1、 国家标准饲料添加剂 L-苏氨酸报批稿编制说明一、标准制定背景及任务来源1、标准制定背景苏氨酸（-氨基 -羟基丁酸）是一种羟基氨基酸，由 McCoy 等在 1935 年从纤维蛋白水解产物中分离和鉴定出，因其结构类似苏糖，故命名为苏氨酸。苏氨酸有四种异构体，天然存在的是 L-苏氨酸。苏氨酸是最后被发现的畜禽必需氨基酸，属于生糖氨基酸，是一种含极性侧链的氨基酸。苏氨酸的主要生理功能包括：（1）用于平衡氨基酸，促进机体蛋白质合成和沉积；（2）调节脂肪代谢，促进磷脂合成和脂肪酸氧化；（3）促进采食，提高采食量；（4）免疫作用，苏氨酸缺乏会抑制免疫球蛋白和 T、B 淋巴细胞的产生。动物体内不能合成苏氨酸
2、，必须由食物供给。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。如果苏氨酸缺乏可导致畜禽采食量降低、生长受阻、饲料利用率下降、免疫功能受限等症状。在配合饲料中加入 L-苏氨酸，具有如下的特点：（1）可以调整饲料的氨基酸平衡，促进禽畜生长；（2）可改善肉质；（3）可改善氨基酸消化率低的饲料的营养价值；（4）可降低饲料原料成本。因此，在欧盟国家（主要是德国、比利时、丹麦等）和美洲等国家，苏氨酸已被广泛地
3、应用于饲料行业。畜牧业使用苏氨酸已获得显著效果。妊娠母猪对苏氨酸的需要量较高，苏氨酸对母猪免疫球蛋白的合成有重要影响，它是维持妊娠母猪血浆免疫球蛋白IgG 浓度的第一限制性氨基酸。而且苏氨酸在妊娠母猪的体液免疫中起主导作用。采食苏氨酸缺乏日粮的仔猪，其肠道重量和杯状细胞数量均显著降低，且这种肠道损伤无法通过肠外苏氨酸营养的补充得到恢复。在畜禽饲料中添加苏氨酸，可以显著提高畜禽的生产性能，降低饲料成本。表 1、表 2 和表 3 分别列举了猪、蛋鸡和肉鸡对苏氨酸的需要量。表 1 不同生长阶段猪对苏氨酸的需要量（%）中国猪饲养标准，NY/T 65-2004体重阶段/kg38 820 2035 356
4、0 6090总苏氨酸需要量 0.94 0.75 0.58 0.56 0.48美国猪营养需要量（NRC），2012体重阶段/kg57 711 1125 2550 5075 75100 100135总苏氨酸需要量 1.05 0.95 0.87 0.72 0.64 0.56 0.49资料来源：猪饲养标准（NY/T 65-2004 ）；NRC，2012 。表 2 不同生长阶段蛋鸡对苏氨酸的需要量（%）生长期 产蛋期生长阶段 08 周 918周19 周开产开产高峰期（85%）高峰后（85%）种鸡苏氨酸需要量 0.66 0.55 0.62 0.55 0.50 0.55资料来源：鸡饲养标准（NY/T 33-
5、2004 ）。表 3 不同生长阶段肉鸡对苏氨酸的需要量（%）生长阶段 03 周 46 周 7 周苏氨酸需要量（之一） 0.81 0.72 0.68生长阶段 02 周 36 周 7 周苏氨酸需要量（之二） 0.84 0.72 0.64注：这里肉鸡指专门化培育品系肉鸡；资料来源：鸡饲养标准（NY/T 33-2004 ）。长期以来，国际市场对苏氨酸的需求持续稳定增长，且苏氨酸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。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
6、微生物发酵法已经成为生产苏氨酸的主流方法。在苏氨酸市场方面，目前世界苏氨酸生产主要企业为中国梅花、日本味之素、韩国希杰、中国阜丰、德国赢创德固赛、美国 ADM、中国大成、中国国光等。就全球氨基酸产业发展而言，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之一。据相关统计数据，到 2005 年为止，国外的四大氨基酸发酵企业，包括日本味之素、德国赢创德固赛、美国 ADM 和日本协和发酵工业公司，这四家企业年产苏氨酸总计已接近 6 万吨。到 2011 年时，味
7、之素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 Heartleand 公司生产能力为 1 万吨。德国赢创德固赛公司也是苏氨酸生产大户，并且是世界唯一能够同时生产三大氨基酸产品（蛋、赖、苏）的企业，目前其在斯洛伐克的工厂苏氨酸产能为 1 万吨，并计划在未来几年内将苏氨酸产能提升至 23 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。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
