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植物油和动物脂肪通常会被添加到家禽饲料中,以提高日粮的能量浓度。脂肪除了作为能量来源使用外,其他营养应用还包括:
● 提供必需脂肪酸和作为脂溶性维生素的溶剂;
● 提高粉状饲料的适口性和采食量;
● 减少粉状饲料的粉尘和原料颗粒的分离;
● 通过润滑增加颗粒饲料的产量并改善颗粒质量;
● 降低消化糜的通过率,从而增加营养的利用率。
日粮脂肪的有效利用需要脂肪在胃肠道中消化和吸收。
家禽行业使用的许多不同类型的脂肪和油脂,在脂肪酸组成及其对代谢能的贡献上差异很大。
除了这些差异,家禽的日龄和健康状况也会影响饲料脂肪的代谢能值。胆盐有乳化脂肪并形成含脂肪的微团以利于肠道吸收的功能。
然而,现代肉鸡在出生和早期的发育阶段胆盐的分泌很有限。
研究表明,生长早期家禽对脂肪的消化能力较低,这是因为脂肪的乳化不良而不是脂肪酶活性不足,这使研究人员对利用生物表面活性剂作为提高幼龄家禽脂肪利用率的工具产生相当大的兴趣。
1 脂肪的消化生理
摄入的脂类在释放进入组织液之前,需经过肠道乳化、消化、微团溶解、细胞膜渗透、胞内酯化和嵌入脂蛋白等过程。
胆盐对脂肪在肠道中的乳化和微团的形成至关重要,其分泌已被发现受日粮中脂类的数量和质量以及其他生物表面活性剂的影响。在胆囊分泌的胆盐的影响下,脂肪颗粒乳化成更小的微粒,增加了脂肪颗粒的表面积,从而扩大了脂肪分解酶的作用范围。
一个脂肪分子(甘油三酯)是由一个甘油分子和其三个碳原子上各连接一个脂肪酸组成。甘油三酯在脂肪酶酶解作用下消化成单甘油酯和两个自由脂肪酸。在生理环境下,大部分酶水解后产生的脂肪酸衍生物是不溶的。
为进一步运输通过肠道水环境,这些脂肪分解产物需要进行溶液化。这通过微团形成过程来完成(图1),即疏水组分(主要是脂肪酸)在两亲水分子,如胆汁盐和单甘酯的介导下进行聚集。除了这些生理上的亲水疏水两重性分子,特定的生物表面活性剂也具有同样的作用性能。
这些球形微团结构能够使脂肪酸在肠道内与其他脂溶性成分,如磷脂、胆固醇和脂溶性维生素一起溶解。
微团溶液化可以使小肠中的脂肪酸和单甘酯的水浓度提高达千倍以上。大部分微团成分的吸收由肠上皮细胞通过被动扩散完成。
2 脂肪的消化率
来自不同脂肪源的大多数脂肪酸具有不同长度的碳链,并在饱和程度上也不相同。
短链和中链脂肪酸无须纳入微胶粒中而能溶解于水相消化糜中。
这就解释了椰子油高消化率的原因,其近50 %的脂肪酸是由12碳链及更短的碳链组成。长链脂肪酸(C14以上)被认为疏水性太强,不先形成微团则不能溶解于水环境中。
单甘酯和不饱和长链脂肪酸,连同共轭胆盐会自发形成混合性微团。
胆囊分泌的胆盐进入小肠后不会被吸收,它们在随后的微团形成中会被不断地重复利用,并最终在空肠低端被吸收。
然而,一般认为幼禽体内的胆汁盐的循环处于低效率状态。
3 代谢能(ME)
油脂在家禽营养中的ME值可以从大量资料中获得。
日粮脂肪的组成及其对动物能量的贡献差异很大。
影响油脂和脂肪代谢能值的主要因素是它们的消化率。家禽的日龄同样是影响其对脂肪消化的能力和ME值的另一个重要因素。
