n-3 PUFA富集鸡蛋的研究进展

2018-02-13 04:48张亚男张建斌
今日畜牧兽医 2018年4期
关键词:鱼油亚麻藻类

张亚男,张建斌

(天津农学院 动物科学与动物医学学院,天津300384)

膳食补充n-3 PUFA能够对人体免疫调节、心血管等慢性病预防和神经发育等方面起关键作用[1]。n-3 PUFA不能够在人体中从头合成,必须通过食物获取,我国人民生活水平不断的在提高,呈现在餐桌上的食物越来愈丰富多样,但是富含n-3 PUFA的食物在其中所占比例低于其他发达国家。食用富含n-3 PUFA的鸡蛋,可显著提高我国人民日常饮食中富含n-3 PUFA食物所占的比例。与饲料中的n-3 PUFA富集到肉类中相比,在鸡蛋中富集n-3 PUFA更加容易和稳定。在蛋鸡日粮中添加富含n-3 PUFA的饲料原料,可生产富含n-3 PUFA的鸡蛋[2]。改变蛋鸡日粮中脂肪酸的含量能够由于肝脏中酰基链的伸长率与饱和率改变而直接或者间接改变蛋黄中的脂肪酸组成[3]。蛋鸡日粮中n-3 PUFA在吸收前几乎不发生变化,能直接沉积到蛋黄中。蛋鸡日粮中ALA可在蛋鸡体转化为DHA和EPA,部分EPA又会转化为DHA,进而蛋黄中沉积下来。因此,富集n-3 PUFA鸡蛋可以作为人们饮食中n-3 PUFA的良好来源[4]。

1 n-3 PUFA

脂肪酸(fatty acid)是由碳、氢、氧三种元素组成的一端含有一个羧基的长链有机化合物。根据脂肪酸碳链上的双键数目可分为饱和脂肪酸 (Saturated fatty acids,SFA)、单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids,MUFA)和多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFA)三类。SFA的碳链中不含双键,在黄油和肉类油脂中含量较高;MUFA的碳链中只含有一个双键,在鸡脂和猪脂中含量较高;PUFA的碳链中双键数目在两个或两个以上,在亚麻籽等植物油和深海鱼类中含量较高[5]。PUFA包括n-3多不饱和脂肪酸(n-3 polyunsaturated fatty acids,n-3 PUFA)和n-6多不饱和脂肪酸(n-6 polyunsaturated fatty acids,n-6 PUFA)两大类。n-3 PUFA是PUFA中第一个双键位于甲基端第3个碳原子与第4个碳原子之间的必需脂肪酸,主要包括二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)和 α-亚麻酸(ALA)。

2 生理功能

n-3 PUFA在人体生长发育过程中发挥着不可或缺的作用,尤其是在降低心脑血管疾病发病率、调节免疫功能、预防癌症等方面效果显著。n-3 PUFA一方面对甘油三酯 (TG)和总胆固醇(TC)的合成能起到抑制作用;另一方面提高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)在血液中的浓度促进了血液循环系统的改善。n-3 PUFA从这两方面使机体血压和血脂维持在正常水平[6]。引发血栓发生的血栓素和血小板活化因子的分泌会因为血液中n-3 PUFA的浓度增加而减少,从而n-3 PUFA可以减小血栓的发生概率。n-3 PUFA可提高机体免疫力,DHA促进T淋巴细胞的增殖加强机体的免疫应答。n-3 PUFA还可以通过减少二十烷酸类炎性介质的生成[7]和抑制外周血淋巴细胞的增殖[8]以防治自身免疫性疾病的发生。不同n-3 PUFA发挥的免疫调节的作用程度不同,EPA作用范围更广、程度更强。n-3 PUFA可抑制促癌物质前列腺素的形成,预防直肠癌和乳腺癌等癌症的发生[4,9]。 n-3 PUFA通过抑制巨噬细胞炎症因子产生、诱导巨噬细胞表型向M2型转变、抑制炎症信号通路等作用预防结肠肿瘤的发生[10]。从中年开始,人的肌肉质量和功能逐渐下降,可能导致肌肉减少症,影响到老年人的活动能力和生活自理能力。最近几项研究的结果表明,膳食补充n-3 PUFA能够刺激肌肉的生长,改善老年人的肌肉质量和功能[11-12]。

3 各种日粮添加原料的应用现状

n-3 PUFA在一些植物中含量丰富,如亚麻籽、菜籽等含有丰富的 ALA;海洋中的微型藻类富含天然的 EPA和DHA,目前在商业上应用较为普遍的主要是属于裂壶藻的裂殖壶菌(Schizochytrium)。n-3 PUFA也广泛存在于金枪鱼和沙丁鱼等深海鱼类中,富含EPA和DHA的鱼油就是从脂肪含量较高的深海鱼中提取所得,同时肉蛋奶中也含有少量EPA。亚麻籽、鱼油和微型藻类是畜牧行业中3种主要的n-3 PUFA日粮来源,其中富集在鸡蛋中的DHA含量鱼油最高、微型藻类次之、亚麻籽最低[13]。

