有機微量礦物質：增強穩(wěn)定性，確保功效

黃選洋 唐彩琰 馬曉迪

摘? 要：最近的研究表明，與無機礦物質相比，螯合礦物質帶來的好處不止是簡單增強生物利用度。

關鍵詞：有機微量礦物質;生物利用度;螯合;鋅;鐵

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2019）09-0064-02

多種形式的礦物質復合物和螯合物可用于動物營養(yǎng)，它們統(tǒng)稱為有機微量礦物質（Organic Trace Mineral，OTM）。動物飼料行業(yè)經(jīng)常混淆絡合和螯合這兩種化學作用，然而目前官方也沒有給出明確的定義。

表1匯總了歐盟授權使用的不同鋅產品的最新分類。從歐盟對有機鋅產品的分類可以看出，很明顯，銷售中很難根據(jù)官方的定義區(qū)分各種產品。

通常來說，OTM是由無機礦物鹽與不同的鍵合基團（包括有機酸，化學合成氨基酸，蛋白質甚至多糖酶促反應產生的氨基酸或小肽混合物）反應而成。這些不同的鍵合基團與礦物質結合，目的是確保礦物質成為生物穩(wěn)定結構的一部分。

對于不同鍵合基團在形成OTM過程中的相對優(yōu)勢和適用性，人們提出了許多不同的看法，而關于它們的相對生物利用度，則存在著更多的爭論。

1? 鍵合強弱對于OTM穩(wěn)定性的作用

當人們試圖根據(jù)“在某特定條件下哪個最好”來比較OTM時，通過礦物質和鍵合基團結合的強弱來比較產品是有用的，即所謂的穩(wěn)定常數(shù)。一般來說，穩(wěn)定常數(shù)越高，鍵就越穩(wěn)定，因此鍵合礦物質的相對比例就越大。但顯然，也有例外，表2比較了不同鍵合基團與銅結合的穩(wěn)定程度，即有機結合銅復合物的相對穩(wěn)定性。隨著鍵合基團類型的改變，它與銅之間的鍵強度也會發(fā)生變化——有些鍵與銅結合緊密，有些鍵與銅結合非常弱。同樣的道理也適用于所有其他礦物質，如鋅、錳和鐵等。有機微量礦物質的穩(wěn)定性越高，其生物利用度可能就越大。

對于多肽，不僅鍵合基團的類型影響特定螯合物的穩(wěn)定性，氨基酸的序列也將顯著影響礦物質結合的穩(wěn)定性。基團的大小并不像一些生產商聲稱的那樣重要。從本質上講，與礦物質螯合的基團即使只是簡單改變，也會對礦物質與鍵合基團之間的結合強度產生較大的影響，更重要的是會對OTM在胃腸道的穩(wěn)定性產生影響。而OTM的穩(wěn)定性對其生物利用度至關重要。

2? 有機礦物質的穩(wěn)定性決定了生物利用度

在OTM通過胃腸道的過程中，特別是當pH降低或酸化時，可能會導致OTM結合的礦物質以帶電荷自由離子的形式釋放。這種pH誘導的OTM解離會產生多種負面影響。例如，帶電的、自由的礦物離子可以與帶負電荷的植物成分（如植酸鹽）發(fā)生反應，或者更糟的是，礦物離子到達小腸后形成礦物質-氫氧化物。這兩者都會導致礦物質沉淀，極顯著降低其生物利用率。從本質上講，穩(wěn)定性或結合強度低的配合物或螯合物不能將礦物質運送到腸道內的吸收部位，從而會降低產品的功效，這樣就使得OTM的效果與無機鹽差別不大。螯合作用需要最大限度提高OTM對pH的穩(wěn)定性，以增加腸道對礦物質的吸收。OTM穩(wěn)定性越高，其生物利用度可能就越好。

3? 預混料和飼料拮抗

預混料和飼料中各組分之間發(fā)生負相互作用的可能性很高，但是往往被忽視。飼料成分間的拮抗作用正越來越受到人們關注。

最近的研究集中在評估這些潛在的拮抗作用上。有研究表明，植酸酶受微量礦物質類型的影響。這種差異效應表明不同類型的OTM的螯合方式不同，此外，它們的穩(wěn)定性也不同，會根據(jù)微環(huán)境中的pH，以pH依賴的形式釋放礦物質。這種不穩(wěn)定性會導致一些OTM對酶活性有負面影響。

在微量礦物質預混料中，氧化還原反應是導致維生素不穩(wěn)定的主要原因。微量礦物質的類型將影響其反應活性，更重要的是，微量礦物質呈現(xiàn)的形式在影響維生素穩(wěn)定性方面發(fā)揮著更重要的作用。對含有OTM或無機硫酸鹽的礦物質預混料中維生素E穩(wěn)定性的研究表明，無機礦物質會對維生素E的穩(wěn)定性造成不利影響。然而，根據(jù)OTM來源的不同，使用螯合礦物質可能不會造成如此顯著的減少。

其他研究評估了OTM來源和濃度對抗氧化劑效果的影響，因為無機礦物質可以破壞常用的抗氧化劑。研究數(shù)據(jù)進一步表明，在某些情況下，OTM對抗氧化活性也有顯著的負面影響。從本質上講，使用結合作用較弱的礦物質可能會降低飼料抗氧化劑的功效。

并不是所有的有機微量礦物質都是一樣的——穩(wěn)定性的差異會影響它們與抗氧化劑的相互作用?；鶊F大小不能說明什么！有機微量礦物質的穩(wěn)定性受不同鍵類型的影響，而不是基團的大小。在比較有機微量礦物質時，官方定義可能導致混淆。

4? 謹慎選擇預混料組分的重要性

總的來說，與無機礦物質相比，OTM不易發(fā)生反應，但不同形式的OTM反應各有不同，不僅會對酶活性產生或大或小的抑制作用，還會對維生素穩(wěn)定性和抗氧化功能產生抑制作用。

總的來說，可用數(shù)據(jù)表明了謹慎選擇預混料組分的重要性，并表明不同OTM的螯合方式不同。有些OTM更穩(wěn)定，不易與其他組分發(fā)生拮抗反應。這些礦物質誘導的拮抗作用對預混料和飼料配方的影響是巨大的，這在一定程度上解釋了添加不同有機微量礦物質的差異。

原題名：Organic trace minerals： Enhanced stability ensures efficacy（英文）

原作者：Richard A Murphy（奧特奇歐洲生物科學中心）