除了不同的测试方法,家禽的日龄、基础日粮的脂肪酸饱和度和油脂的用量也被用来测量ME。很明显,配方中使用的单个脂肪ME值是一个折中值,考虑了前文讨论的因素,如脂肪的用量、家禽的日龄和游离脂肪酸。
其他会影响油脂消化和ME值的因素:
● 非淀粉多糖(NSP):由NSP引发的高粘度消化糜,可通过干扰消化酶的扩散和对目标底物的作用而降低油脂的消化率。高粘度的消化糜会导致肠道微生物区系在肠道内进一步繁殖。由肠道上端微生物引发的胆盐解离,会减少油脂的吸收和ME。
● 矿物质和脂肪酸盐的形成:游离脂肪酸可以与矿物质反应形成脂肪酸盐,从而很可能使两者均不能被动物利用。脂肪酸盐形成的实际意义仅限于软脂酸和硬脂酸且当钙含量过量时(超过1 %)。
● 纤维:已有报道,高水平的不可消化纤维能够降低脂肪的消化。高水平的纤维素含量通过形成纤维与胆盐复合物,可明显降低脂肪消化率。
● 球虫病:感染球虫病的家禽常常会表现出较差油脂消化率。因此,伴随肠道球虫病出现的粪便中大量未消化的油脂,可能源自受感染上皮细胞破裂后的脂肪球重组失败。
● 霉菌毒素:据报道,黄曲霉毒素可减少胰脂肪酶和胆汁盐分泌,有时会导致脂质吸收障碍综合征。
● 通过率:研究表明,日粮油脂可减慢肠道消化糜的通过率,使其与消化酶、协同因子和吸收位点的接触时间更多。因此,添加油脂可增加日粮中非脂质成分的消化。
4 外源性生物表面活性剂
外源生物表面活性剂可在饲料因素和家禽特定因素导致饲料可利用脂肪消化能力不足的所有情况下改善脂肪消化率。
利舒宝(建明公司以溶血卵磷脂为主要成分的产品)是一种生物表面活性剂,可有效改善家禽饲料中油脂和脂肪的吸收。
溶血卵磷脂的以下特性可提高脂肪消化和吸收的能力和效率:
● 较高的乳化作用,能促使小肠中更小的脂肪/油脂乳糜微粒的形成,为脂肪酶提供更多的作用面积。
● 微团形成更易,这是因为溶血卵磷脂的临界微团浓度(Critical Micellar Concentration,CMC)非常低。
溶血卵磷脂被广泛地用于动物的日粮中,以提高油脂和脂肪的消化和吸收,改善动物生长性能和饲料效率。 溶血卵磷脂的结构研究证明,其对增强脂肪消化率有积极作用。
● 试验1:溶血卵磷脂可提高活细胞对饱和脂肪酸的吸收。
活BHK细胞(BHK 21,克隆13)在37 ℃ 5 % CO2的标准实验室条件下培养。活细胞用在汉克斯平衡盐溶液中预先准备好的放射性(C-14)硬脂酸和棕榈酸进行处理。同时,细胞用溶血卵磷脂或标准的大豆卵磷脂处理。试验结果表明,添加溶血卵磷脂的细胞培养物对硬脂酸和软脂酸的吸收比添加大豆卵磷脂的高很多。这表明,溶血卵磷脂有促进脂肪酸吸收的能力。
● 试验2:溶血卵磷脂可提高肉鸡日粮中脂肪消化率和改善表观代谢能(AME)。
新西兰梅西大学使用三种不同脂肪来源的日粮对AME进行测定,以量化溶血卵磷脂有效节约能量的作用。在所有处理组中,溶血卵磷脂能够提高AME(P <0.05),结果使含有不同来源脂肪的低ME日粮代谢能出现了明显的恢复。在含棕榈油的日粮中添加溶血卵磷脂,可对代谢能的恢复产生最大作用,使低能日粮的AME提高98 kcal/kg。对于含有以牛油和米糠油为脂肪来源的日粮,添加溶血卵磷脂可使AME分别增加87 kcal/kg和81 kcal/kg。
试验3:脂肪类型和添加溶血卵磷脂对肉鸡日粮中脂肪酸的表观消化率的影响。
