中链脂肪酸在新生仔猪上的研究与应用

王钰飞齐 岩∗铃田靖幸陈燕军优克刚安福生∗∗薛廷伍（．中国牧工商（集团）总公司，北京00070；．日本全药工业珠式会社亚洲事务部，北京0007；．中国农业科学院上海兽医研究所，上海004）



中链脂肪酸在新生仔猪上的研究与应用

王钰飞1齐 岩1∗铃田靖幸2陈燕军3优克刚2安福生1∗∗薛廷伍1
（1．中国牧工商（集团）总公司，北京100070；2．日本全药工业珠式会社亚洲事务部，北京100027；3．中国农业科学院上海兽医研究所，上海200241）

摘 要：中链脂肪酸（medium chain fatty acids，MCFAs）是含有6～12个碳原子的饱和脂肪酸，常温下呈液态。因其独特的结构和代谢途径使其能够被新生仔猪快速有效地消化、吸收和利用，快速补充能量，同时还具有抑菌、调节肠道微生物菌群和促生长的作用。新生仔猪补充饲喂MCFAs可以显著提高新生仔猪的断奶成活率和日增重，改善肠道微生物菌群，提高新生仔猪免疫功能。但MCFAs使用不当时也可能会引起动物体内酮体含量过高、影响仔猪摄乳量等问题。本文综述了MCFAs在新生仔猪上的研究与应用以及存在的问题和解决措施。

关键词：中链脂肪酸；新生仔猪；能量；生长性能；成活率

∗同等贡献作者

∗∗通信作者：安福生，兽医师，E⁃mail：anfs＠cahg．com．cn

新生仔猪生长代谢旺盛，对能源类营养物质的要求高，能量摄入不足往往是导致仔猪不能正常生长、甚至是引起死亡的重要原因。同时，新生仔猪出生后，由于营养供给和环境的变化，以及新生仔猪的消化系统、肠道微生态系统和免疫系统等各组织和器官发育尚不完善，其对能源类物质的需求以及吸收效率同其他阶段的猪有所不同，如提供给仔猪的能源类物质种类、用量等使用不当，容易引起其厌食拒食、消化机能紊乱、生长缓迟等，给养猪生产带来经济损失。

中链脂肪酸（medium chain fatty acids，MC⁃FAs）是含有6～12个碳原子的脂肪酸，能够被新生仔猪直接吸收，快速有效地氧化、吸收和利用；MCFAs作为有机酸，还可以对新生仔猪肠道微生物的菌群构成起到一定的调节作用，促进仔猪对营养物质的消化和吸收，促进仔猪的生长。近年来，有不少学者对MCFAs在新生仔猪的应用做了研究，本文通过总结MCFAs对新生仔猪的营养价值及对新生仔猪消化道的发育和微生物群的影响，结合MCFAs对新生仔猪平均日增重和成活率的研究数据报道，探讨MCFAs在新生仔猪保健中的应用前景，希望能为新生仔猪饲养管理实践提供一定的参考。

1　新生仔猪能量的需求和来源

新生仔猪的生长速度快，代谢旺盛，基础代谢率高。体重为1．4 kg的新生仔猪其代谢能需要量约为762 kJ／d［1］，因而新生仔猪对能量的需求非常高，新生仔猪死亡率较高的一个重要原因就是营养状况不佳，体内能量储备不够，导致供能不足，体弱无力。

新生仔猪的主要能量来源有体内和体外2个途径。体内能源来源主要以肝脏和肌肉中的糖原和部分体脂为主。体内贮存的糖原中，肌糖原约占90%，肝糖原不到10%，而新生仔猪的肝糖原占体重的比例不到0．3%。而且糖原持续供能也有限，肝糖原在出生18 h内就消耗殆尽，肌糖原在出生48 h内也几乎消耗完［1］。同时，新生仔猪的体脂含量也仅有其体重的1%，且其中多为结构性脂肪，不能被动员利用，只有一小部分可以被氧化［2］。为维持生存，仔猪不得不降解体蛋白质来提供能量，不仅不能快速生长，还可能会导致仔猪发生低血糖症而昏迷，甚至休克或死亡。

