日粮添加不同植物油对育肥猪维生素D代谢的影响

张 晶，魏 芳，田程程，马姝雯，张国华，卢建雄

（西北民族大学 生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030）

利用日粮调控体组织组成是改善猪肉感官品质及营养价值的重要途径。不同脂肪库脂肪细胞的发育、遗传控制及对营养物质的代谢存在差异。在脂肪生成途径中，日粮脂肪酸可以直接合成或转化为其他脂肪酸合成脂肪，并作为许多核受体的配体，调控组织能量代谢相关基因的表达，从而影响脂肪生成。动物脂肪沉积包括利用日粮能量物质从头合成和利用饲料来源的脂肪酸合成2条途径，日粮添加脂肪酸组成不同的植物油，可以改变IMF含量、脂肪酸组成及n-6/n-3脂肪酸的比值[1]，但对脂溶性维生素D（VitD）及其代谢的影响，以及VitD在此过程中发挥的作用尚不清楚。

近年来研究表明，VitD作为营养和激素类物质，不仅调节钙磷代谢，而且在调节免疫功能、抑制肿瘤生长、调节细胞分化等方面也发挥着重要作用。VitD主要储存于人和动物脂肪组织中，其含量与脂肪沉积能力相关[2]。动物机体内多种酶参与VitD的代谢。VitD代谢过程中，在肝脏经25-羟化酶CYP2R1和CYP27A1作用转变成25(OH)D3，并在肾脏由1α羟化酶CYP27B1催化进一步羟化为VitD的生物活性形式1,25(OH)2D3；而24-羟化酶CYP24A1可继续羟化25(OH)D3和1,25(OH)2D3生成24,25(OH)2D3和1,24,25(OH)2D3，最终分解为水溶性钙酸排出体外[3]。

人类及动物脂肪组织均表达CYP2R1、CYP27A1、CYP27B1、CYP24A1和CYP2J2等细胞色素P450酶。CYP27A1在内脏脂肪的表达高于皮下脂肪，与肥胖者及体瘦者其他组织相比，体瘦者皮下脂肪组织中CYP2J2和CYP27B1的表达水平最高，在不同群体或不同部位脂肪组织中降解酶CYP24A1的表达没有差异[4]。Malmberg等首次报道在脂肪细胞脂滴中检测到VitD及其代谢产物25(OH)D3和1,25(OH)2D3[5]，VitD可能参与脂滴聚合和脂肪沉积，人的内脏脂肪VitD含量比皮下脂肪高20%。由此可见，VitD对脂肪组织代谢及脂肪沉积具有调控作用，并可能存在脂肪组织部位的差异[6]。因此，本试验通过在日粮中添加脂肪酸组成不同的植物油替代部分碳水化合物，研究其对生长育肥猪血浆和皮下脂肪组织、背最长肌VitD含量及代谢酶的影响，探讨VitD在脂肪酸调控猪脂肪生成中可能发挥的作用。

1 材料与方法

1.1 试验动物与饲粮

选择健康状况良好、体重相近的杜洛克猪×大白猪×长白猪54头，随机分为3组。参照我国《猪饲养标准》（NY/T 65-2004）配制基础日粮。在基础日粮的基础上，分别用4.5%菜籽油（富含亚油酸）和4.5%混合植物油（菜籽油∶亚麻油=1∶1，富含α-亚麻酸和亚油酸）替代7%淀粉组成菜籽油和混合油2个试验日粮。日粮配方组成及营养成分见文献[7]。各组日粮消化能、粗纤维、粗蛋白及钙磷含量基本相等。饲养试验在甘肃省榆中县瑞源农业科技有限公司完成，预试期7 d，对照组和试验组均饲喂基础日粮；正试期42 d，自由采食，自由饮水。

