动物产品中多不饱和脂肪酸和其他脂肪酸含量变化及其影响因素

马燕芬 高 民 卢德勋

（内蒙古农牧业科学院动物营养研究所,呼和浩特 010018）

动物肉、蛋、奶的消耗量随着世界人口数量的增加、人均收入水平的提升而呈线性增加。最近调查表明,肉与肉制品、奶及奶制品可满足人类总能量摄入量的25%,提供将近1/2的饱和脂肪酸（saturated fatty acids,SFA）摄入量。而肉及肉制品是单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acids, MUFA）的最大提供者,并与谷物相似,同时也是n-3多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids,PUFA）和n-6 PUFA的重要来源。反刍动物奶和奶制品以及肉和肉制品是反式脂肪酸的重要来源。因此,提高我国奶和奶制品、肉和肉制品及禽蛋中不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acids,UFA）的含量可提升我国人民的健康水平和生活质量。本文就目前富含PUFA的动物产品及影响动物产品中PUFA含量的诸如饲粮、基因类型、动物性别和年龄等因素做一简要综述。

1 动物产品中PUFA和其他脂肪酸（fatty acids, FA）含量的变化

1.1 奶与奶制品中PUFA和其他FA含量的变化

许多研究表明,奶及奶制品中UFA,尤其是PUFA含量高时则会提高奶的氧化速率,并产生异味。但是Fearon等[1]研究表明乳脂中MUFA含量的增加对黄油的氧化稳定性（Schaal炉温63℃测试）的影响则很少或几乎没有负面影响。Gonzalez等[2]也报道用储存超过2个月的对照组奶、高油酸奶（提高23%）或高亚油酸奶（提高113%）制成的冰激凌对氧化或酸价没有影响。M allia等[3]比较了运用采食对照饲粮生产的牛奶制成的黄油的储存稳定性和采食高水平UFA和共轭亚油酸（CLA）饲粮生产的牛奶制成的黄油的储存稳定性,结果发现,尽管从黄油的风味特性中识别出的挥发物的化学分析中存在差异,但是测评小组成员评价时发现其风味是相似的,但在CLA含量高的牛奶和奶制品中, CLA或CLA异构体中风味均会产生缺陷和不同程度的损失。

1.2 牛肉中PUFA和其他FA含量的变化

动物肉脂质中FA成分对反刍动物和单胃动物肉质具有重要作用。W ood等[4]报道肉中FA影响脂肪组织硬度、货架期和风味。一般肉质的熔点影响脂肪组织硬度,而易氧化产生臭味的FA以及由于氧合肌红蛋白氧化而产生褐色变性肌红蛋白的肌肉颜色的变化易影响肉质的货架期,同时还产生腐臭味。FA成分对肉风味的影响主要是由于脂质氧化产物与美拉德反应产物的相互作用,致使风味物质的浓度和本质发生改变。乳腺细胞内UFA氧化可改变细胞内结构和功能,同时也可产生有害副产物。FA易发生氧化反应主要取决于动物内源或由于饲粮中的UFA比例、活性氧物质（reactive oxygen species,ROS）产生的数量以及抗氧化产物水平。以上因素主要是受动物生产系统的影响,如应激可提高ROS水平,而饲粮成分会影响UFA和抗氧化物含量。因此,如果想提高动物产品质量则需要综合考虑以上因素的影响。

Vatansever等[5]研究了牛肉中FA成分对牛排和汉堡货架期、颜色及风味的影响,发现牛采食添加不同类型脂肪的饲粮,即在120 d时在精、粗料基础饲粮中添加占饲粮干物质3%的全亚麻籽、鱼油、亚麻籽和鱼油混合物,发现牛肉中FA成分均发生变化。并在饲粮中添加维生素E（DL-α-tocopheryl acetate）345 g/kg作为抗氧化剂,用氧渗透膜包裹牛排和汉堡后,再用密封塑料膜包裹汉堡,之后将2种包裹物均放在泡沫塑料盘子上放置于4℃条件下。结果表明,与对照组相比,添加鱼油和亚麻籽或单独添加鱼油均可显著增加肉脂中二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid,DHA）的含量（分别增加12.6和16.3 g/kg总FA）,而添加全亚麻籽油比对照组（18.8 g/kg总FA）显著增加α-亚麻酸（α-linolenic acid,ALA）含量（40.7 g/kg总FA）。当牛采食添加鱼油的饲粮时,肉中n-3 PUFA水平升高,极易发生脂质氧化。采食添加以上物质的饲粮时,牛肉中维生素E浓度是相似的,但采食单独添加鱼油的饲粮时肉中维生素E含量呈降低趋势,这可能是由于样品中UFA需要更大量的维生素E作为抗氧化剂来阻止肉的氧化的缘故。肉的颜色随着肉质中n-3 PUFA含量的上升而下降,尤其在采食添加有鱼油的饲粮时,颜色变得更加暗淡,更易发生氧化。运用感知评分方法可以评定脂质氧化对肉的风味的影响,用感知评分方法评价采食添加有鱼油饲粮的肉的总体分为最低,并能检测出鱼腥味和腐臭味,而评价采食添加有亚麻籽或亚麻籽和鱼油混合的饲粮的肉时,发现总体评分与对照组相似。

