关键字: 脂肪
摘 要 脂肪是一大类营养物质,在动物营养学中的重要作用日益得到重视。本文47着重分析讨论了油脂的营养作用和其他(如加工、商业)作用;通过动物营养原理生产富含多不饱和脂肪酸的功能产品;脂类与动物免疫、疾病的关系;磷脂类饲料添加剂的作用与研制开发。对脂肪类在动物营养中的作用与研究进展进行了详细的综述。
关键词 脂肪 营养作用 多不饱和脂肪酸 免疫 磷脂
中图分类号 S816.7
1 油脂的一般作用
1.1 油脂作为高热能的来源
油脂的总可消化养分或代谢能为玉米的2.5倍,故油脂的添加较易制造高能配合饲料,因而改善了饲料报酬,并促进生长。
1.2 油脂能改善色素及脂溶性维生素的吸收与利用。
1.3 油脂可提供多种必需脂肪酸(EFA)。EFA缺乏会损害畜禽机能,干扰生长等
1.4 油脂具有额外增热效应(Extra Caioric Effect),即额外代谢效应
油脂除本身具有热能之外,还可以改善其他成分的吸收,即与其他养分具有协同作用。比如牛油的热能比猪油、植物油低,但与后两者混合后可改善本身脂肪酸利用率,因而提高了其代谢能。
1.5 油脂还具有特殊生热效应(Specific Dynamic Effect)
动物代谢脂肪所需的能量少,因而代谢碳水化合物及蛋白质所需的能量较高,故油脂的热增值(或体增热)较低,可获得较高的净能。因此添加脂肪可减少因代谢而造成的动物体温上升。此效应也叫油脂的?钔馊饶苄в?或?砑尤饶苄в?。在高温环境下,油脂可使畜禽处于舒适状态,提高动物抗热能力,减轻热应激。
1.6 油脂可提高饲料的适口性,增进食欲,提高动物的采食量。
1.7 油脂可以改善饲料的外观性状,增加光泽,提高饲料的商品性能。
1.8 油脂可减少饲料生产中的粉尘和饲养过程中的浪费,抑制扬尘。
1.9 油脂可提高粒状饲料的生产效率,提高辊模使用寿命,减少机械磨损。
1.10 油脂还可以提高物料的附着性,防止分级,削除静电,提高物料的承载能力,目前在
预混料及添加剂生产中,向载体或稀释剂加入2%左右的油脂已非常普遍。
2 多不饱和脂肪酸与功能食品的开发
功能食品是指某些在人体内发挥特殊功能的食品,比如富含多元不饱和脂肪酸、天然抗氧化剂和低胆固醇含量的各类畜产品。随着人们生活水平的提高,膳食结构对人类健康的重要性日益受到重视。许多营养学家,甚至FAO/WHO和许多国家向公众提出减少脂肪(特别是饱和脂肪酸)的摄入量,保持饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸的比例。大量科学研究证明,多元不饱和长链脂肪酸能减少人类因心血管疾病而造成的死亡率,多不饱和长链脂肪酸的来源主要是海洋鱼类。由于海洋鱼类的不断减少,环境污染可能造成越来越多杀虫剂在鱼体内蓄积以及远洋深海捕捞成本不断高涨,科学家已经开始通过基因工程或者营养管理的方法,用陆地动物生产富含多元不饱和脂肪酸的畜产品。Farral(1993)认为通过营养管理的方法生产富含多不饱和脂肪酸鸡蛋是可行的,这种营养管理方法的关键是配制特殊的功能饲料,通过食物链(Food Chain)效应,使鸡蛋成为富含多不饱和长链脂肪酸或胆固醇含量低的功能食品,由于对功能食品的需求,促使饲料及饲养业向食品工业提供相应的功能食品原料,这将成为畜牧业的一个发展方向。
由于植物油中通常富含?-6多不饱和脂肪酸,而?3多不饱和脂肪酸在一般食品中都较缺乏,因此,国内外学者对开发富含?-3多不饱和脂肪酸的产品颇为重视。
2.1 富含?-3多不饱和脂肪酸鸡蛋的生产
