多不饱和脂肪酸对家禽生产的应用进展
多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFA)作为细胞膜磷脂、胆固醇酯和血浆脂蛋白的重要成分,在体内代谢转化过程中有重要的生理功能,能够调节机体的脂质代谢,治疗和预防心脑血管疾病,促进生长发育,此外对抗癌症、免疫调节、延缓衰老、减肥、美容等方面均具有一定的作用(王萍,2008)。因此,富含PUFA的食品资源开发正成为功能性食品研究的热点之一。家禽作为人们食用比例较大的动物性产品,近年来在富含PUFA的禽肉蛋产品的开发正方兴未艾。禽体内不能自身合成必需脂肪酸,必需从饲料中获得,PUFA可以不经过氢化直接被转化吸收。研究表明日粮脂肪组成对畜禽沉积脂肪成分有影响,日粮中若不添加脂肪,几乎90%的体脂肪由非脂肪物质合成,即随着日粮含脂量增加,其沉积脂肪的比例增大,沉积脂肪的组成更类似于日粮脂肪的构成。提高日粮中脂肪含量可促进畜禽增重,提高饲料报酬,当畜禽日粮含较多PUFA时,体脂肪的PUFA含量也增加,更符合保健食品的要求。利用这一点人们在家禽日粮中添加含PUFA的饲料,生产生产功能性禽蛋或禽肉,对维护人类健康具有重要意义,近年来的应用也越来越多。本篇主要阐述了PUFA的来源,对家禽生产、生理的影响以及在肉蛋产品上的应用进展。
1 PUFA的组成及来源
PUFA是指含有两个或两个以上双键且碳链长为18~22个碳原子的直链脂肪酸。包括ω-3,ω-6,ω-9系列脂肪酸,一般具有重要生物学意义的主要为ω-3PUFA和ω-6PUFA。ω-3PUFA一个双键位于甲基端第3个碳原子上的PUFA,主要包括α-亚麻酸(ALA,C18:3)、二十碳五烯酸(EPA,C20:5)、二十二碳六烯酸(DHA,C22:6)多存在于植物油、深海鱼油中等。ω-6PUFA指第一个双键位于甲基端第6个碳原子上,主要包括:亚油酸(LA,C18:2)、γ-亚麻酸(GLA,C18:3)、花生四烯酸(AA,C20:4)等。ω-6PUFA主要分布于玉米油、芝麻油、葵花油、红花油等植物油中。亚油酸的主要来源于葵花籽油、红花籽油、核桃油、玉米油、棉籽油、芝麻油等,一般植物油脂含有40%左右的亚油酸;亚麻酸主要来源于植物油,以亚麻籽油中含量最高,胡桃仁油、紫苏油中含有丰富的 α-亚麻酸(ALA),其次是豆油、菜籽油,另外牛羊等反刍动物的肉和奶制品也能提供亚麻酸,γ-亚麻酸可通过微生物产生;亚油酸和亚麻酸常存在于同一植物油中,不同种类油中两者相对比例和含量差别很大(董宏伟,2011)。花生四烯酸可由亚油酸转化而来。
2 PUFA对家禽生理机能影响
2.1 PUFA对禽类生理指标的影响
胆固醇是细胞膜的重要组成成分,是维持人类正常生理活动的必需物质,但血液中胆固醇含量过高又会引起高血压、动脉粥样硬化等一系列心脑血管疾病。禽肉蛋作为人们经常食用的畜产品,在人们饮食结构中占有很大的比例,因此有效地降低禽肉蛋中胆同醇的含量对于维护人类健康,减小心脑血管的发病率具有重要意义。
