一、从诺奖到应用：MOFs的“分子设计”智慧
2025年诺贝尔化学奖授予了材料科学家北川进（Susumu Kitagawa）、理查德·罗布森（Richard Robson）与奥马尔·M·亚吉（Omar M. Yaghi），以表彰他们在金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）研究方面的开创性贡献。
MOFs是一类由金属离子与有机配体通过配位键组装形成的多孔晶态材料，其结构设计灵感来源于罗布森对钻石中碳原子四面体连接方式的思考。在MOFs中，金属节点（如Zn2+、Cu2+或Zr6O4(OH)4金属簇）作为结构连接点，与含氮/氧官能团的多齿有机配体（如咪唑、对苯二甲酸等）作为桥连单元，像“分子积木”一样精确构筑成结构稳定且具有可调孔道的三维网络骨架。
Johan Jarnestad/瑞典皇家科学院
二、MOF原理借鉴：氨基酸螯合物和羟基氯化物的结构稳定性优势
MOFs的稳定性原理，为理解氨基酸螯合物和羟基氯化物等有机微量元素的优势提供了清晰视角。MOFs如同一个“分子保险箱”，能有效保护内部的金属免受外界干扰。
与之类似，氨基酸螯合物通过螯合技术形成的稳定环状结构，也将金属离子牢牢“锁”在中心；该结构能在胃酸环境中保持完整，抵御破坏，到达肠道中性环境后，才将金属离子精准释放。这种特性，从根本上解决了无机微量元素易被破坏、吸收率低的痛点。
羟基氯化物是较无机微量元素重要的改进型产品，它通过独特的碱式盐结构，在缓释性和稳定性上实现了对无机盐的显著超越，减少了吸潮性和对营养素的破坏。
左：硫酸铜分子结构图；右：羟基蛋氨酸螯合物分子结构图（佳乐美系列）
下表1展示了无机和有机微量元素在稳定性和功能上的差异：
表1 无机微量元素vs羟基氯化物vs氨基酸螯合物的稳定性和功能对比
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无机微量元素 |
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羟基氯化物 |
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氨基酸螯合物 |
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核心化学结构 |
金属离子与酸根离子（如SO₄²⁻、O²⁻）通过离子键结合的晶体盐结构 |
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多核羟基桥连结构，形成碱式盐（如Cu₂(OH)₃Cl） |
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金属离子与氨基酸（如蛋氨酸、缬氨酸、苏氨酸）通过配位键形成的环状螯合结构 |
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键合方式 |
离子键，靠正负电荷静电吸引，在水中或极性环境中易被破坏 |
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离子键与羟基桥键，部分共价键特性，部分缓释 |
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配位键（共价键性质），强度高，方向性强，形成稳定的空间结构 |
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分子特性 |
强极性，分子带有正负电荷，化学性质活泼 |
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弱极性，在水中溶解度显著低于无机盐 |
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电中性，整个螯合物分子内部电荷平衡，呈电中性 |
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物理稳定性 |
低，易吸潮（如硫酸锌、氯化铜），导致结块和化学性质不稳定 |
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中，金属离子被OH⁻和Cl⁻部分保护，稳定性优于无机盐 |
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高，稳定的环状结构使其熔点较高，不易吸潮结块 |
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耐加工性
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差，高温高湿环境下易发生水解、氧化还原等反应，导致有效成分损失 |
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中等，吸湿性低，热稳定性优于无机盐 |
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良好，螯合环能有效抵御高温、高压，防止微量元素在加工过程中失效 |
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胃部稳定性 |
迅速、完全解离，释放出游离金属离子，刺激胃肠道 |
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缓慢解离，比无机盐释放慢，有一定缓冲作用 |
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“过胃”保护，稳定的螯合环能抵抗H+攻击，大部分结构保持完整 |
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对抗抗营养因子 |
极弱，游离离子立即与植酸结合生成不溶沉淀 |
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中等，因释放较慢且溶解度低，与植酸结合速度放缓 |
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强，金属离子被“屏蔽”且空间位阻大，不易被植酸抢夺 |
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饲料稳定性 |
破坏性强，游离离子（如Cu2+）是强促氧化剂，破坏维生素 |
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中等，降低了离子溶出速度和浓度，氧化催化作用减弱 |
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友好，降低了金属离子催化活性，保护维生素和油脂 |
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释放与吸收方式 |
被动扩散，离子形式易受其他离子拮抗，吸收效率低 |
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缓释后的被动扩散，吸收效率优于无机盐 |
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主动吸收/整体吸收，可借助氨基酸或小肽转运系统，效率高且避免拮抗 |
三、优势升华：从“无机”到“有机”的价值飞跃
基于材料学中金属-有机配位结构的稳定性原理，我们可以清晰地梳理出微量元素添加剂的技术发展路径：从基础的无机盐，到改进型的羟基氯化物，再到先进的氨基酸螯合物。
无机微量元素作为基础形态，存在化学性质活泼、生物利用度低、易破坏其他营养素等固有缺陷。羟基氯化物作为重要的中间产品，通过其独特的羟基桥连结构，在缓释性、吸湿性和耐加工性上实现了对无机盐的显著改进，减少了对饲料的氧化催化破坏。
然而，真正实现技术跨越的是氨基酸螯合物，它通过形成稳定的环状螯合结构，实现了对金属离子的“分子级封装”，从而在根本上了解决了前两者的核心痛点。氨基酸螯合物不仅具备卓越的加工稳定性，更能实现“过胃保护”和肠道中的高效主动吸收，彻底摆脱了植酸等抗营养因子的拮抗作用。
因此，从无机盐到羟基氯化物，再到有机微量元素，是一条在稳定性与生物利用度上持续优化的清晰技术路径。如今，选用羟基氯化物与氨基酸螯合物已成为行业主流，这不仅是技术升级的必然，更是推动动物健康生长与养殖效益提升的关键决策！
四、兴嘉生物：微量元素行业引领者
兴嘉生物的核心产品均系自主研发和生产，类型丰富，建立了行业最完整的“螯氏嘉族”产品矩阵，涵盖羟基氯化物和多种氨基酸螯合物产品，能够为为全球客户提供精准、高效的微量元素营养解决方案。
◎佳乐美系列（羟基蛋氨酸螯合物）—2002年全球首创羟基蛋氨酸锌（铜/锰），取得国家专利；
◎羟乐系列（羟基氯化物）—2003年中国首创国家新产品“碱式氯化铜、碱式氯化锌、碱式氯化锰”，国家标准的制定者；
◎缬乐美系列（缬氨酸螯合物）—2024年全球首创，并获国家新产品证书；
◎苏乐美系列（苏氨酸螯合物）—2010年研发和推广苏氨酸螯合物系列产品；
◎甘乐美系列（甘氨酸络合物）—2006年建成中国最大的甘氨酸锌（铁/铜/锰）生产基地；
◎富肽系列（复合氨基酸有机）—植物蛋白水解螯合，富肽铁（锌/锰/铜）；
◎营养解决方案（螯氏系列）—根据不同动物的生理特点，以羟基氯化物和多种氨基酸螯合物进行黄金配比，为客户提供整体营养解决方案。