黄选洋 唐彩琰 马晓迪

摘  要：最近的研究表明，与无机矿物质相比，螯合矿物质带来的好处不止是简单增强生物利用度。

关键词：有机微量矿物质;生物利用度;螯合;锌;铁

中图分类号：S816 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2019）09-0064-02

多种形式的矿物质复合物和螯合物可用于动物营养，它们统称为有机微量矿物质（Organic Trace Mineral，OTM）。动物饲料行业经常混淆络合和螯合这两种化学作用，然而目前官方也没有给出明确的定义。

表1汇总了欧盟授权使用的不同锌产品的最新分类。从欧盟对有机锌产品的分类可以看出，很明显，销售中很难根据官方的定义区分各种产品。

通常来说，OTM是由无机矿物盐与不同的键合基团（包括有机酸，化学合成氨基酸，蛋白质甚至多糖酶促反应产生的氨基酸或小肽混合物）反应而成。这些不同的键合基团与矿物质结合，目的是确保矿物质成为生物稳定结构的一部分。

对于不同键合基团在形成OTM过程中的相对优势和适用性，人们提出了许多不同的看法，而关于它们的相对生物利用度，则存在着更多的争论。

1  键合强弱对于OTM稳定性的作用

当人们试图根据“在某特定条件下哪个最好”来比较OTM时，通过矿物质和键合基团结合的强弱来比较产品是有用的，即所谓的稳定常数。一般来说，稳定常数越高，键就越稳定，因此键合矿物质的相对比例就越大。但显然，也有例外，表2比较了不同键合基团与铜结合的稳定程度，即有机结合铜复合物的相对稳定性。随着键合基团类型的改变，它与铜之间的键强度也会发生变化——有些键与铜结合紧密，有些键与铜结合非常弱。同样的道理也适用于所有其他矿物质，如锌、锰和铁等。有机微量矿物质的稳定性越高，其生物利用度可能就越大。

对于多肽，不仅键合基团的类型影响特定螯合物的稳定性，氨基酸的序列也将显著影响矿物质结合的稳定性。基团的大小并不像一些生产商声称的那样重要。从本质上讲，与矿物质螯合的基团即使只是简单改变，也会对矿物质与键合基团之间的结合强度产生较大的影响，更重要的是会对OTM在胃肠道的稳定性产生影响。而OTM的稳定性对其生物利用度至关重要。

2  有机矿物质的稳定性决定了生物利用度

在OTM通过胃肠道的过程中，特别是当pH降低或酸化时，可能会导致OTM结合的矿物质以带电荷自由离子的形式释放。这种pH诱导的OTM解离会产生多种负面影响。例如，带电的、自由的矿物离子可以与带负电荷的植物成分（如植酸盐）发生反应，或者更糟的是，矿物离子到达小肠后形成矿物质-氢氧化物。这两者都会导致矿物质沉淀，极显著降低其生物利用率。从本质上讲，稳定性或结合强度低的配合物或螯合物不能将矿物质运送到肠道内的吸收部位，从而会降低产品的功效，这样就使得OTM的效果与无机盐差别不大。螯合作用需要最大限度提高OTM对pH的稳定性，以增加肠道对矿物质的吸收。OTM稳定性越高，其生物利用度可能就越好。

3  预混料和饲料拮抗

预混料和饲料中各组分之间发生负相互作用的可能性很高，但是往往被忽视。饲料成分间的拮抗作用正越来越受到人们关注。

最近的研究集中在評估这些潜在的拮抗作用上。有研究表明，植酸酶受微量矿物质类型的影响。这种差异效应表明不同类型的OTM的螯合方式不同，此外，它们的稳定性也不同，会根据微环境中的pH，以pH依赖的形式释放矿物质。这种不稳定性会导致一些OTM对酶活性有负面影响。

在微量矿物质预混料中，氧化还原反应是导致维生素不稳定的主要原因。微量矿物质的类型将影响其反应活性，更重要的是，微量矿物质呈现的形式在影响维生素稳定性方面发挥着更重要的作用。对含有OTM或无机硫酸盐的矿物质预混料中维生素E稳定性的研究表明，无机矿物质会对维生素E的稳定性造成不利影响。然而，根据OTM来源的不同，使用螯合矿物质可能不会造成如此显著的减少。

其他研究评估了OTM来源和浓度对抗氧化剂效果的影响，因为无机矿物质可以破坏常用的抗氧化剂。研究数据进一步表明，在某些情况下，OTM对抗氧化活性也有显著的负面影响。从本质上讲，使用结合作用较弱的矿物质可能会降低饲料抗氧化剂的功效。

并不是所有的有机微量矿物质都是一样的——稳定性的差异会影响它们与抗氧化剂的相互作用。基团大小不能说明什么！有机微量矿物质的稳定性受不同键类型的影响，而不是基团的大小。在比较有机微量矿物质时，官方定义可能导致混淆。

4  谨慎选择预混料组分的重要性

总的来说，与无机矿物质相比，OTM不易发生反应，但不同形式的OTM反应各有不同，不仅会对酶活性产生或大或小的抑制作用，还会对维生素稳定性和抗氧化功能产生抑制作用。

总的来说，可用数据表明了谨慎选择预混料组分的重要性，并表明不同OTM的螯合方式不同。有些OTM更稳定，不易与其他组分发生拮抗反应。这些矿物质诱导的拮抗作用对预混料和饲料配方的影响是巨大的，这在一定程度上解释了添加不同有机微量矿物质的差异。

原题名：Organic trace minerals： Enhanced stability ensures efficacy（英文）

原作者：Richard A Murphy（奥特奇欧洲生物科学中心）