大量研究表明PUFA在类固醇物质的生物合成中起重要,主要通过参与禽类脂质代谢,具有降低甘油三酯和胆固醇的作用。PUFA通过抑制甘油三酯的合成关键酶甘油二酯酰基转移酶及肝脏中磷酸盐的水解作用以及抑制HMGCoA还原酶活性,进而抑制胆固醇的合成。在这一过程中EPA 主要参与体内甘油三酯的合成与代谢调节有关,而 DHA 与胆固醇代谢有关(田海宁,2011)。因此在鸡日粮中添加一定量的含亚麻酸的饲料时,使鸡体内转化成的EPA和DHA含量增加,可以有效降低蛋鸡体内胆固醇和甘油三酯含量(魏磊磊等,2004;卜凤泉等,2005;邓兴照等,2006)。贺喜等(2007)在长沙黄和爱拨益加两个品种肉仔鸡日粮中添加1%共轭亚油酸发现可以降低腹脂率和腹脂脂蛋白脂酶(LPL)活性。在肉鸡日粮中添加鱼油能明显降低血脂中总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白的浓度,而高密度脂蛋白的浓度升高 (韩瑞丽,2003)。郗艳菊等(2009)在肉仔鸡日粮中分别添加不同浓度的CLA,测定不同阶段胸肌、肝脏、腹脂中CLA和PUFA含量,结果表明随着CLA添加量的增大,肉鸡组织中CLA沉积量明显增加,而以添加量1.2%和1.5%效果最佳。说明虽然PUFA对鸡肉产品具有降脂作用,但在实际生产中要通过观察分析以得到最佳的使用浓度。
2.2 添加富含PUFA日粮对家禽免疫功能的影响
PUFA是细胞膜磷脂的重要组成部分,参与了机体的淋巴因子、抗体的分泌及新的免疫细胞的产生等,增加机体抗应激和抗感染能力,对家禽免疫机能的影响具有重要作用。研究表明,必需脂肪酸的缺乏可能影响到免疫器官的正常发育,或非特异性的影响细胞的正常代谢功能,从而影响抗体的产生(夏兆刚,2004)。张海军等在仔鸡日粮中添加不同水平的共轭亚油酸,试验结果显示CLA可显著提高42d时外周血淋巴细胞对ConA的增殖反应,亦可促进T细胞的增殖,说明日粮中添加CLA可提高肉鸡的细胞免疫和先天性免疫(张海军,2004)。PUFA对机体的免疫机能的影响与PUFA的种类、剂量、比例等因素有关,PUFA可以有效提高非特异性免疫功能,而对特异性免疫功能产生双向调控的作用(刘观忠,2012)。
2.3 添加PUFA日粮对家禽其他生长性能的影响
PUFA作为脂肪的重要组成部分,参与机体的代谢调节,影响着动物各方面的生长性能。研究表明花生四烯酸能促进动物胚胎的正常发育,提高种禽种蛋的蛋重、产蛋率和孵化率。当家禽饲料中不含亚油酸和亚麻酸时,家禽出现缺乏症,雏鸡生长不良,成年鸡产蛋少,孵化率低,当添加亚油酸和亚麻酸时症状消失(王怀禹,2011)。在肉鸡饲料中添加不同梯度的PUFA,能够降低消化道pH值,提高肉鸡各肠段消化酶脂肪酶、胰蛋白酶、淀粉酶的活性,改善肠道环境;尤其在250mg/kg添加量下对各肠段脂肪酶的活性的影响效果最为显著 (杨在宾,2011),张哲等(2010)研究也表明,当在肉鸡日粮中以250mg/kg添加PUFA时具有优化肉鸡肠道 环境的作用。说明PUFA在动物的繁殖、消化等生理上均具有重要调节作用。
3 PUFA对家禽生产性能及肉蛋品质的影响
3.1 PUFA对家禽生产性能的影响研究
