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Thr
蘇氨酸的縮寫
基本信息
| 中文名 | 蘇氨酸 |
| 外文名 | L-Threonine |
| 別名 | L-蘇氨酸 |
| 化學(xué)式 | C?H?NO? |
| 中文學(xué)名 | 蘇氨酸 |
| 簡(jiǎn)寫 | Thr |
| 分子式 | C4H9NO3 |
收起
結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)寫：Thr
單字母符號(hào)：T
法定編號(hào)：CAS 72-19-5
結(jié) 構(gòu) 式： CH3CH(OH)CH(NH2)COOH
外 觀：黃白結(jié)晶狀粉末
干燥失重： 1.0%(max)
灼燒殘?jiān)?0.5%(max)
純度： 98.5%(min)
比旋光度： -26.0° -29.0°
重金屬(Pb)： 10PPM Max
砷 (AS)： 2PPM Max
pH 值：5.0-6.5
在生物化學(xué)中是一種生糖兼生酮氨基酸
性狀
安全術(shù)語
避免與皮膚和眼睛接觸。
發(fā)現(xiàn)
是由W.C.Rose1935年纖維蛋白水解物中分離和鑒定出來的。1936年，Meger對(duì)它的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，因結(jié)構(gòu)與蘇糖相似，故將其命名為蘇氨酸。蘇氨酸有四種異構(gòu)體，天然存在并且對(duì)機(jī)體有生理作用的是L-蘇氨酸。
代謝途徑
蘇氨酸在機(jī)體內(nèi)的代謝途徑和其他氨基酸不同，是唯一不經(jīng)過脫氫酶作用和轉(zhuǎn)氨基作用，而是通過蘇氨酸脫水酶（TDH）和蘇氨酸脫酶（TDG）以及醛縮酶催化而轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)的氨基酸。途徑主要有3條：通過醛縮酶代謝為甘氨酸和乙醛；通過TDG代謝為氨基丙酸、甘氨酸、乙酰COA；通過TDH代謝為丙酸和α-氨基丁酸。
主要用途
蘇氨酸是一種重要的營養(yǎng)強(qiáng)化劑，可以強(qiáng)化谷物、糕點(diǎn)、乳制品，和色氨酸一樣有緩解人體疲勞，促進(jìn)生長發(fā)育的效果。醫(yī)藥上，由于蘇氨酸的結(jié)構(gòu)中含有羥基，對(duì)人體皮膚具有持水作用，與寡糖鏈結(jié)合，對(duì)保護(hù)細(xì)胞膜起重要作用，在體內(nèi)能促進(jìn)磷脂合成和脂肪酸氧化。其制劑具有促進(jìn)人體發(fā)育抗脂肪肝藥用效能，是復(fù)合氨基酸輸液中的一個(gè)成分。同時(shí)，蘇氨酸又是制造一類高效低過敏的抗生素——單酰胺菌素的原料。
蘇氨酸用于醫(yī)藥、化學(xué)試劑、食品強(qiáng)化劑、飼料添加劑等方面。特別是飼料添加劑方面用量增長快速，它常添加到未成年仔豬和家禽的飼料中，是豬飼料的第二限制氨基酸和家禽飼料的第三限制氨基酸。
隨著人民生活水平的提高和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，蘇氨酸作為飼料用氨基酸，廣泛用于添加仔豬飼料、種豬飼料、肉雞飼料、對(duì)蝦飼料和鰻魚飼料等。具有下列特點(diǎn)：
——可調(diào)整飼料中氨基酸平衡，促進(jìn)生長；
——可改善肉質(zhì)；
——可改善氨基酸消化率低的飼料原料的營養(yǎng)價(jià)值；
——可生產(chǎn)低蛋白的飼料，有助于節(jié)約蛋白質(zhì)資源；
——可降低飼料原料成本；
目前，德國科學(xué)家在人體血液中發(fā)現(xiàn)了一種蘇氨酸，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，它可以阻止艾滋病病毒附著和侵入體細(xì)胞，通過干擾艾滋病病毒的表面蛋白，使其不能發(fā)揮作用。這種氨基酸的發(fā)現(xiàn)為抗艾滋病藥物的研制提供了路徑。
飼料的必要性
