付亞楠 譯自,September 2018:1~1唐彩琰 審
典型的西方飲食中缺乏ω-3多不飽和脂肪酸(Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids,n-3 PUFA),尤其是二十碳五烯酸 (Eicosapentaenoic Acid,EPA,20:5n-3)和二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid,DHA,22:6n-3),而富含ω-6多不飽和脂肪酸(Omega-6 Polyunsaturated Fatty Acids,n-6 PUFA),尤其是亞油酸(Linoleic Acid,LA,18:2n-6)。DHA是由亞麻酸(Linolenic Acid,LNA)先轉(zhuǎn)化為EPA,EPA再進一步代謝才生成DHA(圖1)。然而,這一過程中使用的去飽和酶對于n-3和n-6途徑是相同的,因此當飲食中LA/LNA的比值較高時,DHA的合成速率會受到限制。據(jù)報道,在典型的西方飲食中,LNA向長鏈n-3 PUFA的轉(zhuǎn)化速率最高為4%,這顯示了LA/LNA比值在必需脂肪酸(Fatty Acids,F(xiàn)A)供應方面的重要性。
對于n-3 PUFA的健康益處及其對心血管疾病、糖尿病、癌癥、阿爾茨海默病、癡呆癥抑郁癥、視網(wǎng)膜和神經(jīng)發(fā)育以及免疫功能的影響已有大量報道。n-3 PUFA的這些潛在健康優(yōu)勢提高了人們對這些必需FA消費的興趣。含有n-3 PUFA的油脂主要來自海洋資源,如魚類、貝類和微藻(Microalgae,MA)。像鱈魚這樣瘦肉豐富的魚在肝臟中儲存脂肪,而像鮭魚這樣脂肪豐富的魚在肉中儲存脂肪。由于品種間存在大量差異,如新陳代謝、食物和生長條件等,魚類之間脂肪的含量和構(gòu)成會有所不同例如,鱈魚肝油中EPA的含量高于DHA,金槍魚油中DHA的含量高于EPA。因此,并非所有來源的n-3 PUFA都會提供數(shù)量相同或構(gòu)成相同必需FA。由于西方飲食中禽肉和豬肉的消費比例失衡,因此這種海生動物油似乎是增加人類飲食中n-3 PUFA水平的一個具有吸引力的途徑。歐洲食品安全局建議,一種宣稱含有ω-3來源的食物,其含量必須超過0.30 g/100 g,或高水平ω-3含量超過0.60 g/100 g,并根據(jù)營養(yǎng)推薦量攝入(成年男性2 g/d)。近年來,作為日常消費品,含有n-3 PUFA的乳制品、肉制品及家禽產(chǎn)品等受到了相當大的關注。然而,消費者的接受度和價格是畜牧業(yè)面臨這一變化時的最大挑戰(zhàn)。
n-6∶n-3的推薦比值小于4,但當前的動物產(chǎn)品中該比值在10~15之間。商業(yè)上,家禽和豬的日糧中通常含有動物或者植物源性脂肪,其與其他成分一起提供保持動物健康和生產(chǎn)所推薦的能量需求。動物日糧中使用的脂肪類型很大程度上取決于成本,但也受其他因素如區(qū)域可用性、適口性、消化率和性能表現(xiàn)的影響。FA的構(gòu)成很少成為選擇飼喂脂肪類型的決定因素。然而,日糧中添加n-3 PUFA不僅與其在動物產(chǎn)品中的富集有關,而且對豬和家禽都有一定的健康益處,這可能會促使我們在配制日糧時更多地考慮飼料中FA的構(gòu)成?;谥参锏娘暳显先鐏喡樽逊?油可用于支持動物飼料中n-3型FA的富集。然而,亞麻籽中的LNA需要經(jīng)過延伸和去飽和才能生成EPA和DHA,而這一過程在動物上是受限的。因此,在日糧中補充富含DHA的成分得到廣泛關注,因為DHA是n-3型FA從頭合成途徑的最終產(chǎn)物。魚油是日糧中DHA的良好來源,但是這些原料固有的低氧化穩(wěn)定性可以引起動物產(chǎn)品的腐臭味。富含DHA的MA的異養(yǎng)生產(chǎn)研究進展可能為動物日糧中補充n-3 PUFA提供一個有吸引力的機會。在海洋環(huán)境中,MA是魚類食物中n-3 PUFA的天然來源,因此是這些必需FA更直接的日糧來源。
本綜述將討論增加日糧中DHA含量對動物的生長性能、產(chǎn)蛋量、繁殖力、后代性能、免疫力和骨骼參數(shù)的潛在益處,其中特別關注了MA產(chǎn)品。此外,本文還將考慮與增加脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物暴露相關的可能風險,其可能會對動物的生產(chǎn)力以及動物產(chǎn)品的感官品質(zhì)和有效期產(chǎn)生不利的影響。