在正常饲养条件下对肉鸡饲喂适宜比例的富含PUFA日粮可在不影响或明显提高生产性能的基础上改善鸡肉蛋品质,促进经济效益的进一步提高。在对肉仔鸡的影响方面研究表明,在饲粮中添加CLA可提高肉仔鸡的饲料转化率和日增重(张广民,2007)。李绍钰等(2008)通过在肉仔鸡饲粮中添加富含ω-3 PUFA的油类(如亚麻油和苏籽油等)生产富含ω-3 PUFA的鸡肉,不影响肉仔鸡的日增重、日采食量、饲料转化率,且能够降低瘦肉率,增加肉鸡体对脂肪的吸收转化,提高腹脂率及增大皮下脂肪厚度。刘卫国(2010)研究表明不同油脂组合对肉鸡的日增重、日采食量有显著影响,但对肉鸡料肉比影响不显著;鱼油、亚麻油水平对肉鸡的日增重、日采食量、料肉比均无显著差异。国外学者Ayerza 等(2002)认为饲喂亚麻籽(富含 ALA)能够肉鸡降低体重和饲料转化率,这可能是由于亚麻籽中含有一种或多种抗营养因子造成的。Cortinas 等(2005)研究了日粮 PUFA 水平对肉鸡屠体指标的影响,结果表明,体重、屠体率、胸肌重和腿肌重不受日粮 PUFA 的影响,而腿肌重与屠体重的比率随着日粮 PUFA 的增加而呈上升趋势。说明PUFA对于优质肉鸡的生产具有重要作用。
在蛋鸡生产上,PUFA的应用可对产蛋率、采食量、繁殖性能等产生一定的影响。宾石玉等(2009)在蛋鸡的日粮中添加不同浓度的CLA发现添加量为1.0%和2.0%时鸡的采食量显著降低。官丽辉等(2010)在日粮中添加CLA发现对蛋鸡的产蛋率、平均蛋重量和摄食量影响均不显著。苏晓鸥(1995)研究表明,提高日粮中脂肪含量可促进畜禽增重,提高饲料报酬。张中华等(2003)报道在饲粮中添加棕榈油或豆油,能够显著降低岭南黄鸡的采食量,提高饲粮中各营养素的利用和转化效率。李晓轩(2009)对30周龄固始鸡饲喂共轭亚油酸添加量不同的日粮发现,当添加量为0.5%时,产蛋率比对照组有轻微提高,而当添加量达2%时,产蛋率比对照组降低了0.05个百分点,在降低产蛋率的同时但提高了蛋重,对料蛋比基本没有影响。卢元鹏(2009)对绍鸭添加不同浓度的鱼油,发现在添加量为2%时产蛋率最高,所获经济效益最佳。
3.2 PUFA对家禽肉品质的影响研究
饲粮中油脂的脂肪酸组成特性影响肉鸡胸肌的脂肪酸组成,利用这一点生产中通过改变日粮中PUFA的含量生产富含PUFA的禽肉蛋产品。富含PUFA的油脂可降低各组织脂质中的饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸比例,而增加PUFA的比例,有效降低ω-6/ω-3 PUFA的比值。研究多通过改变日粮中不饱和脂肪酸的来源来改变禽肉中饱和脂肪酸的含量。如在用植物油取代鱼油进行饲喂以测试对脂肪组成和肉质影响的试验中,用亚麻油或菜油取代鱼油,可使鸡肉中饱和脂肪酸下降,PUFA的含量上升。韩正强(2006)研究发现饲喂高含量的PUFA日粮与较低含量的PUFA日粮相比,肉鸡会储存较少的脂肪,对肉品营养价值更佳。饲粮中CLA对肉仔鸡肌肉质有改善作用,降低腹脂率,增加了肌内脂肪的含量(张广民,2007)。共轭亚油酸(CLA)对北京油鸡脂类代谢和肉质性状的长期影响,结果发现饲粮CLA显著增加了肌内脂肪的含量,即减小了嫩度,而对pH值和肉色无显著性影响(张广民等,2006)。另一方面不合理的添加PUFA也会导致肉品质营养的下降,如导致系水力下降,风味变差,对贮存性状有负面作用,同时对肌肉嫩度有一定影响(黄攀,2008) 。在肉色方面,Fanatico 等(2005)研究发现室外放养的慢速型鸡肉,比室内饲养的肉色更黄,可能是由于室外放养鸡采食较多富含 PUFA 的植物引起的。上述研究表明在日粮中合理地添加PUFA可以改善肉品质,在生产中可以进行一定的开展应用。