外来能源主要以初乳中的乳脂和乳糖为主。初乳中含有丰富的营养物质和能量，能给仔猪提供新陈代谢和热量供应所必需的元素［3］，但新生体重较小的仔猪体力往往比较虚弱，相比体重较重的仔猪，在吃母乳或抢占有利乳头上都有差距［4］，因此导致体重较小的弱仔猪往往不能摄入充足的初乳和母乳［5］。为提高新生仔猪的生长性能和成活率，人们普遍在断奶前给仔猪补充高能量的脂肪（如：大豆油、玉米油等），但这些脂肪组成成份95%为长链脂肪酸（LCFAs），而新生仔猪消化系统功能不成熟，消化机能不健全，消化酶的分泌也不足，加之体内的肉毒碱浓度很低，这些因素都限制了新生仔猪对LCFAs的消化和吸收。MCFAs由于具有特殊的营养和代谢途径，能被新生仔猪快速有效吸收、氧化供能，使其成为新生动物能量来源的重要研究方向。

2　MCFAs的特点及消化吸收机制

2．1 MCFAs的概念和特点

中链脂肪酸甘油三酯（medium chain triglycer⁃ide，MCT）是由6～12个碳原子的脂肪酸组成的甘油三酯，其中构成MCT的脂肪酸称为MCFAs，主要包括己酸（C6∶0）、辛酸（C8∶0）、癸酸（C10∶0）和月桂酸（C12∶0）。MCFAs／MCT存在于乳脂及许多饲料原料，如椰子油、棕榈油及萼距花属植物种子油［6］，也有少量的人工合成MCT以及人工配制的MCFAs混合物。

MCT在室温下呈液态，熔点沸点低，分子质量小，黏度小（20℃时为2．5×10－2～3．1× 10－2Pa·s）。由于MCT特殊的结构，与普通的油脂或氢化油脂比，MCT的抗氧化性特别好。此外，各种溶剂、油脂、维生素、一些抗氧化剂与MCT都有很好的互溶性，因此MCT能够作为抗生素、激素、维生素等的溶剂［7］。同样，MCFAs常温下也呈液态，与LCFAs相比，熔点较低，相对分子质量也较小。因此，由于MCFAs／MCT具有短碳链、分子质量较小、熔沸点低和呈极性等特点，而这些特点和性质与其在动物体内的消化、吸收及氧化供能有密切的关系。

2．2 MCFAs被新生仔猪消化吸收及利用供能的作用机制

脂肪链的长度是决定脂肪消化吸收重要因素，不同长度的脂肪链的脂肪具有不同的代谢途径［8］。Zentek等［9］报道MCFAs能够被新生或哺乳动物的胃和胰脂酶有效水解，且能够快速为肠细胞和肝代谢提供能量。Chiang等［10］采用放射性同位素C14对脂肪进行跟踪，比较测定了新生仔猪对LCFAs（油酸甘油酯）和MCFAs（辛酸甘油酯）的吸收氧化效果。结果发现吸收速度最大值出现在饲喂12 h后，辛酸吸收速率为（2．77± 0．29）g／kg BW0．75明显高于油酸的吸收速率［（1．83±0．36）g／kg BW0．75］，对氧化速率的测定结果显示辛酸的氧化速率［（1．60±0．14）g／kg BW0．75］也显著高于油酸的氧化速率［（0．33± 0．17）g／kg BW0．75］，结果说明MCFAs不仅吸收速度快，氧化代谢的速度也快，能够被新生仔猪更有效地利用。许多研究也证实MCFAs比LCFAs更容易被消化、吸收和氧化［11－12］，其原因可能是MCFAs具有的特殊的理化性质及其消化和吸收的机制不同，归纳为以下4点：

1）MCFAs或MCT具有较短的碳链，分子质量小，呈极性且水溶性较好等特性，有利于动物消化和吸收，且脂肪酶优先水解含较短碳链脂肪酸的酰基甘油酯［13］。

2）LCFAs水溶性差，必须先乳化后才能被水解吸收，而MCFAs水解对胆盐和胰酶的依赖性较低，大多数的MCFAs以自由扩散的形式被动吸收［14］，不需要结合胆盐以混合微粒的形式被吸收，及时没有胰酶参与下，MCFAs也可达到正常吸收水平的50%左右［15］。有研究表明，MCFAs的吸收速度是普通LCFAs的4倍，代谢速度是其10倍［16］。

