氧化油脂对水产动物的危害

杨保和，袁明凤，唐 精

（1.云南省玉溪快大多畜牧科技有限公司，云南 玉溪 653100；2.北京桑普生物化学技术有限公司，北京 100176）

近年来，我国饲料工业迅猛发展，饲料油脂添加量不断增加，特别是水产饲料油脂添加量较高，约为2%，甚至更高[1]。除油脂外，还大量使用含油脂原料及籽实提高饲料粗脂肪含量，某些普通淡水鱼类（鲤鱼、鲫鱼等）饲料中粗脂肪含量高达8%～10%。油脂营养作用凸显的同时，油脂氧化以及氧化产物的毒副作用也越来越为人们所关注。本文就油脂氧化酸败的原因及对鱼体的危害以及防护措施等作以综述。

1 饲料中油脂氧化酸败的成因

油脂的氧化酸败分为两种，生物性变质由生物酶促使油脂水解，理化性变质是甘油三酯的不饱和脂肪酸部分氧化造成的[2]。周华龙等分析表明，油脂氧化过程中的α-CH2是主要反应位点，发生氧化变质有生产大量刺激性气味或异味，理化指标发生异常，这种现象就称为油脂酸败[3]。Khayat等将脂质的氧化分为3个步骤——引发、传递和终止。影响饲料油脂氧化酸败的因素很多，主要受油脂种类环境、饲料组成和微量元素的影响[4]。

1.1 油脂种类

油脂本身含有不饱和脂肪酸的种类及双键位置会影响油脂的氧化酸败。通常动物油含饱和脂肪酸多，植物油含不饱和脂肪酸多，因此，植物油比动物油热稳定性强。但其中鱼油不饱和脂肪酸含量较高，棕榈油饱和脂肪酸含量较高。植物油稳定性从优到劣依次为：芝麻油、橄榄油、菜籽油、玉米油、葵花油、茶籽油、亚麻籽油。水产饲料中为防止油脂氧化，应选用优质鱼油，在低温、干燥环境中贮存，高温季节应使用豆油、猪油等部分或完全替代鱼油，保障油脂稳定性。

1.2 环境因素

温度、湿度、氧气、光照等环境因素对油脂稳定性有一定影响[5]。加强油脂品控，减少环境因素造成的油脂氧化十分必要。特别是在高温季节，油脂在热、氧气作用下，极易发生热聚合和热缩反应，不仅油脂颜色加深，还产生大量短链有毒物质（醛、酮等）。实际生产中，油脂露天贮存、设备中残留、饲料周转慢等不良现象十分普遍。促使脂肪酶活性升高，微生物滋生加速，加快了油脂的氧化酸败。因此，除选购新鲜油脂用于水产饲料外，对油脂贮存环境的选择、加工、流通过程的品质控制也非常关键。

1.3 饲料组成

养殖鱼类的品种差异、地域差异、季节变化、周期长短等因素对饲料配制中脂肪水平的设定都有一定影响。通常冷水性鱼类较温水性鱼类饲料脂肪水平高，例如虹鳟饲料粗脂肪含量＞10%；海水鱼较淡水鱼饲料脂肪水平高；相同品种北方较南方饲料脂肪水平高。饲料中油脂水平越高，相对越容易氧化。不同养殖品种需要的油脂种类也不同。草鱼、鲤鱼、鲫鱼、罗非鱼、鳊鱼、青鱼、鳙等大多数普通淡水鱼类，豆油、菜油或猪油均可满足其营养及摄食要求，但一些特种养殖鱼类（乌鳢、翘嘴红鲌、黄颡鱼、加州鲈、金鲳、海鲈等），饲料配制时往往添加鱼油2%，鱼油中的DHA和EPA等高不饱和脂肪酸（HUFA）能促进鱼体生长并起到诱食作用。饲料中油脂的不饱和程度越高，相对越容易氧化。

1.4 微量元素

饲料中微量元素往往是油脂氧化的催化剂，特别是Cu、Zn和Fe 等金属离子较活泼，催化油脂氧化活性大小次序为Cu ＞Mn=Fe＞Cr＞Ni＞Zn＞Al，作用机制是将氧活化成激发态，促进自动氧化过程[5]。为促进鱼体生长，水产饲料中Fe、Zn、Mn 等微量元素含量均比较高，在高脂水产饲料中应考虑使用螯合矿盐或有机矿减少对油脂氧化的催化作用。

