共轭亚油酸的生理功能及其在养禽业中的应用
共轭亚油酸(Conjugated Linoleic Acid,简称CLA)是一系列含有共轭双键的亚油酸的总称,包括几何异构体和位置异构体。在这些异构体中主要是顺-9-反-11、反-9-反-11、反-10-反-12和反-10-顺-12-十八碳二烯酸,还含有少量的顺-9-顺-11、顺-10-顺-12、顺-10-反-12和顺-11-顺-13-十八碳二烯酸。共轭亚油酸具有独特的生理功能,如促进脂肪分解与改善体脂组成,提高机体免疫力和改善骨组织代谢,降低血清胆固醇和抗血栓作用等。另外,它还是一种新型药食同源性抗癌物质,具有广泛的抗癌活性,在人类健康与癌症治疗中具有重要价值。而其作为饲料添加剂应用于养禽业中,对于禽类产品品质的影响也逐渐被广大研究者所重视。
1 在动植物中的含量
共轭亚油酸主要存在于反刍动物牛、羊等的乳脂及其肉制品中 ,在一些植物中也发现了共轭亚油酸的存在,但是含量非常少。一般而言,动物产品中所含有的共轭亚油酸较植物油中多;在动物中,反刍动物的组织中共轭亚油酸的含量较非反刍动物组织中的要高。乳制品是人们日常摄入共轭亚油酸的主要来源,每克乳脂中共轭亚油酸的含量从2.5~7.0mg不等,在非脂肪的甜奶酪中共轭亚油酸的含量较低,约为0.6~1.7mg。在氢化植物油的产品中也有少量共轭亚油酸的掺杂,如人造奶油、起酥油等。
2 生理功能
2.1 促进脂肪分解与改善体脂组成
田鼠、家鼠、猪和鸡的饲喂实验表明,CLA能显著使其脂肪含量降低,蛋白质含量增加。用含0.5%CLA的饲料饲喂仔猪,与对照组相比其体内脂肪含量下降27%,而蛋白质含量则增加5%。其机理可能与CLA对动物体内几种与脂质代谢有关的酶的活性的影响有关。研究表明,CLA可以提高脂肪组织及肌肉中肉毒碱棕榈酰转移酶(camitine palmitayl transferase,简称CPT)的活性,而CPT是线粒体中的脂肪酸β-氧化的指标,负责脂肪水解释放至血液中,经确证CLA可提高脂肪酸燃烧活性。而另一方面,添加CLA至脂肪细胞(3T3-L1),发现其脂蛋白脂酶(能促进脂肪吸收)活性下降,而此种酶会水解脂蛋白中的三甘油酯,使游离出来的脂肪酸进入脂肪组织。因此,CLA有可能通过抑制这种酶活性,达到抑制甘油三酯在脂肪组织中蓄积的效果。上述变化有利于体内脂肪的分解,有利于蛋白质的合成。也有学者研究了添加反-10顺-12-十八碳二烯酸对作为肝癌细胞株的HepG2细胞的影响,结果发现CLA具有抑制细胞的apo-B分泌,并阻碍甘油酸酯的合成。另据报道,CLA还能够抑制HepG2细胞中单不饱和脂肪酸的合成,并能降低乳脂含量。
2.2 提高机体免疫功能和改善骨组织代谢
研究证实,CLA能够促进细胞分裂,阻止肌肉退化,延缓机体免疫能力的衰退。采用有丝分裂促剂(mitogen)刺激摄食CLA的白鼠脾脏淋巴细胞,结果发现天然吞噬细胞活性及前列腺素(PGE2)的产生几乎没受影响,而IL-2的产生以及T细胞的增殖反应却有所增加。由此可见,CLA具有提高机体细胞免疫反应的作用。CLA能够促进骨组织的分裂与再生,促进软骨组织细胞的合成及矿物质在骨组织中的沉积,对骨质的健康有积极的作用。这可能是PGE2浓度调节的结果,PGE2浓度过高能够抑制骨质的合成,而CLA能够有效降低PGE2的浓度,因而能促进骨质的形成。
2.3 降低胆固醇和抗血栓作用
共轭亚油酸不但可以降低血液中总胆固醇的水平,而且还能够降低血液中低密度脂蛋白胆固醇(LDL)与高密度脂蛋白胆固醇(HDL)的比例。共轭亚油酸具有抗血栓的性质,它能够抑制由花生四烯酸或者胶原质引起的血小板凝集。另外的研究发现,对白兔连续22周投喂含0.1%胆固醇的膳食,同时也投喂0.5g/d(0.5%相当)的CLA,经考察其血清中的低密度脂蛋白(LDL)-胆固醇浓度以及血清中的三甘油酯浓度相应地降低,动脉硬化病变的程度也有所减轻。而在大鼠试验中也得到同样的结果,因此它对预防动脉硬化也具有一定的作用。
2.4 抗癌作用