3）MCFAs吸收后不必依赖肉毒碱的转运，主要以游离形式进入门静脉，能够自由通过线粒体的双层膜进入线粒体氧化［17］，而LCFAs必须与肠细胞中的脂肪酸结合蛋白（FABP）结合，转运到滑面内质网，重新酯化形成甘油三酯，然后与载脂蛋白结合形成乳糜微粒，结合体先进入乳糜管，然后才能进入血液被运往机体各组织［11］。因此，MC⁃FAs在体内的转运比LCFAs更快。

4）MCFAs在体内几乎不参与脂肪酸的从头合成，在体内很少沉积，能够更有效地被氧化吸收利用。且MCFAs很少重新酯化为MCT，所以MCFAs也不会影响体脂的脂肪酸的组成。MCFAs进入肝细胞后，绝大多数在线粒体内先进行ω－氧化，形成α，ω－二羧酸再进行β－氧化速氧化，极少用于合成脂类，而LCFAs在肝细胞中主要是进行β－氧化，多用于脂类的合成［7］。

3　MCFAs在新生仔猪上的应用

3．1 对新生仔猪日增重的影响

MCFAs因其特殊的理化性质和吸收机制，使其在新生幼小动物功能上得到了很大的应用。新生仔猪补饲一定量的MCT或MCFAs，目前已使用的产品包括：天然的MCT、人工合成的MCT或MCFAs混合物。MCFAs是MCT的主要吸收形式，即使在胆盐或胰脂酶缺乏的新生仔猪，MCT能够不经消化，直接进入小肠的上皮细胞，然后经细胞内脂肪酶分解成为MCFAs和甘油，MCFAs在肝细胞中氧化产生大量的乙酰CoA，乙酰CoA可以在线粒体内进行三羧酸循环，氧化供能，同时也生成酮体进入血液，使血液中酮体含量升高，酮体能够被心肌、骨骼肌及大脑等组织作为能源物质利用，因此可以减少体内糖原和蛋白质的消耗，减少氮排出量［18］，而MCFAs很少重新酯化为MCT，因此直接补饲MCFAs也不会影响动物体脂脂肪酸的组成。Lee等［19］对新生仔猪出生14和36 h灌服MCT，结果发现仔猪体内的肝糖原的消耗减少。朱成林等［20］研究发现饲喂MCFAs的试验组新生仔猪日增重比对照组窝间提高4．42%，窝内日增重提高3．35%。陈赞谋［21］也曾报道，在新生仔猪初生的12和36 h内分别灌服MCT每头4 mL，在21日龄断奶仔猪的平均日增重提高了14%。Hong等［22］在断奶仔猪出生后2周饲喂MCT 5 mL，饲喂MCT组的仔猪平均日增重显著高于对照组，且饲喂MCT组的仔猪干物质和氮的表观消化率也比对照组的高。Hanczakowska等［23］研究发现，在仔猪的饲粮添加0．5%的MCFAs的饲粮可以提高仔猪增重和饲料的转化率。在含有天然MCT较多的椰子油在早期断奶仔猪中的消化率相比其他油脂的消化率都较高（达91%～94%），蛋白质沉积、增重和饲料利用率也最好［24］。有研究表明在保育仔猪饲料中添加MCFAs其对仔猪的作用可以与使用抗生素、氧化锌的作用相当，Han等［25］研究比较了MCFAs辛酸和己酸混合物与抗生素、氧化锌对保育仔猪的影响，结果表明MCFAs组相比对照组明显提高了仔猪日增重和日采食量，且MCFAs组与抗生素组（泰妙菌素和洁霉素）和氧化锌组仔猪生长性能无显著差异。说明饲喂MCFAs能够达到饲喂抗生素和抗氧化锌的效果。

