添加油籽實(shí)及苜蓿對(duì)奶牛乳脂肪酸共軛亞油酸代謝的影響

添加油籽實(shí)及苜蓿對(duì)奶牛乳脂肪酸共軛亞油酸代謝的影響

牛奶脂肪是由脂肪酸組成的最復(fù)雜的脂肪。目前，它含有400多種脂肪酸，其中10種是重要的。最近的研究表明乳制品中存在的不飽和脂肪酸尤其是共軛亞油酸(conjugatedlinoleicacid,CLA)具有抗癌并減少心血管疾病發(fā)生的功能。CLA廣泛存在于動(dòng)、植物食品中?？傮w上看,動(dòng)物性食品尤其是反芻動(dòng)物來源的食品,其CLA含量明顯高于植物性食品。反芻動(dòng)物源性食品是人類膳食中CLA的主要來源。因此,開發(fā)高CLA牛奶具有廣闊的市場(chǎng)前景。牧草對(duì)奶牛乳脂中CLA含量具有十分重要的影響。一般來說,與飼喂配合日糧或貯存粗料相比,青綠牧草可提高乳脂中CLA含量。Kelly等發(fā)現(xiàn),全部營(yíng)養(yǎng)來自優(yōu)質(zhì)牧草的奶牛乳脂CLA含量是飼喂配合飼料奶牛的2倍。飼喂未加工籽實(shí)對(duì)乳脂中CLA含量影響很小,與之對(duì)照,當(dāng)精料補(bǔ)充料包含加工過的全脂籽實(shí)后,乳脂CLA含量可顯著增加(P<0.05)。Chouinard等給奶牛分別補(bǔ)飼17.5%的粉碎生大豆、膨化大豆、微粉化大豆和烘烤大豆,乳脂中CLA的含量分別為3.0、8.9、7.0和6.0mg/g總脂肪酸(totalfattyacids,TFA)。不同的加工處理方式可能改變了大豆脂肪酸在瘤胃中的釋放速度和比例。本試驗(yàn)通過日糧調(diào)控提高了乳脂肪酸中CLA和其他多不飽和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacids,PUFA)的含量,并從中探討了其代謝機(jī)理。1材料和方法1.1荷斯坦牛奶試驗(yàn)選擇體重500~550kg,產(chǎn)奶量17~20kg/d,2~3胎,產(chǎn)犢日期、體質(zhì)外貌接近,健康無疾病的泌乳前期荷斯坦奶牛9頭,試驗(yàn)于2004年6~10月在石家莊欒城國(guó)富奶牛場(chǎng)進(jìn)行。1.2斯坦牛奶分組采用3×3拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì),選擇泌乳前期荷斯坦奶牛9頭,分為3組,每組3頭。3個(gè)試驗(yàn)階段各為30d,每階段前5d為預(yù)試期,后25d為試驗(yàn)期,最后1周為采樣期。1.3精料的飼料利用奶牛日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1和表2。精粗比為1∶1。精料的飼喂方法:按每頭奶牛每產(chǎn)3kg奶飼喂1kg混合精料,另外再加3kg維持料。奶牛進(jìn)行單槽飼喂,每天09:00、13:00和21:00上槽喂料,擠奶。1.4乳樣、飼料和糞樣的采集與分析血樣采集:每階段采樣期內(nèi)最后2d晨飼前頸靜脈無菌采血,每頭牛采血25mL,轉(zhuǎn)速為2500r/min離心制備血清,血清樣品于-20℃冷凍保存。預(yù)混料成分:碘100mg/kg,鐵3000mg/kg,銅2000mg/kg,錳2500mg/kg,鋅8000mg/kg,硒60mg/kg,鈷20mg/kg,VA600000IU,VD100000IU,VE4000IU。Premixcontent:I100mg/kg,Fe3000mg/kg,Cu2000mg/kg,Mn2500mg/kg,Zn8000mg/kg,Se60mg/kg,Co20mg/kg,VA600000IU,VD100000IU,VE4000IU.乳樣采集與分析:每階段采樣期內(nèi)第1、3、5天記錄產(chǎn)奶量,每天收集3次奶樣,根據(jù)每次產(chǎn)奶量多少按比例混合均勻,用于乳成分的測(cè)定。乳蛋白、乳脂率、乳糖、非脂固形物等指標(biāo)采用河北省三鹿集團(tuán)的FT120牛乳成分分析儀測(cè)定。乳脂肪酸成分用美國(guó)AgilentGC分析儀測(cè)定,色譜柱為100mSP-2560毛細(xì)管柱,采用恒壓升溫程序測(cè)定,檢測(cè)器為FID,樣品經(jīng)提取脂肪后進(jìn)行甲酯化,進(jìn)樣1μL,采用外標(biāo)-內(nèi)標(biāo)聯(lián)合法測(cè)定。飼料樣品及糞樣采集:采用四分法分別采集粗飼料和精飼料樣品測(cè)定飼料中的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量。每階段采樣期內(nèi)收集最后2d的共6次糞樣按比例混合,并加入10%硫酸用以保存氨氮,密封,在冰箱中冷凍保存?zhèn)溆?