CLA是目前知道的一种具有明显抗癌作用的脂肪酸,很多动物试验都表明它能有效地抑制肿瘤的产生和改善人类的免疫系统。研究发现,CLA能使显著癌变的导管泡状表皮显著萎缩,降低其不断增殖的活性,其原因可能是CLA能够抑制其上皮组织的增生以及提高其周围细胞的休眠比例。与LA相比,CLA能有效降低前列腺素(PGE2)的浓度。研究表明,CLA还参与并影响到二十烷酸衍生物前列腺素、凝血恶烷、白三烯等免疫调节物的合成。在鼠中,随着共轭亚油酸添加量的增加小鼠的肿瘤的发病数量明显下降;它还能有效地抑制7,12-二甲苯并茂诱发的鼠表皮肿瘤和苯并化诱发的前胃瘤的形成。对细胞培养研究发现,共轭亚油酸在生理浓度时能抑制人类恶性黑素瘤、直肠癌细胞和乳房癌细胞。据报道,共轭亚油酸对恶性黑素瘤、白血病、乳房癌、结肠癌、卵巢癌和前列腺癌也具有预防作用。有关CLA的抑制癌发症机制到目前为止还不是很明确。最早,它的抗癌活性主要是通过其抗氧化作用来考察的,而最近研究显示CLA几乎没有抗氧化活性,反而会起到促进氧化作用,可见它的抗癌活性不是通过抗氧化而起作用的。总结众多的有关CLA抗癌文献报导,其抗癌作用主要通过以下几个方面而起作用:①抑制化学致癌剂与DNA的附加体形成;②抑制细胞毒素LTB4以及内毒素IL等的产生;③增强免疫效果;④抑制持有雌激素受体的癌细胞增殖作用等等。总之,有关CLA的抗癌研究还在进一步深入之中。
3 在养禽业中的应用
Ahn等(1999)报道,24只79周龄白来航鸡分别饲喂0、2.5%、或5%共轭亚油酸的饲粮,结果表明,随饲粮共轭亚油酸含量增加,蛋黄脂肪中肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、共轭亚油酸和未知脂肪酸含量增加,而棕榈酸、亚麻酸、花生四烯酸和二十二碳六烯酸含量降低;共轭亚油酸未影响蛋黄的颜色,但饲喂共轭亚油酸饲粮组蛋黄表面相对较暗;共轭亚油酸使蛋黄硬度增加,结构呈胶状、具有弹性,较难破裂。
Du等(1999)对48只27周龄白来航鸡分别饲喂0、1.25%、2.5%的共轭亚油酸饲粮,结果表明,蛋黄脂肪、卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、甘油三酯中共轭亚油酸含量与饲粮共轭亚油酸水平成比例;甘油三酯中共轭亚油酸含量较卵磷脂、磷脂酰乙醇胺中更多;在甘油三酯中顺-9-反-11、顺-10-反-12-共轭亚油酸含量较高,而顺-11-反-13-共轭亚油酸明显较低,顺-8-反-10-共轭亚油酸在卵磷脂、磷脂酰乙醇胺中含量差别较大;5、8、11、14-二十碳四烯酸,9、12-十八碳二烯酸,9、12、15-十八碳三烯酸含量随饲粮共轭亚油酸水平增加而提高,说明共轭亚油酸影响蛋鸡多不饱和脂肪酸代谢。
Chamruspollert等(1999)给26周龄白来航鸡分别饲喂含0、0.5%、2.5%或5.0%共轭亚油酸的饲粮,蛋黄油脂中共轭亚油酸含量呈线性增加;在饲喂11天时,含量达到最高;对产蛋量、体增重和采食量无影响。给62周龄蛋鸡饲喂0或5%的共轭亚油酸,结果表明,添加5%共轭亚油酸降低了采食量,但未影响产蛋率、蛋重、蛋白蛋黄重和体增重。
Du等(2000)给48只27周龄的白来航母鸡连续饲喂含0、1.25%、2.5%或5.0%共轭亚油酸的饲粮12周,饲养实验结束后进行屠宰和肉质测定。结果表明日粮中的共轭亚油酸减少贮存过程中干鸡肉的脂质氧化,TBARS值明显降低;随着日粮中CLA的增加,鸡肉中环己烷和戊烷的含量显著降低;试验组的鸡肉的颜色稳定性显著高于对照组;但是对鸡肉的pH以及储存过程中感官变化无明显影响,说明CLA能够改善禽肉的品质。
4 前景展望
随着共轭亚油酸对人体及动物健康积极影响的生理机制被逐渐阐释,共轭亚油酸作为一种新发现的营养元,其研究具有非常重要的意义。由于它是动物的次级代谢产物,不存在所谓的同源性问题,原则上不存在使用的上限问题,因此可作为保健食品。而其作为饲料添加剂应用于养禽业中,可以改善家禽体脂组成,提高鸡蛋及肉中共轭亚油酸的含量,改善禽类肉蛋产品的色泽,从而强化禽类肉蛋品质,对于养禽业生产与人类健康均具有很大的价值。