■王倩倩 樸香淑

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院 動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100193）

近年來，由于養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展，畜禽對(duì)能量水平需求增加，日糧中需額外添加油脂來滿足畜禽需要。但是，動(dòng)物并不能完全消化油脂，對(duì)于幼齡動(dòng)物而言，其消化道發(fā)育不完全，膽汁酸分泌不足，油脂不能完全乳化成乳糜微粒[1]，從而降低了日糧中油脂消化吸收效率，未乳化油脂又會(huì)導(dǎo)致幼齡動(dòng)物腹瀉，影響畜禽生產(chǎn)。同時(shí)，不同來源的油脂成分復(fù)雜，部分油脂（如棕櫚油）含有大量的飽和脂肪酸，動(dòng)物自身較難將其乳化形成乳糜微粒，導(dǎo)致油脂的消化吸收效率較低[2]。而外源添加乳化劑能有效促進(jìn)脂肪在動(dòng)物腸道內(nèi)形成乳糜微粒，增強(qiáng)其對(duì)脂質(zhì)的消化吸收效率[3]。

1 乳化劑溶血磷脂的概述

1.1 乳化劑分類

為了提高畜禽對(duì)脂肪的消化利用率，常在飼料中添加乳化劑。在飼料工業(yè)中，卵磷脂最先作為一種高效乳化劑被廣泛利用，1929年人工合成了食品乳化劑甘油單硬脂，1959乳化劑蔗糖脂肪酸酯被用作食品生產(chǎn)[4]。目前，乳化劑已廣泛應(yīng)用于飼料工業(yè)，磷脂類乳化劑是飼料工業(yè)中常用的乳化劑，苷酯類和膽汁酸鹽類乳化劑也常在飼料工業(yè)中使用。磷脂類乳化劑主要是指大豆磷脂和卵磷脂。大豆磷脂是大豆加工成大豆油時(shí)的副產(chǎn)物，在大豆中的含量不到5%，由甘油、脂肪酸和膽堿組成，在油脂和非極性溶劑中有較好的溶解度[5]，經(jīng)過真空干燥和脫色生產(chǎn)出呈黃色黏稠狀的大豆磷脂，大豆磷脂為復(fù)合物，其主要成分腦磷脂、肌醇磷脂和不飽和脂肪酸在機(jī)體中發(fā)揮重要作用，能夠促進(jìn)動(dòng)物生長，提高機(jī)體免疫性能并促進(jìn)機(jī)體發(fā)育。磷脂分子的脂肪酸基團(tuán)酯化成甘油，其具有親脂性；同時(shí)磷脂分子中含有親水基團(tuán)如膽堿和乙醇胺，因此又具有親水性[6]。

1.2 溶血磷脂的定義

溶血磷脂是一類表面活性較強(qiáng)的磷脂，能夠使紅細(xì)胞破裂。溶血磷脂通過磷脂酶A2的水解作用將磷脂的一條脂肪酸鏈水解去除，自然條件下細(xì)胞膜中存在的溶血磷脂僅占總脂類數(shù)量的很小一部分，其與磷脂相比更強(qiáng)的極性，使其可以在水環(huán)境下產(chǎn)生更小的微膠粒。通過酶解，溶血磷脂的易氧化不飽和雙鍵減少，穩(wěn)定性提高，因此在低pH 值、高溫以及高離子濃度環(huán)境中都具有良好的乳化穩(wěn)定性。溶血磷脂除從大豆等天然油料種子和蛋黃中分離提取外，也可以用酶解醇解等化學(xué)方法制備。具有促生長、抗氧化、提高脂類代謝、提高畜禽免疫能力等生物學(xué)功能。

1.3 溶血磷脂分類和性質(zhì)

溶血磷脂主要包括溶血磷脂酰膽堿（LPC）、溶血磷脂酸（LPA）、溶血腦磷脂（LPE）和溶血磷脂肌醇（LPI）。其中在蛋黃磷脂中的含量最高的是溶血磷脂酰膽堿[7]，它是氧化型低密度脂蛋白的主要成分，而低密度脂蛋白和氧化型低密度脂蛋白會(huì)引起內(nèi)皮功能紊亂。研究發(fā)現(xiàn)，溶血磷脂酰膽堿的會(huì)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性，使其變性并壞死。溶血磷脂酰膽堿還可激活血管內(nèi)蛋白激酶C 而進(jìn)一步氧化修飾低密度脂蛋白，使其生成氧化型低密度脂蛋白[8]。溶血磷脂酸主要來源于血小板，具有生長激素樣效應(yīng)，在各項(xiàng)細(xì)胞效應(yīng)中起重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。它主要通過細(xì)胞表面特異性的G蛋白偶聯(lián)受體發(fā)揮作用，促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂，誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞變化形態(tài)，還可誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞快速膜去極化[9]。

