动物生产中挥发性脂肪酸的研究进展

罗佳捷，张 彬，兰欣怡，王 洁

（1．湖南农业大学动物科学技术学院，长沙 410128；2．长沙市动物防疫监督站，长沙 410130）

挥发性脂肪酸（VFA）是碳链含1～6个碳原子的脂肪酸，包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异丁酸和异戊酸等，其中对动物体代谢作用最为重要的有乙酸、丙酸和丁酸，约占瘤胃发酵总挥发性脂肪酸（TVFA）的95%，其中，乙酸是产量最大的VFA，约占TVFA的70%～75%。由于VFA在调控动物新陈代谢及生理健康等方面发挥着十分重要的作用，从而引起了科技工作者们越来越广泛的研究兴趣。随着研究的不断深入，人们对VFA在动物生产中扮演的角色也了解的越来越透彻。

1 生物学功能

提供能量是VFA在反刍动物体内的基本作用，丙酸作为糖异生的主要前体物质，其产生的葡萄糖能满足动物30%～50%的需求；丁酸在被吸收过程中能转变为β－羟丁酸而作为机体几种组织的能量来源；乙酸、丙酸和丁酸被肠黏膜上皮细胞吸收后均能作为其重要的能量来源。VFA还能增加动物血浆中胃动素和胃泌素的水平，从而促进胃排空，增加胃及上部肠道黏膜细胞的分裂增殖，刺激胃蛋白酶、胰岛素、降钙素的分泌和胆囊收缩。此外，VFA还能有效提高动物肠道抵御病原微生物的能力，其中乙酸和丙酸能抑制志贺氏菌的生长，高浓度的VFA可以抑制沙门氏菌和大肠杆菌的生长。VFA还能帮助动物机体维持肠道黏膜的屏障作用，可以有效预防溃疡性结肠炎和其他炎症[1]。

2 测定方法

VFA的分析测定方法主要有滴定法、比色法和色谱法等。曹庆云等建立了毛细柱气相色谱法测定青贮饲料中VFA的方法，这种方法实现了青贮饲料中乙酸、丙酸和丁酸的快速分离，能使3种VFA的回收率分别达到93．9%、109．5%和97．1%[2]。姜芳等以巴豆酸作为内标物，以内标标准曲线法定量，探讨无需任何前处理便能同时测定VFA和乳酸的最佳色谱条件，发现其理想测定条件为载气总压力160 kPa，气化室温度250℃，检测室温度270℃，柱温采用程序升温法，初始温度为120℃，然后以10℃·min－1升温速率升至220℃，保持2 min[3]。丁学智等以藏羊瘤胃液为样品，用2－乙基丁酸为内标，采用毛细管气相色谱法分析了瘤胃发酵液中的VFA含量，结果发现，在柱温为180℃、柱压为90 kPa时，乙酸、丙酸和丁酸可以被有效的分离，且其回收率能分别达到96．7%、96．7%和96．4%[4]。此外，牟豪杰等首次研究了用离子色谱法同时测定动物瘤胃液中的乳酸和VFA，此方法以不同浓度的氢氧化钠溶液作为流动相进行梯度洗脱，对乳酸和VFA均有较大的测定范围[5]。

3 在动物生产中的应用

3.1 羊

大量研究表明，不同成分的日粮或在日粮中添加某些物质均能对羊体内的VFA产生影响。张吉鹍等以内蒙古半细毛半同胞羯羊为研究对象进行体外连续培养试验，结果表明，高分级指数（GI）混合粗饲料日粮其精料水平较低时，丙酸产量较高且平稳，能够提高代谢能的利用效率，而低GI混合粗饲料日粮只有提高精料水平才能达到高GI混合粗饲料日粮的效果[6]。胡红莲等研究了日粮中不同非纤维性碳水化合物（NFC）与中性洗涤纤维（NDF）比例对关中奶山羊的影响，发现随着日粮NFC/NDF提高，瘤胃丙酸、丁酸及TVFA含量逐渐升高，而乙酸含量及乙酸/丙酸则呈降低趋势，血浆中乙酸、丙酸、丁酸及TVFA含量均呈增加趋势[7]。王雅倩等用体外法研究苜蓿皂苷对山羊瘤胃微生物发酵功能的影响，发现添加苜蓿皂苷1%～4%可极显著提高培养液中乙酸、丙酸浓度（P＜0．01），添加苜蓿皂苷1%和2%可极显著和显著提高丁酸浓度（P＜0．05和P＜0．01），不同水平苜蓿皂苷添加组中乙酸与丙酸的比例均极显著低于对照组（P＜0．01）[8]。庞学东等研究发现，日粮中添加一定水平的苹果酸能改变山羊瘤胃发酵类型，10和15 g的添加水平使丙酸浓度在添加后12 h内始终高于对照组，在4 h时比对照组分别高出22%和23%，丙酸比例在12 h内分别比对照组提高了21%～56%和22%～61%，乙酸/丙酸值分别比对照组降低21%～41%和21%～43%[9]。此外，杨赵伟等分别用日粮阴阳离子平衡（DCAB）为+239．16、+104．37、－0．83 和－127．59 mEq·kg－1干物质的日粮饲喂杂交羊，结果发现，DCAB对瘤胃挥发性脂肪酸的浓度和比例影响不显著（P＞0．05），但最高和最低组瘤胃VFA的浓度均有降低[10]。冉林武等在徐淮山羊日粮中添加精料水平的丙酮酸钙1．5%，发现添加4 h后，TVFA和丙酸浓度分别升高25%和60%，丙酸比例在添加后8 h内均高于对照组，乙酸/丙酸值均低于对照组[11]。唐海翠等研究发现，日粮中添加酵母培养物能提高山羊瘤胃内乙酸、丙酸、丁酸、TVFA浓度及乙酸/丙酸值[12]。

