蛋氨酸鉻
常見有機鉻的差異性比較
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常見有機鉻的差異性比較
2011-06-10
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常見有機鉻的差異性比較 陳翠蓮、張英東、黃承德、羅士津、姚繼明（廣東旺大生物科技有限公司，廣東廣州510545）中圖分類號：S816.7 ?文獻標識碼：A ? 文章編號：1005-8613（2011）03-0022-04關鍵詞：有機鉻、作用機理、比較摘要：農業(yè)部（1126）公告中允許使用的五種有機鉻源為吡啶甲酸鉻、煙酸鉻、酵母鉻、蛋氨酸鉻和丙酸鉻，本文目的旨在就這五種鉻源的結構及在人或動物應用上的效果進行對比分析。從前人的研究中可以發(fā)現，這不同來源的五種鉻，在添加劑量、試驗動物、試驗日糧、試驗條件等不同的條件下，應用效果有一定的差異，本文的結論是：性質穩(wěn)定的鉻源才能保證其效果的穩(wěn)定性。 營養(yǎng)學研究中，鉻分為無機鉻和有機鉻兩大類，無機鉻有氯化鉻、硫酸鉻、三氧化二鉻、鉻酸鉀等；有機鉻有煙酸鉻、吡啶甲酸鉻、丙酸鉻、醋酸鉻、草酸鉻、酵母鉻、小肽鉻、氨基酸鉻等（趙必遷等，2009）?！ ∞r業(yè)部1126公告《飼料添加劑品種目錄》中允許在飼料中使用的有機鉻源為煙酸鉻、酵母鉻、蛋氨酸鉻、吡啶甲酸鉻和丙酸鉻共5個品種，都為三價鉻化合物。本文就這5種鉻源的結構及在人或動物生產中應用的情況做簡單介紹，并對不同鉻源在動物生產中的應用效果進行比較分析?！?、各種有機鉻的分子結構式 吡啶甲酸鉻（Chromiumpicolinate，[Cr（pic）3]），又名吡啶羧酸鉻、甲基吡啶鉻。分子式為Cr（C6H4NO2）3，分子量為418.33，紫紅色結晶性細小粉末，常溫下穩(wěn)定，微溶于水，不溶于乙醇。整個分子結構呈電中性，且具有疏水特性，因此它可以以完整的結構進行跨膜吸收。吡啶甲酸鉻是3個吡啶環(huán)上的2位N與Cr形成了五元環(huán)結構，結構較為穩(wěn)定。據報道，吡啶甲酸鉻吸收率達2%~5%，而普通的鉻制劑吸收率僅為0.5%。吡啶甲酸鉻是否具有細胞毒性和基因毒性一直存在爭議。但近年來的科研成果證明：從體外細胞培養(yǎng)和靜脈注射等途徑進行研究（相當于吡啶甲酸鉻近乎100%的吸收率）中得知，超量添加吡啶甲酸鉻（遠高于生理劑量）近乎全部吸收的情況下才會對細胞和DNA產生毒性作用（Manygoats，2002；Stearns，2002；GreenD等，1998；Stohs，1998；SpeetjensJK，1999；Hepburn，2003；Hepburn和Vincent，2003）。部分學者研究結果證明，吡啶甲酸鉻一定劑量范圍條件下在人體及豬、老鼠體外、體內使用是安全的，不具有細胞毒性和基因毒性，低劑量的吡啶甲酸鉻的對DNA結構反而有保護和抗氧化作用（Kato等，1998；Hepburn，2003；TsaM.C.，2007；畢晉明，2007；郭亮，2008）。因此吡啶甲酸鉻在一定范圍內使用是安全無毒性的，吡啶甲酸鉻是被美國農業(yè)部（USDA）批準使用的鉻保健品，可起到調治血糖、降脂及降膽固醇的作用，吡啶甲酸鉻對肥胖癥、Ⅱ型糖尿病及高血脂等病癥具有緩解作用?！ 熕徙t分子式為Cr（C6H4NO2）3，煙灰色細小粉末，流動性良好，常溫下穩(wěn)定，不溶于水，煙酸鉻的結構屬于3位的N與Cr形成的結構，為五元環(huán)結構，煙酸鉻與吡啶甲酸鉻是同分異構體?！ 〗湍搞t有效成分其實也是吡啶甲酸鉻，分子式為：Cr（C6N4NO2）3。酵母鉻（富鉻酵母）是國家食品藥品監(jiān)督管理局指定的鉻營養(yǎng)補充來源之一。酵母鉻是將酵母細胞培養(yǎng)在含三價鉻的培養(yǎng)基中，通過生物轉化將無機鉻轉轉變成有機鉻，從而提高鉻在機體內吸收利用率，降低其毒副作用，在人體上能更好地發(fā)揮其調節(jié)血糖、降脂及降膽固醇的作用?！ 〉鞍彼徙t的分子式為（C5H10NO2S）3Cr，相對分子質量:M=497.0，結構式為:[Cr（NH2CHCH2CH2SCH3COO）3]（張華，2003）。蛋氨酸是鉻的天然配位體，從已完成的金屬蛋白、金屬酶晶體結構分析的結果看，蛋氨酸殘基上的硫（S）原子是金屬離子配位的最常見最重要的配位基團。蛋氨酸與三價鉻形成的配位化合物，在生理條件下，能夠抑制鉻的羥橋合作用，保證鉻和蛋氨酸的生物學活性：蛋氨酸與鉻不僅具有清除自由基的作用，還有抑制自由基產生的作用，形成配合物后增強了兩者的協(xié)同作用?！ ∫陨系倪拎ぜ姿徙t、煙酸鉻、酵母鉻與蛋氨酸鉻都屬于有機螯合鉻，但丙酸鉻不屬于有機螯合鉻。丙酸鉻的分子式為Cr（CH3CH2COO）3，是一種有機絡合物，分子量為271.15。 2、各種有機鉻的應用效果的比較 2.1各種有機鉻應用效果的直接比較 吡啶甲酸鉻的分子結構與GTF部分相似。1977年，Toepfer認為GTF是鉻的生物活性形式，其結構為煙酸-鉻-煙酸與天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、半胱氨酸形成的配合體。1988年，Wada等從牛初乳中分離純化出低分子量鉻配合物（LowMolecularWeightChromiumBindingSubstance，LMWCr，Chromodulin），該物質分子量為1500KD，由4個鉻離子與谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸和甘氨酸等氨基酸殘基組成的四環(huán)聚合體。Sumrall和Vincent等（1997）認為，LMWCr可能是GTF的生物活性形式。由此推斷：LMWCr可能就是鉻在動物體內發(fā)揮生理作用的活性形式。之后，人們在此基礎上研發(fā)出許多GTF樣物質，如吡啶甲酸鉻、煙酸鉻和酵母鉻等。吡啶甲酸鉻的類GTF結構決定了自身較好的吸收率，并能更有效地發(fā)揮自身的生物學功能?！ ∨c其他鉻源相比，對吡啶甲酸鉻的研究較多，與其他鉻制劑效果對比的幾個為數不多的試驗表明：吡啶甲酸鉻的使用效果一般都優(yōu)于別的鉻源。HarryG.Preuss等（2008）研究結果證明：吡啶甲酸鉻在增強胰島素敏感性和降低收縮壓方面效果較為全面，優(yōu)于其他以三價鉻形式存在的檸檬酸鉻、氨基酸螯合鉻、螯合鉻（煙酸-氨基酸螯合鉻）、多聚煙酸鉻和煙酸鉻等鉻源。M.D.Lindemann等（2008）報道：在中豬日糧中加入500μg/kg（以鉻計）的不同鉻源，結果發(fā)現不同鉻源的平均生物利用率比較結果如下：吡啶甲酸鉻＞蛋氨酸鉻＞酵母鉻＞丙酸鉻。J.O.Matthews等（2001）報道：在生長肥育豬階段加入各200μg/kg的吡啶甲酸鉻或丙酸鉻（以鉻計），屠宰時“胴體長”方面吡啶甲酸鉻組優(yōu)于丙酸鉻組。但劉文森（2002）研究發(fā)現：肉雞日糧中添加煙酸鉻的實際效果優(yōu)于吡啶甲酸鉻；且建議日糧中添加有機鉻的適宜劑量為0.3～0.4mg/kg。AmirNaghieh等（2010）研究表明：添加1200μg/kg劑量的蛋氨酸鉻，與等劑量的三氯化鉻、酵母鉻、煙酸鉻組相比，肉雞具有最高的胴體重?！ ≡趧游锷鲜褂勉t制劑，可起到提高動物生長性能、增強繁殖性能、改善肉質、抗應激等作用?！ ?.2各種有機鉻對動物生長性能的影響 有的報道稱鉻制劑在提高動物生長性能上有一定的效果?！ ⊥趺鱾ィ?005）研究發(fā)現：在母豬妊娠后期和整個哺乳期日糧中添加大豆黃酮、煙酸鉻和纈氨酸，可改善初乳品質，有利于提高仔豬生長性能。據房興堂等（1998）介紹，添加0.2mg/kg、0.4mg/kg煙酸鉻對雞的增重、采食量、飼料利用率、氨平衡及肌肉干物質、粗蛋白、粗脂肪水平均有一定影響。郝瑞榮（2003）報道：酵母鉻在改善仔豬生長性能、促進糖類、脂肪、蛋白質代謝，諸試驗均表明日糧蛋白質和氨基酸（主要是第一限制性氨基酸賴氨酸）處于缺乏或臨界缺乏狀態(tài)時補鉻才有效（Baldi，1999;Tang，L，2001;Lindemannetal，1995;wardetal，1997）。ByB.Kro′liczewska等（2004）也報道：當添加酵母鉻量為500μg/kg時影響肉雞的碳水化合物和脂肪的代謝，可顯著提高肉雞的體重、體增重和飼料轉化效率。黃所含（2006）報道在肥育豬和良鳳肉雞上分別做了添加酵母鉻與半胱胺的析因試驗：在生長豬和肥育豬階段上提高了ADG，降低了F/G；在良鳳雞中分別添加半胱胺和酵母鉻，在不同飼養(yǎng)階段中有提高ADG、降低ADFI和F/G的趨勢，但無顯著差異，對良鳳雞的胴體性能和飼料各養(yǎng)分的表觀消化率均沒有顯著影響。蛋氨酸鉻在大鼠應用上有一定的促生長的效果（崔波，2009）。陳常秀（2009）研究發(fā)現：添加100、200μg/kg丙酸鉻組，豬日增重顯著升高，料肉比顯著降低；采食量差異不顯著?！ ∫灿械膱蟮婪Q鉻制劑在提高生長性能方面無明顯效果。J.O.Matthews等（2001）報道：在生長肥育豬階段加入各200μg/kg的吡啶甲酸鉻或丙酸鉻（以鉻計），對全期的生長肥育豬的生長性能無顯著影響。國外許多學者都發(fā)現丙酸鉻對豬的生長性能幾乎無明顯的改善作用（J.O.Matthews等，2003；J.L.Shelton等，2003；J.O.Matthews等，2005；T.J.Caltabilota等，2010）。SangJipOhh（2005）發(fā)現蛋氨酸鉻但沒有明顯提高體增重的作用?！ ∮械膶W者則發(fā)現鉻制劑在提高采食量和體增重時有一定的效果，但卻無改善飼料轉化效率的作用。AmirNaghieh等（2010）等研究報道了三氯化鉻、酵母鉻、煙酸鉻和蛋氨酸鉻等不同來源的鉻制劑產品對羅斯肉仔雞的影響：發(fā)現600μg/kg的煙酸鉻能顯著提高肉雞采食量和體重，但添加鉻制劑組與對照組相比并沒有顯著的改善飼料轉化率的效果。R.Barajas等（2008）報道：熱應激條件下在婆羅門雜交公牛日糧中添加了0.30mg/kg干物質的蛋氨酸鉻（以鉻計），結果發(fā)現添加蛋氨酸鉻顯著提高了肉牛末重和平均日增重，但不影響干物質采食量及飼料轉化效率。BogdanDebskia（2004）報道則相反，他發(fā)現添加酵母鉻并未改善生長速度，但降低了肉雞死亡率且改善了飼料轉化效率?！ ?.3各種鉻制劑對動物繁殖性能的影響 吡啶甲酸鉻可增強繁殖性能，Lindemann（1995）等報道添加吡啶甲酸鉻提高了再繁母豬的產仔數，肉堿和吡啶甲酸鉻同使用提高了母豬產仔率和仔豬總成活率（D.E.Real等，2008）。