Thr(苏氨酸的缩写)
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更新时间:2023-05-23
Thr
苏氨酸的缩写
基本信息
中文名 | 苏氨酸 |
外文名 | L-Threonine |
别名 | L-苏氨酸 |
化学式 | C₄H₉NO₃ |
中文学名 | 苏氨酸 |
简写 | Thr |
分子式 | C4H9NO3 |
收起
结构
性状
安全术语
避免与皮肤和眼睛接触。
发现
是由W.C.Rose1935年纤维蛋白水解物中分离和鉴定出来的。1936年,Meger对它的空间结构进行了研究,因结构与苏糖相似,故将其命名为苏氨酸。苏氨酸有四种异构体,天然存在并且对机体有生理作用的是L-苏氨酸。
代谢途径
主要用途
苏氨酸是一种重要的营养强化剂,可以强化谷物、糕点、乳制品,和色氨酸一样有缓解人体疲劳,促进生长发育的效果。医药上,由于苏氨酸的结构中含有羟基,对人体皮肤具有持水作用,与寡糖链结合,对保护细胞膜起重要作用,在体内能促进磷脂合成和脂肪酸氧化。其制剂具有促进人体发育抗脂肪肝药用效能,是复合氨基酸输液中的一个成分。同时,苏氨酸又是制造一类高效低过敏的抗生素——单酰胺菌素的原料。
苏氨酸用于医药、化学试剂、食品强化剂、饲料添加剂等方面。特别是饲料添加剂方面用量增长快速,它常添加到未成年仔猪和家禽的饲料中,是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基酸。
随着人民生活水平的提高和养殖业的发展,苏氨酸作为饲料用氨基酸,广泛用于添加仔猪饲料、种猪饲料、肉鸡饲料、对虾饲料和鳗鱼饲料等。具有下列特点:
——可调整饲料中氨基酸平衡,促进生长;
——可改善肉质;
——可改善氨基酸消化率低的饲料原料的营养价值;
——可生产低蛋白的饲料,有助于节约蛋白质资源;
——可降低饲料原料成本;
目前,德国科学家在人体血液中发现了一种苏氨酸,实验发现,它可以阻止艾滋病病毒附着和侵入体细胞,通过干扰艾滋病病毒的表面蛋白,使其不能发挥作用。这种氨基酸的发现为抗艾滋病药物的研制提供了路径。
饲料的必要性
目前国内饲料资源相对缺乏,特别是豆粕、鱼粉等蛋白质饲料的匮乏,严重地制约着畜牧业的发展。苏氨酸通常是猪饲料中的第二或第三限制性氨基酸,是家禽饲料的第三或第四限制性氨基酸,随着赖氨酸、蛋氨酸合成品在配合饲料中的广泛应用,它逐渐成为影响畜禽生产性能的主要限制性因素,尤其是在低蛋白日粮中添加赖氨酸后,苏氨酸成为生长猪的第一限制性氨基酸。
如果饲料中不使用苏氨酸,则对饲料中苏氨酸的调节就只能依赖于蛋白质原料,而蛋白质原料中不仅含有苏氨酸,还含有其他必需和非必需氨基酸,使用蛋白质原料而不使用苏氨酸调节氨基酸平衡导致的结果是,饲料的氨基酸平衡无法得到尽可能多的改善,大量必需氨基酸的浪费就无法进一步减少,饲料的配方成本就无法进一步降低,可以说,苏氨酸是改善氨基酸平衡必须迈过的一道槛儿,是所有配方师无法回避的瓶颈性问题。
使用苏氨酸可以减少必需和非必需氨基酸的浪费,或者说可以降低饲料的粗蛋白质水平,它的道理和使用赖氨酸盐酸盐是一样的,饲料的粗蛋白质水平可以通过使用晶体氨基酸得到合理的降低,动物的生产性能不但不会受到损害,反而有可能得到改善。
饲料的添加剂量
苏氨酸需要量应根据赖氨酸需要量确定,在生产实践中当满足赖氨酸和蛋氨酸需要后,应根据回肠可消化苏氨酸及其与赖氨酸适宜的比例配制日粮,以达到提高配合饲料的品质和动物生产水平的目的。下面是我们建议的苏氨酸用量。
猪饲料 饲料中所占的比例(%)
教槽期 0.95-1.1
保育期 0.75-0.9
生长期 0.65-0.75
育肥期 0.45-0.55
怀孕期 0.42-0.50
泌乳期 0.55-0.65
鸡饲料 饲料中所占的比例(%)
肉鸡0~3周龄0.68~0.80
肉鸡3~6周龄 0.63~0.75
肉鸡6~9周龄 0.70~0.72
蛋鸡0~6周龄 0.53~0.70
蛋鸡6~14周龄 0.45~0.55
蛋鸡14~20周龄 0.40~0.42
蛋鸡20周龄 0.35
生产及检测方法
苏氨酸的生产方法主要有发酵法蛋白质水解法和化学合成法3种,微生物发酵法生产苏氨酸,因其工艺简单,成本低廉等优点已成为目前主流方法。发酵中间过程中苏氨酸含量的测定方法有多种,主要有氨基酸分析仪法、茚三酮法、纸层析法、甲醛滴定法等。
营养研究
1、用于平衡氨基酸,促进蛋白质合成和沉积
可消除因赖氨酸过量造成的体重下降,减轻色氨酸或蛋氨酸过量引起的生长抑制;吸收进入体内后可转变为其它氨基酸,特别是在饲料氨基酸不平衡时更为明显。
2、提高采食量
苏氨酸对采食量有一定的调节作用,采食量和日增重随苏氨酸水平的升高而增加;当超过最大需要量时,随着苏氨酸水平的升高,采食量和日增重下降,即苏氨酸过多或过少都会降低采食量和日增重量。
3、免疫作用
4、调节脂肪代谢
在动物日粮中添加苏氨酸对机体脂肪代谢有明显的影响,它能促进磷质合成和脂肪酸氧化。
5、降低仔猪腹泻率
