魚類磷脂營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展

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近年來，作為脂肪成分之一的磷脂是魚類營(yíng)養(yǎng)研究十分活躍的領(lǐng)域。由于磷脂營(yíng)養(yǎng)具有明確的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，因此已經(jīng)廣泛的用于飼料生產(chǎn)。但是對(duì)于不同的魚類以及魚類發(fā)育的不同階段，磷脂應(yīng)用的原理和方法仍是近年來相關(guān)人士普遍關(guān)心的問題。
魚類對(duì)脂肪的吸收和利用與哺乳動(dòng)物相近。脂肪在腸道水解后，被腸道上皮細(xì)胞以甘油一酯微滴的方式吸收。主要有兩種途徑：①甘油一酯途徑，即在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成甘油三酯；②L-α-甘油磷脂途徑，即在粗糙和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成甘油三酯和三磷酸甘油酯（Sire等，1981）。吸收的脂肪最后以VLDL（極低密度脂蛋白）和乳糜微滴的形式釋放到粘膜下層（Sire等，1981；Leger等，1988）。這兩種途徑要受到飼料脂肪的影響。磷脂的吸收也同樣遵循上述過程，不過在此過程中也會(huì)產(chǎn)生促進(jìn)其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的相關(guān)作用（Geurden等,1997；Olsen等，1999；Olsen等,2003）。
1 磷脂的生理作用
磷脂是一類含磷的類脂化合物，是細(xì)胞原生質(zhì)的固定成分。蛋黃、植物種子及胚芽、大豆、魚卵中都含有豐富的磷脂。根據(jù)磷脂結(jié)合的化合物不同，其組成又可分為卵磷脂、腦磷脂、神經(jīng)磷脂等。磷脂在魚類生命活動(dòng)中具有重要的作用，是魚體的結(jié)構(gòu)性物質(zhì)，有調(diào)節(jié)信息傳遞功能等作用，對(duì)某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收也具有促進(jìn)作用。目前在魚類營(yíng)養(yǎng)中研究較多的是卵磷脂（Geurden等，1998；Geurden等，1997；Olsen等，1999；Olsen等，2003）。
飼料中的卵磷脂直接影響到魚體對(duì)干物質(zhì)的消化利用。用亞麻油和豆油飼喂北極虹點(diǎn)鮭時(shí)（Olsen等，1999）發(fā)現(xiàn)，添加豆油時(shí)魚體對(duì)干物質(zhì)的消化率最高，同時(shí)亞麻油使魚體的幽門盲囊、中腸腸壁細(xì)胞內(nèi)有脂滴累積，這種累積可能導(dǎo)致消化道細(xì)胞的損傷，產(chǎn)生疾病。在含有較高含量不飽和脂肪酸的飼料中添加磷脂后，可以保證體內(nèi)的脂蛋白合成，從而促進(jìn)脂肪吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。
消化道的不同部位對(duì)脂肪的吸收利用也有所不同。飼料中的大豆卵磷脂可以提高北極紅點(diǎn)鮭幽門盲囊、中腸和后腸的表觀消化率，而且與添加亞麻油的飼料相比，上述消化道部位沒有脂滴累積。因此，北極紅點(diǎn)鮭在飼喂高水平的多不飽和脂肪酸時(shí)，內(nèi)源性合成的磷脂不能維持體內(nèi)的脂蛋白合成，必需添加PL（磷脂酰甘油）（Olsen等，1999）。而且虹鱒飼料中的大豆卵磷脂也可以促進(jìn)脂蛋白的合成（Olsen等，2003）。
在能量缺乏時(shí)，魚體對(duì)作為生物膜組成的磷脂利用很低，以此來保證細(xì)胞的完整。Mourente（1999）研究饑餓舌齒鱸仔魚對(duì)脂肪利用的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，中性脂肪消耗明顯高于對(duì)PC（磷脂酰膽堿）的利用，而且在試驗(yàn)前期有PE（磷脂酰乙醇胺）的凈合成，TG（三酰甘油）和CE（膽固醇酯）的利用要明顯高于PL（磷脂酰甘油）。中性脂肪作為能量源被優(yōu)先利用，磷脂作為生物膜的組成成分被保留下來。