尽管维生素E已经被限量使用,但维生素E仍可作为一种基本的链降解抗氧化剂。当摄取剂量高时,维生素E可作为一种前抗氧化剂。目前推荐肉中维生素E的最佳含量是3.0～3.5μg,在存放7 d的短时间内可阻止变性肌红蛋白的形成。有研究报道维生素E含量为3.00～5.27μg/g肌肉时在长达56 d的时间内可阻止脂质氧化和维持肉色的稳定。但是当肉中维生素E水平低时,肉中FA成分就会遭到破坏。目前已报道粗饲料中存在天然抗氧化剂,例如,多年生黑麦草中维生素E水平将近170mg/kg DM。Warren等[6]比较了采食草和谷物的牛肉的颜色和脂质氧化特性,结果发现尽管采食2种饲草的牛肉中UFA浓度相同,但与采食谷物的肉相比,采食饲草的牛肉中n-3 PUFA含量较高,肉中好的颜色滞留时间较长,且脂质氧化率较低,n-6 PUFA含量较低;而采食谷物饲粮的牛肉中n-6 PUFA含量较高。此外,饲草中含有的抗氧化剂可提高肉中维生素E水平,延长肉的货架期。Gobert等[7]得出在动物基础饲粮中添加富含多酚植物提取物时,所产的肉在加工处理过程中可提高维生素E水平,有效抑制肉脂质氧化的能力。以上动物基础饲粮主要包括:1）精料和稻草以70︰30比例组成的基础饲粮;2）添加压榨亚麻籽油（40 g/kg DM）的基础饲粮;3）添加压榨亚麻籽、维生素E,从迷迭香油、葡萄、柑橘和万寿菊植物中提取的富含多酚的植物提取物（0.7 g/kg DM）的基础饲粮。所生产的肉放置于托盘于空气中4℃下放置4 d、在氧气与二氧化碳浓度比为70︰30的条件下于4℃下放置7 d、真空包装于4℃下放置14 d。结果发现丙二醛浓度、脂质过氧化强度在整个储藏过程中在气调包装（MAP）条件下显著升高,尤其是在采食亚麻籽且没有添加抗氧化剂饲粮所生产的肉中。但是在所有储藏条件下含有维生素E和多酚提取物的饲粮可保护富含n-3 PUFA肉而不发生脂质氧化。

1.3 猪肉中PUFA和其他FA含量的变化

猪肉中富含的n-3 PUFA可降低产品货架期,产生异味并破坏肉的颜色。Sardi等[8]研究在猪精细饲粮中的2个不同时期内添加2个不同水平（2.5 g/kg添加8周,2.5或5.0 g/kg添加4周）的富含DHA海水藻产品（17.1 g/kg总FA）,猪采食占代谢体重的9%,相当于2.9 kg/（头◦d）DM,并当增重到160 kg时屠宰,结果与对照组相比,发现饲粮中添加海水藻可显著提高背最长肌中DHA含量。当添加量为5 g/kg时,DHA量达到最高,为2.4 g/kg总FA,但当添加水平为2.5 g/kg共饲喂8周和2.5或5.0 g/kg共饲喂4周时肉中DHA含量之间并没有显著差异。但与皮下脂肪组织相比,富含DHA的肉可提高肉中磷脂含量,并使DHA选择性地通过甘油三酯整合到磷脂中。添加高于饲粮需求的维生素E水平（2 000 mg/kg）,可抑制鲜猪肉及肉制品发生脂质氧化,而且尽管饲粮中添加维生素E可提高牛肉的肉色稳定性和脂质氧化稳定性,但对猪肉颜色的稳定性没有影响。维生素E补充物可提高猪肉中水滞留能力（WHC）,阻止脂膜氧化并维持猪肉细胞膜的完整性,但在另一些研究中表明维生素E对WHC没有影响。因此,动物饲粮中添加维生素E补充物可能存在一个阈值,以用于维持肉色和脂质氧化稳定性。

