蛋氨酸和赖氨酸品质鉴定1

一．两种氨基酸的简介1.1一般特色氨基酸是构成蛋白质的基本单位。各种氨基酸对畜禽机体来说都是不可缺少的，但并非全部需由饲料来直接供给。只有那些在畜禽体内不能由畜禽组织细胞自我合成、或合成速度不能满足机体需要的必需氨基酸，才需由饲料给予补充。各种成年畜禽共同的必需氨基酸有8种：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。生长畜禽除此之外还要加上精氨酸和组氨酸。雏鸡的必需氨基酸在此基础上，还要再加上甘氨酸、胱氨酸和酪氨酸（共13种）。一般情况下，反刍动物（幼年反刍畜除外）因为有瘤胃微生物的作用，不需专门补给这类氨基酸。蛋氨酸是饲料最易缺乏的一种氨基酸。蛋氨酸与其它氨基酸不同，天然存在的L-蛋氨酸与人工合成的DL-蛋氨酸(DL-methionine)的生物利用率完全相同，营养价值相等，故DL-蛋氨酸可完全取代L-蛋氨酸使用。蛋氨酸的使用可按畜禽营养需要量补充，一般添加量为0.05%～0.2%，即500～2000g/t。蛋氨酸在家禽饲料中使用较为普遍。赖氨酸是各种动物所必需的氨基酸，作为饲料添加剂使用的一般为L-赖氨酸的盐酸盐(L-lysinemonohydrochloride)。我国制定的饲料级L-赖氨酸盐酸盐国家标准，规定L-赖氨酸盐酸盐（以干基计）≥98.5%。在饲料中的具体添加量，应根据畜禽营养需要量确定。一般添加量为0.05%～0.3%，即500～3000g/t。但在计算添加量时应注意：按产品规格，其含有98.5%的L-赖氨酸盐酸盐，但L-赖氨酸盐酸盐中的L-赖氨酸含量为80%，而产品中含有的L-赖氨酸仅为78.8%。目前赖氨酸添加剂主要用于猪、禽和犊牛饲料。1.2生产情况1.1.1蛋氨酸近年来，国内外市场对蛋氨酸的需求逐年强劲增长，成为需求增长最快的氨基酸品种之一。在中国市场，每年都要从国外大量进口蛋氨酸，现已成为中国化学原料药进口的大宗产品，近年中国对蛋氨酸的需求量还将持续增长，中国是世界第2大饲料生产国，市场需求的年增长率7%～8%，主要依靠大量进口来满足。在中国市场，日本公司占据了43%份额、德固赛为21%、诺伟司10%、安迪苏为21%，其他占5%。目前，市场销售的蛋氨酸有4个品种，分别为固体蛋氨酸、液态羟基蛋氨酸(MHA)、液体蛋氨酸钠盐和固体羟基蛋氨酸钙盐。其中固体蛋氨酸和MHA分别占据世界市场的前两位。在美国蛋氨酸市场主导产品是MHA，固体产品占次要地位。而在中国情况恰好相反，不过液体产品也逐渐被市场认识并接受，市场份额不断提高。目前国内的蛋氨酸生产能力较为有限，主要依靠进口，我国蛋氨酸主要进口的国家有:比利时、日本、法国、美国。2013年中国进口蛋氨酸量达到13万t，国产紫光蛋氨酸约2.5万t；中国市场总供应量16万t。1.1.2赖氨酸在现代畜牧养殖业和饲料工业中，赖氨酸占有非常重要的地位，没有工业赖氨酸，现代养殖业是不可想象的。近几年我国赖氨酸产能高速增长。2011年，全球赖氨酸需求强劲引发赖氨酸新一轮产能扩张周期。2011年我国赖氨酸产能扩张相对严重，大成、希杰、伊品、东方希望、正大菱花，以及新进入的梅花、星湖、黑龙江成福等企业使得全球赖氨酸市场供大于求的趋势愈演愈烈。目前比较成熟的产品有赖氨酸盐酸盐、蛋白赖氨酸、液体赖氨酸等。赖氨酸盐酸盐特点是纯度高，颗粒均匀，抗潮性能优越，目前该产品在世界范围已经被广泛接受。2003年以前，中国市场主要赖氨酸产品为98.5%的赖氨酸盐酸盐，品种比较单一。大成生化公司于2003年自行研发生产65%赖氨酸硫酸盐，是继德国德固萨公司后，世界上第二家生产赖氨酸硫酸盐的制造商，有相当的竞争优势。