■高業(yè)雷勞 曄 Tom Verleyen Jan VanbrabantClifford A.Adams
(1.建明工業(yè)(珠海)有限公司,廣東珠海 519040;2.建明動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與健康(歐洲),比利時(shí)赫倫塔斯 00321)
油和脂肪由于可以提升能量濃度,在過去數(shù)十年間一直作為最有價(jià)值的飼料原料,被廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)物飼料。其中,植物油富含多不飽和脂肪酸,是動(dòng)物日糧必需脂肪酸營(yíng)養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)來源。同時(shí)油和脂肪還可以促進(jìn)脂溶性維生素以及類胡蘿卜素等色素的吸收,而肉雞皮膚顏色及蛋雞蛋黃顏色的改善依賴于色素的利用效率。此外油和脂肪的應(yīng)用可以減少飼料生產(chǎn)過程的粉塵,目前在各種家禽的日糧中,油和脂肪正被廣泛大量使用,此類日糧的粗脂肪水平通常6%~12%不等;而在魚料中則通常也含有高水平的魚油成分。
然而在自氧化的作用之下,油和脂肪的質(zhì)量水平會(huì)有不斷損失的傾向。動(dòng)物日糧中的脂肪氧化會(huì)導(dǎo)致多種不利影響。油脂氧化產(chǎn)生酸敗,會(huì)導(dǎo)致飼料的適口性下降,進(jìn)而影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能。同時(shí)油脂氧化會(huì)導(dǎo)致飼料中的營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失,并能激起氧化應(yīng)激,影響動(dòng)物的健康狀態(tài)(Adams,2001a)。如果給動(dòng)物飼喂被氧化的日糧,將會(huì)直接導(dǎo)致動(dòng)物的氧化應(yīng)激,而氧化應(yīng)激與諸多非感染性疾病的形成有密切聯(lián)系,如心臟疾病、各種癌癥、關(guān)節(jié)疾病、繁殖失敗以及家禽上的臨床腹水等(Adams,2001b)。本文基于前人大量的研究結(jié)果,探討油脂氧化對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能和健康水平的影響。
由于氧化應(yīng)激,在日糧中如果采用氧化的油脂,無疑將對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生負(fù)面影響(Lin,1989;Engberg,1996)。氧化過程會(huì)引起脂質(zhì)間的聚合反應(yīng),因此含有氧化油脂的飼料,其可消化性將會(huì)明顯地下降(Marquez-Ruiz,1998;Billek,2000)。同時(shí)脂質(zhì)氧化的后果之一是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的減少(Engberg,1996)。飼料的氧化酸敗會(huì)降低適口性,引起動(dòng)物采食量下降,進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)物生產(chǎn)性能下降(Eder,1999)。在脂質(zhì)氧化的過程中,一旦形成閾值為幾個(gè)ppm的揮發(fā)性異味物質(zhì),就會(huì)破壞飼料的感官特性。綜上所述,飼料中的脂質(zhì)氧化會(huì)降低動(dòng)物的生長(zhǎng)速率同時(shí)影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能。此外,有研究顯示日糧脂肪的質(zhì)量以及生育酚的含量,對(duì)畜禽肉的品質(zhì)具有一定的影響(Asghar,1989;Monahan,1994)。而肉制品在貯存的過程,伴隨著其氧化穩(wěn)定性的下降,會(huì)發(fā)生酸敗進(jìn)而使其風(fēng)味及適口性遭到破壞。
如果給肉雞飼喂含有氧化油脂的飼料會(huì)顯著降低肉雞的生產(chǎn)性能(見表1)。而對(duì)于不含有抗氧化劑的家禽日糧,其日糧中油脂的穩(wěn)定性比較差,將會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)家禽的增重水平明顯低于飼喂相同配方和原料但含有抗氧化劑日糧的家禽(Dibner,1994)。
表1 氧化油脂對(duì)肉雞增重水平的影響
當(dāng)植物油添加進(jìn)飼料時(shí),飼料中的氧化促進(jìn)因子(如鐵、銅)以及熱量的不穩(wěn)定,會(huì)為飼料中油脂的逐步氧化創(chuàng)造更為理想的條件,同時(shí)油脂在飼料中添加后,附著在物料顆粒上的比表面積增大,使得油脂與氧化促進(jìn)因子接觸更充分,又進(jìn)一步加速了氧化反應(yīng)。因此對(duì)于制止油脂氧化反應(yīng),保護(hù)飼料,延長(zhǎng)飼料產(chǎn)品貨架期,抗氧化劑的應(yīng)用是十分必要的。有大量數(shù)據(jù)證實(shí),不僅劣質(zhì)的油脂容易氧化,即使是新鮮的高品質(zhì)油脂在缺乏保護(hù)的情況下應(yīng)用于飼料,也很容易氧化,而且這會(huì)體現(xiàn)在對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的降低(Cabel,1988)。當(dāng)飼料氧化,過氧化物達(dá)到4 meq/kg濃度時(shí)就會(huì)對(duì)家禽的生產(chǎn)性能構(gòu)成顯著影響。而即使是很低的過氧化物水平也會(huì)激起動(dòng)物的氧化應(yīng)激反應(yīng),降低動(dòng)物生產(chǎn)性能。前人的研究結(jié)果表明即使是在油脂品質(zhì)很好的情況下,在飼料中同時(shí)應(yīng)用抗氧化劑也是很有必要的。
