[发明专利]低分子海藻多糖微量元素螯合物的制备方法及应用

说明书

所属技术领域

本发明以海洋藻类植物为原料制备低分子量海藻多糖微量元素螯合物，属于有机微量元素饲料添加剂的制备方法及应用技术领域。

背景技术

畜牧水产养殖业发展对环境污染所造成的危害已引起人们的广泛关注。尤其是配合饲料中使用的高剂量无机微量金属，由于在动物体内的生物学利用率较低，因此除较少一部分被动物利用外，大部分随粪便排入外界环境中，对环境造成的污染影响越来越大，给生态环境造成了极大的损坏，给人类的健康带来了严重的隐患，同时也是对不可再生的矿物资源的极大浪费。因此，人们开始寻求应用有机形态的微量元素产品来解决无机态微量元素饲料添加剂产品带来的问题。

国外对于有机微量元素的研究始于20世纪60年代，到70年代之后，世界上许多国家如美国、意大利、丹麦、荷兰等都在这一领域进行了深入研究。有机微量元素饲料添加剂产品从第1代简单的有机酸类微量元素化合物如柠檬酸、富马酸、酒石酸、抗坏血酸等的亚铁盐和葡萄糖酸锌等发展到目前以氨基酸类有机微量元素螯合(络合)物为主的第2代产品。第1代有机微量元素化合物与无机微量元素比没有明显的优势，没有解决无机微量元素存在的问题。第2代有机微量元素化合物，国外已有几十种氨基酸类有机微量元素螯合(络合)物的商业化饲料添加剂产品。尽管氨基酸微量元素螯(络)合物(AATMC)如氨基酸铁、氨基酸铜、氨基酸锰和氨基酸锌等有着稳定、高效、毒性小，在肠道内易于消化吸收，有利于提高动物生产性能，防治微量元素缺乏症，并且有益于饲料中营养组分的利用，还兼有氨基酸强化剂作用等优点，但是与无机态微量元素相比，氨基酸微量元素螯(络)合物产品的成本太高，大范围应用艰难，推广应用速度缓慢。为了克服第2代有机微量元素饲料添加剂产品的缺点，国内外有很多研究以植物多糖为配体，开发新一代有机微量元素饲料添加剂产品---多糖类有机微量元素化合物饲料添加剂产品，属于第3代有机微量元素产品。具有第二代有机微量元素的绝大部分优点，部分植物多糖还具有增强动物免疫力的作用。但关键是寻求易得、成本低的植物多糖原料，并研究出成本低的制备方法。

海藻是一种生长在海洋中的可再生植物，资源丰富，价格低廉。海藻中除了少量的微量元素、甘露醇等外，绝大部分是多糖成分。中国国家发明专利CN1148600A公开了一种用海藻多糖与无机金属微量元素反应制备海藻多糖微量元素络合物的制备方法。其制备过程主要是先采用碱液将海藻中的海藻酸多糖提取出来，然后再同微量元素金属离子进行络合反应，生成海藻多糖微量元素络合物。该专利公开的制备过程仅仅利用了海藻中的酸性多糖，浪费了资源，因此产品成本较高，且生产过程中会产生大量的废渣，推广应用较为艰难。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于克服国内外已有技术的缺点和不足。为了充分利用海藻资源，最大限度地利用海藻中的多糖成分，提高海藻多糖微量元素饲料添加剂的生物学活性，降低生产成本。本发明通过生物酶对海藻原料进行分子改性和修饰并，通过微滤和超滤的方式获得所需分子量的海藻多糖。这样得到的海藻多糖包括海藻中含有的所有种类多糖，不仅仅是中国国家发明专利CN1148600A中的酸性海藻多糖，得到海藻多糖的收率比中国国家发明专利CN1148600A的收率高50％以上。将海藻多糖再与微量元素金属离子进行螯合反应，生成低分子海藻多糖微量元素螯合物，制备出可用作饲料添加剂的新一代(第三代)有机微量元素产品，反应收率比中国国家发明专利CN1148600A提高50％以上，大大地降低了产品成本。且本发明制备过程生成的滤液作为溶剂进行循环使用，确保生产过程没有有毒废弃物产生。

本发明还通过一系列的动物应用试验，确定了本发明的低分子量海藻多糖微量元素螯合物饲料添加剂产品在动物中的应用效果和使用方法。

技术方案：选择褐藻、红藻、蓝藻等可食用海藻为原料，将其粉碎后，按料液比1∶8-10比例将干海藻粉加入水中，搅拌均匀后，加入复合酶制剂(蛋白酶、葡聚糖酶、脱酯酶、)，酶底比5-10∶100，pH5-6，45℃下反应6-8小时，105℃灭活30min。加入0.5-1M硫酸溶液，80-100℃下反应1-3小时，用1-2N NaOH溶液中和至pH6-7，用截流分子量50000Da的陶瓷微滤膜进行过滤，除去分子量大于5万Da的大分子多糖，再用截流分子量为1000Da的超滤膜进行浓缩和脱盐，得到所需的低分子量海藻多糖溶液。