2013年，我国共出口赖氨酸与赖氨酸酯及盐19.1万t，进口量为5966t，我国的赖氨酸存在较大产能过剩，产业结构亟待调整。由于天然饲料的氨基酸含量差异大，且平衡性差。使用氨基酸添加剂，可平衡或补足特定畜禽生产所要求的氨基酸需要量，保证配方饲料中各种氨基酸含量和氨基酸之间的比例平衡。添加氨基酸作为提高饲料蛋白质利用率的有效手段，是配方饲料中用量较大的一类添加剂。根据FAO估计，当前全世界对限制性氨基酸的需要量，赖氨酸为500万t，蛋氨酸为400万t，苏氨酸为370万t，色氨酸为120万t。现在的产量远不能满足需求。目前全世界蛋氨酸、赖氨酸与色氨酸的年产量分别为40万t、20多万t与1000多t，用作饲料添加剂的比例分别为60%、80%～90%与10%。色氨酸是一种动物易缺乏的氨基酸，因此潜在需要量很大。目前其价格较贵，产销矛盾突出。作为第4限制性氨基酸的L-苏氨酸正在研究开发，在北欧国家已有用作饲料添加剂。除了必需氨基酸外，对非必需氨基酸也引起人们重视。据报道，正在研究的还有异亮氨酸和精氨酸、用以促进幼鸡生长发育的甘氨酸、添加在鱼饲料中的丙氨酸等。目前广泛用作饲料添加剂的是赖氨酸与蛋氨酸。1.3作用动物体内存在一系列酶系，可将一些氨基酸的前体或衍生物转化成L-氨基酸，进而为动物体吸收利用，发挥营养功能。目前已工业生产、作为饲料添加剂使用的氨基酸类似物有蛋氨酸羟基类似物（DL-Methioninehydroxyanadogue，MHA），又称液态羟基蛋氨酸，化学名称：DL-2-羟基-4-甲硫基丁酸，分子式C5H10O3S，分子量150.2，产品外观为褐色粘液。使用时可备喷雾器将其直接喷入饲料后混合均匀，操作时应避免该产品直接接触皮肤。据报道，MHA作为蛋氨酸的替代品使用，如其效果按重量比计，相当于蛋氨酸的65%～88%。MHA产品还有DL-蛋氨酸羟基类似物钙盐（DL-Methioninehydroxyanadoguecalcium，MHA-Ca），又称羟基蛋氨酸钙盐，化学名称：DL-2-羟基-4-甲硫基丁酸钙盐，分子式（C5H9O3S）2Ca，分子量338.4。MHA-Ca是用液态羟基蛋氨酸与氢氧化钙或氧化钙中和，经干燥、粉碎和筛分后制得。据报道，MHA-Ca作为蛋氨酸的替代品使用，其效果按重量比计，相当于蛋氨酸的65%～86%。二．饲料质量检测技术在实际的生产、监督检验中，常常会依据具体的检验背景和检验任务选择不同的检验方法，主要包括：（1）感官检验法，此法主要用于对特定饲料原料进行色泽、手感、味道等方面的鉴别，在大宗饲料原料比如玉米、鱼粉、豆粕、蛋氨酸等的验收中发挥巨大作用，能够比较快速的对原料品质进行初步判断，但需要检验员对原料的感官品质能够熟练掌握，并具备丰富的现场检验经验。（2）显微镜镜检法，此法主要用于饲料原料的进一步鉴定，在感官检验出现怀疑的情况下，特别是可能出现掺假的情况，可以借助显微镜对原料进行观察，判断是否存在非本原料的成分存在，此法配合一些化学的方法（点滴试验）可以有效地对原料进行掺假分析；（3）化学分析法，此法贯穿饲料检测的全部内容，是饲料分析技术的主体，在实际的分析测试中，往往需要将重量分析法、滴定分析法及仪器分析法进行结合，才能有效的完成检测任务；（4）近红外分析法（NIRS），该技术的应用领域非常广泛。测定成份由测定水分、粗蛋白质、脂肪、糖、淀粉、纤维素等成份发展到测定饲料中的某些有害成份，如棉酚、总葡萄苷、植酸磷以及氨基酸、可利用氨基酸和有效能。