磷脂膜的流動(dòng)性與磷脂中的脂肪酸種類有一定的關(guān)系。在環(huán)境水溫為15 ℃以下時(shí)，淡水魚白鰱、花鰱、草魚和鯉魚的胞膜磷脂膜流動(dòng)性差異主要是由脂肪酸分子種類決定的。這種流動(dòng)性的改變，不僅是食物中脂肪的作用，而且是魚體在適應(yīng)溫度時(shí)，肝臟對(duì)細(xì)胞膜理化性質(zhì)的特異反應(yīng)調(diào)節(jié)而產(chǎn)生的(Roy等，1999)。
某些磷脂可能參與洄游性魚類的滲透壓調(diào)節(jié)。鰻魚在水域環(huán)境轉(zhuǎn)換過程中，隨著鹽度的下降，鰓部的PE能夠最大程度的保持穩(wěn)定，并能在環(huán)境鹽度穩(wěn)定后快速恢復(fù)。這說明鰻魚可能依賴PE來完成滲透壓的調(diào)解活動(dòng)（Heinz等，2004）。
飼料磷脂為改善魚體生長(zhǎng)提供了營(yíng)養(yǎng)前提。人工養(yǎng)殖牙鲆體內(nèi)的磷脂與DNA的比率和生長(zhǎng)速率呈正相關(guān)關(guān)系，與野生牙鲆相比變化范圍小很多。這種差別可能受到環(huán)境因素的影響，但主要反映出營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)與生長(zhǎng)之間的關(guān)系（Fukuda等，2000）。
磷脂不僅是胚胎發(fā)育階段的能量來源，而且還可以參與仔魚魚體脂肪的合成。大西洋庸鰈受精卵在孵化時(shí)對(duì)三酰甘油的利用顯著高于其它發(fā)育階段，而且磷脂水平有明顯的升高，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)可能是游離氨基酸被用來合成脂肪的結(jié)果（Zhu等，2003）。狗魚的受精卵在胚胎發(fā)育過程中（6 d）CE和TG含量下降，而PE含量明顯增加。卵黃囊吸收前（受精后7～10 d），選擇性的利用卵黃囊PC；鰾充氣和開始游動(dòng)時(shí)（孵化后11～13 d），卵黃徹底消耗，卵黃中的PC和TG完全分解，其中的PE和CE用來合成為體脂肪（Desvilettes等，1997）。
脂蛋白酶在卵母細(xì)胞合成中性脂肪的過程中也有非常重要的促進(jìn)作用，活性的升高可能與卵母細(xì)胞中的脂肪積累有關(guān)（Ib′a?觡ez等，2003）。
舌齒鱸和大菱鲆飼料中添加PL，增重得到明顯提高。添加磷脂和未添加磷脂的飼料相比，能夠影響魚體脂肪酸組成，提高n-3和n-6 PUFA吸收。這表明磷脂n-3 HUFA與乙酯化n-3 HUFA可以有效的參與合成脂蛋白（Geurden等，1997）。
細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)學(xué)試驗(yàn)證明，磷脂結(jié)構(gòu)與脂肪酸吸收直接影響到細(xì)胞的生長(zhǎng)。隨虹鱒魚皮膚細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，磷脂結(jié)合的脂肪酸會(huì)發(fā)生明顯的變化。其中，經(jīng)過18：3n-3培養(yǎng)后，PC的合成明顯加快，表明磷脂對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)具有重要的生理意義（Ghioni等，1997）。
飼料中脂肪含量，不僅影響到魚體的脂肪酸組成，而且會(huì)改變親魚體內(nèi)磷脂的組成，這種情況會(huì)影響到繁殖效果。金頭鯛親魚投喂缺少n-3 HUFA飼料，雌魚肝臟、性腺和魚卵脂肪酸組成中的PC、PE和PI與對(duì)照組相比差異顯著，反映出飼料中脂肪酸水平對(duì)體脂肪的影響，而且試驗(yàn)組的產(chǎn)卵數(shù)量、受精率和孵化率明顯低（Rodríguez等，1998）。
2 磷脂的吸收
魚類對(duì)脂肪的吸收主要是通過腸道上皮細(xì)胞吸收乳化后的甘油一酯和脂肪酸微滴，最后合成為VLDL，磷脂的吸收也遵循這樣的規(guī)律。
目前，磷脂吸收的研究主要集中在仔魚階段。某些魚類的仔魚在開始攝食外源性營(yíng)養(yǎng)的時(shí)候可能會(huì)由腸道上皮細(xì)胞吸收脂肪，不同種類間消化道吸收的部位也有所不同。白鮭仔魚的吸收部位在前腸（Seger等，1989）；金頭鯛在腸的各個(gè)部位都可吸收（Izquierdo等，2000）；與金頭鯛相近，舌齒鱸仔魚脂肪吸收也在腸的各部位吸收，但主要在末梢部位完成（Deplano等，1991)。這種末梢部位貫穿于整個(gè)仔魚發(fā)育階段可能與消化道沒有功能完全的胃有關(guān)。