8、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。图 1 为 2010 年至 2011 年 7 月我国苏氨酸产能分布变化情况。图 1 2010 年2011 年我国苏氨酸产能分布变化情况随着 2003-2013 年
9、全球苏氨酸产量的迅速增长，中国苏氨酸产量占全球比重不断扩大，至 2013 年时，中国苏氨酸产量占全球市场的 66.67%，成为全球最大的苏氨酸生产地区；梅花生物产能达到 14 万吨/ 年，超越味之素，成为全球最大的苏氨酸生产商。2014 年全球苏氨酸产能 57 万吨，梅花生物苏氨酸产能达到 14 万吨/年，占据全球的 24%。图 2 为 2014 年全球苏氨酸产能分布情况，具体产能数据统计见表 4。图 2 2014 年全球苏氨酸产能分布情况表 4 2014 年全球苏氨酸主要产能统计企业名称 产能/万吨 产量/万吨 产能分布梅花 14 12.5 新疆 7 万吨，内蒙 7 万吨味之素 10 10
10、巴西 2 万吨，美国 4 万吨，法国 4 万吨阜丰 7 4 内蒙，正在扩建 10 万吨伊品 5 4.5 银川希杰 5 4.5 沈阳赢创德固赛 5 3 比利时成福 5 0.2 黑龙江恩贝 3 1 山东星湖 2 0.2 广东大成 1 1 吉林从以上可知，中国苏氨酸产能快速增长，对全球其他地区市场占有率不断提高，中国已经成为全球最大的苏氨酸生产地区，其中，产能增长主要来自梅花生物和阜丰集团，已逐渐形成了两强争霸的格局。2、饲料用 L-苏氨酸产品标准的比较世界主要国家、地区和知名企业苏氨酸标准项目及指标见表 5。主要检测项目有 8 项，包括苏氨酸含量、比旋光度、干燥失重、灼烧残渣、pH 值、粗灰分、重
11、金属（以 Pb 计）和砷。综合以上标准，目前现行最低的指标要求为：苏氨酸含量97.5%，干燥失重1.0%，灼烧残渣0.5% ，比旋光度-26.0-29.6，重金属（以 Pb 计）5 mg/kg ，砷2 mg/kg。表 5 国内外 L-苏氨酸产品标准比较中国 GB/T 21979-2008项目一级 二级美国 FCC 希杰 赢创德固赛外观 白色至浅褐色的结 晶或结晶性粉末 白色、结晶 粉末 黄白结晶状 粉末 黄白结晶状 粉末苏氨酸含量/% 98.5 97.5 98.5101.5 98.5 98.5比旋光度 /（dm 2/kg）20D -26.0-29.0 -26.5-29.0 -26.7-29.6
12、 -26.0-29.0干燥失重/% 1.0 0.2 1.0 1.0灼烧残渣/% 0.5 0.1 0.5 0.5pH 值 - - 5.06.5 -重金属（以 Pb 计）/ （mg/kg） 1 20 5 5 20砷/（mg/kg） 2 - 2 2注：美国 FCC 和希杰虽然标注的是铅，但是其测定方法采用的是比色法，即实际是重金属（以 Pb 计） 。3、任务来源我国第一个 L-苏氨酸产品标准发布于 2008 年，标准名称为饲料级 L-苏氨酸 （GB/T 21979-2008） 。近 10 年来，由于 L-苏氨酸的测定方法和指标要求等诸多方面已发生了许多变化，全国饲料工业标准化技术委员会决定对其修订，
13、并按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草，起草的主要单位是中国农业大学和农业部饲料质量监督检验测试中心（西安） 。项目任务编号为 20140202-Q-469。二、主要工作过程2016 年 1 月，标准制定项目任务下达后，项目主持单位组织专家成立了标准编制工作组，并进行了分工，明确了实施进度。2016 年 12 月，本起草小组查阅了大量的国内外有关 L-苏氨酸的文献、标准、方法，调查了国内相关生产单位的生产及销售现状，并对资料进行了分析、研究及总结。2016 年 311 月，本标准制定过程中，采集全国市场上的 74 个 L-苏氨酸样品，其中长春大成集团 18 个、梅花生物 15 个、
14、希杰集团 12 个、宁夏伊品各11 个、日本味之素 6 个、赢创德固赛 5 个、阜丰集团 4 个、星湖 3 个（采样具体情况见表 6） ，涵盖了我国 L-苏氨酸主要生产厂家（其份额占到全国的 90%以上） 。表 6 L-苏氨酸样品采集情况样品编号 生产厂家 样品编号 生产厂家样品 1 梅花生物 样品 38 梅花生物样品 2 大成集团 样品 39 梅花生物样品 3 大成集团 样品 40 梅花生物样品 4 希杰集团 样品 41 梅花生物样品 5 梅花生物 样品 42 梅花生物样品 6 希杰集团 样品 43 梅花生物样品 7 星湖 样品 44 宁夏伊品样品 8 宁夏伊品 样品 45 宁夏伊品样品 9