1.2 样品采集

饲养试验结束时，空腹称重，前腔静脉采集10 ml血液于EDTA抗凝管，混匀后室温静置30 min，1 000*g离心10 min制备血浆，-20℃保存。各试验组随机选取5头猪屠宰，迅速采取皮下脂肪组织和背最长肌组织，用预冷的PBS冲洗后，液氮冻存。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 VitD含量测定 血浆和组织样品初步处理后送江莱生物科技有限公司（上海），采用高效液相色谱法检测VitD含量。所用色谱柱：C18柱，4.6 mm×50 mm，2.7 μm；流动相：0.05%甲酸+5 mmol/L甲酸铵甲醇溶液；流速：0.40 ml/min；柱温：40℃；进样量：20 μl；DAD检测器：激发波长360 nm，发射波长440 nm。

1.3.2 VitD代谢酶测定 将组织样剪碎，按1∶9的质量体积比加入PBS后置于玻璃匀浆器，冰上充分研磨，反复冻融进一步裂解组织细胞后，将匀浆液于1 000*g离心10 min，取上清。按照ELISA试剂盒（江莱生物，上海）使用说明书检测血浆和组织匀浆上清液VitD代谢酶水平。

1.4 数据统计与分析

试验数据应用SPSS 20.0软件进行处理，采用One-Way ANOVA进行单因素方差分析，多重比较采用最小显著极差法（LSD）。结果用平均值±标准差表示，以P＜0.05作为差异显著性判断标准。

2 结果

2.1 不同植物油对猪血浆和组织VitD含量的影响

不同植物油对猪血浆、皮下脂肪组织和背最长肌VitD含量的影响如表1所示。与对照组相比，日粮添加混合油显著降低猪血浆、皮下脂肪组织和背最长肌VitD的含量（P＜0.05）；添加菜籽油显著降低皮下脂肪组织和背最长肌VitD的含量，但对血浆VitD含量有提高的趋势，且显著高于添加混合油（P＜0.05）；菜籽油组与混合油组相比，脂肪组织和背最长肌VitD含量均无显著差异（P＞0.05）。由此可见，日粮添加不同植物油显著影响血浆及组织VitD含量。

2.2 不同植物油对猪皮下脂肪组织VitD代谢酶活性的影响

日粮添加植物油对猪皮下脂肪5种VitD代谢酶的活性影响如表2所示。与对照组相比，饲喂添加菜籽油日粮后，猪皮下脂肪中CYP2J2和CYP27A1活性显著提高（P＜0.01），CYP2R1活性显著降低（P＜0.01），但对CYP27B1活性未见显著影响（P＞0.05）；添加混合油日粮显著提高猪皮下脂肪中CYP2J2活性（P＜0.01），而CYP27B1、CYP2R1和CYP27A1的活性降低（P＜0.05）；菜籽油组和混合油组皮下脂肪CYP24A1活性与对照组相比均无显著差异（P＞0.05）。此外，菜籽油组与混合油组相比，皮下脂肪CYP2J2活性增加，而CYP27A1活性显著降低（P＜0.01）。

2.3 不同植物油对猪背最长肌中VitD代谢酶的影响

日粮添加植物油对猪背最长肌中5种VitD代谢酶的活性影响如表3所示。与对照组相比，饲喂添加菜籽油的日粮后，猪最背长肌中CYP24A1、CYP2J2和CYP27A1的活性显著提高（P＜0.01），CYP2R1活性显著降低（P＜0.01），但对CYP27B1活性未见显著影响（P＞0.05）；添加混合油日粮显著提高猪背最长肌中CYP2J2活性（P＜0.01），而CYP27B1、CYP2R1和CYP27A1活性降低（P＜0.05），但对CYP24A1活性未见显著影响。