人们普遍认为产蛋鸡采食含?-3多不饱和脂肪酸水平高的日粮会产生高?-3多不饱和脂肪酸的鸡蛋。加拿大阿尔伯塔大学的J.S.Sim博士以加拿大广泛生长的亚麻籽为原料生产富含?--3脂肪酸的鸡蛋,称之为???°"(designer egg)。一枚大的营养蛋可提供300mg?-3脂肪酸,而蛋的营养特性和味道并末受到影响,这相当于100克鱼所提供的?-3脂肪酸量。这种产品在加拿大以“ Dr.Sim? Designer Eggs?纳瘫曜⒉岵⑾?邸£ Farrell和Gibson(1991)研究了用混合植物油调整母鸡以生产富含?-3多不饱和脂肪酸的鸡蛋,他们生产的鸡蛋与普通鸡蛋在外观、味道和人们的接受程度上无异,但?-3多不饱和脂肪酸显著提高,一枚蛋约含400 mg?-3多不饱和脂肪酸。王利华等(2001)选用200只处于产蛋高峰期的新罗曼蛋鸡,研究日粮中不同脂肪酸含量对蛋黄中胆固醇含量的影响,试验表明,日粮中?-6:?-3为5:1(计算值)的试验组的每克蛋黄中胆固醇含量较正常日粮组降低了 9.7%(P< 0.05),故其认为日粮中脂肪酸可以影响机体的脂肪代谢,通过改变日粮中?-6(葵花籽)与?-3脂肪酸(亚麻籽)的比例可实现降低卵黄中胆固醇的含量。
2.2 高?-3多不饱和脂肪酸鸡肉的生产
日粮中的脂肪对动物组织中脂肪酸的组成也有影响。Phetteplace与 Watkins(1989)发现日粮?-3脂肪酸来源可影响组织的脂肪酸组成,使鸡肉富含?-3多不饱和脂肪酸。于会民等(1998)研究了不同脂肪对肉鸡营养素沉积及体组成的影响,对于牛油、黄油和豆油,每种脂肪在1-3周以1%和2%,在4-6周以1.5%和3%,而在第10周以2%和4%添加到基础日粮中代替同比例玉米,蛋白质水平不变。实验表明:添加豆油后,肝脏脂肪含量下降;而添加饱和度比较高的黄油与牛油后,肝脏脂肪提高,肌肉中脂肪含量由于脂肪的添加而明显提高,添加牛脂之后,肝脏中C20:4?-6和多不饱和脂肪酸(PUFA)含量明显下降,而添加豆油和高水平黄油后明显提高了组织中C18:2?-6和C18:3?-3等脂肪酸含量。添加豆油后提高了胸部肌肉组织中C18:2?-6和C18:3?-3等脂肪酸含量,而添加牛脂之后,C18:2?-6的含量明显下降。
2.3 日粮添加共轭亚油酸对猪胴体品质的影响
为了提高猪日粮能量浓度,常用的作法是加入脂肪,因为脂肪中含有较高水平的多不饱和脂肪酸而会导致猪胴体品质下降。最近有人提出把这些多不饱和脂肪酸用于猪的生长期第一阶段饲料,接着饲喂或然后同时饲喂一种共轭亚油酸(Conjugated Linoleic Acid ,也叫结合型亚油酸CLA)的油,它是亚油酸的同分异构体,那么这些多不饱和脂肪酸就不会对胴体质量造成负面影响。近年来多项研究表明:在猪日粮中添加CLA有助于改善生长性能和猪肉品质。美国多所大学在生长猪试验中,饲喂添加了CLA的日粮,可以降低饲料采食量和增加瘦肉而并不影响日增重。
2.4 脂肪、脂肪酸对奶牛生产性能及乳品品质的影响
某些短链的挥发性脂肪酸如乙酸、丙酸、丁酸,对肉牛、奶牛的生产性能及畜产品品质有一定的影响。对于肉牛,提高饲粮中精料的比例或将饲料磨粉,瘤胃中产生的乙酸少而丙酸多,有利于合成体脂;对奶牛,增加饲粮中优质粗料的供给或将饲料粗粉,则有利于乙酸的形成,有利于形成乳脂肪,提高乳脂率。某些异位酸如异丁酸、异戊酸、2-甲酯丁酸和戊酸等,添加于饲料之中,可使瘤胃内纤维分解菌数量增加,乙酸比例增加,纤维素消化率提高,微生物合成蛋白质能力提高,动物体氮沉积增加。据Cook(1985)报导:奶牛日粮添加异位酸可使产奶量提高10%,饲料效率提高1.7%。异位酸在美国已有商品生产。