在蛋鸡日粮中添加鱼油和亚麻籽增加鸡蛋中n-3 PUFA含量的技术已较为成熟。邓波等研究表明[13],蛋鸡日粮添加5%鱼油使蛋黄中n-3 PUFA以DHA和EPA沉积为主;添加10%亚麻籽以ALA和DHA的沉积为主;在蛋鸡日粮中添加10%亚麻籽和5%鱼油n-3 PUFA的沉积仍以 ALA和DHA为主,而且n-3 PUFA沉积总量比单独添加一种时显著增加。陈秀丽等[14]实验表明,在蛋鸡日粮中添加n-3 PUFA含量丰富的海洋微藻类会影响蛋黄的脂肪酸组成,试验结果得出裂殖壶菌粉在蛋鸡日粮中最佳添加量为2%DHA在蛋黄中沉积,并且EPA沉积量在饲喂15d后即可达到饱和,在28d以后逐渐达到稳定。在蛋鸡日粮中添加海洋微型藻类除了会改善蛋黄颜色,在蛋鸡日粮中添加海洋微型藻类和亚麻籽均对蛋鸡产蛋率等蛋品质指标影响均不显著[15]。

鱼油常被视为获取DHA的首选日粮添加来源,可以直接在鸡蛋中富集DHA和EPA。但是鱼油在富集n-3 PUFA鸡蛋的开发应用中受到很多因素的制约。近几年国际市场鱼油交易量将稳定维持在26~30万t,鱼油及其衍生产品的需求将会逐年上涨,导致鱼油市场出现供不应求的现象[16],无疑这会造成鱼油价格的持续上涨进而造成蛋鸡饲养成本增加。蛋鸡日粮中所用鱼油需要与抗氧化剂维生素E等同时使用避免因光照等因外界条件的影响造成n-3 PUFA的氧化酸败而失去其生理功能[17]。鱼油的腥臭味影响用其生产的富集n-3 PUFA鸡蛋的风味。

亚麻籽是ALA含量最高的植物,在生产富集n-3 PUFA鸡蛋过程中使用的较多但是所需添加剂量较高。ALA在体内经过碳链延长和去饱和作用可以合成EPA和DHA,但是合成效率较低。但是亚麻籽中含有硫代葡萄糖苷等抗营养因子,含有硫代葡萄糖苷的大多数食物在摄食和消化过程中会迅速转变为多种降解产物,最突出的代谢产物是具有潜在生物学效应的异硫氰酸盐和腈,高剂量添加会影响动物的采食量和动物对物质的消化吸收利用率,从而对亚麻籽在蛋鸡日粮中的应用造成不利的影响[6]。

与畜牧业生产中广泛使用的鱼油、亚麻籽相比,海洋微型藻类具有n-3 PUFA含量高、所提取的微生物油没有腥臭味和良好的氧化的稳定性、易培养等优势。蛋鸡日粮中添加裂殖壶菌粉会因其中的β-胡萝卜素加深蛋黄颜色,同时β-胡萝卜素可有效避免n-3 PUFA的氧化。但是产蛋期蛋鸡日粮中添加裂殖壶菌粉会造成鸡蛋整个蛋重和蛋黄重的短暂性下降。海洋微型藻类在蛋鸡日粮中添加过多时不能被完全消化分解,在今后实际生产中可采用破壁藻类以提高蛋黄中n-3 PUFA的含量[18]。

4 小结

食用富含n-3 PUFA的食物与健康的关系越来越引起人们的关注。一方面现在中国居民饮食消费水平得到了极大的提高,但是日常饮食中依然缺乏富含n-3 PUFA的食物;另一方面心血管疾病发病率不断升高,人们对富含n-3 PUFA食品的需求也愈来愈强烈[19],如中国市场已经出现富集n-3多不饱和脂肪酸功能性猪肉。n-3 PUFA化学性质不稳定,容易被氧化产生危害人体健康的过氧化物[18]。富集n-3 PUFA的功能性猪肉要注意保存、运输、贮藏以及烹饪方法,避免n-3 PUFA氧化失去其生物活性。鸡蛋是我国居民饮食中蛋白质、脂肪酸等营养物质的主要来源和消费最多的蛋类,富集在鸡蛋中的n-3 PUFA却可以在稳定存在,保存、运输、贮藏以及烹饪方法对其稳定性影响不大,消费者可以安全的食用富集在鸡蛋中的n-3 PUFA。

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