共軛亞油酸與乳脂合成

共軛亞油酸與乳脂合成

共軛脂肪酸（cla）是18碳二烯酸空間和位置異構(gòu)體的總稱。生物醫(yī)學(xué)研究結(jié)果表明,CLA具有特異性生物保健功能,包括抗癌、調(diào)節(jié)脂肪代謝、抗動脈硬化、抗糖尿病和參與免疫調(diào)節(jié)等作用(Bauman,2001)。美國NRC(1996)已把CLA列為唯一具有抗癌作用的動物源脂肪酸。牛奶乳脂是人類的主要CLA來源。CLA有許多異構(gòu)體(Sehat等,1998),包括功能很強(qiáng)的cis9,trans11CLA和trans10,cis12CLA。盡管trans-10,cis-12CLA異構(gòu)體在乳脂中含量低,但是對營養(yǎng)分配和脂肪代謝的調(diào)節(jié)作用最強(qiáng),具有抗肥胖(Park等,1999)和抗糖尿病的作用(Ryder等,1999)。因此,研究CLA與乳脂合成代謝的關(guān)系,探索通過飼料營養(yǎng)措施生產(chǎn)CLA功能牛奶,不僅能提高牛奶營養(yǎng)學(xué)價值、改善牛奶品質(zhì),而且也能為人類健康保健提供新的途徑和產(chǎn)品。1飽和脂肪酸與飽和酶奶牛乳脂CLA主要有3個來源:①不飽和脂肪酸在瘤胃氫化形成中間產(chǎn)物-CLA經(jīng)乳腺吸收;②瘤胃不飽和脂肪酸(UFA)氫化中間產(chǎn)物transC18∶1經(jīng)組織去飽和酶生成;③日糧外源添加CLA直接進(jìn)入乳腺組織。其中,乳腺組織利用trans11C18∶1通過硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)內(nèi)源合成CLA是乳脂CLA的主要來源,占2/3以上(Corl等,2000)。2乳脂降低可使能量在乳蛋白和缺少在奶牛日糧中添加外源性的CLA影響牛奶的成分。圍產(chǎn)期和泌乳早期奶牛日糧添加CLA有利于改善奶牛體內(nèi)能量平衡狀況和分配模式,乳脂降低可使能量在乳蛋白和乳糖合成中重新分配。添加CLA降低乳脂的同時,能增加乳及乳蛋白的產(chǎn)量(Bernal-Santes等,2001)。Giesy等(1999)研究結(jié)果表明,泌乳早期奶牛日糧添加瘤胃保護(hù)CLA可使產(chǎn)奶量提高6%;放牧奶牛日糧添加保護(hù)CLA后乳脂降低,但乳蛋白含量增加10%,產(chǎn)奶量提高13%。3cis9-cla對乳脂合成的影響Loor等(1998)給奶牛24h灌注CLA,首次發(fā)現(xiàn)可使奶牛乳脂分泌減少,真胃灌注50g/dCLA可導(dǎo)致奶牛乳脂下降52%。隨著真胃trans10,cis12CLA灌注量的增加,可明顯改變?nèi)橹舅岬慕M成(Baumgard等,2001)。利用相對分析純的CLA異構(gòu)體,通過4d真胃灌注tran10,cis12CLA可使乳脂含量和產(chǎn)量分別降低42%和44%;但當(dāng)灌注cis9,trans11CLA(占干物質(zhì)采食量0.05%)時對乳脂沒有影響(Baumgard等,2000)。其它的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),cis8,trans10CLA也可能抑制乳脂合成(Chouinard等,1996)?？煽闯鯟LA或其代謝產(chǎn)物trans10位雙鍵具有抑制乳脂合成的作用。CLA降低乳脂合成的機(jī)制是多方面的,可能涉及減少FA從頭合成,減少長鏈FA的攝入,增加脂肪分解速率或上述過程同時發(fā)生,但具體機(jī)制并不完全清楚。當(dāng)給日糧中添加100g/dCLA混合物后(1d)發(fā)現(xiàn),FA從頭合成和去飽和作用均降低(Loor等,1998),通過分析乳脂F(xiàn)A組分,約80%的FA降低是因從頭合成降低而致(Baumgard等,2000)。CLA影響飽和脂肪酸與單不飽和脂肪酸(SFA/MUFA)的比例,尤其對反映Δ-9去飽和酶活性的一些脂肪酸對的影響明顯,奶牛采食5d(50～100g/d)CLA混合物后,乳中C14∶1/C14∶0,C16∶1/C16∶0及cis9C18∶1/C18∶0比例均降低,因此,可看出CLA尤其是trans10,cis12CLA異構(gòu)體可降低Δ-9去飽和酶活性,也可能包括對FA的酯化和三酰甘油合成的影響。