为了减少或避免奶牛泌乳期能量代谢负平衡及酸中毒的发生,既提高日粮能量浓度,又不致于降低乳脂率,可以在不改变日粮精粗料比例的前提下,在日粮中添加适量的脂肪。Palmquist(1980)证实:提高日粮油脂含量或用油脂代替部分精料(碳水化合物)可有效改善奶牛能量供应,提高泌乳性能并改善健康状况,但要注意添加的方式,最好添加过瘤胃保护性脂肪。Devendra等(1974)指出油脂不利于纤维的消化,若将油脂直接添加到青贮饲料中,则会使饲料采食量和纤维消化率下降。但添加被保护完整的油脂或水解动植物油脂可以消除油脂对瘤胃发酵的不良影响。在青贮日粮中添加油脂的同时添加钙也可消除油脂对消化率的不良影响。钙皂可使日粮脂肪消化率提高,说明添加的油脂易于消化。Palmquist等(1980)、Kronfeld(1980)等研究表明,日粮中添加油脂或长链脂肪酸钙盐可提高产奶量,日粮中添加油脂也可提高乳脂率。Chow等(1990)发现,当日粮中脂肪缺乏时,乳中C16:0含量增加而C18:0和C18:1减少;饲喂高脂日粮会使乳脂中C16-C18脂肪酸比例下降而C18:0和C18:1含量增加。王和民(1998)认为奶牛日粮中的最佳脂肪含量,以可利用能量计算,占日粮15%为宜。
3 脂肪与动物免疫、疾病的关系
脂类和免疫反应的关系受多种因素的影响,因为淋巴细胞中含有大量的必需与非必需脂肪酸,研究者必须在细胞水平上考虑营养素的作用,其次淋巴细胞的活性与花生四烯酸的代谢密切相关。
3.1 脂肪与动物免疫
研究人员发现,膳食脂类特别是亚油酸对淋巴系统和免疫功能都有影响,与淋巴系统相关的器官如脾脏、胸腺和肝脏重量,明显受到膳食脂肪饱和度和浓度的影响。长期食用富含二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)鱼油的猪,动脉粥样硬化和冠心病以及其他疾病的发病率降低,由大肠杆菌引起的化脓性反应病情减轻。总的来说,饲喂高水平的PUFA会降低动物的免疫力,PUFA中双键数量的增加可能对免疫细胞有抑制作用。缺乏PUFA的日粮也会导致免疫力的下降。Nemec(1994)、Babinszky(1991)等研究用鱼油、牛油、维生素E与葵花籽油、玉米油等不同来源的脂肪对动物免疫系统的影响,结果表明不同脂肪来源对免疫系统有不同影响。给妊娠母猪日粮分别添加5%的鱼油与牛油及不同水平的维生素E,发现IgM、IgG和IgA在母猪初乳、血清及仔猪血清中浓度无差异,维生素E和脂肪来源之间无互作效应。添加鱼油组导致母猪产后及新生仔猪对PHA(植物凝血素)反应降低,研究还发现,妊娠母猪日粮添加高水平维生素E和葵花籽油,母猪血清和常乳中维生素E浓度显著上升,而添加高水平维生素E和动物油使初乳中维生素E浓度显著升高,母猪细胞免疫反应不受添加脂肪或维生素E的影响,但体液免疫反应受影响。
许多试验研究表明EFA对免疫反应有影响。缺乏EFA的日粮会显著降低大鼠的体液免疫反应,此反应发生在饲喂日粮后数周内,发生的时间在临床症状出现之前,抗体反应表现为血清中IgG,IgM浓度减少,但当向日粮中添加EFA时,免疫反应得以恢复。
3.2 脂肪与动物疾病及抗病力
