饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊组织中脂肪酸组成及含量的影响

史晓雪 牛占宇 幸 超 张三润 闫婉姝 张润厚*

(1.内蒙古农业大学动物科学学院，呼和浩特 010018；2.内蒙古医科大学基础教研部，呼和浩特 010110)

近年来，我国特别是内蒙古等边疆少数民族地区肉羊业迅速发展，羊肉在肉类消费中的比重不断增加。但是，羊肉中脂肪含量较高，且40%的脂肪为饱和性脂肪，而饱和性脂肪与肥胖症、高血压、冠心病及各种癌症有关。研究发现，共轭亚油酸(CLA)具有抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、预防糖尿病、调节免疫系统、预防肥胖症和促进骨骼发育与健康等许多对人体有益的生物学功能[1]。因此，降低羊肉的饱和性脂肪含量，增加脂肪中CLA等功能性脂肪酸的比例，对于促进消费者健康具有重要意义。近些年有研究表明，乳脂中64%～78%的CLA是由反式油酸(TVA)经硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-CoA desaturase，SCD)脱氢生成的[2]，牛肉中86%的CLA是由TVA经SCD脱氢生成的[3]。也有研究表明，人体可以利用TVA合成CLA[4]。目前，关于CLA的内源生成途径在其他动物中研究较多，而在绵羊中研究较少。所以本试验将通过在绵羊饲粮中添加SCD的抑制剂(梧桐子油)及促进剂(罗格列酮)，分析其对绵羊背最长肌和皮下脂肪中脂肪酸的组成及含量的影响，来探讨CLA等功能性脂肪酸在绵羊组织中的内源合成机理，为生产富含CLA等功能性脂肪酸的羊肉提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验设计及饲粮

本试验按完全随机分组方式进行设计，将18只绵羊随机分成3组：对照组(C组)、梧桐子油组(W组)、罗格列酮组(L组)，每组6只，实行单栏(2.0 m×1.2 m)饲养。各组饲粮设计如下：1)C组饲喂基础饲粮+4.8%胡麻籽；2)W组饲喂C组饲粮+15 g/d梧桐子油；3)L组饲喂C组饲粮+8 mg/d罗格列酮。基础饲粮精粗比为60∶40。基础饲粮组成及营养水平见表1。基础饲粮脂肪酸组成及含量见表2。

1.3 饲养管理

试验开始前对羊舍及周边环境用聚维酮碘喷洒消毒，试验用具进行严格的清洗消毒。所有试验羊在试验开始前统一进行驱虫、注射疫苗。试验羊每天在07：00和17：00进行饲喂，自由饮水。试验期为50 d，包括过渡期10 d，预试期5 d，正试期35 d。W组的梧桐子油与饲粮充分混匀后进行饲喂；L组的罗格列酮于饲喂前进行投放(口服)。

1.4 样品采集及处理

饲养试验结束后，将所有试验羊拉到附近的屠宰场进行屠宰，屠宰前绵羊禁食12 h，自由饮水。绵羊宰杀放血后，采集背最长肌和皮下脂肪样品各100 g左右，迅速置于液氮中冷冻，待转移回实验室后于-20 ℃下保存，用于组织中脂肪酸组成及含量的测定。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of the diet:I(as potassium iodide)55 mg,Mn(as manganese sulfate)1 750 mg,Co (as cobalt chloride)25 mg,Se (as sodium selenite)22.5 mg,Fe (as ferrous sulfate)3 000 mg,Zn (as zinc sul-fate)2 000 mg,VA 400 000 IU,VD 30 000 IU,VE 3 000 IU。

2)粗蛋白质为实测值，其他均为计算值。CP was a measured value, while the others were calculated values.

1.5 测定指标及方法

1.5.1 基础饲粮中脂肪酸的组成及含量分析方法

准确称取0.5 g饲料样品放置于耐高温试管(带聚四氟乙烯材料的盖子)中；在饲料样品中准确加入1 mL无水甲醇和1 mL 2%氢氧化钠甲醇(将2 g氢氧化钠溶于100 mL含水不超过0.5%的甲醇中，混匀，该溶液应现用现配)和0.5 mL正己烷，旋紧盖子50 ℃水浴15 min，取出冷却后加入4 mL 10%盐酸甲醇(10 mL乙酰氯慢慢加入到100 mL无水甲醇中，混匀)，旋紧盖子于90 ℃下水浴2 h，中间要防止漏气，并且水浴过程中要轻微摇晃试管；水浴完毕后，取出冷却到室温，加入2 mL正己烷和15 mL蒸馏水，混匀，静置10 min；转移有机层于事先准备好的干净的10 mL容量瓶中，静置5 min，再加入1 g的无水硫酸钠进行干燥；最后吸取有机层进行气相色谱仪分析。