1.4 熟肉中PUFA和其他FA含量的变化

肉质中FA由于饲粮的变化而影响熟肉制品中的FA成分和质量。Cortinas等[9]比较了生鸡大腿肉和熟鸡大腿肉中FA含量,结果表明当鸡大腿肉在高温炉中煮77 m in后,肉中SFA、MUFA和PUFA分别降低7.0%、5.3%和6.6%。相反,当在较低的80～90℃温度下煮肉时,结果没有发现生、熟鸡腿肉中FA成分之间存在差异。在较高温200℃下煮鸡肉,发现肉中PUFA比例下降了12.4%。鉴于以上通过加工或蒸煮的方法,到底是这些方法中哪一步骤对肉中FA成分产生影响还需做进一步的研究。

许多研究已经检测到了动物产品中FA成分的变化以及对诸如熟肉制品的货架期、质量和气味特性的影响。一般采食富含PUFA饲粮后其熟肉中含有高水平的脂质氧化物成分。Scollan等[10]总结以前的研究发现影响熟牛肉风味、脂质氧化和肉色稳定性的因素,发现当肉中n-3 PUFA含量升高时,肉中气味,如草腥味、油腻味值也升高,而肉色稳定性和货架期则下降。目前已经识别出肉中FA成分对煮熟羔羊肉中风味有重要影响。给萨福克（Suffolk）杂交羔羊分别提供5种不同的饲粮油来源[亚麻籽、鱼油、保护脂质补充物（PLS,C18︰2与C18︰3比为3︰1）、鱼油和海水藻混合物、PLS与海水藻混合物60 g/kg DM],且不含维生素E补充物,在羔羊增重至40 kg时屠宰且放置24 h后对肉味进行分析,气味测评小组成员在对羔羊排烧烤后对其进行评价,尽管饲粮对肉质韧度和多汁性没有影响,但不同的肉中在FA成分和饲粮之间发现羔羊肉风味和异味产生率之间存在很大差异,采食亚麻油饲粮的羔羊磷脂中ALA比例为最高,羔羊风味等级和整体受欢迎程度为最高,不正常风味等级最低。但是发现在饲喂PLS时其肉中亚油酸（linoleic,LA）含量的提高可降低羔羊肉中风味和整体受欢迎程度,提高不正常风味等级;而补充鱼油和海水藻可提高肉中n-3 PUFA,降低羔羊肉中风味和整体受欢迎程度,提高不正常风味等级。对于含有高磷脂DHA和来自于海水藻饲粮的其他长链多不饱和脂肪酸（LCPUFA）肉中腐臭味是最高的,而采食鱼油饲粮的肉所产生的鱼腥味就转移到含有高水平二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid,EPA）的肉中。采食鱼油和海水藻的饲粮所生产的肉的氧化稳定性低,可降低肉色稳定性和货架期。

1.5 禽蛋中PUFA和其他FA含量的变化

给产蛋鸡提供含有鱼油的饲粮,发现鸡蛋中n-3 PUFA含量升高,但是当饲粮中鱼油添加量超过1.5%时,影响鸡蛋的风味质量并产生“鱼腥味”。但是当Gonzalea-Esquerra等[11]在母鸡饲粮中添加常规或除掉臭味的鱼油时,蛋黄中ALA、EPA和DHA含量升高,测评小组成员在品尝前和品尝后并没有发现鸡蛋产生异味。

亚麻籽是作为动物n-3 PUFA的陆地生来源的优先选择,但是采食亚麻籽饲粮母鸡所产的鸡蛋在品尝后也会产生一种鱼腥味,与采食鱼油所产的鸡蛋产生的味道相似。一般动物产品中PUFA的氧化均可产生鱼腥味,但是有研究表明此鱼腥味来源于母鸡所采食饲粮中的脂质和非脂质物质成分。同时还表明蛋中n-3 PUFA含量的增加易提高脂质氧化率,尽管这在蛋壳中并不是一个问题,但是这对食品加工业中通过喷雾干燥处理的鸡蛋来说仍旧是一个问题。当母鸡饲粮中维生素E添加量为200mg/kg时发现维生素E是一种有效的抗氧化剂。一般,当母鸡饲粮中油的来源超过一定水平,如添加超过5.0%亚麻籽或超过1.5%鱼油时,富含亚麻籽或鱼油的饲粮就会成为一个问题。Ayerza等[12]发现母鸡饲粮中添加亚麻籽和嘉籽（chia seed）的混合物,且饲粮中亚麻籽添加量低于5.0%时,可提高蛋黄中A LA含量,并对鸡蛋味道也没有负面影响。