多不饱和脂肪酸PUFA(包括EPA和DHA),被认为是心血管疾病的克星,但其高度不稳定,容易被氧化分解,产生多种有害的过氧化物等物质。r-亚麻酸具有降低血压、血糖、血脂、抗衰老及抗肿瘤作用,它可以提高钙的吸收率,并对小儿多动症有治疗作用。菜籽饼粕及菜油中含有芥酸,芥酸是含有22个碳原子和一个双键的脂肪酸,菜籽油(含32%芥酸)可延缓幼鼠、猪、北京鸭的生长,但补充其它类型的脂肪特别是饱和脂肪(如牛油),能克服抑制生长的作用,可能是菜籽油与牛脂等饱和脂肪酸在能量利用方面有协同作用。棉籽饼粕及棉籽油中含有环状脂肪酸,能被良好吸收并沉积于动物体内,含0.25%环丙烯脂肪酸的饲料使兔子生长缓慢和中等程度的肝脏组织损伤,并使肝混合功能氧化酶发生变化。环丙烯基脂肪酸对黄曲霉毒素B1致伤的后诱发有促进作用。产蛋鸡每天摄入25mg环丙烯基脂肪酸时,则产下的鸡蛋蛋白颜色为粉红色,即?酆斓?、?C嗟?,Ph值降低且不易保存。除上边提到过的共轭亚油酸外,天然脂肪中发现的唯一反式酸为十八碳-11-烯酸。氢化油脂中含有多种反式脂肪酸,反式酸使可代谢能利用效率降低,并抑制线粒体的ATP合成及使蛋白质的利用率下降,造成生长缓慢。另外,反式酸可使EFA缺乏的症状加重。蓖麻醇酸是在蓖麻油中占87%左右的最常见的长链羟基酸,羟基脂肪酸可抑制钠的吸收,从而抑制肠道中水的吸收,羟基酸的水溶性较高,因而可能是??舅岣剐?的主要原因。支链脂肪酸对大鼠的胃液分沁有强烈的抑制作用,也能抑制十二指肠溃疡的形成,在乳脂、羊毛脂及牛脂中均含有甲基支链脂肪酸。
4 类脂与动物营养以及磷脂产品的开发与利用
类脂包括磷脂、糖脂、萜类及固醇等,其中目前研究与利用最多的是磷脂。磷脂因其分子中含有磷酸根而得名,是动植物细胞的重要组成成分。动物各种组织器官(脑、心)均有大量磷脂,植物则以种子中含量较多。磷脂水解后主要得到磷酸、脂肪酸、醇(甘油、鞘氨醇等)以及含氮有机物(胆碱、胆胺)等,常见的有卵磷脂及脑磷脂。磷脂是动物体内细胞的重要成分,在动物体内广泛存在,它在脂肪运转中有重要作用,它能刺激细胞原生质并参与脂肪酸代谢,帮助脂肪溶解与吸收,并且改善维生素A的吸收。磷脂参与钠、钾离子的活动来激活一些神经组织,因而在动物饲料中加入磷脂可以提高甲壳动物的增重、饲料转化效率,提高产蛋鸡的产蛋率与繁殖率,提高肉鸡的增重及饲料报酬。
作为饲料添加剂,磷脂至少有以下几个方面的作用:?促进消化并加快日粮中脂类的吸收;?提供和保护饲料中的PUFA;?提高制粒质量;?具有化学诱食作用并改善饲料适口性;?提供UGF;?代替高成本的油脂,降低饲料成本;?大豆磷脂是一种优良的天然乳化剂、抗氧化剂、分散剂和保温剂。王若军等(1997)研究表明大豆磷脂能乳化脂类从而在促进小肠脂类和脂溶性维生素消化吸收方面有着非常重要的功能,因而磷脂在动物体内脂肪代谢、肌肉蛋白生长、神经系统发育和体内抗氧化方面发挥相当重要的作用。李立等(1999)认为磷脂还具有预防脂肪肝、改善体脂构成、增强抗病力及免疫力、节省饲料中胆碱与蛋氨酸等作用。在水产饲料中加入磷脂(乳化剂),可减少水产饲料中水溶性营养物的溶失,改善水产饲料中的漂离与沉降,减少饲料浪费与水质污染。
目前市面上销售的磷脂主要有:
⒋至字 是大豆油厂副产品油脚经脱水处理所得到的产品,含水分<1%,也叫浓缩大豆磷脂。粗磷脂的主要指标有丙酮不溶物、水分、酸价、色泽,这些指标均有国家标准,粗磷脂含有60~64%的丙酮不溶物及36~40%的豆油,除为饲料提供能量外,还含有大量的多不饱和脂肪酸、磷脂酰胆碱(胆碱)、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷磷酰丝氨酸及维生素E等。
