烟酸铬的生理作用及应用

【背景及概述】^[1][2]

铬与铁、碘、铜、锌一样是营养学的重要痕量元素，是制造酶所必需的元素，而酶有助于几糖类代谢和调节血糖浓度。铬也影响肝中胆固醉的代谢。铬有助于减少脂肪，有利肌肉增长，能增强心肌和骨肌。铬在饮食对人体的重要性是四十年前确立的。1957年从猪肾中分离出一种后来称为GTF的活性物质，该物质有助几机体进行正常的葡萄糖代谢。1959年铬被确定为分子中的关键矿物质。铬（Cr）是动物的必需微量元素之一。众所周知，有机铬与无机铬相比，具有化学性质稳定、吸收利用率高、适口性好等优势。能为人体吸收的铬有所谓外生型和内生型两类。外生型铬是以二烟酸一补肤'水配合物形式存在于食物中的有生理活性的铬，能被哺乳动物高效吸收，例如啤自醉叮中的下在体内的吸收率为一，烟酸铬的吸收率平均为10-25%。内生型铬足摄入的铬离子被体内的烟酸配合而具有生物活性，但无机铬进入身体后能被吸收的比率很低，仅2。8%。天然补充铬的来源为三价铬，如富铬酵母、皮考琳酸铬、烟酸铬、乳酸铬、葡萄糖酸铬、丙酸铬、氧化铬等。其中以具有外生型生物活性的富铬酵母、皮考琳酸铬和烟酸铬的医疗、保健、饲料性能。

但富铬酵母难以大规模生产，价格昂贵，而皮考琳酸铬和烟酸铬易于合成，适于工业生产，更受重视。烟酸铬是烟酸与三价铬离子形成的有机铬螯合物。烟酸铬分子式为Cr（C₆H₄NO₂₃，相对分子质量为418.33。烟酸铬一般为浅灰色细小粉末，流动性良好，常温下稳定，不溶于水和乙醇。葡萄糖耐受因子（GTF）是以烟酸-铬-烟酸为轴，并结合三种氨基酸（谷氨酸、甘氨酸、半胱氨酸）配体的络合物。因此，烟酸铬可以作为葡萄糖耐受因子的重要活性成分，协助胰岛素发挥生理功能。

【生理作用及应用】^[2]

1. 烟酸铬在人体中作用

1)  激活胰岛素、促进葡萄糖代谢

胰岛素的作用是将葡萄糖和氨基酸输送到细胞内，同细胞壁上的胰岛素受体结合后产生能量，使组织生长、修补和再生。铬使胰岛索激活而附着在细胞上，形户之铬、胰岛素和胰岛素受体三元配合物。因此铬是胰岛素的增强剂，起着胰岛素辅助因子的。但并非所有铬均有此功能，只有GTF、皮考林酸铬和烟酸铬等具有生物活性的铬才能将胰岛素激活，实现葡萄糖代谢。人体缺铬导致不耐葡萄搪（降低组织对葡萄糖的敏感性），表现在血糖及胰岛素量增高。严重者可导致糖尿病。患苦自身虽能分泌胰岛素，但由于缺少铬的介入，这些胰岛素不能激活，无法同细胞的胰岛素受体结合而发挥作用。

2）降低血总胆固醇，治疗及预防心血管疾病

调查显示冠状动脉病患者的血清铬浓度明显低动脉畅通的人。铭缺乏引发耐胰岛素症，进而患上动脉硬化症。糖类代谢时，胰腺分泌出胰岛素；消耗大量单糖，胰腺要求分泌出更多胰岛素。当胰岛素由于缺少足够活性铬而无法有效工作时，胰腺只好大大增加胰岛素的分泌量。分泌的胰岛素越多，消耗的铬及经尿排出的铬也越多，使铬逐渐缺失，出现耐胰岛素症。众多无粉尿病、不肥胖、终有正常葡萄糖耐量但有高胰岛素值的健康人，其体内对人体有益的高密度脂蛋白简称低、而对人体无益的低密度脂蛋白简称高，总胆固醇高，血压也高。这种耐胰岛素症的患者引发心脏疾病的几率是正常人的一倍。由于缺铬导致胰岛素失去生物作用，影响葡萄糖代谢，增大了胆固醇的生物合成，导致血胆固醇过多，加速动脉粥样硬化。

3）烟酸铬促进减肥和肌肉生长

肥胖及各种自免疫疾病患者常发现有耐胰岛素症，即控制代谢的胰岛素受体由缺铬导致对胰岛素的敏感性降低，从而使过量糖类转变为脂肪，过量脂肪聚集在脂组织内，引起肥胖症。如果体内有足够的活性铬，肌肉和器官对胰岛素更灵敏，能更好地将葡萄糖和多余地脂肪转变为能量或废热。

2. 烟酸铬在畜禽生产中的应用

近年来烟酸铬作为饲料添加剂的应用越来越广泛。美国、日本等许多国家已批准烟酸铬在饲料添加剂中使用。对烟酸铬在动物体内的生理作用的研究也得到了更多的关注。关于铬对动物生产性能影响方面的报道很多。一等发现，研究发现给犊牛补充100或200μg/kg的铬，日龄时其平均增重及干物质摄入量增加。烟酸铬能促进猪生长、改善猪体品质、提高瘦肉率、提高母猪产仔率、降低乳猪死亡率。在鸡饲料中加铬的研究发现，所产鸡蛋胆固醇含量减少，低密度胆固醇降低，并且能提高鸡的产蛋量。铬可以提高应激牛的免疫能力。

【制备】^[3]

一种使工业化生产工艺简单，设备投资省，易于操作，批生产周期短，产品纯度高，成本更低的高纯度有机螯合烟酸铬的制备方法。包括下述步骤：

1) 将烟酸加入至其重量8-12倍的水中，搅匀，再缓慢加入烟酸重量0.4-0.5倍的助溶剂，搅匀至烟酸完全溶解；

2) 在上述溶液中缓慢加入烟酸重量0.5-1倍的可溶性三价无机铬盐溶液，使析出烟酸铬晶体；

3) 静置，陈化24小时后离心过滤，收集过滤后晶体，洗涤，烘干即得，母液可重新回收利用

【主要参考资料】

[1] 晏家友. 烟酸铬在畜禽生产中的应用[J]. 中国饲料, 2010 (14): 30-31.

[2] 吴浩. 烟酸的合成及其铬盐制备的研究[D]. 昆明理工大学, 2006.

[3] 陈强.高纯度有机螯合烟酸铬的制备方法. CN200910062901.2，申请日2009-06-30