实验证明苏氨酸是小肠黏液蛋白的主要组分,在猪小肠表面糖蛋白的合成中是必需的,在维护猪特别是乳仔猪肠道健康和肠粘膜功能中有重要作用。通过在低蛋白日粮中添加合成氨基酸降低日粮粗蛋白含量,既经济且对动物生产性能无不良影响。对于早期断奶仔猪尤其重要,由于仔猪消化系统尚未发育完全,日粮中蛋白含量高时易诱发营养性下痢,利用添加合成氨基酸的低蛋白日粮可减少仔猪下痢发生率。
质量标准
质量标准-中国药典 2010
Test Items项目 | Specification质量指标 |
Assay 含量 | ≥98.5% |
Characteristic性状 | 白色结晶或结晶性粉末无臭,味微甜 |
Specific rotation[a]D比旋度 | -26.0°~ -29.0° |
Identification 鉴别 | AS PER CP2010 |
PH酸度 | 5.0~6.5 |
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Storage:Preserve in well-closed containers密封保存
测定
方法名称:苏氨酸原料药—苏氨酸的测定—电位滴定法
应用范围:本方法采用滴定法测定苏氨酸原料药中苏氨酸的含量。
本方法适用于苏氨酸原料药。
方法原理:供试品加无水甲酸和冰醋酸溶解后,照电位滴定法用高氯酸滴定液滴定,并将滴定的结果用空白试验校正,根据滴定液使用量,计算苏氨酸的含量。
试剂: 1.冰醋酸
2.无水甲酸
3. 高氯酸滴定液(0.1mol/L)
4.基准邻苯二甲酸氢钾
仪器设备:
试样制备: 1.高氯酸滴定液(0.1mol/L)
配制:取无水冰醋酸(按含水量计算,每1g水加醋酐5.22mL)750mL,加入高氯酸(70~72%)8.5mL,摇匀,放冷,加无水冰醋酸适量使成1000mL,摇匀,放置24小时。若所测供试品易乙酰化,则须用水分测定法测定本液的含水量,再用水和醋酐调节至本液的含水量为0.01%~0.2%。
标定:取在105℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾约0.16g,精密称定,加无水冰醋酸20mL使溶解,加结晶紫指示液1滴,用本液缓缓滴定至蓝色,并将滴定结果用空白试验校正。每1mL高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于20.42mg的邻苯二甲酸氢钾。根据本液的消耗量与邻苯二甲酸氢钾的取用量,算出本液的浓度。
操作步骤:精密称取供试品约0.1g,加无水甲酸3mL与冰醋酸50mL使溶解,照电位滴定法用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定,并将滴定的结果用空白试验校正。每1mL高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于11.91mg的C4H9NO3。
参考文献:中华人民共和国药典,国家药典委员会编,化学工业出版社,2005年版,二部,p.237。
市场情况
苏氨酸的生产方法主要有发酵法,蛋白质水解法和化学合成法三种,目前微生物发酵法已经成为生产苏氨酸的主流方法。长期以来,国际市场对苏氨酸的需求持续稳定增长,是需求增长最快的氨基酸品种之一,特别是在化学及生化、食品添加剂、饲料添加剂等方面的用量增长快速,大有取代色氨酸而成为除赖氨酸、蛋氨酸以外的发展最迅速的第三大氨基酸。
国外苏氨酸产业发展较早,美国、法国、德国、日本等国家对苏氨酸的合成、分离、应用等方面进行了一系列的研究,特别是日本在发酵法生产苏氨酸方面有一定的优势,味之素公司是世界上最大的苏氨酸生产企业,该公司生产的苏氨酸占据全球市场60%以上的份额,味之素欧洲公司苏氨酸生产能力为3.5万吨,味之素Heetleand公司生产能力1万吨,该公司为扩大市场占有率,计划将其苏氨酸产能提高到5万吨。
日本协和发酵工业公司和美国ADM公司分别拥有1万吨和5000吨的苏氨酸生产规模,此外韩国希杰公司,Cheil三星印尼公司等也生产苏氨酸。到2005年为止,国外的四大氨基酸发酵企业Ajinomoto、Degussa 、ADM 、Kyowa Hakko ,这四家企业年产苏氨酸总计已接近6万吨。
我国苏氨酸产业发展较晚,在上世纪90年代以前国内基本没有生产,在90年代以后才开始生产。经过十年的发展,到20世纪末产量也未能突破200吨,产品的主要市场也是医药行业,主要用于种氨基酸输液(氨基酸输液常用于手术前后的身体恢复,营养不良及慢性消耗性疾病等的辅助治疗,是临床用量很大的品种。特别是我国的人口结构趋于老龄化,并且医疗保健意识不断提高,使得氨基酸输液产量达一亿五千万瓶,增长率超过15%)。
伴随着国际市场苏氨酸的广泛应用,国内的一些知名饲料企业也开始大量在饲料中应用苏氨酸,以期提高饲料的品质,进一步满足饲料业的需要。
参考资料
[1]
发酵液中苏氨酸含量测定方法研究 · 中国知网[引用日期2015-01-18]
[2]
苏氨酸在饲料中的作用 · 中国知网[引用日期2015-01-18]