2 油脂氧化的类型

根据油脂劣变的原因和机制可分为水解酸败、酮型酸败和氧化酸败。水解酸败是油脂在脂解酶的作用下发生的水解反应，水解产物有甘油、脂肪酸、单酰或二酰甘油，其中的短链脂肪酸（C4-10）具有很强的恶臭。酮型酸败是一些污染微生物在含水的油脂及油脂食品中，会产生一些酶（如脱氢酶、脱羧酶、水合酶），促使油脂水解产生游离饱和脂肪酸，这些脂肪酸在微生物分解酶的作用下氧化，最后生成有怪味的酮酸和甲基酮，称为酮型酸败，也称β-型氧化酸败。氧化酸败是油脂或者油脂食品在储藏过程中发生败坏的主要原因，是指油脂中的不饱和酸酯因空气氧化而分解成低分子羰基化合物（醛、酮、酸等），具有特殊气味。氧化酸败是水产饲料油脂氧化最主要的方式。油脂氧化的初级产物是过氧化物。

3 氧化油脂对鱼的危害

脂肪作为鱼类利用率较高的能量源，供应量适宜时，可起到节约蛋白质的作用。然而，油脂氧化对鱼体的危害是多方面的。

3.1 降低饲料适口性

适口性较差往往引起鱼类采食量下降，生长缓慢，饲料系数升高[6]。氧化油脂产生短链醛、酮、烃、酯、醇等，并具有刺激性很强的气味，很多鱼类会出现摄食下降，甚至拒食的现象，严重时会造成鱼体中毒或死亡。高温季节乌鳢和加州鲈等，因饲料油脂氧化而吐料的现象较为普遍。

3.2 影响生长性能

油脂氧化对鱼体的危害远远高于油脂本身的营养作用。氧化油脂会造成鱼体生长性能下降，相关报道较多。普遍认为“瘦背病”是酸败脂肪对鱼类造成危害的典型症状，主要表现为鱼体背部瘦似薄刃且两侧低凹。用氧化鱼油饲养鲤鱼2个月后，开始出现瘦背症，4个月后患病鱼占56%；除鲤鱼外，斑点叉尾鮰、虹鳟、罗非鱼等饲喂氧化油脂都会引起瘦背病。饲喂氧化油脂后，会引起鱼体生长受阻，死亡率增高等现象。研究发现，虹鳟采食含氧化脂肪的饲料可导致生长受阻，给鲥饲喂含氧化油脂的饲料时出现23%的死亡率，且生长缓慢。在酸败脂肪所影响的营养物质中，有关维生素E（VE）的研究最多，酸败脂肪中毒症实际是VE缺乏症，脂质氧化的程度可能是另一个影响VE需要量的因素[7]。也有报道称VE 的高添加量能有效提高鱼体抗氧化机能[8]。大鳞大马哈鱼、大西洋鲑、斑点叉尾鮰、鲤鱼、虹鳟、黄条鰤的VE 缺乏症已有报道。肖清等报道，缺乏VE 会引起虹鳟生长缓慢、死亡量增加的现象[9]。彭士明等报道，氧化鱼油显著抑制黑鲷幼鱼生长，并致使肝脏中丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）含量、过氧化氢酶（CAT）含量显著升高（P＜0.05），VE 含量则显著降低（P＜0.05），表明氧化鱼油显著降低了黑鲷生长性能，加重了肝脏脂质过氧化程度，并导致肝脏组织发生病变（P＜0.05）[10]。

3.3 损害肝脏

氧化油脂产生的毒性物质还具有很强毒性，脂肪氧化酸败的代谢产物可引起鱼体肝脏肿大，胆囊增大，肝脏颜色异常、肿大、花肝、纤维化等症状，组织切片观察肝组织大片溶解性坏死、肝细胞空泡化等，氧化油脂还可导致鱼体肝功能异常[11]。吉红等发现，氧化酸败油脂可导致草鱼肝细胞膜溶解，胞浆流失，用氧化鱼油饲料饲喂当年鳟7周，结果鱼群大量死亡，并有高度贫血、肝脏脂肪变性等症状[12]。

