一种仔猪肠道营养调控物质N-氨甲酰谷氨酰胺及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种仔猪肠道营养调控物质Ｎ－氨甲酰谷氨酰胺及制备方法，其步骤是：ａ．按Ｎ－氨甲酰谷氨酸、无水乙醇、强酸性阳离子交换树脂混合，强烈搅拌下回流，冷却到室温过滤，滤液蒸馏回收乙醇，得Ｎ－氨甲酰谷氨酸乙酯；ｂ．将步骤ａ得到的Ｎ－氨甲酰谷氨酸乙酯冷却，通氨至饱和，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．将步骤ｂ得到的Ｎ－氨甲酰谷氨酰胺粗品，加蒸馏水溶解，活性炭脱色过滤，将滤液冰浴，结晶得Ｎ－氨甲酰谷氨酰胺精品。本发明专利技术操作简单，成本低，为实现用Ｎ－氨甲酰谷氨酰胺作精氨酸的替代品提供了切实可行的途径。本发明专利技术还提供了所制备的Ｎ－氨甲酰谷氨酰胺用于调控仔猪肠道营养的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于仔猪免疫调节
，具体涉及一种用于调控仔猪肠道营养的N-氨甲酰谷氨酰胺及其制备方法。
技术介绍
精氨酸是哺乳仔猪的一种必需氨基酸，母乳中的精氨酸与哺乳仔猪自 身的肠道内源合成量不能满足其生长的需要，精氨酸不足是限制哺乳仔猪 生长的一个主要因素。哺乳仔猪生产对于整个养猪生产来说十分重要，如 何更好的满足哺乳仔猪的精氨酸需要量显得尤为重要。但是其吸收与赖氨 酸等拮抗，过量服用外源性精氨酸时有腹泻等副作用，而且精氨酸的价格 昂贵，每吨价格高达近十万元，直接在词料中添加精氨酸大大提高了饲料 成本，因此开辟另一种途径来提高仔猪内源性精氨酸的供给量势在必行。有资料表明氨甲酰磷酸为鸟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-acetylglutamate synthase, NAGS)及5-羧基-吡 咯啉合成酶(pyrraline-5-carboxylate synthase, P5CS)的代谢变构激活剂 (Susumuk等，体外添加二硫化合物或硫醇化合物对精氨酸激活剂N-乙酰 谷氨酸合成酶活性的影响，分子催化物B;酶，2000， 10; 191-197)，但 是在哺乳仔猪的小肠粘膜和肝脏的线粒体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 小鼠小肠粘膜中亚细胞定位及特性，生物化学，1981， 89; 1777-1786)， 因此，N-乙酰谷氨酸可能在调节哺乳仔猪小肠合成瓜氨酸和精氨酸的过程 中发挥着重要作用。4由于N-乙酰谷氨酸的不稳定性，有研究者利用其相似物N-氨甲酰谷氨酸来替代N-乙酰谷氨酸，让哺乳仔猪每天口服2次0或50mg/ (kg体重) 的N-氨甲酰谷氨酸，结果发现口服N-氨甲酰谷氨酸组的哺乳仔猪与对照组 相比增重61%。这项研究的成功对小猪的快速生长起到了重要作用(WU， 仔猪精氨酸营养，营养学杂志，2004)。但N-氨甲酰谷氨酸水溶性强，在 细胞内发挥作用较差，如果通过化学方法对N-氨甲酰谷氨酸的结构进行改 造，便可改变其化学性质，使其具有脂溶性，可通过细胞膜在细胞内发挥 作用，并且增加其稳定性。本专利技术利用N-氨甲酰谷氨酸为原料，采用化学 方法进行结构改造，工艺简单，成本较低，能替代精氨酸满足仔猪的需要
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供了一种仔猪肠道营养调控物质N-氨甲酰 谷氨酰胺的制备方法，方法易行、生产工艺简单、成本低，适用于大规模生产，其歩骤包括a. 将N-氨甲酰谷氨酸无水乙醇强酸性阳离子交换树脂以(1.0-4.0): (10.0-40.0) : (0.5-2.0)的重量比进行混合，强烈搅拌下回流，冷却到室温过 滤，滤液蒸熘回收乙醇，得N-氨甲酰谷氨酸乙酯；b. 将步骤a得到的N-氨甲酰谷氨酸乙酯进行冷却，通氨气至饱和，然 后放置3-8天，加乙酸中和，并加无水乙醇析出沉淀，得N-氨甲酰谷氨酰 胺粗品；c. 将步骤b得到的N-氨甲酰谷氨酰胺粗品，加0.3-0.6倍体积的蒸馏水 溶解，经活性碳脱色过滤获得滤液，并将滤液冰浴，结晶得N-氨甲酰谷氨 酰胺精品；其中上述的重量或质量的单位为克(g)，体积单位为毫升(ml)。在一个实施方案中，步骤a的N-氨甲酰谷氨酸无水乙醇强酸性阳 离子交换树脂的重量比优选是(2.0-3.0) : (20.0-30.0) : (1.0-1.5)，更优选是 (2.0-2.5) : (20.0-25.0) : (1.0-1.25)，最优选是2.0 : 20.0 : 1.0。在一个具体实施方案中，步骤a的回流2-5小时，或者，所述的室温为 20-25 。