磷脂的種類和數(shù)量對(duì)魚體的影響有所不同。大菱鲆仔魚攝食含有豐富PC的飼料生長(zhǎng)良好，表明PC在腸道吸收中性脂肪上起到了重要的作用（Geurden等，1998）。磷脂不僅可以促進(jìn)中性脂肪的吸收，而且對(duì)長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸也有促進(jìn)吸收作用。舌齒鱸稚魚經(jīng)投喂含磷脂飼料生長(zhǎng)有所提高，而且明顯增強(qiáng)了DHA吸收（Geurden等，1997）。
舌齒鱸仔魚具備早期脂肪吸收機(jī)制（Izquierdo等，2000），即卵黃營(yíng)養(yǎng)末期腸道上皮細(xì)胞具有了吸收功能，但很不完善，主要表現(xiàn)為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體數(shù)量不足（Deplano等，1991）。因此只有很小一部分脂肪合成為脂蛋白顆粒，說明脂肪運(yùn)輸能力的低下。投喂幾天的植物脂肪后發(fā)現(xiàn),在腸道細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了大量的脂肪滴。舌齒鱸仔魚脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)能力可能在第9 d開始提高，這時(shí)脂蛋白合成與肝臟糖源沉積同時(shí)加強(qiáng)；自18 d起，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體系統(tǒng)高度發(fā)育，此時(shí)舌齒鯛仔魚合成脂蛋白和轉(zhuǎn)運(yùn)的能力要高于成魚。
采用人工飼料飼喂舌齒鯛，脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)可能因?yàn)槟c道上皮細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體發(fā)育的不完善而出現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)能力低下的問題（Deplano等，1991）。在仔蝦 (Teshima等，1986a、b)、鯉魚仔魚（Fontagné，1996）和一些海水種類魚（Kanazawa，1993a）的人工飼料添加磷脂酰甘油時(shí)，脂肪由腸道上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟細(xì)胞的能力增強(qiáng)。
3 飼料中磷脂的作用
在香魚(Kanazawa等，1985)、鯉魚(Radünz-Neto等，1994)、牙鲆、眼帶石鯛(Kanazawa等，1983)和赤鯛(Kanazawa 1993)微囊飼料中添加PL對(duì)仔魚有提高生長(zhǎng)率和成活率的效果。雖然各類磷脂的作用有所不同，但主要組成部分PC和PI（磷脂酰肌醇）,它們可以起到提高生長(zhǎng)率和成活率的效果。牙鲆仔魚飼料中，PC在提高生長(zhǎng)率方面要好于PI（Kanazawa，1993）；而鯉魚仔魚PI在提高生長(zhǎng)和防御骨骼畸形上好于PC（Guerden等，1995）。鯉魚仔魚飼料PC和PI雖然可以提高生長(zhǎng)率，但不會(huì)對(duì)魚體內(nèi)肌醇和膽堿的缺乏起到改善作用，對(duì)脂肪乳化作用也沒有影響（Guerden等，1995）。
在對(duì)蝦（Teshima等，1986a）和金頭鯛仔魚飼料中添加大豆PC可以提高飼料消化效率，而且飼料中PL的提高可以改善金頭鯛仔魚對(duì)微囊飼料的消化（Koven等，1993）。
鯉魚仔魚飼料中添加大豆PC可以提高對(duì)總脂肪的消化能力（Fontagne等，1998），這種情況可能與PLA2酶活性提高以及PC與PLA2酶優(yōu)先結(jié)合有關(guān)（Iijima等，1998）。