1.4 溶血磷脂制取和分離

1.4.1 溶血磷脂制取

磷脂酶和脂肪酶水解或醇解大豆磷脂是目前工業(yè)化生產(chǎn)溶血磷脂最常采用的生產(chǎn)工藝[10]。磷脂酶A1水解1-位?；?，磷脂酶A2水解2-位酰基。大豆磷脂用磷脂酶A1催化制備的溶血磷脂含量可達(dá)10%[11]。而通過無溶劑體系，磷脂酰膽堿用磷脂酶A2催化制備溶血磷脂酰膽堿的轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到95%[12]。該過程反應(yīng)速度快，作用部位精準(zhǔn)，反應(yīng)過程不需要附加條件，不會(huì)破壞磷脂的空間結(jié)構(gòu)。脂肪酶可通過水解或醇解制備溶血磷脂。醇解法有兩種方式：一種在溶劑體系中進(jìn)行，先將磷脂溶入溶劑正己烷中，再加入相應(yīng)的醇和脂肪酶反應(yīng)，以磷脂酰膽堿為原料，采用磷脂酶催化溶血磷脂酰膽堿轉(zhuǎn)化率可達(dá)98.3%[13]。另一種是不使用溶劑，而是將磷脂溶于低碳醇和乙醇中醇解制備[14]。該方法生產(chǎn)溶血磷脂副產(chǎn)物少并且易分離，轉(zhuǎn)化率高。

1.4.2 溶血磷脂分離提取

目前溶血磷脂的分離提取方法有柱層析法、高效液相法、有機(jī)溶劑法和超臨界萃取技術(shù)等。柱層析法分離操作簡單，但處理量小，所用溶劑有毒性，因此該方法的應(yīng)用較少[15]。高效液相色譜法分離效率高，檢測(cè)靈敏，但成本高[16]。溶血磷脂分離提取一般采用有機(jī)溶劑萃取法，利用各磷脂分子的不同溶解度在有機(jī)溶劑中分離[17]。超臨界流體萃取法是流體在超臨界狀態(tài)下轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N介于氣體和液體之間的狀態(tài)，在該狀態(tài)下，流體的黏度增加，對(duì)不同的磷脂分子的溶解性更強(qiáng)，分離效率更高[18]。

2 溶血磷脂的功能

2.1 參與細(xì)胞膜組成

磷脂是動(dòng)物細(xì)胞生物膜脂雙層結(jié)構(gòu)的重要組成部分，雖然溶血磷脂僅占細(xì)胞膜總脂質(zhì)的一小部分，但它們起著重要作用。磷脂是動(dòng)物細(xì)胞膜流動(dòng)性的調(diào)節(jié)劑，可以改變細(xì)胞膜的滲透性。當(dāng)常規(guī)膜在平衡狀態(tài)下接觸過量的溶血磷脂時(shí)，這些外源脂質(zhì)被整合到磷脂雙分子層中，降低了脂質(zhì)膜的?；溣行騾?shù)，膜的流動(dòng)性增加[19]，因此更具滲透性。溶血磷脂也可以嵌入細(xì)胞膜中的膽固醇之中，利用液化增強(qiáng)膜的流動(dòng)性，從而降低血管粥樣化的發(fā)生率[20]。同時(shí)，體外試驗(yàn)也證實(shí)，溶血磷脂乳化體系在高溫和低或高離子濃度環(huán)境下都有良好穩(wěn)定性，乳化形成的油脂顆粒直徑更小[21]。

2.2 重要的信息因子

溶血磷脂不僅是細(xì)胞膜磷脂合成的代謝產(chǎn)物，也是重要的細(xì)胞間信號(hào)因子。研究最深入的兩種溶血磷脂是溶血磷脂酸LPA 和1-磷酸鞘氨醇S1P，它們通過同源G蛋白偶聯(lián)受體發(fā)出信號(hào)，激活多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑，LPA在這些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的基礎(chǔ)上調(diào)控細(xì)胞各項(xiàng)生理活動(dòng)產(chǎn)生一系列重要的細(xì)胞反應(yīng)，包括細(xì)胞增殖、黏附、遷移和形態(tài)分化等[22]。

