專利名稱：：一種仔豬腸道營養(yǎng)調(diào)控物質(zhì)n-氨甲酰谷氨酰胺及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于仔豬免疫調(diào)節(jié)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種用于調(diào)控仔豬腸道營養(yǎng)的N-氨甲酰谷氨酰胺及其制備方法。
背景技術(shù)：
：精氨酸是哺乳仔豬的一種必需氨基酸，母乳中的精氨酸與哺乳仔豬自身的腸道內(nèi)源合成量不能滿足其生長的需要，精氨酸不足是限制哺乳仔豬生長的一個主要因素。哺乳仔豬生產(chǎn)對于整個養(yǎng)豬生產(chǎn)來說十分重要，如何更好的滿足哺乳仔豬的精氨酸需要量顯得尤為重要。但是其吸收與賴氨酸等拮抗，過量服用外源性精氨酸時(shí)有腹瀉等副作用，而且精氨酸的價(jià)格昂貴，每噸價(jià)格高達(dá)近十萬元，直接在詞料中添加精氨酸大大提高了飼料成本，因此開辟另一種途徑來提高仔豬內(nèi)源性精氨酸的供給量勢在必行。有資料表明氨甲酰磷酸為鳥氨酸合成瓜氨酸所必需，而N-乙酰谷氨酸是N-乙酰谷氨酸合成酶(N-acetylglutamatesynthase,NAGS)及5-羧基-吡咯啉合成酶(pyrraline-5-carboxylatesynthase,P5CS)的代謝變構(gòu)激活劑(Susumuk等，體外添加二硫化合物或硫醇化合物對精氨酸激活劑N-乙酰谷氨酸合成酶活性的影響，分子催化物B;酶，2000，10;191-197)，但是在哺乳仔豬的小腸粘膜和肝臟的線粒體中由于乙酰谷氨酸合成酶的不足致使N-乙酰谷氨酸的合成量不足(UcWama.C等，N-乙酰谷氨酸合成酶在小鼠小腸粘膜中亞細(xì)胞定位及特性，生物化學(xué)，1981，89;1777-1786)，因此，N-乙酰谷氨酸可能在調(diào)節(jié)哺乳仔豬小腸合成瓜氨酸和精氨酸的過程中發(fā)揮著重要作用。4由于N-乙酰谷氨酸的不穩(wěn)定性，有研究者利用其相似物N-氨甲酰谷氨酸來替代N-乙酰谷氨酸，讓哺乳仔豬每天口服2次0或50mg/(kg體重)的N-氨甲酰谷氨酸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)口服N-氨甲酰谷氨酸組的哺乳仔豬與對照組相比增重61%。這項(xiàng)研究的成功對小豬的快速生長起到了重要作用(WU，仔豬精氨酸營養(yǎng)，營養(yǎng)學(xué)雜志，2004)。但N-氨甲酰谷氨酸水溶性強(qiáng)，在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用較差，如果通過化學(xué)方法對N-氨甲酰谷氨酸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，便可改變其化學(xué)性質(zhì)，使其具有脂溶性，可通過細(xì)胞膜在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，并且增加其穩(wěn)定性。本發(fā)明利用N-氨甲酰谷氨酸為原料，采用化學(xué)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，工藝簡單，成本較低，能替代精氨酸滿足仔豬的需要
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一個目的在于提供了一種仔豬腸道營養(yǎng)調(diào)控物質(zhì)N-氨甲酰谷氨酰胺的制備方法，方法易行、生產(chǎn)工藝簡單、成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，其歩驟包括a.將N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂以(1.0-4.0):(10.0-40.0):(0.5-2.0)的重量比進(jìn)行混合，強(qiáng)烈攪拌下回流，冷卻到室溫過濾，濾液蒸熘回收乙醇，得N-氨甲酰谷氨酸乙酯；b.將步驟a得到的N-氨甲酰谷氨酸乙酯進(jìn)行冷卻，通氨氣至飽和，然后放置3-8天，加乙酸中和，并加無水乙醇析出沉淀，得N-氨甲酰谷氨酰胺粗品；c.