表1 不同植物油来源对猪不同部位VitD含量的影响

表2 不同植物油对猪皮下脂肪组织VitD代谢酶的影响 单位：pg/ml

表3 不同植物油对猪背最长肌VitD代谢酶的影响 单位：pg/ml

3 讨论

多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids,PUFA）是人和动物重要的能量来源，参与转录调节和细胞内信号传导等多种细胞过程。n-3 PUFA和n-6 PUFA通过不同的生物学效应影响白色脂肪组织的发育和功能，且n-6 PUFA与n-3 PUFA比例不同，对动物产生不同的影响[8]。菜籽油富含亚油酸，而亚麻油富含α-亚麻酸。按照菜籽油和亚麻油脂肪酸含量测定结果[9]，配制了n-6 PUFA∶n-3 PUFA约为1∶1的混合油添加日粮和n-6 PUFA∶n-3 PUFA约为4∶1的菜籽油日粮，以研究n-6 PUFA和n-3 PUFA组成不同的植物油对猪VitD代谢及脂肪沉积的影响。本研究发现，菜籽油和亚麻油组成的混合油显著降低猪血浆、皮下脂肪和背最长肌VitD的含量。添加菜籽油虽然对血浆VitD含量没有明显影响，但显著降低皮下脂肪和背最长肌VitD的含量。VitD及其代谢与脂肪组织功能密切相关，血清VitD水平随肥胖程度或体重的变化而发生变化，血清VitD水平与体脂含量呈明显的负相关，肥胖者血清VitD水平明显低于非肥胖者[10]。与此一致，在前期研究中，生长育肥猪饲喂菜籽油日粮及混合油日粮时，猪背最长肌肌内脂肪含量分别提高了19.25%和20.11%[7]，与VitD含量的变化相反。Gol等[11]也发现了亚油酸能够通过体内代谢途径提高猪肉肌内脂肪含量。

亚油酸（Linoleic acid,LA）和α-亚麻酸（α-Linolenic acid,ALA）是哺乳动物不能合成、必须由饲料供给的必需脂肪酸。ALA在体内合成二十二碳六烯酸（DHA）、二十碳五烯酸（EPA）等n-3 PUFA的前体物质，而LA是合成花生四烯酸等n-6 PUFA的主要前体物质。研究发现，给高糖高脂引起的肥胖大鼠补充n-3 PUFA能够明显改善胰岛素敏感性，降低血脂浓度[12]。n-6 PUFA可通过增强低密度脂蛋白受体在肝脏中的表达，降低血清胆固醇水平，促进动物生长发育[13]。亚油酸通过抑制肝脏中脂类合成、提高脂类分解效率，减少脂肪沉积[13]。

人类及动物脂肪组织均表达各种细胞色素P450酶，本研究在育肥猪皮下脂肪和背最长肌中均检测到VitD代谢酶的表达，CYP2J2和CYP27B1表达量最高，而CYP2R1表达量最低。在皮下脂肪中，CYP2J2和CYP27B1将25(OH)D3转化为活性1,25(OH)2D3的表达减少，且在体重减轻后，CYP24A1表达会相对增加[14]。本研究添加不同植物油，皮下脂肪和背最长肌中CYP2J2表达增加，而CYP2R1表达降低，富含亚油酸日粮增加了皮下脂肪和背最长肌CYP27A1表达，而饲喂富含α-亚麻酸日粮降低了CYP27A1表达。研究表明，增加膳食n-3 PUFA摄入可以减少脂肪聚集，抑制肥胖发生。用富含n-6 PUFA的高脂饲料喂养母鼠会导致哺乳幼崽的白色脂肪组织增生和肥大，而摄入富含n-3 PUFA的鱼油则能减少脂肪积累[15]。因此，添加不同植物油，因其不饱和脂肪酸的不同，调控VitD代谢酶表达差异。

通过添加不同植物油改变日粮不饱和脂肪酸组成，调控育肥猪皮下脂肪组织和背最长肌中VitD代谢酶表达，从而影响VitD含量，调节脂肪生成，且VitD调控不同部位脂肪生成可能存在差异，但多不饱和脂肪酸如何通过VitD调控猪脂肪生成尚有待深入研究。