试验按3×2因子采用完全随机设计,以评估三种不同脂肪源(大豆油、牛油和家禽脂肪)、添加或不添加溶血卵磷脂对肉鸡脂肪酸的肠道总表观消化率(CTTAD)的协同影响。在肉鸡开食阶段,相对于饲喂含牛油或家禽脂肪日粮的肉鸡,饲喂含豆油日粮的肉鸡其C16:0,C18:2和C18:3n3的CTTAD更大(P <0.05)。
试验4:脂肪类型和添加溶血卵磷脂对肉鸡生长性能的影响。
试验采用2×2因子设计。两种基础日粮配方用两种来源的脂肪配制:即豆油和牛油,在开食料中的添加量为40 g/kg,在育肥料中的添加量为60 g/kg,含有或不含溶血卵磷脂。日粮配方符合商用肉鸡的配方要求且基础日粮AME维持在12.2 MJ/kg。开食阶段和整个试验阶段的肉鸡生长性能见表4。在开食阶段(第1~21天)和整个试验阶段(第1~35天),相对于饲喂牛油日粮的肉鸡,饲喂豆油日粮的肉鸡增重更多(P<0.001)。结果清楚地证实了日粮中加入溶血卵磷脂可提高肉鸡的饲料转化率。
5 总结
在肉用仔鸡日粮中添加脂肪和油脂作为日粮产能成分,这一方法在饲料工业中已被广泛使用。日粮中脂肪的组成及其对能量的贡献不同。
影响油脂和脂肪的代谢能值的主要因素是它们的消化率。家禽的日龄是影响脂肪消化能力的另一个重要因素。
因此,补充外源性生物表面活性剂将能提高脂肪的消化率。
许多科学研究和商业研究的结果表明,添加溶血卵磷脂可以作为家禽日粮的一种饲喂策略,以提高脂肪消化率和生长性能。
此外,溶血卵磷脂为控制饲料成本创造了机会,因为家禽日粮中昂贵的脂肪可以被部分取代。□□
原题名:Enhancing the fat digestibility of poultry feeds(英文)
原作者:C. Sugumar(建明农副食品亚洲有限公司产品经理)
● 提供必需脂肪酸和作为脂溶性维生素的溶剂;
● 提高粉状饲料的适口性和采食量;
● 减少粉状饲料的粉尘和原料颗粒的分离;
● 通过润滑增加颗粒饲料的产量并改善颗粒质量;
● 降低消化糜的通过率,从而增加营养的利用率。
日粮脂肪的有效利用需要脂肪在胃肠道中消化和吸收。
家禽行业使用的许多不同类型的脂肪和油脂,在脂肪酸组成及其对代谢能的贡献上差异很大。
除了这些差异,家禽的日龄和健康状况也会影响饲料脂肪的代谢能值。胆盐有乳化脂肪并形成含脂肪的微团以利于肠道吸收的功能。
然而,现代肉鸡在出生和早期的发育阶段胆盐的分泌很有限。
研究表明,生长早期家禽对脂肪的消化能力较低,这是因为脂肪的乳化不良而不是脂肪酶活性不足,这使研究人员对利用生物表面活性剂作为提高幼龄家禽脂肪利用率的工具产生相当大的兴趣。
1 脂肪的消化生理
摄入的脂类在释放进入组织液之前,需经过肠道乳化、消化、微团溶解、细胞膜渗透、胞内酯化和嵌入脂蛋白等过程。
胆盐对脂肪在肠道中的乳化和微团的形成至关重要,其分泌已被发现受日粮中脂类的数量和质量以及其他生物表面活性剂的影响。在胆囊分泌的胆盐的影响下,脂肪颗粒乳化成更小的微粒,增加了脂肪颗粒的表面积,从而扩大了脂肪分解酶的作用范围。
一个脂肪分子(甘油三酯)是由一个甘油分子和其三个碳原子上各连接一个脂肪酸组成。甘油三酯在脂肪酶酶解作用下消化成单甘油酯和两个自由脂肪酸。在生理环境下,大部分酶水解后产生的脂肪酸衍生物是不溶的。