不同品种、饲养条件及生长环境也会对羊体内的VFA产生影响。韩卫杰等研究了不同绵羊品种脂肪组织中VFA组成的差异，发现小尾寒羊、滩羊和同羊皮下脂肪组织中TVFA含量分别为261．109、169．124 和 271．898 mg·kg－1，对羊肉膻味贡献较大的VFA——4－甲基辛酸和4－甲基壬酸在这3种羊脂肪组织中的含量分别为20．317和9．772、14．150 和 5．597、12．835 和 6．403 mg·kg－1[13]。此外，王洪荣等研究发现，放牧绵羊瘤胃液中VFA浓度随季节呈动态变化，VFA总量在青草期内较高，而在枯草期较低[14]。

给羊灌注不同组成的VFA也会对其产生一定的影响。程光明等给泌乳中后期的文登奶山羊灌注4种不同比例的混合VFA，发现混合VFA中丙酸含量的升高可引起乳脂率的下降，抑制乳腺对非必需脂肪酸（NEFA）的吸收，增加乳汁中C4～C16脂肪酸的比例，并降低≥C16脂肪酸的比例[15]。

3.2 牛

初汉平用体外法研究了不同磷添加水平对奶牛瘤胃内VFA的影响，结果发现乙酸、丙酸、丁酸及TVFA的含量随着磷添加水平的升高而增加，在200 mg·L－1时达到最大，之后开始逐渐下降[16]。韩占强等在奶牛日粮中添加保护性蛋氨酸30 g·d－1，结果发现，用棕榈油脂肪粉包被的蛋氨酸可以在一定程度上提高瘤胃液中乙酸和丙酸的浓度，降低丁酸的浓度[17]。苗朝华等研究发现，添加钴0．05～0．23 mg·kg－1干物质能使成年阉牛发酵液中TVFA、乙酸、丙酸和丁酸的浓度显著增加，但对乙酸、丙酸和丁酸之间的摩尔比例没有影响[18]。赵发盛等研究发现，在奶牛日粮中添加一定水平的豆油作为过瘤胃保护性脂肪，能够显著降低奶牛瘤胃液中乙酸和丙酸的浓度[19]。此外，贾玉东给奶牛饲喂不同精粗比日粮，发现奶牛血清丙酸和丁酸浓度组间差异不显著（P＞0．05），血清乙酸和丁酸浓度和瘤胃中乙酸、丁酸浓度无显著相关性（P＞0．05），但血清丙酸浓度与瘤胃丙酸浓度组间呈极显著负相关（P＜0．01）[20]。

3.3 单胃动物

目前，单胃动物生产中对VFA的研究比较少。何子双等研究发现，甘草次酸能使仔猪14日龄时血液中丙酸、异戊酸和TVFA浓度显著升高，21日龄时丙酸浓度显著升高，丁酸、异戊酸浓度显著下降（P＜0．05）[21]。陈宝江等在断奶仔猪日粮中添加酸化剂0．2%和0．4%，结果表明，添加酸化剂显著提高了仔猪结肠食糜VFA中丁酸和戊酸的含量（P＜0．05），降低了乙酸含量，有效促进了肠绒毛的生长[22]。此外，于卓腾等研究发现，在AA白羽肉仔鸡日粮中添加一定水平的益生素和合生素能提高肉鸡盲肠中TVFA浓度，并增加丁酸的百分比[23]。

4 小结

目前，动物生产中对VFA的研究多集中于反刍动物，但VFA在单胃动物机体中同样发挥着重要的作用，能调节机体代谢，维持动物的健康生长。今后，随着VFA检测方法的逐渐改进、VFA调节动物机体代谢及维护动物健康机理的不断透彻，VFA必将被更好的利用，从而在动物生产中发挥更大的作用。