表2 基础饲粮、胡麻籽、梧桐子油中的脂肪酸组成及含量(占总脂肪酸比例)

1.5.2 梧桐子油中脂肪酸的组成及含量分析方法

准确吸取200 μL的梧桐子油放入10 mL试管中；取2 mL石油醚∶苯=1∶1的溶液于试管中；充分振荡混匀，取2 mL 0.4 mol/L氢氧化钾甲醇溶液(精确称取2.24 g氢氧化钾固体溶于100 mL甲醇中,混匀)于试管中；充分振荡混匀后沿试管壁加入8 mL蒸馏水，静置15 min；最后吸取有机层进行气相色谱仪分析。

1.5.3 背最长肌及皮下脂肪中脂肪酸的组成及含量分析方法

取100 mg样品加入到15 mL离心管中；加入2 mL 2%氢氧化钠甲醇溶液，于85 ℃水浴锅中水浴30 min；加入3 mL 14%三氟化硼甲醇溶液，于85 ℃水浴锅中水浴30 min；水浴完成后，等温度降到室温，在离心管中加入1 mL正己烷，振荡萃取2 min之后，静置1 h，等待分层；取上层清液100 μL，用正己烷定容到1 mL。用0.45 μm滤膜过膜后上机测试。

1.6 数据分析

试验数据经Excel 2003初步整理后，采用SAS 9.1统计软件中one-way ANOVA进行方差分析，多重比较采用Duncan氏法进行。P<0.05作为差异显著性的判断标准。

2 结果与分析

2.1 饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊背最长肌中脂肪酸组成及含量的影响

由表3可知，各组绵羊背最长肌中单不饱和脂肪酸(MUFA)含量和n-6/n-3差异不显著(P>0.05)，但与C组相比，L组背最长肌中饱和脂肪酸(SFA)的含量显著降低(P<0.05)，多不饱和脂肪酸(PUFA)含量及PUFA/SFA显著增加(P<0.05)。与C组相比，W组反-11油酸(trans-11 C18∶1)、反-9，12亚油酸(trans-9,12 C18∶2)的含量显著增加(P<0.05)，亚麻酸(C18∶3)(n-6)的含量显著降低(P<0.05)，对其他脂肪酸的含量没有显著影响(P>0.05)；L组trans-11 C18∶1、trans-9,12 C18∶2和顺-9,反-11共轭亚油酸(cis-9，trans-11 CLA) 的含量显著增加(P<0.05)，C18∶3(n-6)的含量显著降低(P<0.05)，对其余脂肪酸含量无显著影响(P>0.05)。与W组相比，L组trans-11 C18∶1和cis-9，trans-11 CLA的含量显著增加(P<0.05)，而癸酸(C10∶0)的含量显著降低(P<0.05)。

2.2 饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊皮下脂肪中脂肪酸组成及含量的影响

由表4可知，各组绵羊皮下脂肪中SFA、MUFA、PUFA含量及PUFA/SFA和n-6/n-3的差异均不显著(P>0.05)。与C组相比，W组皮下脂肪中花生烯酸(C20∶1)含量显著升高(P<0.05)，L组皮下脂肪中C10∶0、cis-9 C18∶1和花生三烯酸(C20∶3)(n-3)含量显著升高(P<0.05)，其余脂肪酸含量没有显著变化(P>0.05)。与W组相比，L组C10∶0、硬脂酸(C18∶0)、cis-9 C18∶1和C20∶3(n-3)的含量显著增加(P<0.05)，十一碳酸(C11∶0)、银杏酸(C13∶0)、十五碳酸(C15∶0)和C20∶1的含量显著降低(P<0.05)，且在L组皮下脂肪中未检测到顺-9,反-11共轭亚油酸(cis-12，trans-10 CLA)。

表3 饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊背最长肌中脂肪酸组成及含量的影响(占总脂肪酸比例)

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，肩标相同或不标注者表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表4 饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊皮下脂肪中脂肪酸组成及含量的影响(占总脂肪酸比例)