飼料中添加大豆磷脂和大豆油顯著影響到魚體腸道的脂肪酸組成。將含魚油的飼料投喂虹鱒后，再投喂含大豆PC和大豆油的飼料，腸道細(xì)胞脂肪酸成分發(fā)生了改變（Olsen等，2003）。在投喂魚油后，胃、中腸和后腸細(xì)胞膜脂肪成分相近，后腸比胃和中腸含有較高的磷脂酰絲氨酸，而中腸含有較高的磷酯酸膽堿而溶血PC較少。投喂大豆產(chǎn)品可能減少了游離膽固醇含量，同時(shí)脂肪酸組成有明顯的區(qū)域性分布。
飼料磷脂在一定程度上有利于不飽和脂肪酸的吸收與利用。結(jié)束投喂活餌的歐洲鱸魚和大菱鲆投喂添加磷脂的飼料，魚體增重效果明顯，但成活上卻沒有變化（Geurden等，1997）。魚體經(jīng)過一段快速生長(zhǎng)后，飽和脂肪酸的比例下降，單一脂肪酸經(jīng)最初的下降后開始上升，整體n-3 PUFA下降而n-6 PUFA（多不飽和脂肪酸）保持穩(wěn)定。對(duì)魚體脂肪酸組成影響上，飼料中添加磷脂和未添加磷脂的相比主要是n-3和n-6 PUFA含量分別增加了50%；與乙酯化磷脂的飼料（1.6%）相比，這種現(xiàn)象并不由n-3 HUFA決定，因?yàn)閚-3 HUFA僅在磷脂飼料中含有小部分（0.1%）。表明n-3 HUFA磷脂比n-3 HUFA乙酯可以有效的參與魚體脂肪的合成。而且，飼料磷脂較乙酯化n-3 HUFA更適合于魚體內(nèi)脂肪合成（Geurden等，1997）。
PC可以明顯提高大菱鲆仔魚的增重，同時(shí)也可以提高魚體脂肪中甘油三酯和DHA的含量（Geurden等，1998）。PC的存在對(duì)腸道吸收中性脂肪起到了促進(jìn)作用，其中脂肪酸的飽和度在一定程度上也對(duì)仔魚生長(zhǎng)具有一定的刺激作用。
飼料中的PC可能對(duì)脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)有明顯的影響。用沒有添加卵磷酯的飼料飼喂金頭鯛仔魚會(huì)使其腸道上皮細(xì)胞基部出現(xiàn)脂肪液泡累積，而且肝臟出現(xiàn)脂肪變性。這兩種現(xiàn)象可因添加2%的大豆PC而減輕,表明腸道和肝臟對(duì)脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)活動(dòng)增加（Izquierdo等，2000）。鯉魚仔魚前腸出現(xiàn)脂肪滴累積也與PC缺乏有關(guān)，說明PC具有和哺乳動(dòng)物一樣的合成VLDL的特殊作用。飼喂PC可以減少脂肪滴的累積，而PI不能預(yù)防這種變化（Fontagné，1996）。與其它PL相比，飼料中的PC引起的脂蛋白合成增加可能與其在魚體內(nèi)的脂蛋白占優(yōu)勢(shì)有關(guān)，而且可能同哺乳動(dòng)物一樣產(chǎn)生對(duì)脫輔基蛋白分泌的刺激作用（Field和Mathur，1995）。Teshima等（1986b）提供了飼料中PL可以提高脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)的生化證據(jù)，即通過血淋巴產(chǎn)生的脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)增加。
對(duì)很多種類來講，增強(qiáng)脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)可以提高脂肪沉積。因此，提高飼料中的磷脂酰甘油可以改善仔蝦的脂肪沉積，尤其是PC和膽固醇（Teshima等, 1986b）；對(duì)金頭鯛仔魚則可以提高標(biāo)記油酸的結(jié)合（Koven等，1993）以及改善PL和TG儲(chǔ)留；也可以促進(jìn)DHA結(jié)合到真鯛的極性脂肪中（Salhi等，1995）。
磷脂酰甘油中的脂肪酸組成決定了脂肪的有利影響的程度。含有PUFA的PC和PI可以提高香魚仔魚的生長(zhǎng)與成活，而雞蛋PC和棕櫚酸PC對(duì)生長(zhǎng)沒有改善（Kanazawa等，1985）。用類似方法，大豆PC可以比雞蛋PC更有效地提高牙鲆仔魚的增重（Kanazawa，1993）。在金頭鯛仔魚飼料中添加0.1%PC（大豆或?yàn)踬\）可以使因飼料中添加PC而使腸道細(xì)胞基部產(chǎn)生的脂肪液泡消失。但是烏賊PC比大豆PC可以更有效減少肝臟脂肪變性，說明飼料PC與PUFA聯(lián)合作用的結(jié)果是提高肝臟脂肪的利用，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這兩類分子具有增強(qiáng)脂蛋白合成的作用。