目前國內(nèi)飼料資源相對(duì)缺乏，特別是豆粕、魚粉等蛋白質(zhì)飼料的匱乏，嚴(yán)重地制約著畜牧業(yè)的發(fā)展。蘇氨酸通常是豬飼料中的第二或第三限制性氨基酸，是家禽飼料的第三或第四限制性氨基酸，隨著賴氨酸、蛋氨酸合成品在配合飼料中的廣泛應(yīng)用，它逐漸成為影響畜禽生產(chǎn)性能的主要限制性因素，尤其是在低蛋白日糧中添加賴氨酸后，蘇氨酸成為生長豬的第一限制性氨基酸。
如果飼料中不使用蘇氨酸，則對(duì)飼料中蘇氨酸的調(diào)節(jié)就只能依賴于蛋白質(zhì)原料，而蛋白質(zhì)原料中不僅含有蘇氨酸，還含有其他必需和非必需氨基酸，使用蛋白質(zhì)原料而不使用蘇氨酸調(diào)節(jié)氨基酸平衡導(dǎo)致的結(jié)果是，飼料的氨基酸平衡無法得到盡可能多的改善，大量必需氨基酸的浪費(fèi)就無法進(jìn)一步減少，飼料的配方成本就無法進(jìn)一步降低，可以說，蘇氨酸是改善氨基酸平衡必須邁過的一道檻兒，是所有配方師無法回避的瓶頸性問題。
使用蘇氨酸可以減少必需和非必需氨基酸的浪費(fèi)，或者說可以降低飼料的粗蛋白質(zhì)水平，它的道理和使用賴氨酸鹽酸鹽是一樣的，飼料的粗蛋白質(zhì)水平可以通過使用晶體氨基酸得到合理的降低，動(dòng)物的生產(chǎn)性能不但不會(huì)受到損害，反而有可能得到改善。
飼料的添加劑量
蘇氨酸需要量應(yīng)根據(jù)賴氨酸需要量確定，在生產(chǎn)實(shí)踐中當(dāng)滿足賴氨酸和蛋氨酸需要后，應(yīng)根據(jù)回腸可消化蘇氨酸及其與賴氨酸適宜的比例配制日糧，以達(dá)到提高配合飼料的品質(zhì)和動(dòng)物生產(chǎn)水平的目的。下面是我們建議的蘇氨酸用量。
豬飼料 飼料中所占的比例（%）
教槽期 0.95-1.1
保育期 0.75-0.9
生長期 0.65-0.75
育肥期 0.45-0.55
懷孕期 0.42-0.50
泌乳期 0.55-0.65
雞飼料 飼料中所占的比例（%）
肉雞0～3周齡0.68～0.80
肉雞3～6周齡 0.63～0.75
肉雞6～9周齡 0.70～0.72
蛋雞0～6周齡 0.53～0.70
蛋雞6～14周齡 0.45～0.55
蛋雞14～20周齡 0.40～0.42
蛋雞20周齡 0.35
生產(chǎn)及檢測(cè)方法
蘇氨酸的生產(chǎn)方法主要有發(fā)酵法蛋白質(zhì)水解法和化學(xué)合成法3種，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)蘇氨酸，因其工藝簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)已成為目前主流方法。發(fā)酵中間過程中蘇氨酸含量的測(cè)定方法有多種，主要有氨基酸分析儀法、茚三酮法、紙層析法、甲醛滴定法等。
營養(yǎng)研究
1、用于平衡氨基酸，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和沉積
可消除因賴氨酸過量造成的體重下降，減輕色氨酸或蛋氨酸過量引起的生長抑制；吸收進(jìn)入體內(nèi)后可轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌被幔貏e是在飼料氨基酸不平衡時(shí)更為明顯。
2、提高采食量
蘇氨酸對(duì)采食量有一定的調(diào)節(jié)作用，采食量和日增重隨蘇氨酸水平的升高而增加；當(dāng)超過最大需要量時(shí)，隨著蘇氨酸水平的升高，采食量和日增重下降，即蘇氨酸過多或過少都會(huì)降低采食量和日增重量。
3、免疫作用
蘇氨酸缺乏會(huì)抑制免疫球蛋白及T.B淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生，進(jìn)而影響免疫功能，在禽類免疫球蛋白分子中蘇氨酸是主要的限制性氨基酸，添加蘇氨酸可提高雛雞對(duì)新城疫病毒的抗體效價(jià)。
4、調(diào)節(jié)脂肪代謝