15、 日本味之素 样品 46 宁夏伊品样品 10 赢创德固赛 样品 47 宁夏伊品样品 11 大成集团 样品 48 宁夏伊品样品 12 大成集团 样品 49 宁夏伊品样品 13 大成集团 样品 50 宁夏伊品样品 14 大成集团 样品 51 宁夏伊品样品 15 大成集团 样品 52 宁夏伊品样品 16 大成集团 样品 53 宁夏伊品样品 17 大成集团 样品 54 日本味之素样品 18 大成集团 样品 55 日本味之素样品 19 大成集团 样品 56 日本味之素样品 20 大成集团 样品 57 日本味之素样品 21 大成集团 样品 58 日本味之素样品 22 大成集团 样品 59 希杰集团样品 2
16、3 大成集团 样品 60 希杰集团样品 24 大成集团 样品 61 希杰集团样品 25 大成集团 样品 62 希杰集团样品 26 大成集团 样品 63 希杰集团样品 27 阜丰集团 样品 64 希杰集团样品 28 阜丰集团 样品 65 希杰集团样品 29 阜丰集团 样品 66 希杰集团样品 30 阜丰集团 样品 67 希杰集团样品 31 梅花生物 样品 68 希杰集团样品 32 梅花生物 样品 69 星湖样品 33 梅花生物 样品 70 星湖样品 34 梅花生物 样品 71 赢创德固赛样品 35 梅花生物 样品 72 赢创德固赛样品 36 梅花生物 样品 73 赢创德固赛样品 37 梅花生物
17、样品 74 赢创德固赛2016 年 812 月期间完成了实验室测定：测定了所有样品的 L-苏氨酸含量、干燥失重、灼烧残渣和比旋光度，测定了 40 个样品的重金属（以 Pb 计）和总砷（以 As 计）含量以及 pH 值，并对 20 个样品进行了镉、汞和沙门氏菌的检测。基于样品的测定值和企业长期积累的数据，确定了技术指标。2017 年 5 月根据 GB/T 1.1-2009标准化工作导则第一部份：标准的结构和编写所规定内容和格式编写完成了饲料添加剂 L-苏氨酸标准征求意见稿。2017 年 611 月，征求意见阶段，期间发送征求意见稿单位数（发送单位涵盖了饲料企业、粮食企业、高校和科研院所、检测机构
18、等类型）为 27 个，专家数 28 位；回函并有建议或意见的单位数为 19 个，专家数 20 位，在此基础上对征求意见稿进行完善。2017 年 12 月 9 日，项目主持单位中国农业大学邀请常碧影、张若寒、杨海鹏、李俊玲、李爱科、王勇生、张敏、姚巧粉、姜晓霞、张明森、袁建敏、杨秀玉、施文娟、李兰 14 位专家，对标准进行了认真审查，并予以通过。2017 年 12 月2018 年 1 月，根据标准预审会专家提出的意见或建议，完善和补充了标准，形成了标准送审稿。2018 年 3 月 27 日，全国饲料工业标准化技术委员会组织王建华、何绮霞、李凤琴、刘明、张若寒、王文杰、穆玉云、齐德生、李祥明、张惠
19、媛、吕红、李富伟、王云山十三位专家对本标准进行了认真审查，认为：该标准起草单位在参考国内外文献的基础上，结合国内实际情况制定，达到国内先进水平，予以通过。2018 年 3 月 27 日31 日，起草单位根据标准审查会专家提出的意见或建议，完善和补充了标准，形成了标准报批稿。三、标准编制原则和主要技术内容确定的依据1、L-苏氨酸定性鉴别和定量测定方法的确定考虑到氨基酸分析仪法使用的普遍性，我们增加了氨基酸分析仪法进行比较。每个生产厂家随机挑选 12 个样品（共 10 个） ，用非水滴定法和氨基酸分析仪法测定了其 L-苏氨酸样品中的 L-苏氨酸含量。氨基酸分析仪色谱图如下：10 个 L-苏氨酸峰面积和含量如表 7，从表可知，L-苏氨酸色谱峰保留时间与 L-苏氨酸标准溶液相同，且测定含量98.5%。表 7 10 个 L-苏氨酸样品氨基酸分析仪分析结果序号 样品 面积 称样量/mg 稀释倍数 含量/%1 样品 1 24004452 44.50 500 98.512 样品 2 23995714 45.95 500 98.713 样品 3 26106129 48.21 500 99.554 样品 4 25195277 47.32 500 98.925 样品 5 24449743 44.82 500 100.316 样品 6 24939980 46.20 500 99.22