在產蛋鵪鶉飼料中加入吡啶甲酸鉻，可提高蛋重、產蛋量和飼料轉化效率（K.Sahin，2002），鵪鶉的體重、采食量和蛋產量呈線性增加（K.Sahin，2002）。蛋殼厚度、蛋比重和哈氏單位也呈線性增加（K.Sahin，2002），但YILDIZ等（2004）研究結果卻發(fā)現吡啶甲酸鉻未影響蛋殼重量和蛋殼厚度。 但AndreaPiva等（2003）發(fā)現：給產蛋雞飼喂以不同來源的鉻源，5個星期的飼養(yǎng)試驗中，酵母鉻、氯化鉻和氨基煙酸鉻卻都對蛋雞的產蛋量及蛋的質量，蛋黃的正常水平無顯著影響；且無論是哪種化學形式的鉻制劑，排泄物中的鉻隨著鉻制劑添加量的增加呈線性增加。 2.4各種鉻制劑對動物體脂沉積及肉質的影響 Page等（1993）報道添加吡啶甲酸鉻提高了豬的胴體品質，但M.D.Lindemann等（2008）報道吡啶甲酸鉻、蛋氨酸鉻、酵母鉻和丙酸鉻不同鉻源對血清臨床生化學指標代謝變化、胴體指標和肉質的影響都很小，但都起到顯著降低肌肉冷收縮速度的效果。 煙酸鉻也具有改善體脂沉積的效果，添加200μg/kg或400μg/kg的煙酸鉻可提高胸肌脂肪含量，減少腹脂和皮脂的沉積（王治華等，2002；Hossain，1995）。JowamanKhajarern（2006）報道：甘氨酸、煙酰胺與鉻形成的螯合物能無論是200μg/kg或400μg/kg的添加量（以鉻計）都能顯著地提高背最長肌面積和肌肉率，降低背脂厚度。下圖是甘氨酸、煙酰胺與鉻形成的螯合物，鉻：甘氨酸：煙酰胺=1︰2︰1。添加酵母鉻可提高肉雞胸肌的鉻含量，且降低肉雞的脂肪和膽固醇含量（BogdanDebskia，2004）。蛋氨酸鉻最早在牛的應用上研究較為廣泛，起到了提高肉品質的作用（E.B.Kegley等，2000；R.Barajas等，2008），隨后在閹牛、豬和大鼠等動物的應用上也發(fā)現有提高肌肉質量和降低體脂的作用（崔波，2009；SangJipOhh，2005）。R.Barajas等（2008）報道：熱應激條件下在婆羅門雜交公牛日糧中添加了0.30mg/kg干物質的蛋氨酸鉻（以鉻計），結果發(fā)現蛋氨酸鉻提高了熱胴體重，增大了眼肌面積從而提高了背脂厚度，也降低了腎臟、骨盆及心臟脂肪（KPHfat）。添加丙酸鉻對豬肉肉質有改善作用。添加200μg/kg丙酸鉻組的胴體重、眼肌面積、瘦肉率、后腿重顯著增加；板油重、第十肋背膘厚、平均背膘厚、脂肪率、肌肉滴水損失顯著降低（陳常秀，2009）。添加200μg/kg的丙酸鉻可提高豬肉的色度亮度值，剪切力有所降低，豬肉大理石紋評分增加，背最長肌水分的百分比和解凍損失降低（J.O.Matthews等，2003）。J.L.Shelton等（2003）發(fā)現：在低凈能組的基礎上加入200μg/kg的丙酸鉻，試驗結果發(fā)現對肉質的某些指標有改善作用，尤其是新鮮和冷凍的豬肉肉塊的系水力、蒸煮損失等指標；對照組添加200μg/kg的丙酸鉻組背最長肌、腿重、無脂腿重和整體的瘦肉率都有所提高。J.O.Matthews等（2005）在肥育母豬日糧中添加200μg/kg的丙酸鉻，發(fā)現丙酸鉻能改善某些屠宰指標，如里脊肉的pH值、滴水損失和貯藏損失，但對豬只的生長性能和屠宰性狀沒有顯著影響。T.J.Caltabilota等（2010）報道：添加鉻降低了生長肥育小母豬第十肋骨的背脂和腹脂的碘價，提高了瘦肉率。2.5各種鉻制劑在動物上的抗應激效果吡啶甲酸鉻可緩解斷奶應激和高溫熱應激。吡啶甲酸鉻可糾正斷奶仔豬體內代謝紊亂，有助于提高仔豬的體液免疫能力（馬秀亮等，2006；張敏紅等，2000；Lee等，2000）。吡啶甲酸鉻可緩解豬和肉雞受到的高溫熱應激（王勝林等，2004；SaikatSamanta等，2008），SaikatSamanta等（2008）報道吡啶甲酸鉻還可提高受到熱應激條件下肉雞的生長速度和胴體品質，降低了粗脂肪含量，尤其在限飼階段，但添加劑量宜在500μg/kg下為宜?！ 〉灿袌蟮勒J為吡啶甲酸鉻（添加量為1000μg/kg或2000μg/kg，以鉻計）對斷奶仔豬受到熱應激或冷應激時沒有改善作用（Beob.G.Kim，2009），對受到LPS（脂多糖）免疫應激影響的豬只（平均體重26kg）添加1000μg/kg或2000μg/kg的吡啶甲酸鉻（以鉻計）也無改善作用（BeobG.Kim，2009）?！ 熕徙t（600μg/kg和1200μg/kg）可提高肉仔雞的新城疫病毒和禽流感病毒的抗體水平（AmirNaghieh等，2010）?！ 〗湍搞t在抗化學誘導產生的應激方面效果顯著，但在抗仔豬斷奶應激和提高免疫力方面效果不顯著（郝瑞榮，2003）?！ .B.Kegley等（2000）發(fā)現：在閹牛日糧中加入400或800μgCr/kg蛋氨酸鉻（其中蛋氨酸是L型），發(fā)現注射了胰島素后的閹牛，添加蛋氨酸鉻能提高葡萄糖清除率，也提高了閹牛對靜脈注射葡萄糖的應答反應速度。 添加丙酸鉻可提高對期荷斯坦母牛葡萄糖的利用率（J.M.Sumner等，2007），可降低生長肥育豬的游離脂肪酸和血漿尿素氮，提高高密度脂蛋白（J.L.Shelton等，2003）。 3、結論 鉻制劑一般都能起到提高對葡萄糖的利用率、改善體脂沉積和改善肉質的效果，但其促生長、改善生產性能、抗應激的效果卻不是很穩(wěn)定。 吡啶甲酸鉻的結構是較為穩(wěn)定的，煙酸鉻的結構不如吡啶甲酸鉻穩(wěn)定，蛋氨酸鉻結構也較為穩(wěn)定。近年來有部分廠家一直在報道酵母鉻的使用效果優(yōu)于吡啶甲酸鉻等鉻源，稱其含有的生物活性鉻人體吸收率可達10%~15%，其吸收率是吡啶甲酸鉻的311%（安琪酵母，2008）。限制酵母鉻使用的問題主要在其穩(wěn)定性方面（郝瑞榮，2003；Daries，1985）。郝瑞榮（2003）認為限制酵母鉻發(fā)揮作用的因素可能有兩方面的原因：其一是GTF的穩(wěn)定性問題。Daries（1985）在研究啤酒酵母GTF與鉻的關系時，發(fā)現Cr3+很容易從GTF中丟失而失去活性。所以在使用時應該采取保護性措施；其二是酵母細胞有一層厚厚的由甘露聚糖和葡萄聚糖組成的細胞壁，需采用高科技手段破壁。但隨著酵母鉻生產技術的日趨成熟，酵母鉻的使用效果也得到明顯改善，且其毒副作用可大大降低。 丙酸鉻其實不算有機螯合物，近年來對其作用效果研究證明丙酸鉻對動物生長性能的促進作用不明顯，但對肉質或肉質的部分指標有改善作用。 由于吡啶甲酸鉻、煙酸鉻、酵母鉻、蛋氨酸鉻和丙酸鉻來源不同，添加劑量、試驗動物、試驗日糧、試驗條件等不同，不同的動物免疫應答模式和起效時間都有所不同，造成研究結果有一定的差異。性質穩(wěn)定的鉻源才能保證其效果的穩(wěn)定性，總體上而言，吡啶甲酸鉻（包括酵母鉻）、煙酸鉻、蛋氨酸鉻屬于環(huán)狀結構，較為穩(wěn)定，丙酸鉻也具有一定的使用效果?！ ⒖嘉墨I：（略） (本文發(fā)表于《廣東飼料》第20卷，第3期，2011年3月)
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蛋氨酸鉻
蛋氨酸鉻
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蛋氨酸鉻
概述 作用 制備
蛋氨酸鉻
CAS號:
英文名:
Chromium Methionine
英文別名:
(C5H10NO2S)3Cr;Chromium Mothionine;Chromium Methionine
中文名:
蛋氨酸鉻
中文別名:
蛋氨酸鉻
CBNumber:
CB31153526
分子式:
C15H30CrN3O6S3
分子量:
496.6063
MOL File:
Mol file
化學性質
安全信息
用途
供應商 23
化學性質
安全信息
用途
供應商 23
蛋氨酸鉻化學性質
InChI:
InChI=1/3C5H11NO2S.Cr/c3*1-9-3-2-4(6)5(7)8;/h3*4H,2-3,6H2,1H3,(H,7,8);/q;;;+3/p-3/t3*4-;/s3
InChIKey:
CGZUHNJFTSUWIK-HAKZBTNSNA-K
SMILES:
[Cr+3].C([O-])(=O)[C@H](CCSC)N.C([O-])(=O)[C@H](CCSC)N.C([O-])(=O)[C@H](CCSC)N |&1:4,13,22,r|
安全信息
蛋氨酸鉻性質、用途與生產工藝
概述
蛋氨酸鉻是由生命必需金屬微量元素三價鉻與人體必需氨基酸蛋氨酸合成的配位化合物。具有靶向性傳遞到胰腺的功能，口服后25～30分鐘在胰腺中的量比在肝臟中高7～8倍，可向胰腺傳遞鉻和抗氧劑蛋氨酸。
作用
主要是促進胰島素的分泌和提高胰島素的敏感性是胰島素的加強劑，蛋氨酸鉻還是自由基的清除劑，其作用與SOD相類似，并且還可以抑制自由基的產生，因此，能促進受自由基損傷的胰腺功能的恢復和改善胰腺酶的活性是胰腺功能的康復劑。蛋氨酸鉻在體內還是甲基供體，促進膽堿合成并與積存肝內的脂肪作用，變?yōu)橐孜盏穆蚜字?，可防治肝脂肪蓄積，臨床用于肝炎、肝硬變、脂肪肝、酒精和磺胺等中毒。
制備
⑴成鹽反應步驟：向一個帶有加熱裝置，電攪拌，溫度計的100升反應釜中依次投入蛋氨酸100摩爾，水1500摩爾，氧化鉻55摩爾，乙基二胺20摩爾在攪拌下同時加熱70?80℃反應，在攪拌下反應6小時，使二氧化碳溢出，停止加熱，成鹽反應完成；
⑵烘干步驟：將分離得到的顆粒狀產品，于上下透氣的不銹鋼干燥篩中，于干燥箱中烘干，24小時后，得到的產品過篩，得到成品，該產品含鉻量大于15%。
蛋氨酸鉻
上下游產品信息
上游原料
下游產品
蛋氨酸鉻
生產廠家
全球有 23家供應商
中國 23
全球 23
??蛋氨酸鉻國內生產廠家
供應商聯(lián)系電話電子郵件國家產品數優(yōu)勢度
山東西亞化學有限公司
4009903999 13395398332
中國
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武漢曙歐科技有限公司
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湖北楚盛威化工有限公司
027-87892839 18971624303
中國
211
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麻城市進鑫生物科技有限公司
18271582018
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蛋氨酸鉻