3．2 对新生仔猪成活率的影响

新生仔猪出生的前几天是新生仔猪最重要的阶段，断奶前的仔猪死亡率较高，据统计在初生后7 d内死亡率超过60%［26］。导致新生仔猪死亡率高的原因主要是由于新生仔猪体内能量供应不足，因此在新生仔猪或断奶仔猪的7日龄内，补充提供脂肪类能源物质能够为新生仔猪提供能量的供应，提高成活率［8］。MCFAs能够为初生动物快速提供能量，且动物的初乳就含有大量的MCFAs。朱成林等［20］的研究发现，MCFAs对新生仔猪的成活率窝间提高12．64%，窝内提高11．1%，弱小仔猪提高20%。Casellas等［27］给体重小于1．2kg以下的新生仔猪24h内口服饲喂1．95g的加入乳化剂的MCFAs，相比空白对照组明显降低了弱小仔猪的死亡率。Lin等［28］也报道使用富含MCT的椰子油可以促进新生仔猪肝糖原的储备和降低死亡率。陈赞谋［21］的研究结果也表明MCT不仅能显著提高新生仔猪的平均日增重，而且也改善了断奶时的成活率及腹泻情况。但也有MCT不能提高新生仔猪的成活率或没有明显的效果的研究报告，Lee等［19］报道，在给新生仔猪口服剂量6 mL／kg BW0．75的MCT 2次，没有提高仔猪的成活率，反而提高了体重较大仔猪的死亡率。关于MCT不能提高仔猪成活率的问题，目前还没有确切的研究，可能的原因是MCT在动物肝脏中代谢过快，导致大量酮体在来不及被组织利用，造成酮体在血液中积累太多，而酮体对动物具有麻醉的作用［29］，降低了仔猪的活力，影响仔猪的存活率。

3．3 对新生仔猪消化道发育和微生物的影响

MCFAs作为一种有机酸，已经证明，不仅可以为幼龄动物快速提供能量，同时也能改变动物肠道微生物结构、抑制病原菌活性［30］。新生仔猪出生后，来自于母体的免疫物质逐渐减少，而此时仔猪的免疫系统的建立尚未完善，仔猪与外界环境的接触过程中，很容易通过胃肠道感染病原微生物，导致仔猪腹泻体重下降，甚至死亡［31］。

研究表明MCT和MCFAs对猪的抗菌作用表现在对肠道微生物构成有积极的影响［32］。Zentek等［9］报道MCFAs能够影响新生仔猪消化过程和肠道微生物结构，且能抑制食糜中细菌的浓度，主要抑制沙门氏菌和大肠杆菌。饲喂新生仔猪MCT，能够增加十二指肠、空肠和回肠绒毛的高度［33］。Dierick等［32］研究报道饲喂MCFAs不仅能够显著增长仔猪小肠绒毛的长度和降低隐窝的深度，而且还能减少上皮间淋巴细胞的数量。小肠绒毛长度是发挥吸收作用的重要结构，而且也是评价常黏膜转化率的重要指标，绒毛高度的增加能够增强营养物质的吸收面积，增强吸收能力。Mekbungwan等［12］曾报道肠道绒毛高度与仔猪体重的增长存在正相关的关系。可见，MCT能够改善仔猪的肠道结构，促进消化和吸收，提高体重的增加。

由于MCFAs具有抑菌的作用，很早MCFAs就被用于保存饲料，尤其用于青贮饲料中［34］。很多体外试验研究证明MCFAs及他们形成的单甘油酯都能够抑制或杀死致病菌、病毒和寄生虫。这种抑菌作用可能是由于MCFAs被认为是一种阴离子表面活性剂，因此具有抑菌的作用［35］。甚至很多学者认为尽管MCFAs能够为动物提供充足的能量，但MCFAs能够提高动物生产性能主要是与MCFAs在动物肠道具有抑菌作用有关，尤其是能够抑制致病菌的作用［36］。Tsuchido等［37］研究发现MCFAs可能通过诱导一种自溶酶（autoly⁃sin）分泌，从而引起细菌的死亡和溶解。有专家认为MCFAs抑菌作用基本机制是由于MCFAs具有的特殊化学结构，能够迅速进入到细菌细胞膜的脂质层，进而破坏细菌细胞膜结构的稳定性，抑制细菌在肠黏膜定植的重要物质细菌脂肪酶的合成，达到抑菌的作用［38］。Zentek等［39］曾报道，MCFAs能够减少肠道有害致病菌的数量，这可能是与肠道pH的变化有关联。MCFAs在细菌细胞内解离后，释放H＋和负离子，降低了细胞内的pH，导致细菌不得不消耗大量的精力排出这些离子，进而造成细菌代谢衰竭而死亡。还有研究表明MCFAs能够抑制大分子的合成或使蛋白质和DNA变性，降低入侵细菌基因的表达，从而降低活体细菌数量［40］。