將步驟b得到的N-氨甲酰谷氨酰胺粗品，加0.3-0.6倍體積的蒸餾水溶解，經(jīng)活性碳脫色過濾獲得濾液，并將濾液冰浴，結(jié)晶得N-氨甲酰谷氨酰胺精品；其中上述的重量或質(zhì)量的單位為克(g)，體積單位為毫升(ml)。在一個實(shí)施方案中，步驟a的N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的重量比優(yōu)選是(2.0-3.0):(20.0-30.0):(1.0-1.5)，更優(yōu)選是(2.0-2.5):(20.0-25.0):(1.0-1.25)，最優(yōu)選是2.0:20.0:1.0。在一個具體實(shí)施方案中，步驟a的回流2-5小時(shí)，或者，所述的室溫為20-25。C;在另一個具體實(shí)施方案中，步驟b進(jìn)行冷卻至0-4"C，或者，在10-3CTC下放置3-8天，或者加入4N的乙酸中和；還在另一個具體實(shí)施方案中，步驟c中優(yōu)選加入0.3-0.6倍體積的蒸餾水溶解，更優(yōu)選加入0.4-0.5倍體積的蒸餾水溶解，最優(yōu)選加入0.5倍體積的蒸餾水溶解。需要指出的是，所用的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂指在交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子基體上帶有強(qiáng)酸性磺酸基(-S03H)的離子交換樹脂。若以R代表高分子基體，則可用R-S03H表示之。它在水中解離如下R-S03HS03+H+。有凝膠型和大孔型之分。將苯乙烯與二乙烯苯經(jīng)懸浮共聚得到的珠粒狀共聚體(因外觀呈白色，故也稱白球)在二氯乙烷中的溶脹后，用濃硫酸或氯磺酸磺化，引入磺酸基交換基團(tuán)，再經(jīng)相應(yīng)的后處理，可制得凝膠型強(qiáng)酸性離子交換樹脂。如在共聚時(shí)加入起致孔作用的惰性溶劑，則可制得大孔型樹脂。堿性陰樹脂相配合廣泛用于水處理，還用于化工、冶金、醫(yī)藥、食品等工業(yè)領(lǐng)域。其中，強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂以采用強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂為最佳。市場上常用的型號有001X7(732)型，美國AmberliteIR-120,Dowex-50型，德國Lewatit-100等。本發(fā)明的第二個目的是在于提供了一種通過上述方法所制備的N-氨甲酰谷氨酰胺，以替代仔豬中飼料精氨酸和谷氨酰胺，從而調(diào)控仔豬腸道營養(yǎng)，其配方合理、使用方便。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施材料為N-氨甲酰谷氨酸、無水乙醇、強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂、氨氣、4N乙酸。在一個具體實(shí)施方案中，所述的N-氨甲酰谷氨酰胺由N-氨甲酰谷氨酸:無水乙醇:強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂以(1.0-4,0):(10.0-40.0):(0.5-2.0)的重量份原料制成。在另一個具體實(shí)施方案中，所述的N-氨甲酰谷氨酰胺由N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂優(yōu)選以(2.0-3.0):(20.0-30.0):(1.0-1.5)的重量份原料制成。在另一個具體實(shí)施方案中，所述的N-氨甲酰谷氨酰胺由N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂更優(yōu)選以(2.0-2.5):(20.0-25.0):(1.0-1.25)的重量份原料制成。還在另一個具體實(shí)施方案中，所述的N-氨甲酰谷氨酰胺由N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂最優(yōu)選以2.0:20.0:1.0的重量份原料制成。