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Chromium Methionine
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蛋氨酸鉻
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蛋氨酸鉻專題蛋氨酸鉻的功能蛋氨酸鉻是由生命必需金屬微量元素三價鉻與人體必需氨基酸蛋氨酸合成的配位化合物。具有靶向性傳遞到胰腺的功能，口服后25～30分鐘在胰腺中的量比在肝臟中高7～8倍，可向胰腺傳遞鉻和抗氧劑蛋氨酸。其作用主要是促進胰島素的分泌和提高胰島素的敏感性是胰島素的加強2020/10/21 8:45:43
蛋氨酸鉻生產廠家及價格列表蛋氨酸鉻￥1500KG上海金洹化工有限公司2024/03/07蛋氨酸鉻生產廠家詢價武漢克米克生物醫(yī)藥技術有限公司2024/03/07
蛋氨酸鉻概述作用制備 專題中文名稱蛋氨酸鉻中文同義詞蛋氨酸鉻英文名稱Chromium Methionine英文同義詞Chromium Methionine;Chromium Mothionine;(C5H10NO2S)3CrCAS號分子式C15H30CrN3O6S3分子量496.6063EINECS號相關類別農用獸用原料;飼料添加劑;原料;添加劑Mol文件Mol File結構式
蛋氨酸鉻 性質InChIInChI=1/3C5H11NO2S.Cr/c3*1-9-3-2-4(6)5(7)8;/h3*4H,2-3,6H2,1H3,(H,7,8);/q;;;+3/p-3/t3*4-;/s3InChIKeyCGZUHNJFTSUWIK-HAKZBTNSNA-KSMILES[Cr+3].C([O-])(=O)[C@H](CCSC)N.C([O-])(=O)[C@H](CCSC)N.C([O-])(=O)[C@H](CCSC)N |&1:4,13,22,r|
蛋氨酸鉻 用途與合成方法概述蛋氨酸鉻是由生命必需金屬微量元素三價鉻與人體必需氨基酸蛋氨酸合成的配位化合物。具有靶向性傳遞到胰腺的功能，口服后25～30分鐘在胰腺中的量比在肝臟中高7～8倍，可向胰腺傳遞鉻和抗氧劑蛋氨酸。作用主要是促進胰島素的分泌和提高胰島素的敏感性是胰島素的加強劑，蛋氨酸鉻還是自由基的清除劑，其作用與SOD相類似，并且還可以抑制自由基的產生，因此，能促進受自由基損傷的胰腺功能的恢復和改善胰腺酶的活性是胰腺功能的康復劑。蛋氨酸鉻在體內還是甲基供體，促進膽堿合成并與積存肝內的脂肪作用，變?yōu)橐孜盏穆蚜字?，可防治肝脂肪蓄積，臨床用于肝炎、肝硬變、脂肪肝、酒精和磺胺等中毒。制備⑴成鹽反應步驟：向一個帶有加熱裝置，電攪拌，溫度計的100升反應釜中依次投入蛋氨酸100摩爾，水1500摩爾，氧化鉻55摩爾，乙基二胺20摩爾在攪拌下同時加熱70?80℃反應，在攪拌下反應6小時，使二氧化碳溢出，停止加熱，成鹽反應完成；
⑵烘干步驟：將分離得到的顆粒狀產品，于上下透氣的不銹鋼干燥篩中，于干燥箱中烘干，24小時后，得到的產品過篩，得到成品，該產品含鉻量大于15%。
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蛋氨酸鉻 購買咨詢
蛋氨酸鉻(Chromium Methionine)
CAS:
化學式: C15H30CrN3O6S3
主頁 產品 蛋氨酸鉻
蛋氨酸鉻是一種金屬有機化合物，化學式為C15H30N2O6Cr。它具有以下性質：
1. 物理性質：蛋氨酸鉻為無色結晶固體，在水中溶解度較高。
2. 化學性質：蛋氨酸鉻可與營養(yǎng)物質蛋氨酸結合，形成一種可以增強胰島素功能的化合物。這種化合物能夠幫助調節(jié)血糖水平，并提高胰島素的敏感性。
蛋氨酸鉻主要用途如下：
1. 膳食補充劑：蛋氨酸鉻被用于膳食補充劑的制備。因其有助于血糖控制和提高能量代謝，適用于輔助控制糖尿病、減肥和增強身體健康等方面。
2. 醫(yī)藥領域：蛋氨酸鉻在醫(yī)藥領域有一定的應用，主要是作為血糖調節(jié)劑和胰島素增敏劑。
蛋氨酸鉻的制法可以通過化學合成來實現，具體步驟如下：
1. 將鉻鹽和蛋氨酸反應，生成蛋氨酸鉻的絡合物。
2. 將綜合的絡合物經過精細結晶和純化處理，得到蛋氨酸鉻的最終產物。
蛋氨酸鉻的安全信息如下：
1. 對人體的毒性：正常劑量下，蛋氨酸鉻對人體是安全的。然而，過量攝入可能會引起胃腸道不適或過敏反應。
2. 孕婦和哺乳期婦女：目前尚無足夠研究證據表明蛋氨酸鉻對孕婦和哺乳期婦女的安全性。因此，建議在使用前咨詢醫(yī)生的意見。
總結起來，蛋氨酸鉻是一種用于膳食補充劑和醫(yī)藥領域的化合物，具有調節(jié)血糖和增強胰島素功能的作用。它可以通過化學合成獲得。在正常劑量下，蛋氨酸鉻是安全的，但過量攝入可能會帶來一些不良反應。在使用前，應咨詢專業(yè)醫(yī)生的建議。最后更新：2023-12-21 00:21:33
中文名 蛋氨酸鉻英文名 Chromium Methionine別名 蛋氨酸鉻英文別名 Chromium MethionineChromium Mothionine(C5H10NO2S)3Cr化學式 C15H30CrN3O6S3分子量 496.6063
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農業(yè)農村部批準2個新飼料添加劑品種 增補4種飼料原料進入《飼料原料目錄》
日期：2023-08-01
來源：農業(yè)農村部
【字號：大?中?小】
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依據《飼料和飼料添加劑管理條例》、《新飼料和新飼料添加劑管理辦法》，農業(yè)農村部組織全國飼料評審委員會對申請人提交的新飼料和新飼料添加劑產品申請材料進行了評審，決定批準馬克斯克魯維酵母（CGMCC 10621）和紅三葉草提取物（有效成分為刺芒柄花素、鷹嘴豆芽素A）為新飼料添加劑，對部分飼料添加劑品種擴大適用范圍，并對《飼料原料目錄》進行增補和修訂?，F將有關事項公告如下。
一、批準2個新飼料添加劑品種
批準復旦大學、武漢新華揚生物股份有限公司聯(lián)合申請的馬克斯克魯維酵母（CGMCC 10621），中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所、湖南菲托葳植物資源有限公司、中優(yōu)乳奶業(yè)研究院（天津）有限公司聯(lián)合申請的紅三葉草提取物（有效成分為刺芒柄花素、鷹嘴豆芽素A）為新飼料添加劑，并準許在中華人民共和國境內生產、經營和使用，核發(fā)飼料和飼料添加劑新產品證書（新產品目錄見附件1），同時發(fā)布產品標準（含說明書和標簽，見附件2、3）。產品標準、說明書、標簽和檢測方法標準自發(fā)布之日起執(zhí)行。產品的監(jiān)測期自發(fā)布之日起至2028年7月底，生產企業(yè)應當收集產品的質量穩(wěn)定性及其對動物產品質量安全的影響等信息，監(jiān)測期結束后向農業(yè)農村部報告。
二、增補4種飼料原料進入《飼料原料目錄》
?。ㄒ唬┰鲅a等鞭金藻粉進入《飼料原料目錄》（《飼料原料目錄》修訂列表見附件4），編號：7.5.11，特征描述：以天然等鞭金藻（Isochrysis sp.）種為原料，以尿素為氮源，在光生物反應器中培養(yǎng)，濃縮獲得藻膏，經干燥、粉碎形成的藻粉。產品中真蛋白含量不低于35%，粗灰分不高于15%，尿素殘留不高于0.5%，微囊藻毒素不得檢出。該產品僅限于水產飼料使用。強制性標識要求：真蛋白、粗脂肪、粗灰分、水分、尿素。該飼料原料按照單一飼料品種管理。
?。ǘ┰鲅a褐指藻粉進入《飼料原料目錄》（《飼料原料目錄》修訂列表見附件4），編號：7.5.12，特征描述：以天然褐指藻（Phaeodactylum sp.）種為原料，以尿素為氮源，經藻種在光生物反應器培養(yǎng)，濃縮獲得藻膏，經干燥、粉碎形成的藻粉。產品中真蛋白含量不低于30%，粗灰分不高于15%，尿素殘留不高于0.5%，微囊藻毒素不得檢出。該產品僅限于水產飼料使用。強制性標識要求：真蛋白、粗脂肪、粗灰分、水分、尿素。該飼料原料按照單一飼料品種管理。
（三）增補四爿藻粉進入《飼料原料目錄》（《飼料原料目錄》修訂列表見附件4），編號：7.5.13，特征描述：以天然四爿藻（Tetraselmis sp.）為原料，以尿素為氮源，在光生物反應器中培養(yǎng)，濃縮獲得藻膏，經干燥、粉碎形成的藻粉。產品中真蛋白含量不低于30%，粗灰分不高于15%，尿素殘留不高于0.5%，微囊藻毒素不得檢出。該產品僅限于水產飼料使用。強制性標識要求：真蛋白、粗脂肪、粗灰分、水分、尿素。該飼料原料按照單一飼料品種管理。
?。ㄋ模┰鲅a酪蛋白酸鈣進入《飼料原料目錄》（《飼料原料目錄》修訂列表見附件4），編號：8.2.3，特征描述：以脫脂乳為原料，制成酪蛋白后與氫氧化鈣或碳酸鈣等中和，再經干燥獲得的產品。產品中蛋白質含量不低于88%，鈣含量不低于1.15%。強制性標識要求：蛋白質、鈣。
三、擴大飼料原料乙醇梭菌蛋白和飼料添加劑蛋氨酸鉻的適用范圍
（一）將乙醇梭菌蛋白適用范圍擴大至仔豬和肉禽，在仔豬和肉禽配合飼料中的推薦使用量為1%～4%，最高不超過9%（以干物質含量為88%的配合飼料為基礎）。
?。ǘ⒌鞍彼徙t適用范圍擴大至泌乳奶牛（產品信息表見附件5），在泌乳奶牛全混合日糧中的推薦添加量為4～8 mg/頭/天或0.16～0.32 mg/kg（以干物質含量為88%的全混合日糧為基礎，以鉻元素計），最高限量（指有機形態(tài)鉻的添加限量）為8 mg/頭/天或0.32 mg/kg（以干物質含量為88%的全混合日糧為基礎，以鉻元素計）。
四、將《飼料原料目錄》中“9.4.5雞蛋”修訂為“9.4.5 __蛋”
將《飼料原料目錄》中“9.4.5雞蛋”修訂為“9.4.5 __蛋”（《飼料原料目錄》修訂列表見附件4），特征描述修訂為：未經過加工或僅經冷藏、涂膜等保鮮技術處理的可食用禽蛋，有殼或去殼。產品名稱需標明具體動物種類，如雞蛋、鴨蛋、鵪鶉蛋。強制性標識要求：粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分（適用于有殼蛋）。
五、增補飼料添加劑L-抗壞血酸到《飼料添加劑品種目錄》的“抗氧化劑”類中，適用范圍為養(yǎng)殖動物。
特此公告。
附件：
1.飼料和飼料添加劑新產品目錄?