2.3 調(diào)節(jié)脂類代謝，防止相關(guān)疾病

溶血磷脂能調(diào)節(jié)脂肪代謝，預(yù)防脂肪肝，它能維持體內(nèi)膠體溶液穩(wěn)定性，清除堆積在心腦血管壁和肝臟的膽固醇，并清除其他部分沉積物，改善血液供氧循環(huán)[23]。溶血磷脂在肝臟中可以與膽固醇和蛋白質(zhì)一起構(gòu)成脂蛋白來轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪，使肝內(nèi)脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)到肝外，供其它組織利用，從而達(dá)到清除肝內(nèi)沉積脂肪和促進(jìn)肝細(xì)胞再生的作用。磷脂酰膽堿能參與高密度脂蛋白合成，為膽固醇轉(zhuǎn)化成膽固醇脂提供底物并激活卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶，維持載脂蛋白的穩(wěn)定[24]。溶血磷脂也可以通過乳化作用將膽固醇乳化為極細(xì)的顆粒，這種固醇顆?？芍苯油高^血管壁，有利于機(jī)體吸收利用[25]。

3 溶血磷脂的應(yīng)用

3.1 溶血磷脂在仔豬上的應(yīng)用

早期斷奶仔豬由于消化器官發(fā)育不成熟，內(nèi)源性乳化劑膽汁和脂肪消化吸收的多種酶分泌不足，導(dǎo)致斷奶仔豬對(duì)日糧中脂肪的消化吸收效率低。而溶血磷脂作為優(yōu)質(zhì)的外源乳化劑，可以乳化日糧中的脂肪，提高動(dòng)物對(duì)脂肪和脂溶性維生素的消化，降低腹瀉，提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)幼畜生長[26]。

3.1.1 溶血磷脂對(duì)仔豬生長性能的影響(見表1)

表1 乳化劑對(duì)斷奶仔豬生長性能的影響(%)

表1 列出了部分乳化劑對(duì)斷奶仔豬生長性能的影響，日糧中添加適宜劑量的溶血磷脂或卵磷脂時(shí)，斷奶仔豬的平均日增重（ADG）可顯著提高，提高幅度與乳化劑的類型、添加量以及飼料中油脂類型有關(guān)。

由表1 可以看出，關(guān)于日糧中添加乳化劑對(duì)斷奶仔豬作用效果報(bào)道不一，在能量缺乏組日糧中添加0.1%溶血磷脂能夠顯著提高斷奶仔豬ADG 和飼料轉(zhuǎn)化效率[27]。此外，Danek 等[34]研究發(fā)現(xiàn)，含有動(dòng)物油脂的日糧中添加溶血磷脂可以顯著提高仔豬ADG，但是對(duì)飼料轉(zhuǎn)化效率沒有影響。然而有研究表明，在含有豆油的日糧中添加大豆磷脂并不能提高斷奶仔豬的生長性能[33]，這可能與乳化劑的類型以及日糧中的油脂類型有關(guān)。Wieland 等[35]研究表明，不同類型的乳化劑對(duì)促進(jìn)機(jī)體中長鏈脂肪酸的吸收效果不一，而動(dòng)物油脂多為中長鏈脂肪酸，動(dòng)物自身難以消化吸收，而溶血磷脂作為優(yōu)良的乳化劑，加速中長鏈脂肪酸分解為短鏈脂肪酸，從而有利于動(dòng)物消化吸收，而植物油脂多為短鏈脂肪酸，動(dòng)物自身消化吸收效率高，從而溶血磷脂的乳化作用未完全發(fā)揮，因此在試驗(yàn)中并未觀察到有益效果。