C;在另一个具体实施方案中，步骤b进行冷却至0-4"C，或者，在10-3CTC 下放置3-8天，或者加入4N的乙酸中和；还在另一个具体实施方案中，步骤c中优选加入0.3-0.6倍体积的蒸馏 水溶解，更优选加入0.4-0.5倍体积的蒸馏水溶解，最优选加入0.5倍体积 的蒸馏水溶解。需要指出的是，所用的强酸性阳离子交换树脂指在交联结构的高分子 基体上带有强酸性磺酸基(-S03H)的离子交换树脂。若以R代表高分子 基体，则可用R-S03H表示之。它在水中解离如下R-S03HS03+H+。有凝 胶型和大孔型之分。将苯乙烯与二乙烯苯经悬浮共聚得到的珠粒状共聚体 (因外观呈白色，故也称白球)在二氯乙烷中的溶胀后，用浓硫酸或氯磺 酸磺化，引入磺酸基交换基团，再经相应的后处理，可制得凝胶型强酸性 离子交换树脂。如在共聚时加入起致孔作用的惰性溶剂，则可制得大孔型 树脂。碱性阴树脂相配合广泛用于水处理，还用于化工、冶金、医药、食 品等工业领域。其中，强酸性阳离子交换树脂以采用强酸性苯乙烯系阳离 子交换树脂为最佳。市场上常用的型号有001X7(732)型，美国Amberlite IR-120, Dowex-50型，德国Lewatit-100等。本专利技术的第二个目的是在于提供了一种通过上述方法所制备的N-氨甲 酰谷氨酰胺，以替代仔猪中饲料精氨酸和谷氨酰胺，从而调控仔猪肠道营 养，其配方合理、使用方便。为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施材料为N-氨甲酰谷氨酸、无水乙醇、强酸性阳离子交换树脂、氨气、4N乙酸。在一个具体实施方案中，所述的N-氨甲酰谷氨酰胺由N-氨甲酰谷氨酸 :无水乙醇:强酸性阳离子交换树脂以(1.0-4,0) : (10.0-40.0) : (0.5-2.0)的重量份原料制成。在另一个具体实施方案中，所述的N-氨甲酰谷氨酰胺由N-氨甲酰谷氨 酸无水乙醇强酸性阳离子交换树脂优选以(2.0-3.0) : (20.0-30.0): (1.0-1.5)的重量份原料制成。在另一个具体实施方案中，所述的N-氨甲酰谷氨酰胺由N-氨甲酰谷氨 酸无水乙醇强酸性阳离子交换树脂更优选以(2.0-2.5) : (20.0-25.0): (1.0-1.25)的重量份原料制成。还在另一个具体实施方案中，所述的N-氨甲酰谷氨酰胺由N-氨甲酰谷 氨酸无水乙醇强酸性阳离子交换树脂最优选以2.0 : 20.0 : 1.0的重量 份原料制成。本专利技术第三个目的是提供以上制备的N-氨甲酰谷氨酰胺，在用于制备 调控仔猪肠道营养制剂中的用途。在一个实施方案中，所述的制剂为仔猪饲料，其中包含了本专利技术的N-氨甲酰谷氨酰胺。其中，在一个优选方案中，所述的猪饲料可以包含除了 本专利技术的N-氨甲酰谷氨酰胺外的常规粉/敷料，如玉米蛋白粉、麸子、豆饼、 中草药、小麦粉等作物粉/敷料。在另一个实施方案中，所述的制剂为猪生长的饲料添加剂。其中，在 一个优选方案中，所述的饲料添加剂即可以是本专利技术的N-氨甲酰谷氨酰胺， 也可以是包含本专利技术的N-氨甲酰谷氨酰胺和其它辅料的添加剂。在一个更 优选的方案中，所述的辅料可以是饲料添加剂中的常规辅料，如玉米蛋白 粉、麸子、豆饼、中草药、小麦粉等作物粉/敷料。7有益效果本专利技术利用N-氨甲酰谷氨酸为原料，采用化学方法进行结构改造，使 其具有脂溶性，可通过细胞膜在细胞内发挥作用，并且增加其稳定性。本 专利技术生产工艺简单，成本较低，能替代精氨酸满足仔猪的需要量，对哺乳 仔猪的生产来说是极具生产实践意义的。研究表明，本专利技术所得的N-氨甲 酰谷氨酸有效提高了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调控仔猪肠道营养的Ｎ－氨甲酰谷氨酰胺的制备方法，其步骤包括：　ａ．将Ｎ－氨甲酰谷氨酸∶无水乙醇∶强酸性阳离子交换树脂以（１．０－４．０）∶（１０．０－４０．０）∶（０．５－２．０）的重量比进行混合，强烈搅拌下回流，冷却到室温过 滤，滤液蒸馏回收乙醇，得Ｎ－氨甲酰谷氨酸乙酯；　ｂ．将步骤ａ得到的Ｎ－氨甲酰谷氨酸乙酯进行冷却，通氨气至饱和，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．将步骤ｂ得到的Ｎ－氨甲酰谷氨酰胺粗品， 加０．３－０．６倍体积的蒸馏水溶解，经活性碳脱色过滤获得滤液，并将滤液冰浴，结晶得Ｎ－氨甲酰谷氨酰胺精品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：印遇龙，吴信，
申请(专利权)人：中国科学院亚热带农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]