崔 海 王加啟* 李發(fā)弟 卜登攀 哈斯額爾敦 劉慶生 周凌云

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室，北京 100193)

乳脂中飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)的比例分別為65% ～70%、30%左右和5%以內(nèi)，不飽和脂肪酸含量較低的原因為反芻動物瘤胃對飼糧中不飽和脂肪酸具有強烈氫化作用，70% ～100%十八碳脂肪酸以硬脂酸形式進(jìn)入小腸，乳脂中一部分油酸由乳腺中硬脂酰輔酶A去飽和酶去飽和硬脂酸形成。奶牛乳脂十八碳脂肪酸是從血液直接吸收而來。通過十二指腸灌注十八碳脂肪酸可提高血液中相應(yīng)脂肪酸含量［1－2］，而灌注后其提高程度有所差異，并且對其他類型脂肪酸含量有抑制作用［2－4］。因此，研究奶牛維持需要情況下血液中十八碳脂肪酸含量相互影響程度較為重要。另外血液中十八碳脂肪酸，特別是十八碳不飽和脂肪酸含量的提高對降低血糖、膽固醇，調(diào)節(jié)血脂有重要作用［5－6］，但血液中PUFA含量的提高使血脂受到自由基的危害，會提高機體患炎癥、癌癥和動脈粥樣硬化等疾病的發(fā)生率［7－8］。因此，本試驗?zāi)M十八碳脂肪酸(C18∶0、C18∶1、C18∶2、C18∶3)在荷斯坦奶牛典型乳脂中的組成，研究十八碳脂肪酸對泌乳奶牛血液脂肪酸組成、血脂代謝和抗氧化指數(shù)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

選擇5頭經(jīng)產(chǎn)并安裝永久性瘤胃瘺管和十二指腸瘺管的荷斯坦奶牛［泌乳日齡(140±7)d］作為試驗動物。

1.2 試驗飼糧

根據(jù)中國農(nóng)業(yè)行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)2004年版奶牛營養(yǎng)需要配制(NY/T 34—2004)試驗飼糧，飼糧精粗比為 50∶50(表 1)。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(DM basis) %

1.3 試驗設(shè)計

采用5×5拉丁方試驗設(shè)計，5個試驗處理分別為:十二指腸灌注［154 g/(d·頭)C18∶0+216 g/(d·頭)C18∶1+18 g/(d·頭)C18∶2+12 g/(d·頭)C18∶3］(處理 1)、［154 g/(d·頭)C18∶0+216 g/(d·頭)C18∶1+18 g/(d·頭)C18∶2］(處理 2)、［154 g/(d·頭)C18∶0+216 g/(d·頭)C18∶1+12 g/(d·頭)C18∶3］(處理3)、［154 g/(d·頭)C18∶0+18 g/(d·頭)C18∶2+12 g/(d· 頭)C18∶3］(處 理 4)、［216 g/(d·頭)C18∶1+18 g/(d·頭)C18∶2+12 g/(d·頭)C18∶3］(處理 5)(表 2)。

1.4 灌注脂肪酸的種類及數(shù)量

通過模擬荷斯坦奶牛典型十八碳脂肪酸組成［9］，確定不同處理脂肪酸組合及灌注量(表2)。

1.5 試驗日程安排

預(yù)試期為10 d，正試期每期試驗21 d，其中前7 d為清水灌注，是為了使奶牛排除上一期灌注的干擾，8～21 d灌注脂肪酸乳化液。

1.6 動物飼養(yǎng)與管理

從預(yù)試期開始飼喂基礎(chǔ)飼糧，日飼喂2次(07:30和19:30)，自由飲水。日擠奶2次(05:00和17:00)。

1.7 灌注液的配制及灌注操作

將20 g/(d·頭)穩(wěn)定劑(黃原膠:海藻酸鈉=3∶1，W/W)及水放入攪拌桶中，同時加熱并攪拌，使穩(wěn)定劑和脂肪酸溶解并混合均勻。當(dāng)混合液溫度上升至80℃時保持恒溫，再加入20 g/(d·頭)乳化劑(Tween80)攪拌30 m in。將混合液在均質(zhì)機中進(jìn)一步制成性狀穩(wěn)定的乳化液(均質(zhì)壓力為25 MPa)，制得乳化灌注液4℃下保存?zhèn)溆?。將各處理灌注液通過蠕動泵灌注進(jìn)奶牛十二指腸，每日晨飼時開始持續(xù)灌注20～22 h/(d·頭)，不灌注時奶牛自由活動。