2.《飼料添加劑 馬克斯克魯維酵母（CGMCC 10621）》產品標準
.《飼料添加劑 紅三葉草提取物（有效成分為刺芒柄花素、鷹嘴豆芽素A）》產品標準
4.《飼料原料目錄》修訂列表
5.飼料和飼料添加劑產品目錄
農業(yè)農村部
2023年7月21日?
相關附件：
公告第692.pdf
友情鏈接
--中央政府和國家部委網站--
中國政府網
農業(yè)農村部網站
--特別鏈接--
畜牧獸醫(yī)局
--其他相關鏈接--
種業(yè)管理司
主辦單位：中國飼料工業(yè)協(xié)會
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中國科學院過程工程研究所
研究所（批量導入）
有機鉻螯合物的合成及性能研究文獻類型：學位論文
作者唐海燕
學位類別博士
答辯日期2014-06
授予單位中國科學院研究生院
導師張懿
關鍵詞有機鉻?
?合成?
?抗氧化性?
?穩(wěn)定性?
?降糖活性?
?急性毒性
其他題名Study on the Synthesis and Bioactivity of Organic Chromium Complexes
學位專業(yè)化學工藝
中文摘要鉻是一種重要的戰(zhàn)略資源，鉻鹽系列產品用途廣泛，涉及國民經濟約10%的商品品種，具有不可替代性。但是目前我國鉻鹽行業(yè)存在產品品種少、附加值低等缺陷。高附加值鉻產品的研發(fā)已成為我國鉻鹽工業(yè)迫切的技術需求和市場定位導向。 三價鉻是人體維持正常糖代謝和脂代謝必需的微量元素。有機鉻產品與無機鉻相比，具有更高的吸收率、生物活性和安全性，已作為降糖藥的輔助成分、營養(yǎng)補充劑和肌肉塑型劑得到廣泛的應用。以天然生物活性物質為配體合成有機鉻產品已成為研究熱點和產品開發(fā)方向。本文以氨基酸鉻作為切入點，針對其合成和使用過程中存在的操作繁瑣、無法實現工業(yè)化和分析檢查方法不完善等問題，建立了氨基酸鉻螯合物產品質量的檢測方法，提出并優(yōu)化了醇相體系中分別采用三價鉻鹽和六價鉻鹽為鉻源制備氨基酸鉻螯合物的工藝，獲得了醇相體系中以三價鉻鹽和蛋氨酸為原料合成蛋氨酸鉻的表觀動力學，揭示了氨基酸鉻螯合物的抗氧化活性和體外穩(wěn)定性，研究了蛋氨酸鉻的降糖活性和急性毒性。論文主要取得如下創(chuàng)新性進展： (1) 建立了蛋氨酸鉻、甘氨酸鉻、蘇氨酸鉻和苯丙氨酸鉻等四種氨基酸鉻產品質量的檢測方法。采用ICP-OES以及硫酸亞鐵銨滴定法測定了四種氨基酸鉻中鉻含量。提出、優(yōu)化并驗證了四種氨基酸鉻螯合物中氨基酸含量的高效液相色譜（HPLC）測定方法。在以ZORBAX Extend-C18柱為液相色譜柱（150×4.6mm，5μm），KH2PO4溶液為流動相，流速1.0mL/min，柱溫 25 ~ 35℃，波長 200 ~ 220 nm，進樣量10 ~ 20 μL的色譜條件下，HPLC法能快速準確地測得上述四種氨基酸鉻中氨基酸的含量。該HPLC方法具有樣品前處理過程簡單，操作簡便等優(yōu)點。方法適用性良好，通過改變檢測波長等條件能夠快速檢測出不同氨基酸鉻中氨基酸的含量。采用有機溶劑萃取法，以無水乙醇為溶劑，測定了四種氨基酸鉻螯合物的螯合率。通過建立的分析方法，蛋氨酸鉻、甘氨酸鉻、蘇氨酸鉻和苯丙氨酸鉻中鉻的含量分別為：10.44%，17.80%，12.79%和9.24%，其中氨基酸的含量分別為89.6%，76.1%，87.2%以及87.8%，與理論含量基本一致。四種氨基酸鉻的螯合率均在90%以上，產品質量優(yōu)良。 (2) 提出了在醇相體系中制備氨基酸鉻螯合物的方法。以三價鉻鹽或六價鉻鹽為鉻源，以蛋氨酸、甘氨酸、蘇氨酸及苯丙氨酸為配體，制備了蛋氨酸鉻、甘氨酸鉻、蘇氨酸鉻及苯丙氨酸鉻螯合物。通過紫外/可見/近紅外光譜、紅外光譜、掃描電鏡、熱重和元素分析等方法對四種氨基酸鉻產品結構進行了表征，推測它們的分子式分別為Cr(C5H10NO2S)3、Cr(C2H4NO2)3?H2O、Cr(C4H8NO3)3和Cr(C9H10NO2)3?H2O。制得的氨基酸鉻產品具有良好的外觀與形貌。 (3) 優(yōu)化了醇相體系中以三價鉻鹽及六價鉻鹽為鉻源制備氨基酸鉻螯合物的工藝，分別得到了四種氨基酸鉻螯合物的最佳工藝條件。以三價鉻鹽為原料，氨基酸鉻的合成最佳工藝為：乙醇體積分數48.5% ~ 75%，c(Cr) = 0.25 mol/L，氫氧化鈉與氨基酸等摩爾，氨基酸與三價鉻摩爾比為3 ~ 4.31 : 1, 80 ~ 81.1℃，反應2.1 ~ 3 h。以六價鉻鹽為鉻源，氨基酸鉻合成的最優(yōu)工藝條件（以0.01 mol Cr6+計）：c(Cr6+) = 0.5或1.0 mol/L，HCl 3.5 ~ 4.0 mL，乙醇20 ~ 30mL，H2O 10 ~ 20 mL，回流還原反應35 ~ 40 min，氫氧化鈉與氨基酸等摩爾，氨基酸與六價鉻摩爾比為4 ~ 4.5 : 1，80 ~ 81℃，螯合反應4 ~ 5 h。在優(yōu)化的工藝條件下，蛋氨酸鉻、甘氨酸鉻、蘇氨酸鉻和苯丙氨酸鉻的收率均在95%以上。 (4) 獲得了以三價鉻鹽為鉻源制備蛋氨酸鉻螯合物的宏觀動力學數據。實驗表明，蛋氨酸和三價鉻的反應級數分別為2和1，蛋氨酸鉻的合成反應為總體是一個3級反應，反應的表觀活化能、指前因子和宏觀動力學方程分別為37.42 kJ/mol，3.49×104 L2?mol-2?min-1，和 。 (5) 探討了氨基酸鉻螯合物的抗氧化活性和體外穩(wěn)定性。結果表明測試的氨基酸鉻螯合物均具有一定程度的抗氧化性，而且其活性大于游離的氨基酸及無機氯化鉻，氨基酸鉻螯合物的抗氧化性能隨著濃度的升高而增強。蛋氨酸鉻、甘氨酸鉻、蘇氨酸鉻和苯丙氨酸鉻在不同的條件下具有良好的穩(wěn)定性，工業(yè)上對于四種氨基酸鉻的保存和運輸比較易于實現。 (6) 采用四氧嘧啶誘導糖尿病小鼠為對象，研究了蛋氨酸鉻的降糖活性，考察了蛋氨酸鉻對糖尿病小鼠的糖代謝、脂代謝、肝功能和腎功能的影響，并與無機氯化鉻進行了對比。結果表明，蛋氨酸鉻能夠促進糖尿病小鼠的糖代謝和脂代謝，顯著降低糖尿病小鼠的血糖、血脂水平。蛋氨酸鉻的效果與其劑量成正比關系，且優(yōu)于氯化鉻。蛋氨酸鉻能夠顯著降低糖尿病小鼠谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶的活性，對糖尿病造成的肝損傷有一定的保護作用，具有保肝效果。對糖尿病小鼠補充蛋氨酸鉻有利于減輕糖尿病對小鼠腎臟造成的損傷。采用一次最大限量給藥法研究了蛋氨酸鉻的經口急性毒性，結果表明蛋氨酸鉻的半數致死量（LD50）大于10.0 g/kg體重，屬于實際無毒的產品。
英文摘要As an important strategic resource, chromium and its salts are widely used and related to about 10% of the goods varieties in national economy. The effect of chromium is irreplaceable. However, at present, the production of chromium products in China has the disadvantages of few product series, low output and so on. Therefore, the development of products that yield a high added value has become the urgent technical demand and market orientation of chrome salts industry. Trivalent chromium [Cr(III)] is essential for mammal and plays a vital role in proper carbohydrate and lipid metabolism. Lots of Cr(III) products including inorganic chromium and organic chromium have been synthesized and applied in the relative fields. Compared to inorganic chromium, organic chromium complexes are easier to be utilized by the mammals and have higher biological activity. A variety of organic chromium products have been developed and widely used as auxiliary components of hypoglycemic drugs, nutritional supplements, muscle forming agents and so on. Therefore, the preparation of organic chromium complexes with natural ligands and less or non-toxicity is of great interest. Amino acid is a good alternative. The operation for present synthetic methods of chromium amino acid (CrAA) complexes is complicated, and none of these methods reached considerable commercial application. Moreover there is no sophisticated analytic method for the quality of CrAA complexes. In order to solve the above problems, in this dissertation, the methods to analyze the quality of CrAA complexes were proposed. The synthetic methods of CrAA complexes using trivalent and hexavalent chromium salts as raw materials in aqueous ethanol solvent were developed and optimized as well. The apparent reaction kinetics for the synthesis of chromium metnionine (CrMet) using trivalent chromium salt as raw material was also investigated. The antioxidant activity and in vitro stability of CrAA complexes were revealed. Besides, the hypoglycemic activity and acute toxicity of CrMet were studied. The following innovative achievements and progresses were obtained: (1) The methods for the determination of the quality of CrAA complexes were established. The chromium contents in CrAA complexes were assessed using ICP-OES and titration