为进一步运输通过肠道水环境,这些脂肪分解产物需要进行溶液化。这通过微团形成过程来完成(图1),即疏水组分(主要是脂肪酸)在两亲水分子,如胆汁盐和单甘酯的介导下进行聚集。除了这些生理上的亲水疏水两重性分子,特定的生物表面活性剂也具有同样的作用性能。
这些球形微团结构能够使脂肪酸在肠道内与其他脂溶性成分,如磷脂、胆固醇和脂溶性维生素一起溶解。
微团溶液化可以使小肠中的脂肪酸和单甘酯的水浓度提高达千倍以上。大部分微团成分的吸收由肠上皮细胞通过被动扩散完成。
2 脂肪的消化率
来自不同脂肪源的大多数脂肪酸具有不同长度的碳链,并在饱和程度上也不相同。
短链和中链脂肪酸无须纳入微胶粒中而能溶解于水相消化糜中。
这就解释了椰子油高消化率的原因,其近50 %的脂肪酸是由12碳链及更短的碳链组成。长链脂肪酸(C14以上)被认为疏水性太强,不先形成微团则不能溶解于水环境中。
单甘酯和不饱和长链脂肪酸,连同共轭胆盐会自发形成混合性微团。
胆囊分泌的胆盐进入小肠后不会被吸收,它们在随后的微团形成中会被不断地重复利用,并最终在空肠低端被吸收。
然而,一般认为幼禽体内的胆汁盐的循环处于低效率状态。
3 代谢能(ME)
油脂在家禽营养中的ME值可以从大量资料中获得。
日粮脂肪的组成及其对动物能量的贡献差异很大。
影响油脂和脂肪代谢能值的主要因素是它们的消化率。家禽的日龄同样是影响其对脂肪消化的能力和ME值的另一个重要因素。
除了不同的测试方法,家禽的日龄、基础日粮的脂肪酸饱和度和油脂的用量也被用来测量ME。很明显,配方中使用的单个脂肪ME值是一个折中值,考虑了前文讨论的因素,如脂肪的用量、家禽的日龄和游离脂肪酸。
其他会影响油脂消化和ME值的因素:
● 非淀粉多糖(NSP):由NSP引发的高粘度消化糜,可通过干扰消化酶的扩散和对目标底物的作用而降低油脂的消化率。高粘度的消化糜会导致肠道微生物区系在肠道内进一步繁殖。由肠道上端微生物引发的胆盐解离,会减少油脂的吸收和ME。
● 矿物质和脂肪酸盐的形成:游离脂肪酸可以与矿物质反应形成脂肪酸盐,从而很可能使两者均不能被动物利用。脂肪酸盐形成的实际意义仅限于软脂酸和硬脂酸且当钙含量过量时(超过1 %)。
● 纤维:已有报道,高水平的不可消化纤维能够降低脂肪的消化。高水平的纤维素含量通过形成纤维与胆盐复合物,可明显降低脂肪消化率。
● 球虫病:感染球虫病的家禽常常会表现出较差油脂消化率。因此,伴随肠道球虫病出现的粪便中大量未消化的油脂,可能源自受感染上皮细胞破裂后的脂肪球重组失败。
● 霉菌毒素:据报道,黄曲霉毒素可减少胰脂肪酶和胆汁盐分泌,有时会导致脂质吸收障碍综合征。
● 通过率:研究表明,日粮油脂可减慢肠道消化糜的通过率,使其与消化酶、协同因子和吸收位点的接触时间更多。因此,添加油脂可增加日粮中非脂质成分的消化。
4 外源性生物表面活性剂
外源生物表面活性剂可在饲料因素和家禽特定因素导致饲料可利用脂肪消化能力不足的所有情况下改善脂肪消化率。
利舒宝(建明公司以溶血卵磷脂为主要成分的产品)是一种生物表面活性剂,可有效改善家禽饲料中油脂和脂肪的吸收。
溶血卵磷脂的以下特性可提高脂肪消化和吸收的能力和效率:
● 较高的乳化作用,能促使小肠中更小的脂肪/油脂乳糜微粒的形成,为脂肪酶提供更多的作用面积。