1.8 樣品采集與分析測定

1.8.1 干物質(zhì)采食量的計算

記錄每日每頭牛采食量和剩料量，每期最后3 d每日采集TMR料和剩料樣品，測定干物質(zhì)含量，計算出每頭牛每日干物質(zhì)攝入量。

1.8.2 乳樣采集與分析

日平均產(chǎn)奶量采用了每期最后3 d的平均值，用乳成分自動分析儀測定乳脂率、乳蛋白質(zhì)率、乳糖率和總固形物率。

表2 不同處理脂肪酸灌注劑量Table 2 Infused amounts of fatty acids in different treatments of the experiment

1.8.3 血樣采集與分析

每期試驗的最后1 d，在晨飼后3 h采集血液后分離制作血清和血漿，將血漿管置于3 000 r/min、4℃下離心15 m in分離血漿;將血清管在室溫下靜置30min后在4℃冰箱過夜，然后在3 000 r/min、4℃下離心15 m in分離血清。分離后血漿和血清于－70℃保存待測血漿脂肪酸組成、血清生化指標(biāo)［游離脂肪酸(NEFA)、總甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白－膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白－膽固醇(LDL-C)］和血清氧化指標(biāo)［丙二醛(MDA)、總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(T-SOD)、維生素E］，血清生化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)測定由美國貝克曼－庫爾特公司產(chǎn)的全自動生化分析儀測定。血漿脂肪酸組成使用氣相色譜儀并參考Palmquist等［10］的方法測定。

1.9 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Excel初步處理后，數(shù)據(jù)用SAS V8.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用PROC M IXED模塊進(jìn)行方差分析，數(shù)據(jù)為最小二乘均數(shù)，顯著性水平為P＜0.05，采用Tukey方法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果

2.1 十二指腸灌注十八碳脂肪酸對奶牛血液脂肪酸組成和含量的影響

與處理1相比，處理4血液中C18∶1含量降低了 46.38%(P ＜0.10)，C18∶3 和 PUFA 含量分別提高32.60%和 7.96%(P ＜0.05)。處理 2血液中 C18∶3 含量顯著下降 51.96%(P ＜0.05)，處理3對血液中C18∶2含量無顯著差異(P＞0.05)，處理2和處理3對血液中其他長鏈脂肪酸含量均沒有顯著影響(P ＞0.05)。

2.2 十二指腸灌注十八碳脂肪酸對奶牛血液生化指標(biāo)及抗氧化指標(biāo)的影響

由表4可知，與處理1相比，處理2和處理3分別降低血液中TG含量32.14%和54.17%，但差異不顯著(P＞0.05)。各處理間 NEFA、TG、TC、HDL-C、LDL-C含量及 HDL-C/TC差異均不顯著(P＞0.05)。由表5可知，灌注不同飽和碳鏈脂肪酸對血液MDA含量、T-AOC、T-SOD活性、維生素E含量的影響均沒有顯著差異(P＞0.05)，而與處理1相比，處理4使血液過氧化指數(shù)(IP)提高9.87%(P ＜0.05)。

3 討論

3.1 十二指腸灌注十八碳脂肪酸對奶牛血液脂肪酸組成的影響

十二指腸灌注不同組成模式脂肪酸對血液脂肪酸含量的影響有所差異。有研究表明，十二指腸灌注C18∶1游離脂肪酸250 g/(d·頭)使血液中 C18∶1 含量提高 182.06%［2］，灌注 C18∶3 游離脂肪酸40 g/(d·頭)即可使血液中C18∶3含量提高154.47%［11］，本試驗灌注結(jié)果與前人試驗結(jié)果相一致。同時本試驗顯示，灌注處理4使血液中C18∶3含量顯著提高，說明C18∶3對血液的影響程度有可能高于C18∶1，并有競爭現(xiàn)象。C18∶3是必需脂肪酸，體內(nèi)含量很少且無法合成，需由外源途徑獲得。十二指腸灌注C18∶3游離脂肪酸可提高血脂和乳脂中 C18∶3 含量，降低 C18∶2/C18∶3 比例，有利于機體健康［12］。

表3 不同處理對奶牛血液脂肪酸組成和含量的影響Table 3 Effects of duodenal infusion of different18-carbon fatty acid m ixtures on composition of fatty acids in plasma of lactating dairy cow s %

表4 不同處理對奶牛血液生化指標(biāo)的影響Table 4 Effects of duodenal infusion of different18-carbon fatty acid m ixtures on the blood biochem ical indices of lactating dairy cows

表5 不同處理對血液抗氧化指標(biāo)的影響Table 5 Effects of duodenal infusion of different18-carbon fatty acid m ixtures on the antioxidant indices in serum of lactating dairy cows