在動(dòng)物日糧中添加蘇氨酸對(duì)機(jī)體脂肪代謝有明顯的影響，它能促進(jìn)磷質(zhì)合成和脂肪酸氧化。
5、降低仔豬腹瀉率
實(shí)驗(yàn)證明蘇氨酸是小腸黏液蛋白的主要組分，在豬小腸表面糖蛋白的合成中是必需的，在維護(hù)豬特別是乳仔豬腸道健康和腸粘膜功能中有重要作用。通過在低蛋白日糧中添加合成氨基酸降低日糧粗蛋白含量，既經(jīng)濟(jì)且對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能無不良影響。對(duì)于早期斷奶仔豬尤其重要，由于仔豬消化系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，日糧中蛋白含量高時(shí)易誘發(fā)營養(yǎng)性下痢，利用添加合成氨基酸的低蛋白日糧可減少仔豬下痢發(fā)生率。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)-中國藥典 2010
Test Items項(xiàng)目 | Specification質(zhì)量指標(biāo) |
Assay 含量 | ≥98.5% |
Characteristic性狀 | 白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末無臭，味微甜 |
Specific rotation[a]D比旋度 | -26.0°~ -29.0° |
Identification 鑒別 | AS PER CP2010 |
PH酸度 | 5.0～6.5 |
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Storage：Preserve in well-closed containers密封保存
測(cè)定
方法名稱：蘇氨酸原料藥—蘇氨酸的測(cè)定—電位滴定法
應(yīng)用范圍：本方法采用滴定法測(cè)定蘇氨酸原料藥中蘇氨酸的含量。
本方法適用于蘇氨酸原料藥。
方法原理：供試品加無水甲酸和冰醋酸溶解后，照電位滴定法用高氯酸滴定液滴定，并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正，根據(jù)滴定液使用量，計(jì)算蘇氨酸的含量。
試劑： 1.冰醋酸
2.無水甲酸
3. 高氯酸滴定液（0.1mol/L）
4.基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀
儀器設(shè)備：
試樣制備： 1.高氯酸滴定液（0.1mol/L）
配制：取無水冰醋酸（按含水量計(jì)算，每1g水加醋酐5.22mL）750mL，加入高氯酸（70~72%）8.5mL，搖勻，放冷，加無水冰醋酸適量使成1000mL，搖勻，放置24小時(shí)。若所測(cè)供試品易乙酰化，則須用水分測(cè)定法測(cè)定本液的含水量，再用水和醋酐調(diào)節(jié)至本液的含水量為0.01%~0.2%。
標(biāo)定：取在105℃干燥至恒重的基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀約0.16g，精密稱定，加無水冰醋酸20mL使溶解，加結(jié)晶紫指示液1滴，用本液緩緩滴定至藍(lán)色，并將滴定結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。每1mL高氯酸滴定液（0.1mol/L）相當(dāng)于20.42mg的鄰苯二甲酸氫鉀。根據(jù)本液的消耗量與鄰苯二甲酸氫鉀的取用量，算出本液的濃度。
操作步驟：精密稱取供試品約0.1g，加無水甲酸3mL與冰醋酸50mL使溶解，照電位滴定法用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定，并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。每1mL高氯酸滴定液（0.1mol/L）相當(dāng)于11.91mg的C4H9NO3。