[1] 杨丽杰．VFA和黏蛋白对肠道微生物和肠道疾病的影响[J]．黑龙江畜牧兽医,2004（6）:36．

[2] 曹庆云,何锐基．毛细柱气相色谱法测定青贮饲料中挥发性脂肪酸的含量[J]．广东饲料,2011,20（8）:32－34．

[3] 姜芳,王佳堃,刘建新．内标法同时测定挥发性脂肪酸和乳酸的方法探究[J]．中国畜牧杂志,2009,45（21）:73－76．

[4] 丁学智,龙瑞军,淡瑞芳,等．瘤胃发酵液挥发性脂肪酸的气相色谱分析方法[J]．甘肃农业大学学报,2006,41（2）:24－26．

[5] 牟豪杰,孟庆翔,任丽萍,等．离子色谱法同时测定牛瘤胃液中乳酸和挥发性脂肪酸含量[J]．理化检验－化学分册,2009,45（1）:52－54．

[6] 张吉鹍,卢德勋,胡明,等．不同粗饲料分级指数混合日粮体外培养液中挥发性脂肪酸的动态研究[J]．当代畜牧,2005（10）:24－27．

[7] 胡红莲,卢德勋,刘大程,等．日粮不同NFC/NDF比对奶山羊瘤胃pH、挥发性脂肪酸及乳酸含量的影响[J]．动物营养学报,2010,22（3）:595－601．

[8] 王雅倩,赵国琦,闫韩韩,等．利用体外法研究不同水平苜蓿皂苷对山羊瘤胃内pH值和挥发性脂肪酸的影响[J]．饲料工业,2009,30（3）:34－37．

[9] 庞学东,唐海翠,庄苏,等．苹果酸对山羊瘤胃挥发性脂肪酸浓度动态变化影响的研究[J]．家畜生态学报,2006,27（3）:49－52．

[10] 杨赵伟,刘大森,隋美霞,等．日粮阴阳离子平衡对绵羊瘤胃挥发性脂肪酸和血液指标的影响[J]．动物营养学报,2010,22（3）:769－774．

[11] 冉林武,沈向真,涂杰,等．丙酮酸钙对山羊瘤胃挥发性脂肪酸浓度动态变化的影响[J]．家畜生态学报,2008,29（2）:41－44．

[12] 唐海翠,庞学东,庄苏,等．酵母培养物对山羊瘤胃纤维素酶活及挥发性脂肪酸的影响[J]．中国畜牧杂志,2006,42（15）:34－38．

[13] 韩卫杰,杨惠玲,陈玉林．不同绵羊品种脂肪组织中挥发性脂肪酸的组成分析[J]．西北农林科技大学学报（自然科学版）,2009,37（12）:39－44．

[14] 王洪荣,冯宗慈,卢德勋,等．放牧绵羊瘤胃液挥发性脂肪酸的变化规律及其受蠕虫感染的影响[J]．畜牧与饲料科学,2010,31（6－7）:382－385．

[15] 程光明,林雪彦,李福昌,等．瘤胃灌注乙丙酸不同摩尔比混合挥发性脂肪酸对奶山羊乳脂合成的影响[J]．畜牧兽医学报,2009,40（7）:1 028－1 036．

[16] 初汉平．体外法研究不同磷添加水平对奶牛瘤胃内pH和挥发性脂肪酸的影响[J]．中国畜牧兽医,2011,38（6）:34－37．

[17] 韩占强,林英庭,赵发盛,等．不同保护性蛋氨酸对奶牛挥发性脂肪酸和菌体蛋白的影响[J]．饲料工业,2008,29（15）:34－36．

[18] 苗朝华,莫放,岳文斌,等．微量元素钴对人工瘤胃挥发性脂肪酸产生量的影响[J]．动物营养学报,2008,20（5）:522－526．

[19] 赵发盛,赵军,林英庭,等．添加过瘤胃保护性脂肪对瘤胃挥发性脂肪酸及菌体蛋白的影响[J]．饲料工业,2008,29（13）:42－ 44．

[20] 贾玉东．日粮精粗比对奶牛瘤胃厌氧细菌和挥发性脂肪酸及血液指标的影响[D]．泰安:山东农业大学,2008．

[21] 何子双,胡元亮,黄瑞林,等．甘草次酸对早期断奶仔猪血液挥发性脂肪酸和血液生化指标的影响[J]．广东农业科学,2008（2）:76－77,82．

[22] 陈宝江,景翠,于会民,等．酸化剂对早期断奶仔猪肠黏膜形态、微生物区系及挥发性脂肪酸产生的影响[J]．中国畜牧兽医,2011,38（10）:23－26．

[23] 于卓腾,毛胜勇,朱伟云．微生态制剂和饲用抗生素对肉鸡盲肠VFA和微生物区系的影响[J]．南京农业大学学报,2007,30（3）:110－114．