● 微团形成更易,这是因为溶血卵磷脂的临界微团浓度(Critical Micellar Concentration,CMC)非常低。
溶血卵磷脂被广泛地用于动物的日粮中,以提高油脂和脂肪的消化和吸收,改善动物生长性能和饲料效率。 溶血卵磷脂的结构研究证明,其对增强脂肪消化率有积极作用。
● 试验1:溶血卵磷脂可提高活细胞对饱和脂肪酸的吸收。
活BHK细胞(BHK 21,克隆13)在37 ℃ 5 % CO2的标准实验室条件下培养。活细胞用在汉克斯平衡盐溶液中预先准备好的放射性(C-14)硬脂酸和棕榈酸进行处理。同时,细胞用溶血卵磷脂或标准的大豆卵磷脂处理。试验结果表明,添加溶血卵磷脂的细胞培养物对硬脂酸和软脂酸的吸收比添加大豆卵磷脂的高很多。这表明,溶血卵磷脂有促进脂肪酸吸收的能力。
● 试验2:溶血卵磷脂可提高肉鸡日粮中脂肪消化率和改善表观代谢能(AME)。
新西兰梅西大学使用三种不同脂肪来源的日粮对AME进行测定,以量化溶血卵磷脂有效节约能量的作用。在所有处理组中,溶血卵磷脂能够提高AME(P <0.05),结果使含有不同来源脂肪的低ME日粮代谢能出现了明显的恢复。在含棕榈油的日粮中添加溶血卵磷脂,可对代谢能的恢复产生最大作用,使低能日粮的AME提高98 kcal/kg。对于含有以牛油和米糠油为脂肪来源的日粮,添加溶血卵磷脂可使AME分别增加87 kcal/kg和81 kcal/kg。
试验3:脂肪类型和添加溶血卵磷脂对肉鸡日粮中脂肪酸的表观消化率的影响。
试验按3×2因子采用完全随机设计,以评估三种不同脂肪源(大豆油、牛油和家禽脂肪)、添加或不添加溶血卵磷脂对肉鸡脂肪酸的肠道总表观消化率(CTTAD)的协同影响。在肉鸡开食阶段,相对于饲喂含牛油或家禽脂肪日粮的肉鸡,饲喂含豆油日粮的肉鸡其C16:0,C18:2和C18:3n3的CTTAD更大(P <0.05)。
试验4:脂肪类型和添加溶血卵磷脂对肉鸡生长性能的影响。
试验采用2×2因子设计。两种基础日粮配方用两种来源的脂肪配制:即豆油和牛油,在开食料中的添加量为40 g/kg,在育肥料中的添加量为60 g/kg,含有或不含溶血卵磷脂。日粮配方符合商用肉鸡的配方要求且基础日粮AME维持在12.2 MJ/kg。开食阶段和整个试验阶段的肉鸡生长性能见表4。在开食阶段(第1~21天)和整个试验阶段(第1~35天),相对于饲喂牛油日粮的肉鸡,饲喂豆油日粮的肉鸡增重更多(P<0.001)。结果清楚地证实了日粮中加入溶血卵磷脂可提高肉鸡的饲料转化率。
5 总结
在肉用仔鸡日粮中添加脂肪和油脂作为日粮产能成分,这一方法在饲料工业中已被广泛使用。日粮中脂肪的组成及其对能量的贡献不同。
影响油脂和脂肪的代谢能值的主要因素是它们的消化率。家禽的日龄是影响脂肪消化能力的另一个重要因素。
因此,补充外源性生物表面活性剂将能提高脂肪的消化率。
许多科学研究和商业研究的结果表明,添加溶血卵磷脂可以作为家禽日粮的一种饲喂策略,以提高脂肪消化率和生长性能。
此外,溶血卵磷脂为控制饲料成本创造了机会,因为家禽日粮中昂贵的脂肪可以被部分取代。□□
原题名:Enhancing the fat digestibility of poultry feeds(英文)
原作者:C. Sugumar(建明农副食品亚洲有限公司产品经理)