3.4 影响体色

鱼类体色是鱼类体内含有的色素选择性地吸收特定波长的光而反射其他波长光产生的颜色。鱼的真皮中分布4种色素细胞，黑色素细胞含黑色素；虹彩细胞含鸟粪素；黄色素细胞和红色素细胞含胡萝卜色素[13]。养殖鱼体体色的变化受很多因素影响，包括水体环境、增色剂种类及含量、微量元素含量及配比、维生素含量、脂肪水平等。饲料物质对鱼类体色的影响主要直接作用于鱼体色素细胞或色素，饲料物质中的某些因素对鱼体整体机能产生胁迫，导致鱼体正常生理机能出现障碍，最终引起鱼体体色的变化。

近年来，水产养殖生产中出现很多鱼体体色变化的问题。例如青鱼变白、黄颡鱼着色异常、草鱼发黄、斑点叉尾鮰体色发黄或发白等，这与饲料油脂氧化有很密切的关联[14]。Hart 等研究表明，甲基丁酸可引起罗非鱼体色加深[15]。叶元土指出，氧化油脂可影响养殖鱼体生理机能，类胡萝卜色素和黑色素生长和分化，从而导致鱼体出现白化或黄体色；原因主要是氧化油脂产生的自由基可导致类胡萝卜色素失去色素功能，引起鱼体体色褪化；也可能是氧化油脂引起黑色素细胞不能正常生长或在生长期迅速凋亡[16]。针对鱼体体色变化的问题，首先应找到引起变色的原因，剔除已氧化的油脂或油脂原料，慎用易氧化的油脂或油脂原料，例如，鱼油、米糠油、玉米油、磷脂油、米糠、DDGS等，高温季节应限量使用。同时可以选择猪油、豆油、菜油、牛油等相对稳定油脂替代，进入饲料配方。

3.5 影响生物膜完整性

生物膜为鱼体生命活动提供相对稳定的内环境，可选择性的进行物质运输和能量传递，为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效有序进行，并能完成细胞内外信息的跨膜传递。在细胞的生命活动中有着极其重要的作用，生物膜参与生物能、细胞分裂、运动、兴奋等生理活动[17]。氧化油脂产生很多自由基，往往造成生物膜的破坏，主要体现在使鱼体细胞生物膜PUFA比例下降，改变膜脂肪酸组成，降低膜结合酶活性，降低生物膜的疏水性和流动性。脂类氧化产物对细胞通透性、黏性、分泌性及膜结合酶类活性都会产生严重影响[18]。

3.6 影响免疫机能

氧化油脂对鱼体免疫机能影响的相关报道较多。酸败氧化过程的副产物能使免疫球蛋白生成下降，肝和小肠上皮细胞损伤率提高，致小肠、肝脏肥大，饲料利用效率降低。叶仕根在研究氧化鱼油对鲤鱼危害时发现，氧化鱼油使鲤鱼血浆中维生素E含量下降，丙二醛（MDA）含量增加，氧化鱼油还影响超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性，随着氧化鱼油过氧化物值（POV）增加，SOD和GSH-Px 活性下降[19]。任泽林等报道，氧化鱼油可导致鲤鱼白细胞吞噬能力增强，使鱼处于应激状态[20]。任泽林在半纯化饲料中添加新鲜鱼油（过氧化物值POV为0.64 mmol·kg-1）和氧化鱼油（POV 分别为29.64、59.40和94.69 mmol·kg-1），投喂称重约100 g 的2 龄鲤鱼，结果表明，鲤摄食氧化鱼油后，肝脏和胰脏维生素E含量下降（P＜0.05），抗氧化酶SOD和GSH-Px 活性减弱（P＞0.05），微粒体氧化稳定性降低（P＜0.05），鱼油氧化程度升高；肝脏和胰脏脂肪含量增加（P＞0.05），肾脏和脾脏增生（P＞0.05）；肝脏和胰脏细胞纤维化、线粒体嵴降解和融合，氧化鱼油可以破坏鲤肝脏和胰脏抗氧化机能及正常的组织结构[21]。黄凯等用含氧化鱼油的饲料投喂罗非鱼，发现肝脏和胰脏谷胱甘肽（GSH）、SOD水平随氧化油脂添加量变化而变化[22]。MDA是脂质过氧化反应的主要代谢产物，是研究脂质过氧化作用的重要生物标志物[23]。谭树华等研究亚硝酸钠对鲫鱼抗氧化功能的影响，发现，高浓度的亚硝酸钠损伤了鲫鱼肝脏的抗氧化功能，抗氧化能力下降[24]。