4cla調(diào)節(jié)脂肪代謝的分子機(jī)制4.1表現(xiàn)為cis12cla表達(dá)的基因表達(dá)CLA能夠抑制脂肪細(xì)胞的生長、分化和基因表達(dá)(Park等,1997),Peterson等(2003)研究結(jié)果表明,高精料日糧條件下,乳中trans10,cis12CLA濃度的增加與脂肪酸合成(ACC,FAS)、攝取和轉(zhuǎn)運(FABP)、去飽和(SCD)以及三酰甘油合成(FACL,GPAT,AGPAT)有關(guān)酶基因mRNA的表達(dá)豐度降低(P<0.05)之間存在相關(guān)性,同時,trans10,cis12CLA也可能與這些酶基因的轉(zhuǎn)錄活性和協(xié)同作用有關(guān)。4.2非酯化脂肪酸相關(guān)的檢測CLA改變脂肪代謝可能的機(jī)制有:①改變胰島素的敏感性和葡萄糖的耐受性(Houseknecht等,1998),誘導(dǎo)脂肪分解。如奶牛每天飼喂10g的cis9,trans11CLA或trans10,cis12CLA,4d后,盡管血漿非酯化脂肪酸的水平增加,但對血漿葡萄糖和胰島素的水平?jīng)]有變化。②CLA可轉(zhuǎn)化為細(xì)胞脂,增加線粒體脂肪酸的氧化,從而減少脂肪酸向三酰甘油酯的轉(zhuǎn)化。③抑制脂肪生成脂肪酸,如亞油酸、花生四烯酸和由花生四烯酸衍生形成二十烷酸的形成。磷脂是細(xì)胞代謝關(guān)鍵物質(zhì),花生四烯酸等其它脂肪形成脂肪酸不足,會減少三酰甘油酯的酯化以及向磷脂的轉(zhuǎn)化,同時也可能減少脂類第二信使(如前列腺素PGJ2)的合成,從而調(diào)節(jié)脂肪的合成。5與特定cla異構(gòu)體的mfd的關(guān)系乳脂降低綜合癥(MFD)是奶牛生產(chǎn)中的制約因素。有關(guān)MFD目前已有好幾種理論解釋,一些學(xué)者對此作了比較詳細(xì)的概括(Bauman等,2001;Doreau等,1999;王吉峰等,2003),其中具有代表性的有:乙酸缺乏理論(Allen,1951;Balch等,1955)、β-OH-丁酸不足理論(VanSoest等,1959)、VB12/甲基-丙二酸理論(Frobish等,1977b)、葡萄糖-胰島素理論(McClymont等,1962;Jenny等,1974)、反式脂肪酸理論(Davis等,1970)和生物氫化理論(Bauman等,2000a),但上述的幾種理論仍不能完全解釋MFD。最近的研究結(jié)果表明,MFD與反式脂肪酸,尤其與特定CLA異構(gòu)體有關(guān)。Moore等(2004)在泌乳奶牛日糧中添加不同濃度瘤胃保護(hù)的CLA異構(gòu)體混合物(5.4%的t8,c10CLA;6.3%的c9,t11CLA;7.9%的t10,c12CLA)后1周內(nèi),明顯引起MFD,乳脂率和乳脂肪產(chǎn)量下降40%～50%。隨著分析方法的改進(jìn)和分析技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在逐步證實MFD主要與乳脂中特定CLA異構(gòu)體有關(guān),其中trans10,cis12CLA是乳脂降低有效的抑制劑。Baumgard等(2000b)在隨后的比較研究中發(fā)現(xiàn),trans10,cis12CLA能顯著降低乳脂分泌,奶牛真胃每天灌注3.5gtrans10,cis12CLA能有效降低乳脂25%,灌注4dtrans10,cis12CLA異構(gòu)體后能使乳脂含量降低40%。trans10,cis12CLA是亞油酸在瘤胃代謝的中間產(chǎn)物,正常情況下乳中tran10,cis12CLA的含量低(<0.06%總FA)(Bauman等,2000a),但高淀粉低有效纖維日糧能提高該異構(gòu)體的含量。盡管trans10,cis12CLA對乳脂具有明顯的抑制效果,但該異構(gòu)體并不能完全解釋MFD。cis8,trans10CLA也可能具有抑制作用(Chouinard等,1999;Baumgard等,2000b),同時瘤胃生物氫化過程中其它的FA中間產(chǎn)物也可能具有抑制作用。因此通過與trans10,cis12CLA類比,氫化過程中形成的18碳共軛二烯酸,包括γ-亞麻酸(cis6,trans10,cis12和trans10,cis12,cis15)cis9雙鍵異構(gòu)化,都有可能成為乳脂合成有效的抑制劑。6日糧營養(yǎng)措施調(diào)控乳脂cla合成的研究,將成為未來牛奶營養(yǎng)和飲品的重點,為未來科學(xué)提供