method with ferrous ammonium sulphate solution. A rapid and high-throughput method using HPLC-DAD analysis has been developed, optimized, and validated to determine the contents of amino acids in CrAA complexes. The HPLC-DAD method was rapid, sensitive and cost-effective for quantitating amino acids contents in CrAA complexes on a Zorbax Extend-C18 (150×4.6 mm, 5μm) analytical column flushed with KH2PO4 as the mobile phase pumped at a flow rate of 1.0 mL/min at 25 ~ 35 oC after injecting 10 ~ 20 μL sample with UV detection at 200 ~ 220 nm. The proposed HPLC method was a fast, accurate and robust method requiring minimal sample preparation and simple instruments. The HPLC method was also feasible and applicable in different cases. The chelating rates of the CrAA complexes were determined through organic solvent extraction method, and absolute ethanol was used as the solvent. The chromium contents in CrMet, chromium glycinate (CrGly), chromium threoninate (CrThr) and chromium phenylalaninate (CrPhe) were assessed as 10.44%，17.80%，12.79% and 9.24%, respectively. The amino acid contents in CrMet, CrGly, CrThr and CrPhe were determined as 89.6%，76.1%，87.2% and 87.8%, respectively, which were in accordance with their theoretical contents. All the chelating rates of CrMet, CrGly, CrThr and CrPhe were above 90%, which indicated the good quality of these CrAA complexes. (2) Four CrAA complexes, including CrMet, CrGly, CrThr and CrPhe were synthesized successfully in aqueous ethanol solution by the chelating reaction of chromium and amino acids. Electronic spectroscopy, infrared spectroscopy, scanning electron microscope, thermalgravimetric analysis and elem
語種中文
公開日期2015-07-08
有機鉻介紹以及無機鉻的基因毒性 - 知乎
有機鉻介紹以及無機鉻的基因毒性 - 知乎切換模式寫文章登錄/注冊有機鉻介紹以及無機鉻的基因毒性大馬杰燕窩大馬杰燕窩.以愛慢煮生活王勇，浙江大學碩士，曾任職于國內著名微量元素生產企業(yè)，現為建明工業(yè)乳化劑、有機微量元素產品經理鉻是動物必需的一種微量元素，動物缺鉻時表現為膽固醇或血糖升高、生長遲緩、免疫力下降、繁殖能力降低和壽命縮短等。無機鉻毒性較大，對動物和人均有毒性作用。在畜牧業(yè)上作為動物促生長用的都為有機鉻，主要有丙酸鉻、煙酸鉻、吡啶鉻、蛋氨酸鉻、酵母鉻等。有機鉻因其安全性高，易被吸收，對動物具有緩解應激、增強免疫、改善胴體品質和提高生產性能等作用，在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上具有廣泛的應用前景。但是自從1995年首次報道了吡啶甲酸鉻的危害性之后，吡啶甲酸鉻的安全性問題就一直成為研究的熱點。研究產品是否有基因毒性需要通過Ames試驗、微核試驗、小鼠淋巴細胞毒理學試驗、顯性致死試驗和致畸試驗，只有通過系統(tǒng)的研究才能確定產品是否致突變性和生殖毒性。毒性鉻的來源鉻在自然界中主要以Cr ( III ) ，Cr (VI)形式存在。Cr (VI)對人類具有明顯的基因毒性，但在生理pH及溫度條件下，Cr ( VI)無法直接與DNA相互作用，不表現直接的基因毒性，Cr ( VI)的基因毒性來源于其在細胞內的代謝產物。Cr(VI)可通過非特異性離子通道進入細胞內，Cr (VI)進入細胞后被還原成Cr(V)，Cr(IV)及Cr(III)，Cr(III)是其最終形式。Cr (VI)的還原產物具有廣泛的DNA損傷作用，可抑制DNA的復制，在生理條件下，Cr (VI)可被細胞內谷胱甘肽、半胱氨酸、還原型煙酰胺腺嘌呤二核甘酸/還原型煙酰胺腺嘌呤二核甘酸磷酸、維生素C、細胞色素P450、硫辛酸等還原。Cr (VI)在還原過程中不僅產生一系列中間價態(tài)，還會產生多種不穩(wěn)定的自由基如硫醇基、氫氧根自由基、過氧化氫、超氧陰離子等，造成DNA,RNA、蛋白質及脂質氧化損傷。毒性鉻導致的基因損傷在細胞內，Cr ( VI)還原的中間產物可導致DNA加合物形成、DNA雙鏈斷裂、DNA與蛋白質的交聯(lián)、DNA雙鏈間的交聯(lián)。Cr(III)含有6個配位位點，能與多種配體如DNA，氨基酸及蛋白質形成絡合物。在細胞內，由Cr ( VI)還原產生過量的Cr (III)對基因最嚴重的損害之一是其與DNA的磷酸二酯鍵骨架形成加合物，這也是Cr ( VI)致突變的機制之一。Cr(III)與DNA加合物可繼續(xù)形成配體更加重了對基因組的損傷。毒性鉻對基因表達的影響研究表明Cr ( VI)調控基因的正負表達依賴于細胞內DNA和蛋白質結構與Cr (III)結合。Ye等做了大量研究工作，發(fā)現大量基因表達發(fā)生改變，這些基因的功能涉及:氧化還原代謝、能量代謝、蛋白合成、細胞周期及腫瘤產生。毒性鉻的胚胎毒性和致畸性與體細胞相比，胚胎細胞更容易受到外界因素的影響。Cr ( VI)作用于胚胎細胞可能導致胚胎毒性及致畸作用。早期研究表明，向飲水中添加Cr(VI)可使大鼠產生明顯的胎鼠毒性，表現為受精卵著床率及胎鼠數下降、胚胎吸收數及流產率上升。Cr ( VI)導致胚胎毒性及致畸作用的機制尚未清楚，可能因為胚胎的發(fā)育很大程度上依賴胎盤，胎盤是由多種細胞系統(tǒng)組成的高度特異化的器官，而Cr ( VI)改變了胎盤組織學特征，如:基蛻膜厚度、蛻膜細胞的萎縮、絨毛膜變性、血腔隙肥大等。編輯于 2018-04-12 15:03有機化學畜牧業(yè)中國養(yǎng)豬業(yè)?贊同 7??3 條評論?分享?喜歡?收藏?申請
蛋氨酸鉻的功能
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蛋氨酸鉻的功能
2020/10/21 8:45:43
背景及概述[1]
自1797年法國化學家Vaupuel發(fā)現鉻元素(chromium，Cr)以來，鉻(Ⅲ)被認為是有毒、有害的元素，甚至是致癌物質。隨著人們對于鉻(Ⅲ)基礎理論研究的進一步深入，直到1960年代，一些研究結果表明，鉻是人體必須的微量元素之一。美國國家食品營養(yǎng)委員會于1980年宣布，鉻(Ⅲ)是基本營養(yǎng)素。它主要是通過葡萄糖耐量因子(glucosetolerancefactor，GTF)協(xié)同或增強胰島素的作用，進而影響糖、脂類、蛋白質和核酸代謝。微量元素作為營養(yǎng)強化劑，先后經歷微量元素的無機鹽、微量元素的有機弱酸鹽、氨基酸微量元素螯合物3個發(fā)展階段。
微量元素(金屬陽離子)需要一種載體分子將其包被起來，在細胞膜外形成一種有機的脂溶性表面，才能穿過細胞膜。而螯合物中氨基酸分子恰好對金屬離子起到這種保護作用，位于具有五元環(huán)或六元環(huán)螯合中心的金屬離子可經小腸絨毛刷狀緣穿過腸壁而被吸收，在小腸內通過“胞飲方式”被吸收，因此微量元素螯合物吸收好，生物利用率高。
生物學功能[2]
1．對胰腺的保護作用：蛋氨酸鉻是含鉻的有機配位化合物，具有三價鉻Cr(Ⅲ)和蛋氨酸的生物活性的協(xié)同作用，主要表現在以下三個方面。
1)胰腺的靶向性藥劑：在口服合成的蛋氨酸鉻后25～30分鐘，蛋氨酸鉻在胰腺中的量比在肝臟中高7～8倍，由于常規(guī)方法很難把診治藥物帶進胰臟，尤其是把Cr(Ⅲ)輸送至缺鉻的胰腺內。實驗研究證明，蛋氨酸鉻是目前胰腺有效的靶向性藥劑，可用于胰腺的造影診斷和治療。
2)促進胰腺功能：胰腺在合成消化酶時，需大量氨基酸和鉻，促進胰腺的胰島的分泌功能及提高胰島素的敏感性。
3)清除和抑制自由基對胰腺的損傷：實驗研究證明，蛋氨酸鉻不僅能清除胰腺的自由基，而且能抑制自由基的產生，其清除自由基作用比單獨Cr(Ⅲ)和單獨的蛋氨酸強。
2．對糖和脂肪代謝的作用：
1)蛋氨酸鉻是胰島素的加強劑：胰島素最顯著的功能之一是具有降低血糖的作用，鉻則以Cr(Ⅲ)的配位化合物蛋氨酸鉻作為胰島素的一種“協(xié)同激素”。胰島素調節(jié)糖代謝的機制是協(xié)助糖進入細胞膜，而蛋氨酸鉻能促進胰島素與組織結合，使胰島素的作用得以充分發(fā)揮。葡萄糖氧化分解釋放出能量，也需要胰島素和鉻參加。葡萄糖在體內酵解過程中需要一種葡萄糖磷酸變位酶進行催化，甚至在沒有鎂存在時，它能維持這種酶正常工作。由于鉻和胰島素有一種互相協(xié)同作用，鉻能使胰島素分子結構穩(wěn)定。
2)蛋氨酸鉻的趨脂作用：蛋氨酸鉻參與脂代謝并加速脂肪氧化，有助于動脈壁中脂質的運輸和清除。缺鉻可能是動脈粥樣硬化的一個致病因素，而蛋氨酸鉻增強了Cr(Ⅲ)和蛋安酸的脂代謝作用。體內合成膽堿需由蛋氨酸供給甲基，由膽堿等組成的卵磷脂是脂肪運輸及清除脂肪沉積的不可缺少的物質。因此，蛋氨酸鉻的脂代謝作用是預防和治療動脈粥樣硬化和保肝的有效藥物。
應用[2]
蛋氨酸鉻是由生命必需金屬微量元素三價鉻與人體必需氨基酸蛋氨酸合成的配位化合物。具有靶向性傳遞到胰腺的功能，口服后25～30分鐘在胰腺中的量比在肝臟中高7～8倍，可向胰腺傳遞鉻和抗氧劑蛋氨酸。其作用主要是促進胰島素的分泌和提高胰島素的敏感性是胰島素的加強劑，蛋氨酸鉻還是自由基的清除劑，其作用與SOD相類似，并且還可以抑制自由基的產生，因此，能促進受自由基損傷的胰腺功能的恢復和改善胰腺酶的活性是胰腺功能的康復劑。蛋氨酸鉻在體內還是甲基供體，促進膽堿合成并與積存肝內的脂肪作用，變?yōu)橐孜盏穆蚜字?，可防治肝脂肪蓄積，臨床用于肝炎、肝硬變、脂肪肝、酒精和磺胺等中毒。
制備[3]
方法1：將CrCl3.6H2O溶于一定體積的超純水中，然后置于40℃的水浴中水合24h，使其進一步生成水合鉻離子[Cr(H2O)6]3+，溶液顏色由深綠色的(CrCl3)轉變成深藍色的([Cr(H2O)6]3+)。
方法2：一種蛋氨酸鉻的制備方法，包括以下步驟：
⑴成鹽反應步驟：向一個帶有加熱裝置，電攪拌，溫度計的100升反應釜中依次投入蛋氨酸100摩爾，水1500摩爾，氧化鉻55摩爾，乙基二胺20摩爾在攪拌下同時加熱70?80℃反應，在攪拌下反應6小時，使二氧化碳溢出，停止加熱，成鹽反應完成；