2 影响动物产品中PUFA和其他FA含量变化的因素

2.1 饲粮因素

2.1.1 精补料

精补料对动物产品中FA成分的影响是很难去定量的,原因就在于动物精补料中往往存在有大量的诸如大麦、玉米、燕麦、小麦等谷物及其副产品等含高水平的碳水化合物饲料成分,这些都是反刍动物和单胃动物饲粮配方中的主要能量来源。尽管这些谷物中脂质含量不同,但其含有的FA成分相似,如100 g总FA中含35～66 g LA,4～7 g ALA。很显然,动物精补料可能影响动物产品中的FA成分,主要是因为精补料的替代物对FA来源产生了影响。例如,给动物除了采食新鲜牧草以外还补加粗料则可降低动物牧草的干物质采食量,而单独补加青贮降低动物牧草的干物质采食量要显著高于单独补加精料,原因之一很可能是饲粮影响了UFA的供应。Bargo等[13]认为增加奶牛精料量的供应可降低奶牛采食时间和牧草的采食量,而Onetti等[14]报道不同动物对补充脂肪的反应很可能归于脂肪来源和饲粮粗料之间的互作效应。

2.1.2 粗饲料

反刍动物主要从所采食饲粮的粗饲料中获取UFA,且采食新鲜牧草的动物其奶和肉中的UFA含量显著高于仅以谷物精料为基础饲粮的动物。尽管牧草由于其成熟期和品种的差异,但与精饲料相比,它们还是动物摄取富含n-3 PUFA的最好来源。Gilliland等[15]报道脂肪含量相似的12种常年生黑麦草品种（平均含量为39.1 mg/g DM）,各品种间LA含量（变动范围为85～110 g/kg总FA）差异极显著（P＜0.001）,各品种、细胞倍性和成熟度间ALA含量（变动范围为626～741 g/kg总FA）差异极显著（P＜0.001）。

放牧奶牛每天牧草采食量是20 kg/d DM,粗饲料主要影响牛奶中的FA成分。Chilliard等[16]研究表明,奶牛饲粮中补充新鲜牧草可提高牛奶中C18∶0（20 g/kg总FA）、C18∶1 c-9（80 g/kg总FA）、ALA（10 g/kg总FA）和CLA（6 g/kg总FA）含量,降低C10∶0～C16∶0（130 g/kg总FA）含量。奶牛粗饲料中的植物成分对牛奶中FA成分产生影响,并发现即使当粗料提供的这些FA水平相似时,补充多种植物性粗饲料还可提高奶中A LA比例。此外还得出尽管补充的红三叶草和黑麦草含有相似的FA含量,但奶牛采食红三叶草所生产的奶中ALA含量要显著高于采食黑麦草。但因其所采食的三叶草特性的差异,所以在红、白三叶草之间很难确定出哪一种三叶草对奶中ALA含量的影响较大。

Dewhu rt等[17]报道在收割牧草时由于牧草在田间发生凋谢而使其中的ALA损失掉,在制作干草的过程中由于发生氧化反应以及在青贮之前发生凋谢而使FA也产生适度损失。其他一些研究表明,与采食青草青贮相比,采食红三叶草青贮可提高奶牛奶中ALA和LA水平。如Dewhurt等[18]报道采食白三叶草青贮可比采食青草青贮提高奶中ALA水平。Dewhurt等[17]报道了新鲜牧草和储藏牧草对奶中FA成分的影响,并找寻出影响粗饲料中A LA转移到奶中的因素,这些因素主要是粗饲料脂质成分、酶的活性、保存方法、类型对瘤胃滞留时间的影响、基础饲粮成分以及精粗比。