4　MCFAs在新生仔猪应用存在的问题和解决措施

目前用于人类临床营养学和动物饲养中的MCT或MCFAs主要分为3类：天然MCT、人工合成MCT和人工配制的MCFAs混合物。MCT主要的来源是依靠椰子油，而大部分的椰子油被用于制作乳化剂。由于用量的限制，提高MCT的产量，是未来大量用于动物生产的前提。美国已成功培育萼距花属（Cuphea）植物，产量可达1000 kg／hm2，生产的籽内的脂质脂肪酸在C8～C14范围内。国外目前还利用DNA重组技术来对油料作用进行培育，以改变其脂肪酸组成，希望能够克隆出能释放MCFAs的硫酯酶，不过目前还处于研究中［41］。

MCFAs作为仔猪的一种高效能源的物质广泛被接受，但由于不同试验条件下及油脂的组成和添加水平等因素也导致很多结果的不同。很多学者较一致的认为，虽然MCFAs能够为新生仔猪迅速的提供能量，氧化速率快，利用率高等优点，但MCFAs在肝脏中代谢过快，导致大量的酮体在体内机内积累而来不及被利用，造成血液中酮体积累。Price等［42］曾报道饲喂MCT后仔猪的酮体含量是饲喂长链脂肪甘油三酯（LCT）的6倍。酮体具有麻醉的作用，因此体内过多的酮体可能会对动物造成麻醉作用［29］。可能会导致新生仔猪活力降低，甚至中毒昏迷。在使用MCT时，如果补充乳化剂加快MCT的吸收，可能产生麻醉作用更明显。Lin等［28］曾报道补充未加乳化剂的MCT的仔猪有少量的昏迷，补充椰子油的仔猪没有出现昏迷现象。而Wieland等［43］报道口服6 mL经乳化剂乳化后的MCT，40 min后仔猪即出现了昏迷现象，2 h后有的仔猪出现了干呕、昏迷。他们认为初生仔猪饲喂MCT的安全饲喂量是6 h内小于6．5 mmol／kg BW0．75，Chiang等［10］建议新生仔猪MCT适宜饲喂量为6 g／kg BW0．75，吸收速度最大值可能出现在饲喂后12 h，在补饲仔猪饲粮中可以加入8%的MCT或MCFAs。许多试验表明天然的MCFAs比人工合成的MCFAs的使用效果更好，Cera等［24］研究证实椰子油在早期断奶仔猪的消化率（91%～94%）最高。Chi等［44］分别在断奶仔猪饲粮中添加100 g／kg的玉米油、椰子油、牛脂和MCFAs，饲喂21 d后发现MCFAs组的平均日增重比其他组的低。Casellas等［27］曾用MCFAs和LCFAs的混合物（2．49∶1）饲喂体重1．25 kg以下的新生仔猪3 d，每天口服饲喂1．95 g／头，结果发现此混合物能够降低仔猪死亡危险。张鹤亮等［45］的研究也表明，豆油和椰子油混合（1∶1）使用饲喂仔猪日增重和饲料效率最高。