本發(fā)明第三個目的是提供以上制備的N-氨甲酰谷氨酰胺，在用于制備調(diào)控仔豬腸道營養(yǎng)制劑中的用途。在一個實(shí)施方案中，所述的制劑為仔豬飼料，其中包含了本發(fā)明的N-氨甲酰谷氨酰胺。其中，在一個優(yōu)選方案中，所述的豬飼料可以包含除了本發(fā)明的N-氨甲酰谷氨酰胺外的常規(guī)粉/敷料，如玉米蛋白粉、麩子、豆餅、中草藥、小麥粉等作物粉/敷料。在另一個實(shí)施方案中，所述的制劑為豬生長的飼料添加劑。其中，在一個優(yōu)選方案中，所述的飼料添加劑即可以是本發(fā)明的N-氨甲酰谷氨酰胺，也可以是包含本發(fā)明的N-氨甲酰谷氨酰胺和其它輔料的添加劑。在一個更優(yōu)選的方案中，所述的輔料可以是飼料添加劑中的常規(guī)輔料，如玉米蛋白粉、麩子、豆餅、中草藥、小麥粉等作物粉/敷料。7有益效果本發(fā)明利用N-氨甲酰谷氨酸為原料，采用化學(xué)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，使其具有脂溶性，可通過細(xì)胞膜在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，并且增加其穩(wěn)定性。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，成本較低，能替代精氨酸滿足仔豬的需要量，對哺乳仔豬的生產(chǎn)來說是極具生產(chǎn)實(shí)踐意義的。研究表明，本發(fā)明所得的N-氨甲酰谷氨酸有效提高了仔豬血清精氨酸及其代謝相關(guān)的鳥氨酸和瓜氨酸水平。具體實(shí)施例方式根據(jù)以上生產(chǎn)流程，以下給出幾個具體實(shí)施例方式實(shí)施例l:一種仔豬腸道營養(yǎng)調(diào)控物.制成原料N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹月一種仔豬腸道營養(yǎng)調(diào)控物質(zhì)N-氨甲酰谷氨酰胺制備的方法，其步驟為a.將N-氨甲酰谷氨酸、無水乙醇、強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂混合，強(qiáng)烈攪拌下回流2小時(shí)，冷卻到室溫過濾，濾液蒸餾回收乙醇，得N-氨甲酰谷氨酸乙酯；b.將步驟a得到的N-氨甲酰谷氨酸乙酯冷卻到0-4。C，通氨至飽和，于1(TC下放置3天，加4N乙酸中和，加乙醇析出沉淀，得N-氨甲酰谷氨酰胺粗品。c.將步驟b得到的N-氨甲酰谷氨酰胺粗品加0.3倍蒸餾水溶解，活性碳N-氨甲酰谷氨酰胺，它由以下重量份原料重量份1.010.00.5脫色過濾，將濾液在冰浴中結(jié)晶得N-氨甲酰谷氨酰胺精品。實(shí)施例2-6一種仔豬腸道營養(yǎng)調(diào)控物質(zhì)N-氨甲酰谷氨酰胺，它由以下重量份原料制成(表l)。表1N-氨甲酰谷氨酰胺制備重量份原料及相關(guān)參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>其余的制備歩驟與實(shí)施例1相同。將實(shí)施例1-6制備的N-氨甲酰谷氨酰胺，直接投喂仔豬，或是配制成詞料或添加劑投喂仔豬，7天后抽取血樣進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)各個實(shí)施例所制備的N-氨甲酰谷氨酰胺投喂仔豬后彼此效果之間沒有明細(xì)差異，但與對照組相比，可以顯著提高血清精氨酸的濃度，而與精氨酸組相比則無顯著差異性。結(jié)果如表2所示。由表2可知，本發(fā)明所得的N-氨甲酰谷氨酸有效提高了仔豬血清精氨酸及其代謝相關(guān)的鳥氨酸和瓜氨酸水平，從而滿足仔豬生長發(fā)育的需要量，有利于調(diào)控仔豬腸道營養(yǎng)和機(jī)體蛋白質(zhì)的合成，促進(jìn)其生長，抗斷奶應(yīng)激。