⑵烘干步驟：將分離得到的顆粒狀產品，于上下透氣的不銹鋼干燥篩中，于干燥箱中烘干，24小時后，得到的產品過篩，得到成品，該產品含鉻量大于15%
主要參考資料
[1] 蛋氨酸螯合鉻營養(yǎng)強化劑的合成工藝
[2] CN98120143.1蛋氨酸鉻的制備及其組合物降糖胰康片(膠囊)系列
[3] CN201210453852.7一種蛋氨酸鉻的制備方法
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蛋氨酸鉻對鯉糖代謝相關酶活性及IR、GLUT2和SGLT基因表達的影響
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崔培1，尹帥1，孫金輝1，程鎮(zhèn)燕1，白東清1，喬秀亭1，張寶龍2，翟勝利2
( 1.天津農學院 水產學院，天津市水產生態(tài)與養(yǎng)殖重點實驗室，天津 300384；2.天津晨輝飼料有限公司，天津 301800)
摘要:為探究蛋氨酸鉻(CrMet)對鯉Cyprinus carpio糖代謝相關酶活性及糖代謝相關基因表達的影響，以酪蛋白為蛋白源，豆油為脂肪源，配制7組純化飼料，其中Cr3+水平分別為0(對照)、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/kg。選取初始體質量為(40.95±4.80)g的鯉，隨機分為7組，分別投喂7種飼料，每個組設置3個重復，每個重復放60尾魚，飼養(yǎng)8周后，檢測其肝胰臟糖代謝相關酶活性；禁食48 h后再投喂，再投喂0、3、6、12、24、48 h時檢測Cr3+水平為0(對照)、0.8、3.2 mg/kg時魚肝胰臟IR、GLUT2和腸道SGLT基因的表達量。結果表明：添加0.8 mg/kg Cr3+組的組己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)、磷酸果糖激酶(PFK)和琥珀酸脫氫酶(SDH)活力均顯著高于對照組(P<0.05)，磷酸酵式丙酮酸激酶(PEPCK)活力顯著低于對照組(P<0.05)；而添加Cr3+并未對葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PDH)活力產生顯著影響(P>0.05)；投喂24、48 h時，0.8 mg/kg Cr3+組IR mRNA表達量顯著高于0、3.2 mg/kg Cr3+組(P<0.05)；投喂3 h時，0.8、3.2 mg/kg Cr3+組GLUT2 mRNA表達量均顯著高于對照組(P<0.05)，12、24、48 h時，0.8 mg/kg Cr3+組GLUT2 mRNA表達量顯著高于0、3.2 mg/kg Cr3+組(P<0.05)；而不同Cr3+添加水平對鯉腸道SGLT mRNA表達量無顯著性影響(P>0.05)。研究表明，在飼料中添加CrMet能夠提高鯉對糖的利用能力，建議Cr3+添加水平為0.8 mg/kg。
關鍵詞: 蛋氨酸鉻；鯉；糖代謝相關酶；IR基因；GLUT2基因；SGLT基因
糖類是廉價且重要的能源物質，不僅為機體提供能量，而且參與合成非必需氨基酸[1]。在飼料中添加適量的糖類不僅可以節(jié)約蛋白質，降低飼料成本，同時還能減少氨氮的排放，減輕對水體環(huán)境的污染[2]。魚類被認為是“先天的糖尿病體質”，其對糖類的利用能力遠不如陸生動物[3]，飼料中糖水平超過一定限度會導致魚類生長遲緩，抗病力減弱，甚至死亡[4-5]。因而，如何提高魚類對糖類的利用能力已成為其營養(yǎng)學的研究重點。
鉻是一種人體和動物體必需的微量元素，在機體內主要以三價鉻離子(Cr3+)的形式存在。鉻毒性小，在肝臟組織中含量較高[6-7]。鉻在機體中主要影響糖代謝過程，是胰島素活性的輔因子和葡萄糖耐量因子。目前，鉻作為營養(yǎng)素在水產養(yǎng)殖上的研究已經取得一些成果，研究表明，在飼料中添加適宜水平的Cr3+可以有效促進草魚Ctenopharyngodon idellus[8]、團頭魴Megalobrama amblycephala[9]、大黃魚Larmichthys crocea[10]、虹鱒Oncorhynchus mykiss[11]、凡納濱對蝦Litopenaeus vannamei[12]和中華絨螯蟹Eriocheir sinensis[13]的生長性能，提高羅非魚Oreochromis niloticus×Oreochromis aureus[14]、條紋鱸Morone saxatilis[15]的糖利用能力，還可增強莫桑比克羅非魚[16]、虹鱒[17]免疫機能，此外，Cr3+還能有效改善魚體應激狀態(tài)[18-19]。
鯉是中國重要的經濟養(yǎng)殖魚類，具有抗病力和生活力強等特點。目前，已有學者在用Cr3+促進鯉生長和加強飼料利用方面做了一些研究[20-21]，但有關Cr3+影響鯉糖利用能力的研究較少，且這些研究所使用的鉻源多是無機鉻鹽，而動物對無機鉻的利用率遠低于有機鉻，有機鉻的生物活性也更強[22-23]。蛋氨酸鉻(CrMet)是蛋氨酸與Cr3+的螯合物，能夠有效緩解礦物元素之間的拮抗競爭作用，更有利于鉻的吸收。筆者前期研究了不同Cr3+水平對鯉生長、血液指標和部分免疫指標的影響，結果發(fā)現，0.8 mg/kg Cr3+組獲得最優(yōu)生長性能和免疫力[24]。為進一步探討Cr3+對鯉糖利用能力的影響，本試驗在飼料中添加不同水平蛋氨酸鉻，檢測其對鯉糖代謝相關酶活力及其基因表達的影響，旨在為探究鉻促進鯉糖代謝的機理提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料
CrMet購自湖北拓楚慷元醫(yī)藥化工有限公司，有效含量為99%，Cr3+含量為80%。試驗用鯉購自天津晨輝飼料有限公司。
1.2 方法
1.2.1 試驗飼料的制備 以酪蛋白為蛋白源，大豆油為脂肪源，糊精為糖源，CrMet為鉻源，基礎飼料配方為：豆油6.0%、預混物1.0%、氯化膽堿0.2%、微晶纖維素19.0%、羧甲其纖維素鈉2.0%、磷酸二氫鈣1.8%、糊精35.0%，在基礎飼料中添加Cr3+水平分別為0(對照)、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/kg(飼料)，制成7種純化飼料。所有飼料原料均過80目篩，原料逐級放大混勻后，用雙螺桿制粒機制成顆粒飼料，飼料自然風干后保存?zhèn)溆?。飼料常?guī)營養(yǎng)組成見表1。
表1 試驗飼料的常規(guī)營養(yǎng)組成
Tab.1 Approximate nutrient composition of the experimental dietsw/%
Cr3+/(mg·kg-1)粗蛋白質crude protein粗脂肪crude fat灰分ash032.215.113.030.132.055.213.010.232.115.693.080.432.015.552.990.832.005.892.901.632.156.013.133.232.106.062.98
分別采用105 ℃烘干恒重法、凱氏微量定氮法、索式抽提法和馬弗爐550 ℃灼燒法測定水分、粗蛋白質、粗脂肪和灰分含量。
1.2.2 試驗設計 試驗于天津晨輝飼料有限公司養(yǎng)殖基地進行，正式試驗開始前先進行1周暫養(yǎng)馴化，期間用不添加Cr3+的基礎組飼料投喂，待試驗魚適應養(yǎng)殖基地環(huán)境后，從中選取健康的體質量為(40.95±4.80)g的試驗魚，隨機分為7組，每組設3個重復，每個重復60尾魚。于每日8:00和17:00投喂，投喂量為魚體質量的3%～4%，投喂后1 h吸去糞便，日換水量為1/3～1/2，養(yǎng)殖容器為800 L藍色塑料水箱。試驗期間，水溫為(28.0±1.0)℃，水體pH為(7.0±0.2)，水中溶解氧≥5.0 mg/L，氨氮≤0.05 mg/L，養(yǎng)殖周期為8周。
1.2.3 樣品采集 飼養(yǎng)試驗結束后，禁飼48 h，從每箱中隨機選取10尾魚，用MS-222麻醉后迅速置于冰盤上進行解剖，取其肝胰臟，放入液氮中速凍后，轉入超低溫冰箱(-80 ℃)中保存，以備進行肝胰臟糖代謝酶活性的測定。
余下的試驗魚在禁飼48 h后進行再投喂，于投喂0、3、6、12、24、48 h時取0(對照)、0.8、3.2 mg/kg Cr3+組試驗魚的肝胰臟和腸道，放入液氮中速凍后，轉入超低溫冰箱(-80 ℃)中保存，用于糖代謝相關基因表達的檢測。
1.2.4 糖代謝酶活力測定 肝胰臟解凍后按質量與體積比為1 mg∶9 mL加入預冷的生理鹽水，使用玻璃勻漿器在冰水浴中制成10% 的組織勻漿液，4 ℃下以4000 r/min離心10 min，取上清液。肝胰臟中己糖激酶(Hexokinase, HK)、丙酮酸激酶(Pyruvate Kinase, PK)、琥珀酸脫氫酶(Succinate Dehydrogenase, SDH)均采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定；磷酸烯醇式丙酮酸激酶(Phosphoenolpyruvate carboxykinase, PEPCK)、磷酸果糖激酶(Phosphofructokinase, PFK)、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(Glucose 6-phosphatedehydrogenase, G6PDH) 活性均采用Elisa試劑盒(Assay Designs公司)測定。
1.2.5 總RNA提取及熒光定量PCR表達
(1)總RNA提取及cDNA合成。分別取適量肝胰臟、腸道組織(約50 mg)，剪碎后放入玻璃勻漿器中，加2 mL RNAiso Plus研磨組織至完全彌散均勻。按照RNAiso Plus說明書提取鯉肝胰臟RNA。提取RNA過程中使用的離心管、槍頭等耗材均經去RNA酶處理。最后加適量DEPC水溶解。利用微量分光光度計測定鯉肝胰臟總RNA的OD260 nm/OD280 nm值，均在1.8～2.1，說明提取出的總RNA純度較高。再利用PrimeScriptTM RT Master Mix試劑盒(TaKaRa)，將肝胰臟中的總RNA反轉錄為cDNA第一鏈。
(2)引物設計。采用Primer Premier 6.0軟件進行引物設計，引物設計所依據的基因模板序列均來源于NCBI DNA數據庫。引物由蘇州金唯智生物科技有限公司合成。以β-肌動蛋白基因(β-actin)(序列號M24113)作為內參基因。引物設計見表2，其中IR為胰島素受體基因(序列號EU009571.1)，GLUT2為葡萄糖轉運載體2基因(序列號AF247730.1)，SGLT為鈉/葡萄糖共轉運載體基因(序列號JN867793.1)。
表2 引物設計Tab.2 Primer design
引物 primer序列sequence(5'-3')引物長度/bpprimer length退火溫度annealing temperatureβ-ac-tinF:CCGTGACATCAAG-GAGAAR:GATACCGCAAGATTC-CATAC19658IRF:CAACTCTGGTGGTGAT-GGR:CGACCTGGATTATTCT-GTC224 58GLUT2F:ACTCCTGTTCGGTTTCAC R:CCATCTCAGCCTCTTCTT140 48SGLTF:GACTAAAGAAGAGGAG-GCAR:CAGACGGTGAGGAGGA-TA108 51
(3)熒光定量。熒光定量PCR采用SYBR Green染色法，選用SYBR? Premix Ex TaqTM Ⅱ試劑盒，在BIO-RAD系統(tǒng)進行，采用兩步法。PCR反應體系(共20 μL)：SYBR Premix Ex Taq Ⅱ(2×)10 μL，上、下游引物(10 μmol/L)各0.5 μL，cDNA 2 μL，ddH2O 7 μL。