3.1.2 溶血磷脂對(duì)仔豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響

溶血磷脂對(duì)改善豬的營養(yǎng)物質(zhì)消化率，尤其是對(duì)提高能量的消化率有一定作用。早期斷奶仔豬體內(nèi)的胃蛋白酶和各種胰酶活性下降[36]，而斷奶后日糧中添加溶血磷脂可增加消化酶的分泌并擴(kuò)大酶與底物的有效接觸面積[37]，也可形成膠束和脂質(zhì)體，攜帶脂溶性營養(yǎng)物質(zhì)通過細(xì)胞膜[38]，同時(shí)刺激蛋白通道的活性激活短桿菌肽A 通道，增加通透性和通道的平均維持時(shí)間[39]，Xing 等[28]在含5%豬油的斷奶仔豬日糧中添加0.02%溶血磷脂后發(fā)現(xiàn)，干物質(zhì)的消化率提高了5.21%，脂肪、總能和蛋白質(zhì)消化率分別提高了10.6%、2.74%和7.21%。Jones 等[40]發(fā)現(xiàn)在仔豬日糧中添加溶血磷脂脂肪利用率增加了3.46%，提高了仔豬生長性能，生長性能的改善可能與營養(yǎng)物質(zhì)消化率提高有關(guān)。除此之外，溶血磷脂還能降低豬的脂肪酸表觀回腸末端消化率（AID）及C14∶0 和C18∶2 的全腸道表觀消化率（ATTD）[41]。

3.1.3 溶血磷脂對(duì)仔豬免疫性能的影響

溶血磷脂能提高機(jī)體免疫力，幫助仔豬克服應(yīng)激。溶血磷脂能增加血漿中免疫球蛋白濃度，Zheng等[42]在未斷奶仔豬日糧中添加溶血磷脂，血漿中IgG 含量提高了2.65%。細(xì)胞膜上的磷脂與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)，免疫細(xì)胞膜流動(dòng)性改變可引起膜上酶和受體功能的改變，因此膜上磷脂的變化會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞免疫功能的改變。Perrin 等[43]研究表明溶血磷脂膽堿與多種抗原共同免疫時(shí)可起佐劑作用，誘導(dǎo)體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答。早期仔豬斷奶腹瀉、應(yīng)激使得小腸的絨毛高度降低，隱窩深度增加，降低了仔豬小腸對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，仔豬發(fā)育受阻。在仔豬日糧中添加0.1%溶血磷脂，十二指腸絨毛高度提高15.69%，空腸絨毛高度提高13.19%[42]，小腸絨毛高度的提高改善了仔豬的消化能力，降低了飼養(yǎng)成本。

3.2 溶血磷脂在母豬上的應(yīng)用

繁殖母豬生產(chǎn)性能的優(yōu)劣直接影響?zhàn)B豬效益，我國豬場(chǎng)仍然存在母豬生產(chǎn)性能差的問題，如不發(fā)情、延遲發(fā)情、發(fā)情不明顯和泌乳少等[44]。而在哺乳期間，母豬經(jīng)常采用自由采食，以取得最佳泌乳量和維持體況。但是，對(duì)于高產(chǎn)母豬，自由采食仍無法滿足其對(duì)高養(yǎng)分的需要，導(dǎo)致母豬動(dòng)用體內(nèi)組織儲(chǔ)備，體重?fù)p失嚴(yán)重，從而縮短母豬使用年限[45]。因此，采食量的提高以及產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)的改善對(duì)母豬生產(chǎn)性能至關(guān)重要。脂肪是最有效的能量來源，在日糧中添加脂肪可有效提高日糧的能量濃度，但直接添加脂肪會(huì)導(dǎo)致母豬采食量和能量利用率降低，因此，可以考慮在日糧中添加乳化劑來提高能量利用效率。研究表明，添加乳化劑溶血磷脂可使母豬哺乳期間體重?fù)p失降低21.69%，背膘損失降低17.48%，并顯著提高哺乳母豬乳中乳脂和乳糖含量、總抗氧化能力和乳中免疫球蛋白水平[46]。此外，添加乳化劑硬脂酰乳酸鈉使母豬哺乳期間體重?fù)p失降低.92%，背膘損失顯著降低，粗蛋白、鈣和磷的消化率顯著提高，哺乳期第11 d 的乳脂、蛋白質(zhì)和總固體濃度顯著提高，第11 d 乳脂肪球的平均直徑顯著降低[37]。本實(shí)驗(yàn)室對(duì)溶血磷脂在哺乳母豬日糧中的應(yīng)用也做了相關(guān)研究，結(jié)果表明，在哺乳母豬日糧中添加0.1%溶血磷脂復(fù)合物可顯著降低其背膘損失和血清中甘油三酯含量，并顯著提高其營養(yǎng)物質(zhì)消化率和乳汁、血清中免疫球蛋白含量，此外，其所產(chǎn)仔豬生長性能也顯著提高。溶血磷脂提高哺乳母豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率的原因是溶血磷脂可以提高脂質(zhì)的消化吸收并擴(kuò)大酶的有效作用面積[47]，同時(shí)它可以通過誘導(dǎo)蛋白質(zhì)通道形成的改變和增加離子交換來增強(qiáng)進(jìn)入細(xì)胞膜的營養(yǎng)交換[48]。

