说说您在使用甜菜碱过程中遇到的问题 —畜牧人科普问答活动 甜菜碱的使用一直是饲料行业关注的热点，网友对甜菜碱使用的相关问题格外关心，因此近日我们在甜菜碱类专区推出了“说说您在使用甜菜碱过程中遇到的问题!”这个调查。 调查以论坛首页每日推荐的形式发起，自2010年11月22日-24日止，期间得到了广大网友的支持，共计收到50多个主题帖，提出的问题也涵盖很多方面，从中我们筛选出一些具有代表性的问题，请潍坊祥维斯化学品有限公司的相关专家给大家一一解答。 今后，论坛将不定期举办类似活动，期待大家的参与。
调查内容(问题集锦)如下： 问题来源：中国畜牧人网站各位网友 问题一：请教甜菜碱的生产工艺? 答：反应原理： 1、 ClCH2COOH+NaOH→ClCH2COONa+H2O 2、 ClCH2COONa+(CH3)3N→(CH3)3N+CH2COO-+NaCl 中间是严格的控制过程，温度、压力、摩尔比、加料速度、ph值等等。 2式反应完成后，就生成了甜菜碱以及主要副产品NaCl，此时将甜菜碱从反应液中完全提取出来，干燥、包装，就得到了所谓纯品甜菜碱，市场上常叫做无水甜菜碱，含量可达98%以上。因为甜菜碱具有易吸潮、结块特性，有的生产厂家进行了防潮处理，所以市场上常见有含量为96%、93%、91%的无水甜菜碱剂型;因为甜菜碱具有极高的水溶性，在国外一些地区，还可见甜菜碱水溶液剂型，以饮水的方式喂给畜禽，主要目的是缓解雏禽、幼畜应激、腹泻的发生率，促进畜禽健康，提高成活率。 无水甜菜碱与副产品的分离、提纯技术含量高，设备昂贵，能耗也高，所以纯品甜菜碱售价远高于甜菜碱盐酸盐，因此在饲料生产中尚未得到广泛应用。 为了降低成本生产了甜菜碱盐酸盐，就是在2式反应完成后，控制摩尔比，ph值等等一系列环节滴加盐酸进去，以共价键的形式与甜菜碱结合，生成甜菜碱盐酸盐，此时分离提纯的过程相对较为简单，成本低，这就是为什么现在甜菜碱盐酸盐广泛应用的原因。纯品甜菜碱盐酸盐也具有吸潮、流动性较差的缺点，目前市场上98%甜菜碱盐酸盐都具有这样的缺陷，流散性不好，使用起来不方便，添加到饲料中混合均匀度得不到保障。针对这些问题，潍坊祥维斯化学品有限公司开发生产了赛维碱，甜菜碱盐酸盐含量为95%，具有不吸潮、不结块、流散性好等特点，几年来已在饲料生产中得到广泛应用。 问题二：请教天然甜菜碱和合成甜菜碱的区别? 答：两者之间最大的区别在于所谓来源的不同，一种是从天然物质中提取的，如甜菜碱可以从甜菜制糖以后的糖渣中进行提取，这也是甜菜碱得名的由来;另一种是化工合成的，用到的主要原料为氯乙酸和三甲胺。有人认为天然的物质就是好的，其实这里面存在着很大的偏见，拿天然甜菜碱来说，从糖渣中提取甜菜碱的过程本身就是一个工业加工过程，免不了使用萃取剂等一些化学原料。从本质上来讲两者是完全相同的，分子式都是C5H11NO2，如果两种产品都能做到百分之百的纯品，那从理论上讲它们是毫无差别的。现实中，无论天然甜菜碱抑或是合成甜菜碱都做不到百分之百的纯度，所以，质量的好坏关键在于控制环节。举例来说，我们出口到美国的医药级甜菜碱就是化工合成的，而国外一些天然甜菜碱只能作为饲料添加剂来使用，而达不到医药级标准。所以说关键在于重金属、副产品、有毒有害物质的控制，而不是来源。 问题三：甜菜碱的使用对象有哪些?另外如何选择甜菜碱产品，应该从哪些方面考虑? 答： 甜菜碱具有的作用有：a为畜禽生长提供高效的活性甲基，可部分替代蛋氨酸和胆碱节省养殖成本;b减少脂肪沉积，预防脂肪肝，提高瘦肉率;c缓解应激，维持渗透压平衡，提高机体细胞对高盐、高渗环境的耐受能力;d保护肠道，减少腹泻，提高抗球虫药的疗效;e对鱼虾有良好诱食作用，增强鱼虾抗渗透压激变的能力。 甜菜碱在畜、禽、反刍动物、水产动物生产中应用均可获得良好的效果。以98%甜菜碱盐酸盐为例，建议添加量如下：
关于如何判定甜菜碱的好坏，最关键的一点是含量是否与标识一致;重金属、副产物、其他有毒有害物质的残留是否符合国家要求;产品外观是否一致，使用是否方便，主要指的是能否在饲料中混合均匀。只要能满足以上条件的甜菜碱产品就是品质优良的产品。 问题七： 请教：甜菜碱有副作用吗? 答：甜菜碱是一种广泛存在于动物、微生物、植物体内的代谢产物。在一些植物、微生物以及海洋无脊椎动物的体内大量存在。甜菜中甜菜碱的含量大约在1.9g/kg，人类大量食用的一些甲壳类动物的新鲜肌肉内甜菜碱的含量可达1-9g/kg，而一些软体类动物的体内甜菜碱的含量可达6-14g/kg。饲喂大马哈鱼添加了1.5%甜菜碱的试验日粮1-2个月，肌肉中甜菜碱的含量为0.7-0.9g/kg,而对照组甜菜碱含量为0.12-0.28g/kg。 