4 防治饲料油脂氧化的措施

4.1 选用新鲜油脂

水产饲料配制时，原料的选择与品质控制十分关键。往往通过感观和理化指标测定对油脂品质进行监测。首先观察油脂的色泽、气味、物理特性是否符合该种类油脂的基本性状，合格后再进行理化指标监测，常用的油脂氧化酸败的判定标准有过氧化物价（POV）、硫代巴比妥酸值（TBA）、酸价（AV）、碘值以及羧基值、醛值。这些指标应综合评判，因为油脂中如混有碱性物质，酸价结果会偏高；过氧化物值随油脂氧化程度增加而增加，但油脂氧化完全后，过氧化物值会降低；丙二醛是油脂氧化的产物，目前常用于油脂及油脂原料的品质调控[25]。在理化指标检测后，可进一步分析油脂的脂肪酸组成，防止利用不同种类油脂混合掺假的现象。

4.2 改善油脂贮存环境

油脂及富含油脂饲料要尽量断绝和空气接触，避免光照，在较低温度和湿度下贮存。避免露天贮存、高温曝晒或高湿环境，注意干燥、遮阴、通风保存。加工过程避免氧化酸败，在油脂及饲料运输中也应注意防止油脂氧化，高温季节高脂饲料从加工到投喂的时间应＜15 d。

4.3 强化脂质代谢

随着集约化程度的提高，养殖密度逐年增加，高脂饲料优势突出，可有效提高鱼体生长速度，节约蛋白质需要量，降低料肉比。但是，一些因油脂转化不利，氧化酸败的毒副作用问题也越来越普遍。因此，强化脂质代谢，增强鱼体对油脂的转化能力，是防止油脂氧化的重要措施。常见的抗脂因子有HUFA、氯化胆碱、甜菜碱、肉碱、赖氨酸、蛋氨酸、肌醇、胆汁酸、磷脂、中草药等。实际生产中，应根据不同养殖品种，不同饲料脂肪配制水平，鱼体不同规格及不同季节，调整抗脂因子在饲料中的添加量，增进脂肪转化能力，保肝利胆，提高鱼体生长速度和饲料利用率。同时，在高温季节、越冬前后、出鱼运输、流行疾病防治期间都应提高脂溶性维生素和与脂肪代谢相关维生素（例如VK3、VE、VB6、肌醇和VC）使用量。

4.4 抗氧化剂的合理使用

在鱼饲料中应用的化学抗氧化剂有乙氧基喹啉（EMQ）、二丁基羟基甲苯（BHT）、丁基羟基茴香醚（BHA）和丙基没食子酸等。抗氧化剂可有效防止油脂氧化，可延迟、转接或阻断氧化链进行。在目前状况下，油脂及其制品中最常用的抗氧化剂是TBHQ、BHA、BHT、PG等，有关其对各种油脂的稳定性比较，已有许多文献报道[26]。许多合成抗氧化剂（例如BHA、BHT、没食子酸乙酯等）虽然可起到防止油脂氧化酸败的作用，但在减轻已经氧化酸败对鱼体的毒副作用方面收效甚微。目前，天然抗氧化剂开始引起人们普遍重视，利用中草药、茶多酚或直接粉碎葡萄籽用于油脂抗氧化，取得良好效果[27]。

5 小 结

油脂在水产饲料中的使用起到了节约蛋白、降低料肉比的作用。但是，氧化油脂对鱼体会造成多方面的损害，因此，水产饲料中应选择新鲜油脂并配合适宜抗脂因子，强化脂质代谢，并改善贮存环境，使用抗氧化剂确保油脂新鲜度，充分发挥油脂的营养作用，避免氧化造成的毒副作用，使养殖生产取得更大的经济效益。

[1]仇海瑀,薛敏,李军国,等.我国饲料混合油脂潜在安全隐患分析[J].饲料工业,2011（12）:61-64.

[2]周长征.油脂氧化酸败对鱼虾的影响与对策[J].饲料博览,1999（8）:38-39.