随着科学技术的发展，饲料检验的手段与方法逐步多样化，比如用酶联免疫检测法可以对瘦肉精、氯霉素、磺胺、激素、安定等常见药物残留进行检测，用免疫金技术可以进行微生物、氯霉素等、磺胺等的检测；采用PCR的方法也可用于饲料的品质鉴定和掺假分析。三．蛋氨酸品质鉴定3.1感官检验本品为白色或浅灰色粉末或片状结晶。在水中略溶，在乙醇中极微溶解，溶解于稀酸与氢氧化钠（钾）溶液。3.2蛋氨酸体视显微镜检验7倍体视显微镜观察20倍体视显微镜观察3.3蛋氨酸掺假检验3.1.1感官鉴别蛋氨酸手感油腻，无粗糙感觉；而掺假蛋氨酸一般手感粗糙，不油腻。蛋氨酸具有较浓的腥臭味，近闻刺鼻，用口尝试，带有少许甜味，无涩感，；而掺假蛋氨酸味较淡或有其他气味。3.1.2物理鉴别溶解性：蛋氨酸易溶于稀盐酸和稀氢氧化钠，略难溶于水，难溶于乙醇，不溶于乙醚。方法1：取约5g样品用100mL蒸馏水溶解，摇动数次，约2～3分钟后，纯品几乎完全溶解，溶液清亮无沉淀，样品是蛋氨酸；如溶液混浊或有沉淀则样品不是蛋氨酸或是掺假蛋氨酸。方法2：分别取1g蛋氨酸产品置于2个250mL三角瓶中，分别加入1：3（V：V）的盐酸溶液和400g/L的氢氧化钠溶液各50mL，假冒蛋氨酸不溶或部分溶解于上述溶液，下部有白色沉淀，上部溶液浑浊，而真蛋氨酸应溶于上述溶液，且溶液澄清。3.1.3化学鉴别方法1掺入植物性成分的检测蛋氨酸纯度为98.5%以上，且不含植物成分；而许多掺假蛋氨酸含有大量面粉或其他植物成分。取样品约为5g，加100mL水溶解，滴加碘溶液（1g碘化钾溶于100mL水中，加0.3g碘），边加边摇动，如果溶液变蓝色，则掺入面粉或其他植物性成分。方法2与硫酸铜反应取30mg蛋氨酸产品于50mL小烧杯中，加入饱和硫酸铜溶液1mL，假冒蛋氨酸不变色或呈浅蓝色，而真蛋氨酸蓝色。。方法3称取试样5mg，加2mL氢氧化钠溶液，振荡混匀，加0.3mL亚硝基铁氰化钠溶液，充分摇匀，在35~40℃下放置10min，冰浴冷却2min，加入10mL盐酸溶液，摇匀，溶液呈赤色。四．赖氨酸盐酸盐的测定4.1感官检验本品为白色或淡褐色粉末，无味或微有特殊气味。易溶于水，难溶于乙醇及乙醚。其水溶液（1+10）的pH=5.0~6.0。有旋光性。4.2体视显微镜检验7倍提示显微镜观察20倍体视显微镜观察4.3掺假检验4.1.1感官鉴别正品为白色或浅黄色后浅褐色结晶粉末，伪品或掺假着颜色较暗，呈灰白色粉末。掺杂掺假多用石粉、石膏或淀粉等。4.1.2物理鉴别方法1溶解性方法2烧灼正品产生的气体系碱性，可使湿的ph试纸变为蓝色，则掺入淀粉试纸变红。4.1.3化学鉴别方法：茚三酮反应取少量样品置于试管中，加入1ml10g/L茚三酮丙酮溶液，加水2ml，摇匀，加热至沸，静止，溶液呈紫红色为正品，不产生紫红色为伪品。参考文献1.张子仪.中国饲料学.北京：中国农业出版社，2000.2.李德发.中国饲料大全.北京：中国农业出版社，2001.3.白元生.饲料原料学.北京：中国农业出版社，2001.4.李春丽.饲料与饲料添加剂.北京轻工出版社，20115.张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术(第3版).中国农业大学出版社，20076.周安国.饲料手册.北京：中国农业出版社.20027何绮霞.饲料原料及产品的基本成分分析（之二）——几种常规饲料原料的质量控制及快速检测.广东农业科学，2008，098刘祥，王振忠.肉骨粉的品质鉴定与掺假识别.河南畜牧兽医，2005（4）：369郭志强，宋代军，顾维智.玉米DDGS的营养价值及应用.饲料工业（9）：15~1610.贾连平..DDGS对肥育猪生长性能、血液生化指标及营养物质消化率的影响.硕士论文，2011