按照酸不溶灰分法測(cè)定消化率。1.5數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析所有數(shù)據(jù)均采用SAS軟件包進(jìn)行方差分析。2結(jié)果與分析2.1各組乳蛋白含量比較各組采食量及乳樣測(cè)定結(jié)果見表3。由表3可見,試驗(yàn)組采食量比對(duì)照組均有不同程度的提高,但差異不顯著(P>0.05)。產(chǎn)奶量各組間差異不顯著(P>0.05),但試驗(yàn)組產(chǎn)奶量比對(duì)照組均有所提高,亞麻籽組產(chǎn)奶量最高,比對(duì)照組提高了1.5kg/d。乳脂率亞麻籽組與對(duì)照組差異顯著(P<0.05),其他各組間差異不顯著(P>0.05)。乳蛋白含量各組間差異不顯著(P>0.05),但試驗(yàn)組有提高乳蛋白含量的趨勢(shì)。同列肩注不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。下同。Inthesamecolumn,valueswithdifferentsmalllettersuperscriptsmeandifference(P<0.05),valueswithdifferentcapitallettersuperscriptsmeandifference(P<0.01),valueswithsamelettersuperscriptsmeannodifference(P>0.05).Thesameasbelow.2.2中性洗滌纖維消化率由表4可見,蛋白質(zhì)表觀消化率試驗(yàn)組均高于對(duì)照組,大豆組消化率高于亞麻籽組。粗脂肪消化率試驗(yàn)組均低于對(duì)照組,亞麻籽組消化率最低。試驗(yàn)組中性洗滌纖維消化率比對(duì)照組略有降低,但差異不顯著(P>0.05)。亞麻籽油和豆油中含有較高含量的高不飽和脂肪酸,抑制了纖維的消化吸收,從試驗(yàn)結(jié)果可以看出各試驗(yàn)組中性洗滌纖維消化率有不同程度的下降。試驗(yàn)組酸性洗滌纖維消化率比對(duì)照組有所提高,其中亞麻籽組與對(duì)照組差異極顯著(P<0.01)。2.3亞麻籽添加量對(duì)大豆膽固醇含量的影響由表5可見,血清尿素氮含量各試驗(yàn)組比對(duì)照組顯著降低(P<0.05)。膽固醇含量對(duì)照組最高,各試驗(yàn)組比對(duì)照組均顯著降低了膽固醇含量(P<0.05),添加亞麻籽降低膽固醇的效果好于大豆。從表5中可以看出各組間高密度脂蛋白含量相近,高密度脂蛋白(HDL)含量各試驗(yàn)組比對(duì)照組略有提高,差異不顯著(P>0.05)。各試驗(yàn)組均降低了低密度脂蛋白(LDL)的含量,但差異不顯著(P>0.05),可能與亞麻籽中含量豐富的C18∶3在體內(nèi)的代謝有關(guān)。2.4大豆添加不同種類大豆和乳脂中3-5.3脂肪酸含量的變化由表6可見,各組乳脂中CLA含量依次為7.08、10.18和12.01mg/gTFA,亞麻籽組和大豆組乳脂中CLA比對(duì)照組提高了44%和70%;C18∶2含量比對(duì)照組提高了23%和85%;C18∶3含量依次為1.55、4.62和4.52mg/gTFA,比對(duì)照組提高了198%和193%;CLA和C18∶2含量大豆組最高,對(duì)照組最低。乳脂中C18∶1、CLA和C18∶3含量試驗(yàn)組顯著高于對(duì)照組(P<0.01)。由表7可見添加油料籽實(shí)后單不飽和脂肪酸(monounsaturatedfattyacids,MUFA)含量和PUFA含量各試驗(yàn)組比對(duì)照組均有極顯著的增加(P<0.01),大豆組含量最高。添加大豆提高乳脂中不飽和脂肪酸含量的效果好于亞麻籽。由表8可知,添加油料籽實(shí)后各試驗(yàn)組去飽和指數(shù)均高于對(duì)照組(P<0.01),不飽和脂肪酸在瘤胃的氫化受到了抑制。3討論3.1亞麻籽殼的天然保護(hù)作用如前所述,各試驗(yàn)組乳脂含量均沒有下降,苜蓿的添加、亞麻籽殼的保護(hù)作用及加熱處理使油脂的釋放速度降低,緩沖了不飽和脂肪酸對(duì)瘤胃微生物發(fā)酵作用的影響,避免了揮發(fā)性脂肪酸尤其是丙酸的大量累積,這樣就緩解了對(duì)乳脂合成的抑制,因而乳脂含量沒有明顯下降。亞麻籽殼的天然保護(hù)作用使它在瘤胃中降解速度減慢,一定程度上避開了瘤胃發(fā)酵,增加了過瘤胃蛋白的數(shù)量。