3.3 PUFA对禽蛋品质的影响
禽蛋为人们经常食用的食品,含有丰富的营养物质,营养价值极高,所含必需氨基酸种类齐全,对维持人体健康发育具有重要作用,然由于蛋黄中含有较高的胆固醇,一定程度上影响了鸡蛋的消费。多项研究表明通过在家禽日粮中添加富含PUFA的饲料可降低蛋黄中胆固醇的含量,且PUFA在蛋中具有较好的稳定性,食用富含ω-3的PUFA鸡蛋可以显著降低血浆和肝脏中总胆固醇水平。研究发现蛋黄沉积脂肪酸与日粮脂肪酸组成有强相关,日粮中亚麻油脂肪酸的组成可直接反映在鸡蛋蛋黄沉积的脂肪酸上,在日粮中添加亚麻油,可获得富含ω-3PUFA鸡蛋(陈继新,2010)。Bou 等(2006)发现饲喂亚麻籽油能使鸡生肉中富集 ω-3 PUFA,约占摄入量的20%。王利华等在蛋鸡饲粮中添加亚麻籽发现可以增加蛋黄中ω-3PUFA的沉积量,获得富含PUFA的鸡蛋,15%亚麻籽的添加可获得最大ω-3沉积量,然过高比例的亚麻籽会影响鸡的生产性能(王利华,2011),因此应在满足鸡正常生产性能的条件下进行适当添加。
机体脂肪代谢与日粮不饱和脂肪酸的种类和含量密切相关日粮多不饱和脂肪酸参与体脂肪合成,影响体内极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白的含量。机体血液中的甘油三酯和胆固醇含量随着日粮中多不饱和脂肪酸的种类和含量的变化而变化,鸡蛋中胆固醇的含量可以通过营养调控来减低,调节日粮中多不饱和脂肪酸的种类和含量可调控鸡蛋内胆固醇的含量。ω-3 PUFA对动物机体中胆固醇和甘油三酯有降低作用(田海宁,2011),对产蛋鸡长期饲喂不同剂量的富含 ω-3 PUFA 日粮,鸡血清中胆固醇含量降低(卜凤泉,2005)。陈继新(2011)对海蓝褐壳蛋鸡饲喂含不同浓度的亚麻油日粮发现随着日粮亚麻油水平升高,肝脏和蛋黄中ALA、EPA、DHA等含量显著增加,而EPA和DHA在参与降低甘油酯和胆固醇方面具有重要作用。日粮中n-3PUFA的添加量不能过多,超过一定量就会使鸡蛋产生难闻的鱼腥味,降低人们对鸡蛋的接受性。Leeson等(1998)报道,日粮中亚麻籽含量>10%,将会在鸡蛋风味上降低鸡蛋的可接受性。
4 小结
PUFA作为人类饮食中的重要组成部分,维持PUFA的摄入平衡对人们健康具有重要意义。近年来PUFA在家禽日粮上添加的应用也越来越广,对家禽机体免疫、繁殖性能、生长性能等各方面具有广泛的作用,如参与家禽脂质代谢的过程,具有降低甘油三脂和胆固醇的作用。但PUFA的添加效果与PUFA的种类、添加量、添加比例、肉蛋鸡饲养周龄等相关,因此在生产中需经过一定的摸索以找到最佳发挥生产效益水平的添加量,从而使PUFA在家禽中应用更为广泛,以生产出更利于人类健康的功能性产品。
PUFA容易氧化变质,产生难闻的气体,因此会造成日粮适口性变差,且影响其营养特性,因此在日粮中添加PUFA时注意添加一定量的抗氧化剂(如VE,乙氧喹啉),并注意日粮的合理储存与使用,需要注意的是添加量不宜过高。
(参考文献略)
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