漂白磷脂是粗磷脂在加入磷脂重3~5%的50%H2O2,在漂白作用下脱色而得,水分<1%。
粉末大豆磷脂 由粗磷脂经脱油精制而得到纯天然磷脂混合物,色泽为米黄色或浅棕黄色,呈粉粒状,丙酮不溶物大于95%。另外,市面上还有一种脂类浓缩料(脂类添加剂),是把制豆油后得到的油脚,经脱胶油、脱水及脱油之后得到贫油油脚,再加入抗氧化剂及玉米粉、麸饼粕粉等进行吸附,最后经干燥、冷却、粉碎而得到最终产品,其磷脂含量介于以上二者之间使用方便。
改性大豆磷脂 由粗磷脂经化学改性制得,改性的方法有物理法、化学法及酶法,改性之后的磷脂具有较强的亲水性和水包油(O/W)乳化功能,流动性也得到改善,因而提高了饲料及脂溶性维生素的吸收利用率,并易于搅拌。近年来改性大豆磷脂在饲料中用量呈上升趋势。
精制大豆磷脂 是粉末大豆磷脂经乙醇处理后分为醇溶部分和不溶部分两种,前者磷脂酰胆碱含量高,增强了其亲水性,是O/W型乳化剂,其产品质量等级按其磷脂酰胆碱含量不同而划分,后者为磷脂酰乙醇胺及磷脂酰肌醇,是W/O型乳化剂。
由于大豆磷脂高效的生理活性作用以及对动物的促生长、抗病力的显著作用,目前在饲料中已得到了较多的应用,大豆磷脂已成为国际上重点开发的新型饲料添加剂,在饲料行业有着广阔的发展前景。
关于胆固醇的营养作用,目前仅限于水产动物,其它动物很少研究。胆固醇对对虾来讲是必需的,但需要量的研究却是相互矛盾,一般认为饲料中0.5%的胆固醇是比较适宜的。
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NEW OUTLOOK OF FATS NUTRITION
ZHOU Qing-an
( Yangling Vocational and Technical College, Yangling, Shaanxi712100China)
ABSTRCT: Fattiness has a lot of nutritional matter, whose function presents extraordinary effects in animal nutrition. This paper analyzed and discussed fattiness nutritional function and other effects (for feed processing, and commerce , and so on) .People can create the product which have much polyunsaturated fatty acid though animal nutrition principle. The relationship of fattiness and animal immunization and disease .The function and tritura and exploitation of phosphatides feed additives. This review with detail summarized the function in animal nutrition and research advancement of fattiness.
Key words: fats, nutritional function, phosphatides, polyunsaturated fatty acid, immunization