由于苜蓿提供了優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源以及飼料的過瘤胃保護(hù),增加了進(jìn)入小腸的氨基酸數(shù)量和質(zhì)量,從而使各試驗(yàn)組中乳蛋白含量有了不同程度的提高。3.2對(duì)蛋白質(zhì)消化率的影響苜蓿提供了優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源,并且大豆和亞麻籽經(jīng)過加熱處理后抑制了抗?fàn)I養(yǎng)因子如胰蛋白酶抑制因子的活性,增加了小腸蛋白的數(shù)量和消化吸收,因而試驗(yàn)組蛋白質(zhì)消化率高于對(duì)照組。苜蓿提供了優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源,并且維生素、微量元素含量高,鮮嫩多汁,粗纖維消化率高,能氮釋放同步,這些都促進(jìn)了瘤胃微生物的合成,增強(qiáng)了對(duì)纖維的分解利用。柔軟鮮嫩的苜蓿,反芻動(dòng)物容易采食咀嚼,用于咀嚼和反芻的能量消耗減少,唾液分泌減少,使小顆粒食糜的外流速度降低,增加了食糜在瘤胃的滯留時(shí)間,同時(shí)優(yōu)質(zhì)的纖維使飼料中非溶性可降解部分的降解速度提高,因而試驗(yàn)組中酸性洗滌纖維消化率有一定程度的提高。3.3降脂糖食物對(duì)大鼠輸注后血脂水平的影響苜蓿提供了優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)和纖維資源,能氮釋放同步增加了氮的利用效率,此外大豆和亞麻籽經(jīng)過加熱處理后抑制了抗?fàn)I養(yǎng)因子如胰蛋白酶抑制因子,增加了到達(dá)小腸的蛋白質(zhì)數(shù)量,提高了飼料蛋白質(zhì)的消化吸收率,因而試驗(yàn)組顯著降低了血清尿素氮含量(P<0.05)。各試驗(yàn)組比對(duì)照組均顯著降低了膽固醇含量(P<0.05),試驗(yàn)組不飽和脂肪酸含量高于對(duì)照組。進(jìn)食脂肪酸可通過膽固醇7α-羥化酶(CYP7α1)調(diào)節(jié)機(jī)體膽固醇,MUFA和PUFA可誘導(dǎo)膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸進(jìn)而維持機(jī)體膽固醇在較低水平,而此過程中產(chǎn)生的大量膽汁酸又可反饋抑制CYP7α1的表達(dá),防止膽固醇含量過低;相反,飽和脂肪酸(saturatedfattyacid,SFA)可能通過直接抑制或不改變CYP7α1的表達(dá),導(dǎo)致進(jìn)食的膽固醇在體內(nèi)的堆積。PUFA和MUFA可能是通過增加膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸排出體外以維持機(jī)體膽固醇的穩(wěn)定,機(jī)體的低CYP7α1mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)源于腸肝循環(huán)的膽汁酸對(duì)CYP7α1的反饋抑制表達(dá)。SFA則可能抑制了CYP7α1的表達(dá),因而攝入的膽固醇堆積在體內(nèi)。因此,試驗(yàn)組膽固醇含量低于對(duì)照組。富含PUFA的食物如亞麻籽油可顯著降低血漿脂質(zhì)水平(P<0.05),尤其是LDL水平,對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化有預(yù)防和治療作用;而富含SFA的食物如豬油則可使血脂水平升高,誘發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病。PUFA抗動(dòng)脈粥樣硬化是通過調(diào)整血脂,如使LDL合成減少,使動(dòng)脈粥樣硬化的起始階段受阻,二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)使肝臟合成HDL增多,大量HDL進(jìn)入血液,使動(dòng)脈壁多余膽固醇運(yùn)抵肝臟降解,這可進(jìn)一步限制動(dòng)脈粥樣硬化的形成。試驗(yàn)組PUFA含量高于對(duì)照組,因而低密度脂蛋白含量降低。3.4不飽和度脂肪酸檢測(cè)各試驗(yàn)組去飽和指數(shù)均高于對(duì)照組,不飽和脂肪酸在瘤胃的氫化受到了抑制。亞麻酸的氫化率大于亞油酸,而亞油酸的氫化率又大于油酸,不飽和度更高的脂肪酸消失率也顯著大于不飽和度相對(duì)較低的脂肪酸(P<0.05)。瘤胃微生物存在優(yōu)先氫化不飽和度更高的脂肪酸的機(jī)制,這符合盡快消除不飽和脂肪酸對(duì)微生物毒性的目標(biāo)。由于飼料中高不飽和脂肪酸數(shù)量