氧化三甲胺 :用作畜牧业的饲料添加剂

更新时间:2024-09-21 10:39

工业上生产的氧化三甲胺,Trimetlylamine 氧化物,分为二水磷酸钠合氧化三甲胺和碘化钠氧化三甲胺两种。氧化三甲胺(三甲胺 oxide,TMAO)‌是一种化学物质,具有多种用途和特性。它是一种饲料添加剂,在畜牧业中具有广泛的应用前景,能够促进肌肉组织的生长,增加胆汁体积,减少脂肪沉积,参与水生动物的渗透压调节,稳定蛋白质结构,提高饲料转化率,以及提高瘦肉率(通过降低酮体脂肪含量)。此外,氧化三甲胺还具有特殊的鲜味和爽口的甜味,有诱食作用。在洗涤剂领域,它可用作洗衣粉的洗涤助剂,具有不伤手的特征,并具有一定的漂白作用。在化学领域,氧化三甲胺作为一种弱的氧化剂,用于醛的合成、有机硼烷的氧化、从铁羰基化合物中释放有机配体等反应中。

物性

二水磷酸钠合氧化三甲胺为针状透明晶体,二水合物熔点93~95℃,易溶于水(45.4克/100ml)、甲醇,微溶于乙醇,不溶于乙醚、苯,其水溶液呈强碱性,与酸形成结晶盐。

二水合氧化三甲胺可以通过溶剂法进行干燥。将二水合氧化三甲胺溶于DMF中,加热至bp,将溶剂蒸干后得到碘化钠无水氧化三甲胺。

无水氧化三甲胺的白色结晶,熔点220~222℃,溶于苯、四氢呋喃。无水乙醇中溶解度大于0.5%。

二水合氧化三甲胺和无水氧化三甲胺均易潮解,所以要放置在干燥的环境中进行密闭储存。

腥臭味原因

氧化三甲胺本身无气味,口感上有鲜味、单单的甜味。氧化三甲胺经高温作用,或者是水产品体内酶的作用而发生分解反应,释放出三甲胺的话,则具有难闻的鱼腥味。这就是鱼刚出水时没什么不良气味,放置一会即有腥臭味的根本原因。

鱼体内的TMAO经厌氧菌分解释放出的三甲胺(TMA),是鱼的新鲜度的生化指标,TMA含量越高,越不新鲜。一般家鱼指标不高于6ppm、而海鱼则为39ppm以下。

生态学数据

对水是稍微有危害的不要让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统,若无政府许可,勿将材料排入周围环境。

分子结构数据

单一同位素质量:75.068414 Da

标称质量:75 Da

平均质量:75.1097 Da。

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):-0.3

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积18.1

7.重原子数量:5

8.表面电荷:0

9.复杂度:28.4

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

性质与稳定性

如果遵照规格使用和储存则不会分解,未有已知危险反应,避免氧化物

贮存方法

保持贮藏器密封、储存在阴凉、干燥的地方,确保工作间有良好的通风或排气装置。

合成方法

三甲胺水溶液过氧化氢氧化,得到氧化三甲胺的水溶液,然后经浓缩、结晶,得到二水磷酸钠合氧化三甲胺。

二水合氧化三甲胺在中高温溶剂中加热脱水、结晶,或真空干燥脱水、喷雾干燥脱水,即得到碘化钠氧化三甲胺。

将100毫升三甲胺水溶液(33%)与600毫升过氧化氢溶液(3%)相混合,在室温放置24小时后,如果还有胺的气味,就再加100-200毫升的过氧化氢溶液。当所有胺均被氧化后,在减压病下蒸发至于。残余物用乙醇乙醚混合物重结晶。得二水合氧化三甲胺,为长针状晶体,产率95%

在油浴中减压至10-12毫米并加热至120℃,慢慢地升温至150℃。当水分被驱除后,升温至180-200℃,纯的无水氧化三甲胺即升华在瓶子较冷的颈部。

另一种脱水法:将45.0克二水磷酸钠合氧化三甲胺溶于300毫升热DMF中,盛于三颖瓶中进行蒸馏。先在常压下加热以蒸去溶剂,直到沸点达到152-153℃然后用水泵减压以。除去残留的溶剂。蒸馏的末了将油浴的温度慢慢地升至120℃剩下的碘化钠氧化三甲胺重30克。

存在形式

氧化三甲胺在自然界中广泛存在,是水产品体内自然存在的内源性物质,不仅存在于海产品中,也存在于淡水鱼类体内。海鱼肌肉中的TMAO含量比家鱼要高。此外,氧化三甲胺在人体内是由肠道菌群利用富含胆碱或三甲胺结构的物质,如磷酸甘油酯酰胆碱(PC)、肉碱等产生的。蛋类、牛奶、肝脏、红肉、贝类以及鱼类含有丰富的PC,是TMAO形成的最主要食物来源。

产品含量

含量≥99%。

产品用途

饲料添加剂

氧化三甲胺作为一种天然、安全的饲料添加剂,在畜牧业中具有广泛的发展前景。

主要功能有:

1、促进肌肉细胞的增殖来促进肌肉组织的生长

2、增加胆汁体积,减少脂肪沉积

3、参与水生动物渗透压调节

4、稳定蛋白质结构

5、提高饲料转化率

6、提高瘦肉率(通过降低体脂肪含量)

7、特殊的鲜味和爽口的甜味,有诱食作用

用法及用量:

对虾属海水鱼、鳗鱼、鳖科,添加1~2kg/吨全价配合饲料

对虾家鱼:1~1.5kg/吨全价配合饲料。

洗涤助剂

氧化三甲胺具有第七代季铵盐的结构,具有表面活性剂的特性,可用作洗衣粉的洗涤助剂,具有不伤手的特征,还具有一定的漂白作用,目前在国外的洗涤剂配方中使用较多。

弱的氧化剂

氧化三甲胺作为一种弱的氧化剂,用在化学反应中用作醛的合成、有机硼烷的氧化、从铁羰基化合物中释放有机配体

注意事项

对抗氧化成分的影响

氧化三甲胺具有弱的氧化性,在饲料的配合过程中应避免直接与具有还原性的添加剂接触。可能会消耗配方中一定的抗氧化剂的量,配方师对此应予注意。

对铁元素吸收的影响

国外专利报道,氧化三甲胺可减少肠道对铁的吸收率(减少70%以上),因此,饲料配方中采用氧化三甲胺时,应注意配方中铁元素的平衡问题。

参考资料

二水氧化三甲胺.化源网.2024-08-17

都正科普丨新型疾病预警生物标志物:氧化三甲胺(TMAO).搜狐网.2024-08-17

肠道菌群产生的氧化三甲胺(TMAO)是冠心病的危险因素.微医(挂号网).2024-08-17

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