所有的動物都需要用于維持和生產(chǎn)的能量,因此脂肪在日糧中是必不可少的,它可以增加飼料的能量濃度來滿足動物的需要。除了提供能量之外,就飽和度和鏈長而言,脂肪的來源也會在構(gòu)成上有所不同,而這些會影響其功能。日糧中的長鏈PUFA對促進動物的最佳健康度、發(fā)育和生長是必不可少的。在這方面,消化和營養(yǎng)的吸收是一個令人感興趣的領域。有研究指出,n-3 PUFA可以增強仔豬對葡萄糖的吸收。這種改善與腸道組織中n-3 PUFA含量的增加、5'腺苷單磷酸激活蛋白酶(5'Adenosine Monophosphateactivated Protein Kinase,AMPK)的活性以及大量的2型葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白 (Glucose Transporter Type 2,GLUT2)和鈉依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1(Sodium-dependent Glucose Transporter 1,SGLT1)等葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白有關。在大鼠中,n-3 PUFA已經(jīng)被證明可以上調(diào)AMPK,而AMPK是細胞內(nèi)能量狀態(tài)的關鍵感受器。其一旦被激活,AMPK可以增加小鼠GLUT2向刷狀緣的易位,增強葡萄糖的攝入。有可能通過這種機制,飼喂含更高水平n-PUFA日糧的動物的生長性能得到提高。
有多項研究探討了富含n-3 PUFA的日糧對動物生長性能的影響。Ribeiro等給21~35日齡的肉雞飼喂7.4%的DH Gold(源自裂殖壺菌MA,Novus公司)。結(jié)果顯示,在不影響采食量的情況下,與對照組相比,飼喂補充DHA日糧組的增重顯著增加了195 g(22%)。盡管DHA對增重有很大影響,DHA處理組可將飼料轉(zhuǎn)化率(Fee Conversion Ratio,F(xiàn)CR)提高26%,但沒有達到顯著水平。Ribeiro等后續(xù)的一項研究中,在標準粗蛋白(Crude Protein,CP)日糧(21%)或低CP日糧(17%)中添加7.4%DHA Gold,飼喂21~35日齡的肉雞。與不添加DHA的標準CP日糧相比,在21日齡和35日齡時,標準CP日糧中添加DHA Gold分別顯著提高了增重(為188 g和319 g)、采食量(為145.2 g和251 g),并降低了FCR(為57%和44%)。然而,試驗沒有發(fā)現(xiàn)低CP日糧中添加DHA Gold對動物的影響。盡管如此,應該注意的是,飼喂低CP日糧家禽的表現(xiàn)顯著好于飼喂標準CP日糧的家禽,這可能是由于其含有合成氨基酸,并增加了從玉米中獲取的能量。研究還指出,與對照組相比,添加DHA Gold的飼料顆粒具有更好的完整度,這也許導致了更多的采食量以及增重。然而,其他研究也發(fā)現(xiàn)飼喂MA對肉雞的生長性能沒有影響。
在最近的一項研究中,Konieczka等通過改變?nèi)占Z中魚油/亞麻籽油和玉米油的水平來給肉雞飼喂高(育雛期為43.1;育成期為62.2;育肥期為51.1)和低(育雛期為1.0;育成期為0.7;育肥期為0.5)n-6∶n-3比值的日糧,且同時添加50 mg/kg或300 mg/kg的維生素E。在1~9日齡時,與高FA比值相比,低FA比值降低了家禽的體重;而添加更高水平的維生素E對體重有改善作用,其與FA的比值無關。排除維生素E的影響,飼喂低FA比值日糧的家禽的FCR顯著更低。在9~42日齡時,F(xiàn)A比值和維生素E的水平對家禽的末重沒有影響,但飼喂低FA比值的家禽的FCR在數(shù)值上更低(約8%)。其他研究表明,低n-6∶n-3比值對肉雞的生長性能沒有負面影響。然而,在這些研究中,這一比值并不像之前的研究那么低,這或許解釋了為什么有些研究報道了低FA比值的負面影響,因為n-6型脂肪酸在家禽中也具有重要功能。因此,這可能表明在日糧中通過MA補充高濃度的DHA時,需要考慮在日糧中保留一些植物油以保證n-6型脂肪酸的平衡。
Wei等發(fā)現(xiàn),為生長豬飼喂含MA源性DHA(7.5% Trevera, Novus International)的日糧可以通過增加肌肉IGF-1的表達和胰島素受體的激活來增強肌肉蛋白的合成,這可能表明補充n-3 PUFA與改善生長性能有關。在56 d試驗的最后4周期間,添加2.5%和5.0%MA對豬的增重和FCR均有數(shù)值上的改善。MA還增加了腰部和皮下脂肪中的DHA水平。然而,Marriott等稱,與對照組相比,給豬飼喂含0.5%或1.0%MA的開食料(0~21 d)和含0.09%或0.18%MA的生長料(22 d~42 d)對其飼料消耗量、ADG或FCR均沒有影響。后一項試驗中,MA的包合率低得多,這也許解釋了為什么其對生長性能的影響不明顯。然而,這一包合率足以顯著引起肌肉中DHA含量的線性增加。分別與飼喂0.06%和0.60%MA的豬相比,在其屠宰前25 d飼喂1.6%MA(18% DHA)改善了豬的增重和FCR。然而,處理組對豬的胴體重、瘦肉產(chǎn)量和pH沒有影響。研究還顯示,脂肪激素、瘦素的表達隨著DHA包合率的增加而顯著增強。瘦素的作用是降低采食量以應對脂肪細胞數(shù)量的增加,盡管豬的增重和FCR的改善表明處理組對采食量沒有影響。相反,de Tonnac和Mourot發(fā)現(xiàn)飼喂0.9%、1.9%或3.7%的MA(DHA Gold,DSM)對14~22周齡豬的生長性能沒有影響。這些研究表明,為豬和家禽飼喂DHA有潛在的性能改善優(yōu)勢。然而,更重要的是,它們表明當依照上述研究中的水平添加時,增加n-3 PUFA的水平以及伴隨增加的潛在氧化應激不會對生長性能產(chǎn)生負面影響。盡管如此,考慮到日糧中n-6 PUFA的重要性,在降低n-6∶n-3比值時仍需謹慎。□□
(待續(xù))