PCR反應條件為：95 ℃下預變性3 min；95 ℃下循環(huán)變性15 s，51～58 ℃下退火復性15 s，共進行40個循環(huán)；72 ℃下再延伸2 min。收集熒光信號，每個樣本重復3次，目的基因相對表達量用2-△△Ct法進行計算。
1.3 數據處理
試驗數據均用平均值±標準差(mean±S.D.)表示。采用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析(ANOVA)，用Duncan法進行多重比較。
2 結果與分析
2.1 不同Cr3+水平對鯉肝胰臟糖代謝酶活力的影響
從表3可見：Cr3+添加水平為0.8～1.6 mg/kg時，試驗魚肝胰臟HK活力顯著高于其他各組(P<0.05)，而PEPCK活力則顯著低于對照組和3.2 mg/kg Cr3+添加組(P<0.05)；PK活力在Cr3+添加水平為0.2～1.6 mg/kg時，顯著高于對照組和0.1 mg/kg Cr3+添加組(P<0.05)；PFK活力在Cr3+添加水平為0.8～3.2 mg/kg時，顯著高于其他各組(P<0.05)；SDH活力最高值出現在0.8 mg/kg Cr3+添加組，顯著高于對照組、0.1、0.2、1.6、3.2 mg/kg Cr3+添加組(P<0.05)；而Cr3+添加水平對G6PDH活力無顯著性影響(P>0.05)。
表3 不同Cr3+水平對鯉肝胰臟糖代謝酶活力的影響
Tab.3 Effects of Cr3+ levels on activities of enzymes related to carbohydrate metabolism in hepatopancreas of common carp
Cr3+/(mg·kg-1)己糖激酶/(U·g-1 prot)HK丙酮酸激酶/(U·g-1 prot)PK磷酸果糖激酶/(U·g-1 prot)PFK 葡萄糖-6-磷酸脫氫酶/(mU·g-1 prot)G6PDH磷酸烯醇式丙酮酸酸羧激酶/(mU·g-1 prot)PEPCK琥珀酸脫氫酶/(U·mg-1 prot)SDH0 13.21±1.49b11.24±0.09b8.16±1.19b1.65±0.2413.56±1.04a3.34±0.47cd0.1 15.34±1.52b10.61±1.09b7.09±1.37b1.51±0.2211.19±0.56bc3.94±0.65bc0.2 13.66±5.38b16.98±2.89a7.60±1.25b1.51±0.1610.06±1.77bc2.25±0.68d0.4 10.91±2.12b16.34±2.06a8.55±1.44b1.55±0.129.98±0.42ab5.24±0.85ab0.8 25.00±1.70a17.58±0.73a10.81±0.05a1.76±0.339.00±1.70c6.34±0.38a1.6 29.07±6.37a16.84±2.99a10.86±1.08a1.50±0.089.44±0.87c3.68±0.95c3.2 12.67±2.40b15.11±1.60ab11.32±1.30a1.90±0.2012.05±0.30ab4.38±0.38bc
注：同列中標有不同小寫字母者表示組間有顯著性差異(P<0.05)，標有相同小寫字母者表示組間無顯著性差異(P>0.05)，下同
Note:The means with different letters within the same column are significant differences at the 0.05 probability level, and the means with the same letters within the same column are not significant differences, et sequentia
2.2 禁食再投喂后不同Cr3+水平對鯉糖代謝相關基因表達的影響
2.2.1 Cr3+水平對鯉肝胰臟IR基因表達的影響 從表4可見：禁食再投喂后，各組試驗魚肝胰臟中IR mRNA表達量均在12 h時達到峰值，其中，對照組、3.2 mg/kg Cr3+添加組的IR mRNA表達量在12 h時顯著高于其他時間點(P<0.05)；0.8 mg/kg Cr3+添加組的IR mRNA表達量在12 h時顯著高于0、3、6、48 h時(P<0.05)，但與24 h時相比無顯著性差異(P>0.05)。3、12 h時，0.8 mg/kg Cr3+添加組IR mRNA表達量顯著高于3.2 mg/kg組(P<0.05)，但與對照組均無顯著性差異(P>0.05)；24、48 h時，0.8 mg/kg Cr3+組IR mRNA表達量顯著高于對照組和3.2 mg/kg組(P<0.05)。
表4 禁食再投喂后不同Cr3+水平下鯉肝胰臟IR表達變化情況
Tab.4 The IR expression in hepatopancreas of common carp refed diets containing different levels of Cr3+ after fasten
Cr3+/(mg·kg-1)0 h3 h6 h12 h24 h48 h0 1.00±0.00b0.86±0.06ABb1.03±0.15Ab1.82±0.09ABa0.95±0.08Bb0.87±0.03Bb0.8 1.00±0.00c0.88±0.05Ac0.94±0.13Ac2.17±0.29Aa1.95±0.01Aa1.34±0.02Ab3.21.00±0.00b0.69±0.06Bcd0.89±0.02Abc1.29±0.19Ba0.86±0.08Bbc0.57±0.08Cd
注：標有不同小寫字母表示同組內不同時間點有顯著性差異(P<0.05)；標有不同大寫字母表示相同時間點不同組間有顯著性差異(P<0.05)；標有相同字母者表示組間有顯著性差異(P>0.05)，下同
Note: Means with different letters are significant differences at different time in the same group；means with different capital letters are significant differences in different groups at the same time, and means with same letters are not significant differences, et sequentia
2.2.2 Cr3+水平對鯉肝胰臟GLUT2基因表達的影響 從表5可見：禁食再投喂后，不同Cr3+水平組鯉肝胰臟中GLUT2 mRNA表達量均隨投喂時間的延長而呈先上升后下降的趨勢，對照組鯉肝胰臟GLUT2 mRNA表達量在3、6 h時顯著高于12、24、48 h時(P<0.05)；0.8 mg/kg Cr3+添加組鯉GLUT2 mRNA表達量在6 h時達到峰值，且顯著高于除12 h外的其他各時間點(P<0.05)；3.2 mg/kg Cr3+添加組鯉GLUT2 mRNA表達量峰值也出現在6 h時，且顯著高于除3 h外的其他各時間點(P<0.05)。3 h時，0.8、3.2 Cr3+mg/kg 添加GLUT2 mRNA表達量均顯著高于對照組(P<0.05)；而6 h時,各組間均無顯著性差異(P>0.05)；12、24、48 h時，0.8 mg/kg Cr3+添加組GLUT2 mRNA表達量顯著高于對照組和3.2 mg/kg Cr3+添加組(P<0.05)。
表5 禁食再投喂后不同Cr3+水平下鯉肝胰臟GLUT2表達變化情況
Tab.5 The GLUT2 expression in hepatopancreas of common carp refed diets containing different levels of Cr3+ after fasten
Cr3+/(mg·kg-1)0 h3 h6 h12 h24 h48 h00.83.21.00±0.00ab1.00±0.00d1.00±0.00b1.11±0.05Ba1.17±0.08Acd1.35±0.03Aa1.21±0.22Aa1.92±0.29Aa1.42±0.32Aa0.82±0.01Bb1.71±0.19Aab0.99±0.03Bb0.84±0.05Bb1.38±0.10Abc0.95±0.05Bb0.55±0.02Cc1.11±0.03Acd0.81±0.02Bb
2.2.3 Cr3+水平對鯉腸道SGLT 表達的影響 從表6可見：禁食再投喂后，不同Cr3+水平組鯉腸道中SGLT mRNA表達量均在12 h時達到峰值，其中，對照組和3.2 mg/kg Cr3+組SGLT mRNA表達量顯著高于其他各時間點(P<0.05)，0.8 mg/kg Cr3+添加組表達量顯著高于除6 h外的其他各時間點(P<0.05)；各時間點下，不同水平蛋氨酸鉻處理后鯉腸道中SGLT mRNA表達量均無顯著性差異(P>0.05)。
表6 禁食再投喂后不同Cr3+水平下鯉腸道SGLT表達變化情況
Tab.6 The SGLT expression in intestine of common carp refed diets containing different levels of Cr3+ after fasten
Cr3+/(mg·kg-1)0 h3 h6 h12 h24 h48 h00.83.21.00±0.00b1.00±0.00b1.00±0.00c0.88±0.04b0.91±0.11b0.84±0.10c0.94±0.16b1.37±0.09ab1.39±0.14b1.75±0.13a2.36±0.27a1.88±0.24a0.89±0.01b1.15±0.17b0.76±0.10c1.05±0.04b0.85±0.13b0.98±0.05c
3 討論
3.1 Cr3+對鯉糖代謝酶活力的影響
Cr3+通過調節(jié)葡萄糖代謝酶影響機體葡萄糖代謝。糖酵解是包括魚類在內的所有生物有機體唯一的葡萄糖分解途徑。HK是肝胰臟利用葡萄糖的第一限速酶，它能催化葡萄糖生成葡萄糖-6磷酸，其活性受葡萄糖-6-磷酸的抑制，這一反應保證進入細胞的葡萄糖能立即被磷酸化，其活性高低決定了機體糖代謝和胰島素分泌的幅度[25]。除HK外，PK也是控制糖酵解途徑速率的關鍵酶。PK催化的反應是葡萄糖生成丙酮酸的最后一步反應，即催化磷酸烯醇式丙酮酸轉化成丙酮酸。本試驗中，在飼料中添加0.8 mg/kg Cr3+后，HK、PFK和PK活性均較對照組及低水平Cr3+組顯著升高，說明Cr3+能夠刺激魚體糖酵解過程，加速葡萄糖的分解代謝。張宏馨等[26]研究發(fā)現，給糖尿病小鼠灌喂富鉻酵母水溶液后，其HK活力顯著升高，與本試驗結果相類似。而Ahmed 等[20]對鯉的研究發(fā)現，飼料中添加CrCl3對其HK活力無影響，與本試驗結果不同，其原因可能是由于試驗采用的鉻源不同造成的，本試驗中使用的是氨基酸螯合鉻，一般認為，在生理環(huán)境中，有機鉻的生物活性和穩(wěn)定性遠高于無機鉻[27]，無機鉻的吸收率僅為1%～3%[28]，而有機鉻的吸收率可達10%～25%[29]，而且氨基酸螯合鉻還能夠有效緩解礦物元素間的拮抗競爭作用，因而，本試驗結果可能因為試驗魚吸收更多的Cr3+所致。潘慶等[30]對奧尼羅非魚的研究發(fā)現，經吡啶羧酸鉻處理后，試驗魚肝胰臟PFK活力顯著升高，也與本試驗結果相類似。