由于瘤胃內(nèi)水解及氫化作用，飼糧途徑添加的十八碳脂肪酸主要以C18∶0形式到達(dá)小腸［13］，與灌注不飽和脂肪酸相比，灌注C18∶0對血液中C18∶0 含量提高程度較低［14］。有研究表明，十二指腸灌注460 g C18∶0可使血液中C18∶0含量提高76μmol/L，提高幅度低于十二指腸灌注490 g C16∶0 和 400 g C18∶1，分別提高血液中相應(yīng)脂肪酸含量 186 和 151 μmol/L［15］。機體對外源C18∶0吸收程度較低的原因可能為內(nèi)源途徑攝入C18∶0已滿足機體需要。當(dāng)十二指腸灌注C18∶0含量從170 g/(d·頭)提高至350 g/(d·頭)時，反而使脂肪酸消化率從73%下降至45%［16］。

3.2 十二指腸灌注十八碳脂肪酸對奶牛血液生化指標(biāo)的影響

有研究表明，外源添加C18∶0不會顯著提高或降低血液中 TC含量［17］;添加高水平 C18∶1使血液中LDL-C和TC含量顯著降低，而HDL-C含量和 HDL-C/TC 顯著升高［17－18］;C18∶2 和 C18∶3作為必需脂肪酸對于人體和動物機體具有多種功能，包括降低血液中LDL-C含量。飼糧添加富含不飽和脂肪酸的不同油料籽實(膨化大豆、粉碎雙低油菜籽和帶絨全棉籽)均使血液中 TC、TG、HDL和LDL含量顯著高于對照組［19］。但不同飽和碳鏈脂肪酸對血脂代謝的作用程度與外源添加量有密切關(guān)系，奶牛飼糧中，添加高水平(7.3%和11.7%)的富含C18∶1的向日葵種子均提高了血液中 TC含量(P＜0.05)，但添加水平較低時(4.5%)對血液中 TC 含量沒有影響［20］。十二指腸灌注高劑量紫蘇油亞麻酸［160 g/(d·頭)］線形降低血液中TC含量［11］。本試驗為保證奶牛干物質(zhì)采食量不受負(fù)面影響，不同飽和碳鏈脂肪酸總量控制在400 g/(d·頭)，并且灌注劑量模擬荷斯坦奶牛典型乳脂組成。因此不同飽和碳鏈脂肪酸灌注劑量與其他試驗相比均較低，這有可能是處理間血液生化指標(biāo)差異不顯著的原因。

3.3 十二指腸灌注十八碳脂肪酸對奶牛血液抗氧化指標(biāo)的影響

與SFA和MUFA相比，PUFA使機體血液和牛乳較易發(fā)生氧化(尤其是自發(fā)氧化)，最終導(dǎo)致酸敗［21］。IP值是衡量機體過氧化程度的指數(shù)，而SOD作為一種重要的抗氧化酶，能夠催化超氧陰離子自由基(O－2)成為H2O2，血液中IP值的升高使T-SOD值降低［22］。有研究表明，飼喂富含C18∶3飼糧血液中 IP值顯著高于富含 C18∶2飼糧［23］，十二指腸增量灌注C18∶3使乳脂中SOD值呈二次線性下降，MDA值呈二次線性升高［12］，說明C18∶3具有較高的過氧化趨勢，本試驗亦顯示隨著血液中C18∶1的撤去，C18∶3含量升高，IP值顯著高于其他處理(P＜0.05)，但其他處理間抗氧化指標(biāo)沒有差異?？赡茉驗楸驹囼灩嘧18∶3含量較低。

4 結(jié)論

①奶牛十二指腸灌注十八碳脂肪酸組合［154 g/(d·頭)C18∶0+216 g/(d·頭)C18∶1+18 g/(d·頭)C18∶2+12 g/(d·頭)C18∶3］作為對照組，撤去 12 g/(d·頭)C18∶3 使血液中C18∶3含量顯著下降;撤去216 g/(d·頭)C18∶1不僅使血液中C18∶1含量下降46%，同時 C18∶3含量和PUFA含量均顯著上升;而撤去154 g/(d·頭)C18∶0和18 g/(d·頭)C18∶2 對血液中脂肪酸含量均沒有顯著影響。

②奶牛十二指腸灌注不同組成模式十八碳脂肪酸對血液生化指標(biāo)影響均不顯著。雖然血液中C18∶3含量提高使血液IP值顯著升高，但對血液中其他抗氧化指標(biāo)沒有顯著影響。

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