二十二碳六烯酸在水产养殖中的应用研究进展

2014-01-27 04:40钱忠兰
中国饲料 2014年18期
关键词:稚鱼烯酸脂肪酸

钱忠兰

(江苏联合职业技术学院淮安生物工程分院,江苏淮安223200)

二十二碳六烯酸(DHA)是一种ω-3系列长链多不饱和脂肪酸,被称为“脑黄金”(占今舜等,2013)。天然DHA主要来源于海洋鱼类,特别是中上层鱼类如鲔鱼、秋刀鱼、远东沙丁鱼。贝类、甲壳类和海藻中的金藻类、硅藻类、褐藻类、绿藻类及隐藻类等也含有丰富的DHA。此外,一些低级真菌如壶菌纲、卵囊菌纲、霜霉目、水霉目、结合菌纲、虫霉目等也含有较高含量的DHA(Choi等,2014;Taiwo等,2013)。DHA 在鱼类体内能维持细胞膜结构、功能完整性,是高生物活性旁分泌素的前体。海水鱼类和稚鱼,由于其机体内缺乏一些去饱和酶或去饱和酶活性较低,自身无法合成DHA或合成较低,需要由食物来提供(岳彦峰等,2011;Gregory等,2010)。淡水鱼自身能够生成DHA,但提供适量的DHA能够提高鱼体生长性能和改善肉品质。本文就DHA的作用及其在水产养殖中的应用作一综述。

1 二十二碳六烯酸的作用

1.1 抗肿瘤 Deepika等(2014)研究发现,DHA能够降低肿瘤细胞的体重和体积,说明其能够抑制肿瘤的生长。Cui等(2014)研究发现,DHA能够通过线粒体依赖启动caspase的途径来增强高热诱导癌细胞的凋亡,其机制包括提高细胞内ROS和PKC-δ活性以及线粒体功能紊乱。除此之外,DHA能够通过抑制PGE2的产生,促进T淋巴细胞的增殖,提高肿瘤坏死因子-α等细胞因子的活性来发挥抑制肿瘤生长的作用 (Juman等,2013;Granci等,2013;Da betiati等,2013)。

1.2 健脑明目 所有神经组织都含有丰富的DHA,特别是大脑。DHA以磷脂的形式存在于大脑,对大脑细胞的形成和构造及其功能发挥具有重要的作用(Stanley,2013;Maria,2013)。 幼小动物由于自身不能合成DHA或合成量较低,需要从食物中获取。Miki等(2014)研究发现,在大脑生长和发育过程中,DHA是在磷脂酸酰基转移酶(LPAAT4)的作用下转化成甘油磷脂来发挥作用的。研究表明,眼睛视网膜中的DHA含量最高,以磷脂的形式存在于视网膜光感受器细胞的膜磷酯酰乙醇胺中。若DHA摄入不足,将会导致视网膜电流图波形改变及视觉灵敏度下降(Jensen等,2005)。

1.3 预防心血管疾病 DHA通过以下方式来预防心血管疾病:(1)DHA能够抑制血清中甘油三酯、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白的形成,促进高密度脂蛋白的生成,进而促进胆固醇的分解,抑制内源性胆固醇的合成(Park 和 Harris,2003)。(2)DHA 通过控制脂肪酸代谢过程中的去饱和酶和环氧化酶,降低血管中血栓素的形成,抑制血小板凝集,增强血管舒张作用,减少血栓的形成(Lorente等,2013)。

1.4 抗炎作用 前列腺素H2和白三烯B4为促炎因子,均由花生四烯酸合成。而前列腺素H3是一种抗炎因子,白三烯B5无生理作用。研究发现,DHA能够通过与花生四烯酸竞争,产生前列腺素H3和白三烯B5,进而达到抗炎的作用(占今舜等,2013)。夏延平等(2006)研究发现,适量的DHA能够降低单核细胞炎症因子PGE2的含量和IL-6基因的表达,说明DHA能够抑制炎症因子的分泌。

1.5 抗氧化作用 DHA通过提高抗氧化酶类的活性,降低丙二醛(MDA)的含量来提高机体的抗氧化能力。胡晓晶等(2010)研究发现,系膜细胞在脂多糖(LPS)的作用下,细胞内的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性下降,MDA含量升高。而在DHA处理下,细胞内的SOD、GSH-Px活性显著提高,MDA含量下降。公为洁等(2012)发现,DHA能够提高在LPS处理下的肺脏过氧化酶(HRP)、SOD和GSH-Px活性,降低MDA含量,进而提高总氧化能力。说明DHA对LPS导致的肺组织损伤具有预防作用,可能与其抗氧化功能相关。