飼料的氧化會(huì)激起動(dòng)物的氧化應(yīng)激。脂肪的氧化產(chǎn)物(如過氧化物和氫過氧化物)通常在動(dòng)物體內(nèi)不被吸收,但是這些氧化產(chǎn)物一般不穩(wěn)定,很容易在體內(nèi)通過水解反應(yīng)被降解(Billek,2000)。而氧化產(chǎn)物的降解會(huì)催生一系列新的活性氧,這會(huì)直接造成胃腸道內(nèi)的氧化應(yīng)激。同時(shí)對(duì)于氧化反應(yīng)的次級(jí)產(chǎn)物(如醛、酮類等),由于其很容易被消化道所吸收,會(huì)對(duì)動(dòng)物機(jī)體造成極強(qiáng)的毒理損傷(Kanazawa,1985)。多個(gè)研究證實(shí),這些氧化反應(yīng)的次級(jí)產(chǎn)物具有細(xì)胞毒性、致癌性以及誘突變特性(Esterbauer,1993)。例如,醛類物質(zhì)能夠很容易地與蛋白質(zhì)的自由氨基結(jié)合,形成各種生物膜成分之間的交聯(lián)物,這樣將會(huì)導(dǎo)致生物膜的脆化(Lio,1988)。
給動(dòng)物飼喂含有氧化脂肪的日糧,會(huì)對(duì)其生理生化指標(biāo)產(chǎn)生直接影響(見表2)。與飼喂新鮮油脂的對(duì)照組相比,飼喂氧化油脂的處理組,其動(dòng)物血漿的TBA值顯著增加,同時(shí)作為構(gòu)成其生理抗氧化系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo),肝臟的谷胱甘肽水平明顯降低。
表2 日糧中的油脂品質(zhì)對(duì)動(dòng)物生理生化指標(biāo)的影響
日糧中的氧化油脂對(duì)動(dòng)物機(jī)體的生育酚和色素水平有直接影響。相對(duì)于飼喂含有優(yōu)質(zhì)植物油的飼料,飼喂動(dòng)物含有氧化油脂的飼料,會(huì)明顯降低血漿、肝臟以及肌肉組織中的生育酚濃度(見表3)(Hung,1981;Engberg,1996)。
表3 飼料中的氧化油脂和新鮮油脂對(duì)肉雞血漿、肝臟和肌肉組織中α-生育酚及葉黃素的影響
有研究顯示,相對(duì)于飼喂新鮮油脂,給小鼠飼喂氧化的油脂,會(huì)使其肝臟重量明顯增大(Eder,1999)。同時(shí)肉雞日糧中的油脂氧化會(huì)明顯降低葉黃素及其他類胡蘿卜素在其血漿、肝臟以及肌肉組織中的水平,并導(dǎo)致色素沉積效率的降低(Engberg,1996)。而抗氧化劑在蛋雞日糧中的應(yīng)用,對(duì)維持飼料穩(wěn)定以及促進(jìn)色素沉積效率方面具有顯著的積極影響(Runnels,1966)。以上數(shù)據(jù)揭示了動(dòng)物體內(nèi)色素和生育酚水平對(duì)飼料中氧化油脂應(yīng)用的敏感性,以及在動(dòng)物日糧中應(yīng)用抗氧化劑的重要作用。
即使是由于正常能量代謝所導(dǎo)致的結(jié)果,腸道微生物菌群也會(huì)產(chǎn)生活性自由基。這種活性自由基可在動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生,也會(huì)由飼料日糧中產(chǎn)生。
給動(dòng)物飼喂含有氧化油脂的日糧對(duì)其腸道微生態(tài)會(huì)構(gòu)成顯著影響(見圖1)。當(dāng)給肉雞飼喂含有氧化油脂的日糧時(shí),其腸道內(nèi)乳酸桿菌的生物量顯著下降,而大腸桿菌的生物量顯著上升。其中抗氧化劑的應(yīng)用有助于保護(hù)正常油脂的穩(wěn)定,對(duì)維持腸道乳酸菌和大腸桿菌的生物量平衡具有積極作用。同樣也有在豬上的相關(guān)試驗(yàn)顯示了相似的觀測(cè)結(jié)果(Dibner,1994)。
圖1 飼喂肉雞氧化油脂11 d后對(duì)其小腸微生態(tài)菌群的影響
以上前人的試驗(yàn)結(jié)果可以揭示出乳酸桿菌和大腸桿菌具有不同抗氧化體系的作用機(jī)制,當(dāng)給肉雞飼喂包含有氧化油脂的飼料時(shí),引起腸道內(nèi)乳酸桿菌的生物量下降,而大腸桿菌的生物量增加,會(huì)加劇病原菌感染的風(fēng)險(xiǎn)。
給動(dòng)物飼喂氧化的飼料或原料是不為稱道的,這會(huì)加劇動(dòng)物的氧化應(yīng)激,導(dǎo)致一系列生產(chǎn)性能的下降和動(dòng)物健康的損傷。然而飼料原料中的脂質(zhì)或外源添加的油脂,在光線、酶、微生物等因素的作用下,會(huì)自動(dòng)發(fā)生一系列的氧化現(xiàn)象。因此飼料中必須要保證足量的抗氧化劑以限制飼料中脂肪以及動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的過氧化反應(yīng),使其處于一個(gè)最低水平。而作為飼料成分的必需組成,抗氧化劑的應(yīng)用對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)性能、健康以及肉制品品質(zhì)具有積極重要的作用。