PEPCK作為糖異生關鍵的限速酶，能催化草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸轉移[31]。研究發(fā)現，Cr3+一方面在機體內形成核酸衍生物直接抑制PEPCK活性[32]；另一方面又可以通過提高胰島素效率而進一步間接抑制活性。本試驗中，在飼料中添加0.8、1.6 mg/kg的Cr3+時有效降低了PEPCK活性，與喬偉[33]對大鼠的研究結果相一致。SDH是三羧酸循環(huán)(TCA)的限速酶之一，研究發(fā)現，經Cr3+處理后，大鼠骨骼肌細胞SDH活性顯著升高，分析其原因可能是Cr3+通過增強胰島素的生物學功能，進而提高胰島素對SDH活性的影響[33]。本試驗結果與上述結果相類似，在飼料中添加0.8 mg/kg Cr3+后，鯉肝胰臟的SDH活性顯著升高，說明Cr3+有助于促進鯉葡萄糖分解代謝功能，提高葡萄糖轉化為能量的利用效率。本試驗中，當Cr3+添加水平為3.2 mg/kg時，HK、PK、PEPCK和SDH活性均回到與對照組相似水平，說明Cr3+添加量過多，反而會對鯉的糖利用能力產生負面影響。G6PDH是糖代謝的磷酸戊糖途徑的關鍵酶。本試驗中，Cr3+未對G6PDH產生顯著影響，這與Pan等[34]對羅非魚的研究結果相一致。
3.2 Cr3+對鯉糖代謝相關基因表達的影響
糖類物質被魚類攝入體內后，被腸道消化酶分解為葡萄糖。葡萄糖被吸收進入血液后，使血糖濃度升高，促使胰島素分泌并作用于肝臟組織靶細胞，從而激活胰島素信號通路[35]，且葡萄糖進入肝臟后的過程必須經過胰島素信號通路來完成[36]。胰島素會與細胞膜上的特異性受體IR相結合，將信號由胞外傳遞到胞內，使得處于胞漿的小囊泡內的GLUT轉移到細胞膜上，將胞外的葡萄糖轉運至胞內，完成葡萄糖的轉運。目前，已有學者研究了Cr3+影響哺乳動物糖代謝的作用機制，發(fā)現Cr3+可通過增加IR的數量，提高其活性，加快GLUT的轉膜速率，進而影響葡萄糖在機體內的轉運過程[37]。Miranda等[38]對大鼠的研究發(fā)現，與不添加Cr3+的對照組相比，Cr3+處理后其IR mRNA的表達量顯著升高。此外，體外試驗也發(fā)現，在大鼠骨骼肌細胞培養(yǎng)液中添加Cr3+可以顯著提高 IR和GLUT4 mRNA的表達量[39]。孫敏敏等[40]研究了不同鉻源及水平對羅非魚IR和GLUT2基因表達的影響，結果顯示，在飼料中添加不同水平的酵母鉻(CrY)、吡啶羧酸鉻(CrP)對IR基因表達無明顯影響，但在飼料中添加0.8 mg/kg CrP 和 0.8 mg/kg CrY能顯著提高羅非魚肝臟組織 GLUT2 基因的表達。筆者前期研究了不同Cr3+水平對鯉生長、血液指標以及部分免疫指標的影響，結果發(fā)現，0.8 mg/kg Cr3+組獲得最優(yōu)生長性能及免疫力，結合本試驗糖代謝酶活性結果，選擇0.8、3.2 mg/kg Cr3+組檢測IR、GLUT2和SGLT基因表達情況，得出與上述試驗相類似的結果；禁食再投喂后3、12、24、48 h時，0.8 mg/kg Cr3+添加組試驗魚GLUT2 mRNA表達量均顯著高于對照組，而隨Cr3+添加水平升高至3.2 mg/kg，禁食再投喂后12、24、48 h時，GLUT2 mRNA的表達量反而顯著降低；此外，在禁食再投喂后12、48 h時，0.8 mg/kg Cr3+添加組IR mRNA表達量較對照組也顯著升高。
有研究表明，吸收葡萄糖主要是通過腸道黏膜的鈉/葡萄糖共轉運載體(SGLT)，它是協(xié)助葡萄糖吸收的主要蛋白，對葡萄糖轉運載體(GLUT)的吸收具有重要意義[37]。已有研究發(fā)現，飼料中糖的種類與含量、Na+，以及胰島素樣生長因子 (IGF)、蛋白激酶、養(yǎng)殖動物的年齡與健康狀況等均會影響SGLT mRNA的表達[38-43]。聶國興等[44]在羅非魚飼料中添加木聚糖酶，結果發(fā)現，適宜水平的木聚糖酶能上調前腸SGLT mRNA的表達，促進葡萄糖吸收，從而提高尼羅羅非魚的生長速度。而本試驗中不同水平Cr3+處理后未對SGLT mRNA產生影響，說明Cr3+可能不具有調控SGLT基因的作用，其原因還有待進一步研究。
綜上所述，以蛋氨酸鉻為鉻源時，在飼料中添加0.8 mg/kg Cr3+能提高糖酵解途徑酶活性，降低糖異生途徑酶活性，誘導IR、GLUT2基因的相對表達量，促進鯉的糖代謝作用。
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Effects of chromium methionine on activities of glyco-metabolism-related enzymes and expression of IR,GLUT2 and SGLT genes in common carp Cyprinus carpio
CUI Pei1, YIN Shuai1, SUN Jin-hui1, CHENG Zhen-yan1, BAI Dong-qing1, QIAO Xiu-ting1, ZHANG Bao-long2, ZHAI Sheng-li2
(1.College of Fisheries Science,Tianjin Key Laboratory of Aqua-ecology and Aquaculture, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2.Tianjin Chenhui Feed Company Limited, Tianjin 301800, China)
Abstract： A feeding trial was conducted to evaluate the effects of dietary chromium methionine (CrMet) on glyco-metabolism-related enzymes, and expression of IR, GLUT2 and SGLT genes in common carp Cyprinus carpio. Common carp with body weight of (40.95±4.80) g were reared in a rearing system consisting of 21 plastic tanks and fed purified diets containing Cr3+ at a dose of 0(control group), 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.6, and 3.2 mg/kg for 8 weeks when activities of glyco-metabolism-related enzymes were tested. IR, and GLUT2 mRNA expression levels in hepatopancreas and SGLT mRNA expression levels in intestine were analyzed in 0.8 mg/kg group and 3.2 mg/kg group during the refeeding after 48 h fasting. The results showed that the fish fed diets containing 0.8 mg/kg Cr3+ had significantly higher activities of hexokinase(HK), pyruvate kinase(PK), phosphofructose kinase (PFK), and succinate dehydrogenase (SDH) and lower phosphopyruvate kinase(PEPCK) activity than the fish in 0 mg/kg group did(P<0.05), without significant difference in G6PDH activity betwween the control and Cr3+ supplementation groups(P>0.05). There was significantly higher IR mRNA expression level in 0.8 mg/kg Cr3+ group than that in 0 mg/kg group 24 h and 48 h after refeeding(P<0.05), significantly higher GLUT2 mRNA expression level in 0.8 and 3.2 mg/kg Cr3+ groups than that in 0 mg/kg group 3 h after refeeding(P<0.05). 12, 24 and 48 h after refeeding, GLUT2 mRNA expression level was significantly higher in 0.8 mg/kg Cr3+ group than in 0 and 3.2 mg/kg groups(P<0.05), without significant effect on SGLT mRNA expression level in intestine of common carp fed diets containing differert Cr3+ level. The findings indicate that dietary addition of Cr3+ leads to significant impact on the carbohydrate utilization of common carp and 0.8 mg/kg is the optimal level of Cr3+ in the common carp diet under this experimental condition.
Key words： chromium methionine; Cyprinus carpio; glyco-metabolism-related enzyme; IR gene; GLUT2 gene; SGLT gene
中圖分類號：S965
文獻標志碼：A
收稿日期： 2017-08-27
基金項目： 天津市高等學校創(chuàng)新團隊項目(TD12-5018);天津市自然科學基金資助項目(14JCQNJC15100);浙江省重中之重學科開放基金資助項目(xkzsc1501);農業(yè)部熱帶亞熱帶水產資源利用與養(yǎng)殖重點實驗室開放基金資助項目
作者簡介： 崔培(1985—)， 女， 實驗師。E-mail:[email protected]
通信作者： 喬秀亭(1965—)， 男， 教授。E-mail:[email protected]
DOI：10.16535/j.cnki.dlhyxb.2018.03.006
文章編號：2095-1388(2018)03-0316-07
蛋氨酸鉻螯合物的紅外光譜解析 - 百度學術
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蛋氨酸鉻螯合物的紅外光譜解析
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147
作者：
張華，王靜
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摘要：
對蛋氨酸、氫氧化鉻、六水合三氯化鉻及蛋氨酸螯合鉻的紅外光譜進行比較研究,并分析得到譜圖中出現的位于1612cm-1、1583cm-1、1510cm-1、1408cm-1、3420cm-1、3298cm-1、3239cm-1和1657cm-1附近紅外峰,對其進行了較詳細的歸屬,結果表明這些峰與樣品配位密切相關,蛋氨酸鉻螯合物紅外光譜圖的變化定性反映其分子結構。
展開
關鍵詞：
蛋氨酸鉻；紅外光譜；特征吸收峰
DOI：
CNKI:SUN:SPYK.0.2006-03-040
被引量：
22
年份：
2006
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