3 讨 论

3.1 绵羊饲粮中梧桐子油和罗格列酮添加量的确定

CLA存在于动物的肉制品及奶制品、海产品和植物性食品中，但它的含量和生物活性存在着较大的差异。具有较高生物活性的CLA主要来源于反刍动物产品中，且75%以上的是cis-9,trans-11 CLA[5]。由于CLA具有抗癌、抗动脉硬化、增强机体免疫力、减缓免疫系统副反应、预防肥胖病、改善肉品质和调节代谢等许多生理功能。所以，目前关于CLA的合成、来源以及如何提高动物产品中CLA的含量的研究备受关注。在反刍动物组织中CLA内源合成的重要底物是TVA。有研究表明，当反刍动物采食了富含C18∶3的饲料时，C18∶3进入瘤胃经过生物加氢作用产生中间体TVA，然后经乳腺等组织中的SCD去饱和后形成CLA，且78%的CLA是由TVA经SCD的脱氢去饱和作用合成的[6]。因此，本试验在绵羊的基础饲粮基础上添加4.8%的胡麻籽，就是为了增加内源合成CLA的前体物TVA的含量。

本试验选用梧桐子油作为SCD的活性抑制剂。本研究表明，梧桐子油中含有大量不饱和脂肪酸，其中主要包含22.83%的油酸(C18∶1)、27.81%的亚油酸(C18∶2)和23.22%的苹婆酸。研究报道，SCD1的活性和基因表达会受到饲粮中脂肪酸组成和饱和度的影响，饲粮中的SFA含量对组织中SCD1的活性具有升高的作用，而PUFA则相反，对其活性具有抑制作用[6]。Kay等[7]曾将富含苹婆酸的苹婆油作为SCD的活性抑制剂在奶牛饲养试验中运用，并得到较好的抑制效果。Griinari等[2]通过给产后200 d左右的泌乳奶牛真胃灌注10 g/d苹婆油，分析发现奶牛乳脂中的CLA主要是由TVA通过SCD内源合成的。由于苹婆油和梧桐子油中苹婆酸的含量接近，所以本试验用梧桐子油代替苹婆油，按绵羊体重计算应真胃灌注1.5 g/d的梧桐子油，由于本试验采用直接饲喂法，考虑到PUFA在瘤胃内的氢化可达到90%左右，因此本试验在绵羊饲粮中添加15 g/d富含苹婆酸的梧桐子油进行饲养试验。本试验选用罗格列酮作为SCD的活性促进剂，由于罗格列酮是噻唑烷二酮类胰岛素增敏剂药物，能明显增强靶组织对胰岛素的敏感性，具有抗胰岛素抵抗的作用。胰岛素是SCD基因转录高效促进剂，该激素对SCD的影响已在小鼠、牛、鸡、人的体内和体外试验中得到了证实[8]。有报道指出，给患有Ⅱ型糖尿病患者服用8 mg/d罗格列酮后，可以增加SCD的活性和基因表达[9]。为了不影响绵羊的健康状况，本试验在绵羊饲粮中添加8 mg/d罗格列酮进行饲养试验。

3.2 饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊生产性能的影响

绵羊饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮的研究表明，梧桐子油和罗格列酮对绵羊的初体重、末体重、平均日增重(ADG)和干物质采食量(DMI)等生产性能指标及屠宰率无显著影响[10]。其中梧桐子油组与前人的研究结果基本一致。有研究表明，在山羊饲粮中添加豆油或葵花油对DMI无显著影响，可能是因为各试验组饲粮的代谢能水平基本相同[11]。赵天章[1]在巴美肉羊饲粮中添加2.4%的鱼油、葵花油或二者混合油脂，结果显示对巴美肉羊的生产性能指标无显著影响。Ferreira等[12]在育肥绵羊饲粮中添加鱼油或鱼油与豆油的混合油脂对其DMI、ADG和末体重均无显著影响。本课题组育肥绵羊饲粮中添加梧桐子油虽然对其生产性能各指标的影响不大，但在数值上与C组相比，W组有所提高[10]，有可能是因为梧桐子油增加了饲料的适口性，使其采食量增加而导致的结果。罗格列酮作为胰岛素增敏剂药物添加在绵羊的饲粮中，对其生产性能指标无显著影响，但降低了饲料报酬，可能是由于罗格列酮降低了绵羊的血清葡萄糖含量，从而导致胰高血糖素分泌增加，进而促进脂肪的分解所致。目前，还未见到在绵羊饲粮中添加罗格列酮的相关报道。