初乳的摄入对新生仔猪的成活率和生长速率都有着重要的影响，初乳不仅为仔猪提供新陈代谢所必需的物质，而且初乳中含有免疫物质能够增强新生仔猪的免疫能力，因此新生仔猪饲喂MCFAs不能替代初乳，给新生仔猪补充饲喂MCFAs能够快速为新生仔猪提供能量补充，提高自身活力，增强对初乳的摄入量。但MCFAs用量过多的时候，会促进体内胆囊收缩素的产生，使仔猪产生饱感［19］，因此使用MCFAs不仅要考虑使用量对消化的影响，还应考虑它是否对新生仔猪初乳摄入量有影响。Benevenga等［1］研究表明1次喂给12 mL的MCFAs不会降低仔猪对母乳的食入量，然而Lepine等［46］曾报道给仔猪饲喂MCT降低了仔猪初乳的摄入量。Lin等［28］也曾报道新生仔猪出生10～14 h和20～28 h分别口服MCT和椰子油6 mL／kg BW0．75，对照组口服生理盐水，结果发现MCT组的仔猪的吸乳量在饲喂后8 h内显著减少，但椰子油组吸乳量下降程度较小，与对照组差异不显著。因此，适当水平的MCT或MC⁃FAs不会影响新生仔猪的摄乳量，且天然MCFAs使用效果更好。

5　小 结

综合现有的研究报道，MCFAs因其独特的理化性质，能够被新生仔猪直接吸收利用，是一类快速补充能量的物质，可以缓解新生仔猪能量缺乏的问题，尤其对病弱仔猪有着明显的作用。新生仔猪补饲MCFAs能够提高断奶体重和成活率，同时MCFAs还能够调节动物肠道微生物菌群、抑制有害菌的生长以及改善动物肉品质等作用，但在作用机理方面还需要深入的研究。值得注意的是MCFAs／MCT不能单一作为新生仔猪能源物质，还需要配合母乳或糖类等能源物质平衡仔猪饲粮。此外在现场应用过程中，补饲MCFAs操作不方便，用量不好控制等问题，还需进一步探讨MC⁃FAs在新生仔猪应用时的最佳投喂时间、方式、剂量以及与糖类、蛋白质类合理配比使用等问题，以便在新生仔猪的保健上发挥更大的作用。

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Research and Application of Medium⁃Chain Fatty Acids in Neonatal Piglets

WANG Yufei

1

QI Yan

1∗

Yasuyuki Suzuta

2

CHEN Yanjun

3

Katsugo Yu

2

AN Fusheng

1∗∗

XUE Tingwu

1

（责任编辑 王智航）

（1．China Animal Husbandry Group（CAHG），Beijing 100070，China；2．Asian Business Unit，Nippon Zenyaku Kogyo Co．，Ltd（ZENOAQ），Beijing 100027，China；3．Shanghai Veterinary Research Institute（SHVRI），Chinese Academy of Agricultural Sciences，Shanghai 200241，China）

∗Contributed equally

∗∗Corresponding author，veterinarian，E⁃mail：anfs＠cahg．com．cn

Abstract：The length of medium chain fatty acids（MCFAs）ranges from 6 to 12 carbons atoms and it is liquid at room temperature．MCFAs possess many unique nutritional and metabolic characteristics and can be easily di⁃gested，absorbed and utilized effectively and quickly oxidized to supply energy for neonatal piglets．Besides MCFAs also have positive effects on antivirus，regulating macrobiotic flora and promoting growth．Supplemen⁃ting the diet with MCFAs can help to improve the performance and survival rate of neonatal piglets and has an impact on the regulation of immune function．However，MCFAs may be to increase the level of ketone bodies content and decrease milk intake of neonatal piglets when misuse it．This paper mainly focused on the research and application of MCFAs in neonatal piglets and made a summary of the existing problems and the solving measures．［Chinese Journal of Animal Nutrition，2015，27（7）：1997⁃2004］

Key words：medium chain fatty acids；neonatal piglets；energy；growth performance；survival rate

作者简介：王钰飞（1987—），男，河南周口人，硕士，研究方向为动物营养与饲料科学。E⁃mail：yufei5378017＠126．com

收稿日期：2014－12－26

doi：10．3969／j．issn．1006⁃267x．2015．07．003

文章编号：1006⁃267X（2015）07⁃1997⁃08

文献标识码：A

中图分类号：S828