表2N-氨甲酰谷氨酰胺對仔豬血清氨基酸的影響項(xiàng)目對照組精氨酸組N-氨甲酰谷氨酸組精氨酸(pmol/L)263.00±9.36321.14±21.31b345.21士24.2lb鳥氨酸(pmol/L)203.43±7.89225.67±5.31b226.87±6.68b瓜氨酸()imol/L)63.54±8.9885.42±10.9783.41±8.6權(quán)利要求1、一種用于調(diào)控仔豬腸道營養(yǎng)的N-氨甲酰谷氨酰胺的制備方法，其步驟包括a.將N-氨甲酰谷氨酸∶無水乙醇∶強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂以(1.0-4.0)∶(10.0-40.0)∶(0.5-2.0)的重量比進(jìn)行混合，強(qiáng)烈攪拌下回流，冷卻到室溫過濾，濾液蒸餾回收乙醇，得N-氨甲酰谷氨酸乙酯；b.將步驟a得到的N-氨甲酰谷氨酸乙酯進(jìn)行冷卻，通氨氣至飽和，然后放置3-8天，加乙酸中和，并加乙醇析出沉淀，得N-氨甲酰谷氨酰胺粗品；c.將步驟b得到的N-氨甲酰谷氨酰胺粗品，加0.3-0.6倍體積的蒸餾水溶解，經(jīng)活性碳脫色過濾獲得濾液，并將濾液冰浴，結(jié)晶得N-氨甲酰谷氨酰胺精品。2、權(quán)利要求1的方法，其中N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的重量比為(2.0-3.0):(20.0-30.0):(1.0-1.5)。3、權(quán)利要求2的方法，其中N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的重量比為(2.0-2.5):(20.0-25.0):(1.0-1.25)。4、權(quán)利要求3的方法，其中其中N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的重量比為2.0:20.0:1.0。5、權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟a的回流2-5小時(shí)，或者，所述的室溫為20-25°C。6、權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟b進(jìn)行冷卻至0-4°C;或者，在10-30"C下放置3-8天；或者加入4N的乙酸中和。7、由權(quán)利要求l-6任一項(xiàng)的方法所制備的N-氨甲酰谷氨酰胺。8、權(quán)利要求7的N-氨甲酰谷氨酰胺，其中N-氨甲酰谷氨酰胺由N-氨甲酰谷氨酸無水乙醇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂以(1.0-4.0):(lO.O-40.o:>:(0.5-2.0)的重量份原料制成。9、權(quán)利要求7或8的N-氨甲酰谷氨酰胺，在用于制備調(diào)控仔豬腸道營養(yǎng)制劑中的用途。10、權(quán)利要求9的用途，所述的制劑是喂養(yǎng)仔豬的飼料或添加劑。全文摘要本發(fā)明公開了一種仔豬腸道營養(yǎng)調(diào)控物質(zhì)N-氨甲酰谷氨酰胺及制備方法，其步驟是a.按N-氨甲酰谷氨酸、無水乙醇、強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂混合，強(qiáng)烈攪拌下回流，冷卻到室溫過濾，濾液蒸餾回收乙醇，得N-氨甲酰谷氨酸乙酯；b.將步驟a得到的N-氨甲酰谷氨酸乙酯冷卻，通氨至飽和，放置，加4N乙酸中和，加乙醇析出沉淀，得N-氨甲酰谷氨酰胺粗品；c.將步驟b得到的N-氨甲酰谷氨酰胺粗品，加蒸餾水溶解，活性炭脫色過濾，將濾液冰浴，結(jié)晶得N-氨甲酰谷氨酰胺精品。本發(fā)明操作簡單，成本低，為實(shí)現(xiàn)用N-氨甲酰谷氨酰胺作精氨酸的替代品提供了切實(shí)可行的途徑。本發(fā)明還提供了所制備的N-氨甲酰谷氨酰胺用于調(diào)控仔豬腸道營養(yǎng)的用途。文檔編號A23K1/18GK101565385SQ20091014118公開日2009年10月28日申請日期2009年5月20日優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日發(fā)明者印遇龍,信吳申請人:中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所