆碱有同样或相近的保留时间 但在规定的实验条件下 可能性极小 质谱可将各种有一定极性的化合物通过大气压电离 形成与其化学结构直接相关的准分子离子和离子碎片 根据总离子流图中这些离子或离子碎片的存在 可准确定性 并根据准分子离子峰面积和外标法在不必完全分离的情况下定量 特异性好 识假能力强 能作为确证方法 定性准确性最高 也能同时定量 测定方法1 雷氏盐重量法 粉剂 称取经105 干燥至衡重的试样1g 精确0 0002g 置于100mL容量瓶中 水70mL 70 水浴中加热15min 震荡10min 用水定容 过滤 吸取10 00mL至150mL高脚烧杯中 40 的NaOH溶液3mL 摇匀 盖一倒置的漏斗 电炉上加热 并煮沸5min 冷却 加酸调节溶液pH5 6 移入冰水浴冷却至5 以下 2 雷氏盐甲醇溶液15mL 不时搅拌 反应30min 静置陈化1h 将沉淀定量转移到已在105 烘至衡重并称量过的G4砂芯漏斗中 减压抽滤 用水洗涤烧杯和沉淀3 4次 105 烘干2h 称重 水剂 直接称取1g样品 用水定容至100mL 以下测定步骤同粉剂 测定方法2 离子色谱法 样品前处理 粉剂的提取与水剂稀释同雷氏盐重量法 只是仪器测定前需进一步稀释约100倍 色谱条件 色谱柱 4mm 250mm 装有羧基 磷酸基弱酸阳离子交换树脂 粒径8 5 m柱温 30 流动相 17 5mmol LH2SO4水溶液流速 1mL min检测器 具抑制器的电导检测器 定氮法 一般必须起码做两个测定水提取液消解 碱蒸馏测定总N即有机含氮化合物之和 蛋白 氨基酸 氨态氮 胆碱 正常情况反映三甲胺和氯化胆碱之和直接碱蒸馏测定氨态氮和一 二三级胺 正常情况