4 飼料中的磷脂與三酰甘油的利用效率
脂肪酸分子在飼料中存在形式對(duì)海水魚類仔魚的生長(zhǎng)與成活非常重要。飼料中的游離脂肪酸與三酰甘油和磷脂酰甘油相比，游離脂肪酸結(jié)合到仔魚體脂肪的量很低。飼料中來源于PL的n-3 HUFA或者是TG的n-3 HUFA比游離脂肪酸可以更有效地防止必需脂肪酸缺乏（Izquierdo,1988；Izquierdo等,1989；Geurden等，1997）。
用甲基酯脂肪酸替代三酰甘油強(qiáng)化培育的輪蟲投喂海水仔魚后，生長(zhǎng)下降，這種現(xiàn)象與輪蟲體內(nèi)的n-3 PUFA主要以游離脂肪酸形式存在,而不是結(jié)合為三酰甘油和磷脂酰甘油有關(guān)（Izquier do,1988；Izquierdo等，1989）。飼料中添加植物磷脂，不僅可以促進(jìn)中性脂肪的吸收，而且還有助于舌齒鱸稚魚對(duì)飼料中DHA的吸收（Geurden等，1997）。
用標(biāo)記方法研究飼料中含有海洋來源的三酰甘油脂肪時(shí)發(fā)現(xiàn)，飼料中以游離脂肪酸的形式存在的油酸，其結(jié)合到金頭鯛仔魚體脂肪的數(shù)量要比添加以油酸三酯形式的脂肪酸數(shù)量低；而且，不論脂肪種類如何，飼料中的磷脂酰甘油結(jié)合到仔魚的體脂肪數(shù)量要高于游離脂肪酸結(jié)合到仔魚體脂肪數(shù)量（Izquierdo，1988）。不同種類的游離脂肪酸結(jié)合也有不同，EPA(二十碳五稀酸)要比油酸的結(jié)合量高。金頭鯛投喂含有海洋PL后，結(jié)合到仔魚PL上標(biāo)記的EPA比標(biāo)記的油酸數(shù)量要高。這可能反應(yīng)出EPA與PL合成與轉(zhuǎn)運(yùn)酶的高親和力有關(guān)。
研究認(rèn)為，來源于PL的n-3 HUFA或者是TG的n-3 HUFA吸收快，而且能夠有效地合成為體脂肪（Ackman等，1989；Geurden等，1997）。用含有海產(chǎn)PL替代含有海產(chǎn)TG的微囊飼料飼喂金頭鯛仔魚，雖然前者n-3 HUFA含量稍低于后者（分別為1.5%和1.8%），卻可以明顯提高金頭鯛仔魚生長(zhǎng)（Salhi等，1999）。
植物來源的磷脂不僅可以改變魚體內(nèi)中性脂肪的含量，而且比不添加磷脂的飼料能提高海水魚體內(nèi)DHA的含量，有效地促進(jìn)了中性脂肪的吸收和利用(Geurden等，1997)。海水來源的磷脂會(huì)明顯提高脂肪中的PUFA含量。喂飼海產(chǎn)TG的仔魚消化道細(xì)胞基部出現(xiàn)脂肪液泡和肝臟脂肪變性，表明TG的吸收較好，但也減弱了脂肪向外圍組織的轉(zhuǎn)運(yùn)，而飼喂海產(chǎn)PL明顯減少了脂肪在腸道和肝臟的沉積。喂飼含有海產(chǎn)TG的仔魚，由于TG和CE的累積而呈現(xiàn)組織脂肪含量高，而飼喂含有PC和PE的海產(chǎn)PL，仔魚脂肪中的n-3 HUFA含量高,且種類豐富（Salhi等，1999）。
目前，已經(jīng)有組織學(xué)、組織化學(xué)和生物化學(xué)的證據(jù)表明，海水魚類可以有效消化和吸收含有豐富n-3 HUFA的TG；飼喂PL，尤其是富含n-3 HUFA時(shí)，能夠改善TG消化吸收，特別是具有提高n-3 HUFA結(jié)合到仔魚細(xì)胞膜的物質(zhì)合成作用，從而加快脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)和生長(zhǎng)。
5 結(jié)語(yǔ)
對(duì)于魚類飼料磷脂的研究還有極為廣闊的空間，其最終目的就是為解決養(yǎng)殖苗種生產(chǎn)中的成活和生長(zhǎng)問題。如何通過現(xiàn)代研究手段，如組織化學(xué)、酶學(xué)、免疫組織化學(xué)等，進(jìn)行脂肪吸收定位分析和提高魚體對(duì)能量物質(zhì)的新陳代謝，不僅可以提高苗種的生產(chǎn)規(guī)模，而且也會(huì)節(jié)省蛋白源（Fukuda等，2001；Heinz等，2004）。近年來，磷脂的添加工藝作為飼料工業(yè)的研究?jī)?nèi)容也有了一定的突破（ósacr等， 2003）。因此，如何添加磷脂和提高脂肪生物利用效率是未來研究的主要方向。

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