共轭亚油酸在畜禽中的应用


浙江大学饲料研究所国家教育部重点实验室   邹晓庭   方洛云   许梓荣

    近年来随着脂肪营养研究的不断深入,生物活性物质共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)作为亚油酸(LA)同分异构体的研究日益受到重视。自1987年CLA被发现以来,由于它在防治癌症和心脏病上的作用而受到极大关注。近年来发现在日粮中添加 CLA可增加畜禽胴体中CLA含量,成为国外研究的热点之一。

1  CLA的概念

    CLA被认为是必需脂肪酸LA衍生的共轭双烯键多种位置与几何异构体的总称,也可以看作是 9,12-18:2(LA)的次生衍生物。从理论上讲其主要位置异构有4种:8,10一、9,11一、10,12一和11,13-,而每种位置异构又有4种几何异构体,这样CLA的立体异构体就多达十几种甚至更多。但目前证明具有生物学活性的只有两种,Chin(1992)首先提出9c,11t一是具有生物活性的同分异构体,而Park(1999)等提出10t,12c一也具有同样的生物学活性。事实上这两种同分异构体也是CLA混合物中的主要成分。

    CLA是LA的同分异构体,最早是Ha(1987)从磨碎的牛肉中分离得到的,当时研究认为,具有抗癌和抗氧化作用的CLA,不仅能降低癌的发生率,同时还能作为一种细胞毒素抑制已经存在的癌细胞。Cook等(1993)通过鼠的研究发现,CLA能增强机体的免疫能力,减少由于免疫应激所引起的分解反应。Chin(1994)在给鼠饲喂以LA时,在它的结肠中发现有CLA,这个结果显示单胃动物消化道中的微生物能够合成CLA。随着研究的深入,CLA更多的生理功能被发现,Nicolosi等(1997)发现CLA具有抗动脉粥样硬化作用。Houseknecht等(1998)通过鼠的试验证实,CLA具有抗糖尿病的功能。1997年在威斯康星州麦迪逊市约100位科学家出席了一个有关CLA的专门讨论会,就CLA的生理作用和作用机制的最新研究成果交换了看法。欧洲成立了一个有关CLA研究的专门委员会,负责CLA研究的交流和协调工作。1998年美国油脂化学家协会(AOCS)在年会上专门讨论了有关CLA的问题。1999年AOCS正式确认将CLA作为这一大类生理活性脂肪酸异构体的英文缩写。

2   CLA的分布

    Chin等(1992)发现CLA存在于所有食物中,但含量存在着巨大差异,它的主要来源,是反刍动物如牛、羊的乳胀或肉制品中,每克乳胎中CLA含量从2~25mg不等,并且CLA的含量,随奶牛的年龄增长而增加。有关反刍动物中CLA的来源,Kelper等认为,CLA是日粮中脂肪酸不完全氢化的结果,在反刍动物瘤胃中,不饱和脂肪酸被微生物氢化造成反刍动物主要吸收饱和脂肪酸,因此无论日粮中的脂肪酸组成如何,反刍动物产品中总是含有较多的饱和脂肪酸。但是当微生物的氢化作用不完全时,CLA便能通过瘤胃,从而在乳中或肉制品中提供较多的CLA。CLA的另一个来源,据认为有可能是LA在动物体内发生自由基氧化反应的结果,影响因素包括老化、热作用、蛋白质性质等。此外研究证明在哺乳动物体内存在着一种酶能将11t-18:1进行△9位脱氢形成CLA。

    除桐油外,已在11个科的双子叶植物种子中发现有共轭烯酸存在,包括共轭双烯酸、共轭三烯酸、共轭炔烯酸、共轭羟基双烯酸和共轭羟基快烯酸等。共轭酸主要为C18及少量的Cl10、C12和C17,尚未发现有Cl16和C20的存在。人工合成的CLA有16种同分异构体,但是这些同分异构体很难分离,天然存在的CLA和人工合成的在结构上没有任何差别,各异构体的含量主要和异构化条件有关。