[3]周华龙,徐家宽,刘畅.对油脂氧化机理中缺陷的研究[J].西部皮革,2003（6）:35-38.

[4]汪青.食用油脂中有害物质的分析及处理对策[J].四川粮油科技,2003（1）:60-61.

[5]曹银娣.影响油脂变质的因素及预防措施[J].饲料研究,2009（1）:43-44,46.

[6]周成东,李海洋,何吉祥.玉米蛋白对罗氏沼虾的适口性和生长的影响[J].畜牧与饲料科学,2010,31（4）:38-41.

[7]Huang C H,Huang S L.Effect of dietary vitamin E on growth,tissue lipid peroxidation,and liver glutathione level of juvenile hybrid tilapia,Oreochromis niloticus×O.aureus,fed oxidized oil[J].Aquaculture,2004,237（1-4）:381-389.

[8]Ortun J,Esteban M A,Meseguer J.High dietary intake of@a-tocopherol acetate enhances the nonspecific immune response of gilthead seabream（Sparus aurata L）[J].Fish Shellfish Immunol,2000,10（4）:293-307.

[9]肖涛,王维娜,王安利,等.维生素E对水生动物抗氧化作用的研究进展[J].海洋科学,2007（5）:76-79,89.

[10]彭士明,陈立侨,叶金云,等.饲料中添加氧化鱼油对黑鲷幼鱼生长性能的影响[J].水产学报,2007,31（1）:109-115.

[11]王宏,张凯.鱼粉氧化对水产动物健康的影响[J].饲料研究,2005（7）:16-17.

[12]吉红,叶元土.氧化酸败油脂对水生动物致毒作用及其对策的研究进展[J].中国饲料,1999（17）:13-15.

[13]唐精,叶元土.四种微量元素对胡子鲶体表色素含量的影响[J].饲料工业,2007,24（4）:27-30.

[14]卢彩霞,叶元土,唐精.饲料引起养殖黄颡鱼体色变化的原因[J].海洋与渔业,2009（4）:43-45.

[15]Hart L J,Smith S A,Smith B J,et al.Subacute immunotoxic effects of the polycyclic aromatic hydrocarbon 7,12-dimethylbenzanthracene（DMBA）on spleen and pronephros leukocytic cell counts and phagocytic cell activity in tilapia（Oreochromis niloticus）[J].Aquatic Toxicology,1998,41（1-2）:17-29.

[16]叶元土.养殖斑点叉尾鮰体色变化生物学机制及其饲料的关系分析[J].饲料工业,2009（6）:52-55.

[17]时薇萍.过氧化脂质对生物膜的破坏作用[J].镇江医学院学报,2001（3）:95.

[18]周长征.油脂氧化酸败对水产的影响与对策[J].河南水产,2000（3）:18-20.

[19]叶仕根.氧化鱼油对鲤鱼危害的病理学研究[D].雅安:四川农业大学,2002.

[20]任泽林,曾虹,霍启光,等.氧化鱼油对鲤抗应激能力的影响[J].中国水产科学,2000（3）:75-79.

[21]任泽林.氧化鱼油对鲤肝胰脏抗氧化机能及其组织结构的影响[J].大连水产学院学报,2000,,15（4）:584-593.

[22]黄凯,阮栋俭,战歌,等.氧化油脂对奥尼罗非鱼生长和抗氧化性能的影响[J].淡水渔业,2006（6）:21-24.

[23]刘淑兰,翟少伟.氧化应激对鱼类的影响及其模型的研究进展[J].饲料博览,2012（2）:48-51.

[24]谭树华,何典翼,严芳,等.亚硝酸钠对鲫鱼肝脏丙二醛含量和总抗氧化能力的影响[J].农业环境科学学报,2005,24（1）:21-24.

[25]汪开毓,叶仕根,耿毅.氧化脂肪对鱼类危害的病理及防治[J].淡水渔业,2002（4）:60-63.

[26]吉红,周继术,曹福余,等.DHA对鲤鱼抗氧化能力影响的初步研究[J].上海海洋大学学报,2009（2）:2142-2149.

[27]李雪莲,黄立新,许喜林.中草药对食用油脂的抗氧化作用[J].食品科学,2006（12）:930-933.