3.3 溶血磷脂在肉雞上的應(yīng)用

幼禽由于胃腸道的發(fā)育不完善，膽汁分泌不足，不能有效利用日糧中的脂類。在日糧中添加溶血磷脂可以提高肉雞對(duì)脂肪的消化吸收能力，并調(diào)節(jié)脂肪代謝，提高脂質(zhì)消化機(jī)能，和對(duì)飽和脂肪酸的消化利用能力。

3.3.1 溶血磷脂對(duì)肉雞生長性能的影響

日糧中添加溶血磷脂對(duì)肉雞ADG、ADFI 和FCR的影響如表2 所示。由表2 可知，溶血磷脂的作用效果與添加類型和添加量有關(guān)。在一定范圍內(nèi)，日糧中添加大豆磷脂、溶血磷脂，可顯著提高肉雞的ADG、ADFI 和FCR，且提高幅度隨添加量的增加而增加。王若軍等[49]利用改性濃縮大豆磷脂替代肉仔雞日糧中的豆油，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)替代比例達(dá)100%時(shí)對(duì)肉仔雞生長性能無不良影響。但Zampiga 等[50]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0.1%溶血磷脂并不能提高肉仔雞21 日齡和42 日齡重。試驗(yàn)結(jié)果的差異可能與肉雞品種、年齡、磷脂的組成和添加量以及試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間等有關(guān)。溶血磷脂對(duì)肉雞生長性能的改善作用可能是由于其能顯著提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率，促進(jìn)脂質(zhì)的吸收，改善腸道健康。

表3 列出了溶血磷脂對(duì)肉雞的綜合作用效果，表明適量溶血磷脂的促生長作用可能還與其對(duì)肉雞的臟器指數(shù)、免疫功能、血液生化指標(biāo)的作用效果有關(guān)。

3.3.2 溶血磷脂肉雞脂肪代謝的影響

溶血磷脂作為天然乳化劑，能夠促進(jìn)肉雞膽汁的分泌和脂肪的乳化，從而有助于肉仔雞對(duì)脂類的消化吸收。研究表明，大豆磷脂能調(diào)控機(jī)體脂質(zhì)代謝，降低血清中膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白的含量，并提高高密度脂蛋白的含量[60]。肉仔雞體脂的沉積絕大多數(shù)來源于肝臟，而脂肪組織的發(fā)育則取決于血漿中能利用的甘油三酯的水平[63]。楊燁等[64]在日糧中添加1.8%大豆磷脂可提高肌內(nèi)脂肪含量，這表明在肉雞生長階段，添加磷脂能提高胸肌和腿肌重量，提高肉雞的瘦肉率。脂肪酸合成酶在動(dòng)物體脂生成和沉積中發(fā)揮重要作用，它能緩慢調(diào)控脂肪酸的合成，蘋果酸酶和脂肪酸合成酶等脂肪酸合成酶的含量和合成速度與不同營養(yǎng)水平和激素狀態(tài)下的動(dòng)物肝臟合成脂肪酸的速度相關(guān)。如表3所示，隨著溶血磷脂的添加，肉仔雞肝臟的蘋果酸酶和脂肪酸合成酶的表達(dá)量逐漸增加，脂肪合成基因表達(dá)的上調(diào)也可能與雞肝臟脂肪代謝的增強(qiáng)有關(guān)。

表2 乳化劑對(duì)肉雞生長性能的影響(%)

表3 乳化劑對(duì)家禽的綜合作用效果

4 小結(jié)

目前在飼料工業(yè)中各類乳化劑產(chǎn)品層出疊現(xiàn)，但由于乳化劑制備方式的不同和動(dòng)物胃腸道的特殊性，有些乳化劑產(chǎn)品在畜禽生產(chǎn)中并沒有顯著效果，而溶血磷脂作為一種優(yōu)質(zhì)乳化劑日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。飼料中添加溶血磷脂可以提高畜禽的生長性能，促進(jìn)畜禽腸胃對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝，但其深層的作用機(jī)理仍有待研究。