注：“精密稱取”系指稱取重量應(yīng)準(zhǔn)確至所稱取重量的千分之一。“精密量取”系指量取體積的準(zhǔn)確度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)該體積移液管的精度要求。
參考文獻(xiàn)：中華人民共和國藥典，國家藥典委員會(huì)編，化學(xué)工業(yè)出版社，2005年版，二部，p.237。
市場(chǎng)情況
蘇氨酸的生產(chǎn)方法主要有發(fā)酵法，蛋白質(zhì)水解法和化學(xué)合成法三種，目前微生物發(fā)酵法已經(jīng)成為生產(chǎn)蘇氨酸的主流方法。長期以來，國際市場(chǎng)對(duì)蘇氨酸的需求持續(xù)穩(wěn)定增長，是需求增長最快的氨基酸品種之一，特別是在化學(xué)及生化、食品添加劑、飼料添加劑等方面的用量增長快速，大有取代色氨酸而成為除賴氨酸、蛋氨酸以外的發(fā)展最迅速的第三大氨基酸。
國外蘇氨酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早，美國、法國、德國、日本等國家對(duì)蘇氨酸的合成、分離、應(yīng)用等方面進(jìn)行了一系列的研究，特別是日本在發(fā)酵法生產(chǎn)蘇氨酸方面有一定的優(yōu)勢(shì)，味之素公司是世界上最大的蘇氨酸生產(chǎn)企業(yè)，該公司生產(chǎn)的蘇氨酸占據(jù)全球市場(chǎng)60%以上的份額，味之素歐洲公司蘇氨酸生產(chǎn)能力為3.5萬噸，味之素Heetleand公司生產(chǎn)能力1萬噸，該公司為擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，計(jì)劃將其蘇氨酸產(chǎn)能提高到5萬噸。
德國德固賽公司也是蘇氨酸生產(chǎn)大戶，并且是世界唯一能夠同時(shí)生產(chǎn)三大氨基酸產(chǎn)品（蛋、賴、蘇）的企業(yè)，目前其在斯洛伐克的工廠蘇氨酸產(chǎn)能在1萬噸，并計(jì)劃在未來幾年內(nèi)將蘇氨酸產(chǎn)能提升至2～3萬噸。
日本協(xié)和發(fā)酵工業(yè)公司和美國ADM公司分別擁有1萬噸和5000噸的蘇氨酸生產(chǎn)規(guī)模，此外韓國希杰公司，Cheil三星印尼公司等也生產(chǎn)蘇氨酸。到2005年為止，國外的四大氨基酸發(fā)酵企業(yè)Ajinomoto、Degussa 、ADM 、Kyowa Hakko ,這四家企業(yè)年產(chǎn)蘇氨酸總計(jì)已接近6萬噸。
我國蘇氨酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚，在上世紀(jì)90年代以前國內(nèi)基本沒有生產(chǎn)，在90年代以后才開始生產(chǎn)。經(jīng)過十年的發(fā)展，到20世紀(jì)末產(chǎn)量也未能突破200噸，產(chǎn)品的主要市場(chǎng)也是醫(yī)藥行業(yè)，主要用于種氨基酸輸液（氨基酸輸液常用于手術(shù)前后的身體恢復(fù)，營養(yǎng)不良及慢性消耗性疾病等的輔助治療，是臨床用量很大的品種。特別是我國的人口結(jié)構(gòu)趨于老齡化，并且醫(yī)療保健意識(shí)不斷提高，使得氨基酸輸液產(chǎn)量達(dá)一億五千萬瓶，增長率超過15%）。
伴隨著國際市場(chǎng)蘇氨酸的廣泛應(yīng)用，國內(nèi)的一些知名飼料企業(yè)也開始大量在飼料中應(yīng)用蘇氨酸，以期提高飼料的品質(zhì)，進(jìn)一步滿足飼料業(yè)的需要。
參考資料
[1]
發(fā)酵液中蘇氨酸含量測(cè)定方法研究 · 中國知網(wǎng)[引用日期2015-01-18]
[2]
蘇氨酸在飼料中的作用 · 中國知網(wǎng)[引用日期2015-01-18]
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