3.3 饲粮中添加梧桐子油和罗格列酮对绵羊组织中脂肪酸含量的影响

动物脂肪酸组成受品种、屠宰年龄及营养等多种因素的影响，通过饲粮调控可改变动物组织中PUFA的含量，尤其是改变CLA在动物体组织中的沉积。反刍动物肉和奶及其制品是人类CLA的主要来源，在饲粮中添加富含PUFA的饲料是提高反刍动物产品中CLA含量的一个重要方法。有研究表明，在饲粮中添加富含PUFA的油脂饲料来提高反刍动物产品中CLA的含量是2种机制共同作用的结果：一种是增加了瘤胃内氢化合成CLA及组织内源合成CLA的底物；另一种是PUFA对组织中SCD基因的表达起到抑制作用，减少了TVA向CLA的转变，而底物增加效应高于PUFA对SCD基因表达的抑制效应。因此，在反刍动物饲粮中添加PUFA的油脂饲料可以使其产品中CLA含量升高[3，13]。本试验通过在绵羊饲粮中添加SCD的抑制剂和促进剂来探索CLA等功能性脂肪酸在绵羊组织中的内源合成机理具有重要意义。有研究表明，在奶牛饲粮中添加分别富含亚油酸、C18∶3和油酸的葵花油、胡麻油和菜籽油均可以提高其乳脂中TVA和CLA的含量[14]。在延边黄牛饲粮中补饲整粒亚麻籽和破碎亚麻籽均提高了其背最长肌、皮下脂肪、肌间脂肪中CLA的含量[6]。赵天章[1]在巴美肉羊饲粮中添加葵花油显著提高了组织中cis-9，trans-11 CLA和cis-12，trans-10 CLA的含量。陈雪君[15]在羊饲粮中添加豆油或玉米油都显著增加了TVA、cis-9，trans-11 CLA、cis-12，trans-10 CLA及CLA含量。富含苹婆酸的苹婆油可以提高细胞中TVA含量，但使其向cis-9，trans-11 CLA的转化率明显降低[16]。奶牛真胃灌注苹婆油可以抑制SCD活性，且使cis-9，trans-11 CLA的含量降低70%[17]。本试验添加梧桐子油后对背最长肌中trans-11 C18∶1和trans-9,12 C18∶2的含量显著由于梧桐子油增加了瘤胃内氢化合成CLA及其前体物TVA的含量，但由于梧桐子油中富含的苹婆酸是SCD的有效抑制剂，且之前试验结果也提高，对C18∶3(n-6)的含量显著下调，而对其他脂肪酸的含量无显著影响，这可能是显示梧桐子油可以有效抑制绵羊背肌中SCD的活性和基因表达，所以梧桐子油可以通过降低TVA向CLA的转化率从而阻断cis-9，trans-11 CLA含量的增加。本试验添加梧桐子油后对皮下脂肪中trans-11 C18∶1、cis-9，trans-11 CLA和cis-12，trans-10 CLA没有显著影响，可能是由于不同组织对脂肪酸的沉积不一致，也可能因为添加梧桐子油后对皮下脂肪中脂肪酸代谢相关酶基因表达没有产生影响(之前试验结果)有关。另外，本试验显示添加梧桐子油可以显著增加皮下脂肪中C20∶1的含量。罗格列酮是SCD的有效促进剂，可以通过提高SCD的基因表达使SFA生成MUFA，也可以将TVA转化生成cis-9，trans-11 CLA，所以本试验结果显示添加罗格列酮可以增加绵羊背最长肌中trans-11 C18∶1、trans-9,12 C18∶2、cis-9，trans-11 CLA、PUFA的含量及PUFA/SFA，并使其SFA含量降低；另外，罗格列酮降低了背最长肌中C18∶3(n-6)的含量，增加了皮下脂肪中C10∶0、cis-9 C18∶1和C20∶3(n-3)的含量，且在皮下脂肪中没有检测到cis-12，trans-10 CLA的含量。根据以上结果，猜测罗格列酮可能有提高n-3 PUFA和降低n-6 PUFA的作用，由于没有相关内容的研究，此猜测有待考证。

4 结 论

① 饲粮中添加梧桐子油增加了绵羊背最长肌中trans-11 C18∶1、trans-9,12 C18∶2的含量，降低了C18∶3(n-6)的含量，增加了皮下脂肪中C20∶1的含量。

② 饲粮中添加罗格列酮增加了绵羊背最长肌中trans-11 C18∶1、trans-9,12 C18∶2和cis-9，trans-11 CLA的含量，降低了C18∶3(n-6)的含量，增加了皮下脂肪中C10∶0、cis-9 C18∶1和C20∶3(n-3)的含量。

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