2 二十二碳六烯酸在水产养殖中的应用

2.1 提高生长性能 ω-3系列不饱和脂肪酸是海洋鱼类的必需脂肪酸,尤其是稚鱼,其自身不能合成这类脂肪酸,特别是二十碳五烯酸(EPA)和DHA,需要从活饵料或微粒饲料中获取,摄入不足时,会影响海水稚鱼的生长速度。王吉桥等(2009)研究发现,仿刺参摄食添加DHA的饲料时,体内DHA含量随饲料中DHA含量升高增加缓慢,但显著提高生长。Verónica 等(2010)研究发现,加利福尼亚大比目鱼幼鱼摄入适量的DHA,能够提高其生长性能、成活率和着色。然而,也有研究发现,章鱼仔鱼摄食含DHA较高的卤虫对其生长无影响(Pedro等,2010)。海水稚鱼生物膜磷脂中的DHA和二十碳五烯酸(EPA)存在比例关系,两者比例不平衡会引起稚鱼应激能力的下降及死亡率的增高。刘镜恪等(2004)研究表明,真鲷仔稚鱼微粒饲料中DHA/EPA大于2.3时,鱼的生长速度和成活率较高。薛敏等(2004)研究发现,饲料中DHA/EPA为2~3时,能保证牙鲆幼鱼最适生长。另外,饲料中DHA/EPA比例为0.21~4.9不会影响草鱼稚鱼的生长;饲料中添加0.3%的DHA与EPA时,幼蟹的增重率和饲料的利用率较高;饲料中DHA含量在0.2%左右,DHA/EPA比例为2~3时,对中华绒螯蟹幼蟹的生长具有明显的促进作用(赵亚婷,2013;吉红等,2011)。上述说明,不同品种的鱼类,其DHA/EPA比值对生产性能的影响存在一定的差异。因此,在生产实践中要注意饲料中两者的添加量。

2.2 调节脂肪代谢 周萌等(2006)研究发现,随着ω-3/ω-6脂肪酸比值的降低,军曹鱼血清中的谷丙转氨酶、谷草转氨酶、胆固醇含量出现下降趋势。且肌肉和肝脏中ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸含量与饲料中的含量呈正相关。马晶晶等(2009)研究发现,饲料中ω-3 HUFA含量增加,导致黑鲷幼鱼肝体指数及腹脂率和肝脏、肌肉及腹腔脂肪组织饱和脂肪酸下降,肝脏脂肪酸合成酶(FAS)活性下降,但腹腔脂肪激素敏感脂肪酶活性升高。结果说明,ω-3 HUFA是通过同步调控脂肪合成与分解两个过程来影响鱼脂肪代谢。王煜恒等(2011)研究发现,鱼油能提高异育银鲫肝脏、胰脏中脂蛋白酯酶和肝酯酶的活性,降低鱼体脂肪沉积。但是猪油的作用恰好相反,说明饲料中脂肪酸组成影响鱼体组织中脂肪酸的组成。张海柱(2007)研究结果发现,鱼的体脂肪酸组成与含量受饲料脂肪酸组成与含量的影响显著,其肌肉、肝脏和血清的脂肪酸组成与含量均随饲料脂肪酸组成与含量而变化。研究还发现,军曹鱼幼鱼肌肉脂肪酸组成与含量最稳定,肝脏其次,血清脂肪酸较容易受饲料脂肪酸和体内脂肪酸代谢活动的影响。朱长生等(2013)研究EPA和DHA对黄鳝脂类代谢的影响,结果表明,EPA和DHA能够显著降低肌肉、肝脏中的粗脂肪含量。黄吉芹(2013)用DHA处理草鱼脂肪细胞后,发现DHA促进了脂肪细胞的增殖和细胞MDA含量的提高,升高了SOD活性和线粒体数量,增加了线粒体中DHA含量,但对线粒体膜电位无影响。结果表明,DHA可通过抑制细胞分化、促进细胞凋亡、促进细胞水解、增加线粒体数量来降低脂肪细胞数量和脂质含量,从而降低脂质蓄积。

2.3 提高抗氧化能力和免疫力 吉红等(2009)研究发现,在DHA直接或短期作用下,鲤肝胰脏或肝细胞处于氧化应激状态,诱导其抗氧化能力升高。但是在长期作用,正常油脂水平下机体对DHA造成的氧化应激产生适应性,而高油脂水平下可能会加剧机体氧化应激状态,造成抗氧化能力的下降。必需脂肪酸能够维持细胞流动性,可提高机体的体液和细胞免疫能力,增强细胞因子的活性和巨噬细胞的吞噬能力,特别是ω-3系列高度不饱和脂肪酸对鱼类的免疫力具有重要的调节作用(岳彦峰等,2010)。 杨鸢劼等(2008)研究发现,饲料中DHA和EPA添加量为0.25%时,能提高血清溶菌酶活性,血细胞吞噬率和吞噬指数相关系数达到显著水平,说明其增加了黄鳝非特异性免疫能力。王桂芹等(2012、2011)研究结果表明,饲料中添加DHA和维生素E可提高建鲤的抗氧化力、免疫力和抗病力,适宜在高密度集约化养殖环境中作为免疫增强剂适量添加。

3 小结

综上所述,水产饲料中添加DHA,不仅对水产动物生长有利,还能使水产动物机体中的DHA含量升高。因此,可以利用鱼类及其加工下脚料提取生产DHA。这样不仅可以降低水产下脚料对环境的污染,还可以使水产品增值,也为今后DHA饲料的广泛应用提供保障。

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