3   CLA的生理作用和效用

3.l  参与脂肪代谢和新陈代谢  CLA的生物学作用,涉及到脂肪沉积和氮的分配,是一种新型的营养再分配剂。在猪、鸡和鼠等动物中的试验证明,CLA能显著降低机体脂肪含量,增加蛋白质含量。 Dugan(1997)报道,在日粮中添加 CLA,与对照组相比,能够提高瘦肉率,降低背膘厚度(P<0.03)。Ewa(1999)试验报道,日粮CLA能增加饲料报酬(P=0.009),提高瘦肉率,降低胴体脂肪沉积(-8.2+ 2.09 g/d)。奶牛的试验表明 CLA能降低乳中脂肪的合成。CLA能降低胴体脂肪沉积的机制目前还不清楚,可能与CLA对动物体内几种与脂质代谢有关酶的活性有关,从而影响了脂肪的重新合成。研究表明CLA可以提高肉毒碱棕榈酸转移酶(脂肪酸β一氧化的限速酶)和荷尔蒙敏感酶(负责脂肪水解释放至血液中的酶)的活性,而脂蛋白脂肪酶(促进脂肪吸收)的活性则显著降低。这些变化都有利于体内脂肪的分解和蛋白质的合成。CLA能增加机体的代谢速率,虽然在猪的研究中还没有得到证实,但对鼠的试验研究显示CLA能够增加代谢速率。

3.2  增强机体免疫力  CLA是一种能够提高机体免疫机能,同时能减少炎症反应的天然物质。Cook等研究证明,CLA能够促进细胞分裂,阻止肌肉退化,延缓机体免疫机能的衰退。在鸡和鼠中的试验证实,CLA能够减少由脂多糖诱导的炎症反应(Cook, 1993; Miller,  1994)。Chew(1994)发现,CLA能够增强淋巴细胞的免疫机能。Riera(2001)报道, CLA能够线性增长  CD8+淋巴细胞的百分含量。目前认为CLA可能是通过基因调控来增强细胞免疫机能的。据报道前列腺素E2(PGE2)能抑制细胞免疫,减少白介素-2(IL-2)含量,PGE2受核酸转移因子的调控,而CLA能促进核酸转移因子的表达。

3.3  改善鸡蛋品质  Chamruspollert和sell(1999)报道,在蛋鸡日粮中添加 5% CLA,平均每个蛋含CLA  310~365 mg,对产蛋量无明显影响,而这样的CLA蛋,对人类的健康是非常有益的。现在认为9c,11t-CLA异构体是具有生物活性的,这主要是由于在这些同分异构体中;只有它在细胞膜的磷脂中被发现。 9c,11t一异构体约占蛋黄中总CLA含量的50%到65%。 Cook等(1996)在给蛋鸡饲喂含5% CLA日粮时,和对照组相比,蛋黄中饱和脂肪酸(SFA)的含量上升,而多不饱和脂肪酸(MUFA)的含量则趋于下降。这可能是由于CLA能抑制肝脏中去饱和酶的作用,从而导致SFA含量的增加,减少MUFA的形成。

3.4  饲料报酬   Dunshea(1998)报道,在肥育猪日粮中添加CLA能提高饲料报酬,而Eggert等(1999)报道对饲料报酬无明显影响。美国多所大学调查研究CLA对猪的生长性能和胴体组成成分的影响,结果认为,虽然CLA对饲料转化率的作用,在各个试验中的结果不一致,但这很可能是和CLA的添加量、持续饲喂时间、猪的基因型、日粮组成(代谢能和蛋白质水平)、猪的健康状况以及环境条件等方面的差异有关,多数试验表明CLA对饲料转化率还是有改善作用的。

3.5  防霉变作用   CLA的钾盐或钠盐可以抑制霉菌的生长,且无毒副作用,性质相对比较稳定,无使用上限,这对饲料的储存是非常有利的,完全可以用作防霉添加剂。

3.6  改善骨组织代谢  Cook和Wakins等通过鼠的试验证实,CLA能够促进骨组织细胞的分裂和再生,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,因而能促进骨质形成。

4  应用前景

    由于CLA对人体和动物的健康有许多积极作用,因此CLA无论是作为保健食品、功能食品还是将来应用于临床,对它的研究都具有重要意义。由于CLA可用作癌症和心脏病预防药,而研究发现CLA作为添加剂可以从饲料中转移到畜禽产品中,从而为人类提供CLA,这对饲料行业来说,在畜禽日粮中添加 CLA,可以提高畜禽产品的附加值,有着广阔的发展前景。

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