甜菜碱在体内的代谢我们已经很清楚了。在众多的生化反应过程中甜菜碱作为甲基供体提供活性甲基，如高半胱氨酸转变为蛋氨酸的过程。甜菜碱广泛分布于不同的组织和细胞内，而肾髓质内的含量最高，在那里甜菜碱起到调节渗透压的作用。在甲基化反应过程中，甜菜碱提供一个甲基转化为二甲基甘氨酸，然后进一步代谢转化为肌氨酸和甘氨酸。甜菜碱主要是从小肠被吸收进体内的，表观吸收率接近100%。 甜菜碱的应用现状： 甜菜碱在猪、禽、反刍和鱼类的饲料中已得到了广泛应用，一般的添加量为0.2-15kg/吨饲料。在饲料中甜菜碱作为高效的甲基供体具有节约部分胆碱和蛋氨酸的作用，从而降低饲料成本。甜菜碱另一个重要的作用是作为渗透压调节剂缓解肠道遭受的各种应激。甜菜碱还可以增强酶和生物膜对温度和离子的耐受力，从而稳定了某些大分子的生物功能。在鱼类饲料中添加甜菜碱缓解淡、海水转换应激的做法已被广泛应用，长期的试验研究未发现有不良影响。 很多国家和地区也将甜菜碱大量应用于人类食品中，比如日本。甜菜碱还可应用于药剂中，比如用于治疗人的高半胱氨酸尿症和预防脂肪肝等，长期应用均未有不良反应。食品中添加甜菜碱在日本、韩国均获得了许可，甜菜碱作为健康添加食品在美国也获得了FDA的批准。 甜菜碱在全球范围内被广泛应用于化妆品中，如护发、护肤产品。 甜菜碱还在发酵行业中大量应用，提高了发酵产品的产率，如维生素、抗生素、氨基酸等。这是因为甜菜碱能够保护微生物免受渗透压激变的影响提高了微生物的成活率，而且甜菜碱与很多催化酶具有很好的兼容性。 甜菜碱的安全性： 大鼠口服无水甜菜碱的半数致死量，LD50为11.179±0.725g/kgBW，因此是属于无急性毒性作用的物质。 细菌的反向突变试验(对鼠伤寒沙门氏菌进行艾姆斯氏试验)证明一水甜菜碱无致突变作用。 家鼠骨髓微核试验结果显示，口服2g/kg体重的一水甜菜碱不会引起家鼠骨髓微核数的增加。 对人的淋巴细胞分裂中期相分析发现，一水甜菜碱不是淋巴细胞的断裂剂。对豚鼠的敏感试验显示，一水甜菜碱不是豚鼠的敏化剂，甜菜碱属于非致敏性物质，引起豚鼠的过敏率为零。用10%的一水甜菜碱水溶液(w/v)进行急性眼睛刺激试验显示，没有引起任何眼睛刺激，可以认定在此浓度下不是刺激性物质。 皮肤刺激性试验显示，在浓度为5.15%-10.3%的十二烷基醚硫酸钠溶液中加入超过3.5%的一水甜菜碱时可以非常显著的降低刺激性。作用效果与甜菜碱之间存在剂量依赖性。另外，50%(w/v)的一水甜菜碱水溶液产生的刺激性看起来还要低于去离子水。 含有一水甜菜碱的化妆品和含有安慰剂的化妆品对皮肤保水率的试验显示，在皮肤上使用含有甜菜碱的化妆品可以显著的增加皮肤的保水率，减少水分流失。 一水甜菜碱对所选择的9种微生物的最低抑制浓度为10%以上(w/v)。在浓度低于10%的情况下一水甜菜碱不会对微生物的生长造成影响。 甜菜碱盐酸盐对小鼠雌、雄性经口LD50值为5.84g/kg，对雌性大鼠经口LD50值为6.81g/kg,对雄性大鼠经口LD50值为5.84 g/kg, 根据急性毒性分级标准，甜菜碱盐酸盐为实际无毒类物质。 甜菜碱的生物降解性： 自然界中甜菜碱广泛存在于动物、植物、微生物的体内。生物体在新陈代谢时或者死亡后，甜菜碱被释放到自然环境中，做为微生物生长所需要的基质而被利用。不论是厌氧的还是需氧的微生物都普遍具有降解甜菜碱的能力。实验室结果显示，在土壤中微生物的作用下甜菜碱在砂质粘土中2周内就可以完全被降解。经计算分析得知工业级无水甜菜碱(含量97%以上)的生物需氧量为1000mgO2/g甜菜碱;化学需氧量(COD)略高，为1300mg O/g甜菜碱;采用重铬酸钾(K2Cr2O7)作为氧化剂测定出的化学耗氧量(CODCr)为70-100mg O/g甜菜碱。 甜菜碱在水环境中的情况： 甜菜碱在很多海洋无脊椎动物体内大量存在，这些无脊椎动物被鱼类捕食，成为鱼类体内甜菜碱的重要来源。大马哈鱼的商业饲料中添加甜菜碱2-15g/kg，可以提高饲料的诱食性，促进生长并提高饲料转化率。假设每天的投饵量为体重的1%-8%，饲料中甜菜碱的含量为2-15g/kg，那么鱼类每天通过饵料摄入的甜菜碱为20-1200mg/kg体重，经过很多长期的实验研究并未发现不利影响。 饲喂含甜菜碱15g/kg的日粮与对照组日粮1-2个月，幼龄大马哈鱼肌肉中甜菜碱含量分别为0.12-0.28g/kg和0.7-0.9g/kg。对比发现，人类经常食用的甲壳类动物的肌肉中甜菜碱的含量为1-9g/kg，而软体动物的含量为6-14g/kg。 综上所述，甜菜碱对人类、动物以及生态环境是无害的。
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