粗饲料也是反刍动物产肉的一种重要饲粮成分。French等[19]比较了收割牧草、青贮牧草及精料对阉牛肉脂肪中FA成分的影响,结果发现3种饲粮中阉牛肌肉脂肪含量均相对较低（＜45 g/kg肌肉）,原因之一可能是忽略了牛肉中脂肪沉积数量之间的差异。并发现降低饲粮中精饲料比例可有效地增加牧草采食量,且PUFA与SFA的比呈线性增加（P＜0.01）,SFA含量呈线性降低（P＜0.001）。还发现仅采食收割牧草（22 kg DM）的阉牛其肌肉脂肪中的PUFA含量为最高,采食刚收割牧草和青贮牧草其ALA比例要显著高于采食精料的,而LA水平在采食两者之间是相似的。阉牛肌肉脂肪中LA在采食青贮牧草加4 kg精料组与6 kg草加5 kg精料组之间差异不显著,但是采食牧草的阉牛肌肉中ALA和总CLA含量显著高于采食青贮牧草和/或精料的。

2.2 动物性别和年龄

Kazala等[20]报道了动物性别对肉中FA成分的影响,阐明青年母牛肌肉中MUFA与SFA比稍微高于阉牛,但ALA比例之间没有显著差异（P＞0.05）。Warnants等[21]报道肌肉磷脂中的FA成分在初产母猪和去势公猪之间没有变化,而初产母猪总脂质和甘油三酯中PUFA含量高于去势公猪,这正好解释了脂肪含量之间的差异性。de Smet等[22]得出尽管动物品种和性别的影响在统计上是显著的,但从营养学方面讲,动物品种和性别很可能没有影响。

动物年龄也是影响肉质FA成分和总脂肪含量的重要因素。Nürnberg等[23]检测了德国荷斯坦牛、加洛韦牛和比利时蓝牛肌肉中FA含量,结果发现这些动物从出生到24个月屠宰时肌肉中脂肪含量逐渐增加,在整个生长过程中SFA比例也呈连续增加的趋势。加洛韦犊牛在出生时肌肉中n-3 PUFA含量为最高,而比利时蓝牛在第18个月时皮下脂肪含量及肌间脂肪含量为最低,从4～6个月龄时,以上3个品种牛肉肌间肉中n-3 PUFA含量呈增加趋势,之后则逐渐下降。

2.3 基因类型

基因因素对肉质中FA成分的影响程度要低于饲粮因素。基因的变化主要与品种之间的差异及品种杂交有关。de Sm et等[22]研究结果表明,基因对肉质中FA成分之间变化的真正贡献作用是很难评价的,因为其他参数诸如脂肪水平、动物活重或屠宰年龄及生产体系常常使品种之间的比较发生混乱。Fisher等[24]在羔羊肉中也得出了相似的结论。de Smet等[22]还报道,品种是决定肉质中FA成分变动的主要影响因素。例如,牛羊肉中PUFA/SFA比低于猪肉,主要是由于UFA在反刍动物体内发生生物氢化反应。牛肉、羊肉和猪肉中PUFA/SFA比分别是0.11%、0.15%和0.58%。尽管牛肉、羊肉中n-6/n-3 PUFA比率比猪肉中更适宜（分别是2.11、1.32和7.22）,但这也可能存在饲粮因素的影响。

动物胴体脂肪之间的差异会使研究者分不清品种对肉质中FA成分的影响[22]。许多作者通过在数据统计分析中用脂肪做协方差解释了这一结果,或通过比较品种之间相似屠宰肉中的水平。尽管如此,各品种之间以及甘油三酯和磷脂碎片之间、单个FA含量之间仍旧存在显著差异（P＜0.05）。Choi等[25]报道与荷斯坦奶牛相比,威尔斯黑肉牛肌肉磷脂中A LA比例及其代谢物EPA和DHA沉积量显著增加（P＜0.05）,甘油三酯和脂肪组织中ALA比例也显著增加,而n-6/n-3比显著下降（P＜0.05）,还发现安哥拉牛肉和西蒙塔尔牛肉之间ALA和长链脂肪酸（LCFA）沉积量也显著不同,同时还发现品种和饲粮之间的交互作用也影响牛肉中FA成分,但品种的影响是很难估计的。

3 小 结

目前富含UFA的动物产品因其含有功能性FA而受到消费者的青睐,但富含PUFA和MUFA的动物产品质量如何也是消费者极为关注的问题。因此,通过营养调控技术确保生产出来的动物产品富含UFA,且产品风味和货架期俱佳,则需要综合考虑以上影响动物产品质量的因素。只有综合考虑以上因素才能保证生产出来的富含UFA的动物产品质量及其风味,并将有助于提高全民健康水平和生活质量。

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*Correspond ing au thor,p rofessor,E-m ail:ludexun@126.com

（编辑 武海龙）