棕櫚酸在三酰甘油中的位置分布對大鼠營養(yǎng)吸收的影響

宋 秋，劉亞東，李曉敏，楊麗杰

（乳品科學(xué)教育部重點實驗室，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150030）

棕櫚酸在三酰甘油中的位置分布對大鼠營養(yǎng)吸收的影響

宋 秋，劉亞東，李曉敏，楊麗杰*

（乳品科學(xué)教育部重點實驗室，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150030）

研究了棕櫚酸在三酰甘油中的不同位置分布對脂肪酸及礦質(zhì)元素吸收的影響。以幼齡雄性Wistar大鼠為動物模型，將含不同比例sn-2位棕櫚酸的脂肪原料添加到無脂飼料中，分別為：OPO（1，3-二油酸-2-棕櫚酸甘油酯）結(jié)構(gòu)脂肪，組成模擬OPO的混合植物油，含OPO的嬰兒配方奶粉以及常規(guī)嬰兒配方奶粉。飼料實驗脂肪含量均為10%，各組sn-2位棕櫚酸相對含量分別為45.40%、13.29%、48.04%、28.66%。喂養(yǎng)兩周后，分析大鼠糞便中的脂質(zhì)及鈣、鎂元素。結(jié)果顯示，OPO組和OPO嬰兒配方奶粉組的大鼠對脂肪的吸收顯著高于另外兩組，并且鈣排泄較少。由此可得出結(jié)論：高含量的sn-2位棕櫚酸可以促進大鼠對脂肪的吸收，減少脂肪酸皂的形成，并能改善對鈣的吸收。

棕櫚酸，位置分布，脂肪，鈣，吸收

Abstract：The impacts of the position of palmitic acid in triglyceride on the absorption of fatty acids and mineral were studied.Feeding experiment was performed by using four groups of young male Wistar rats.Fat raw materials with different proportions of sn-2 position palmitic acid were added into fat-free diets which were the OPO（1，3-dioleoyl-2-palmitoyl triglyceride） structural fat，the vegetable oil mixture with imitating the composition of OPO，the infant formula containing OPO and the common infant formula.The proportions of the experimental fat in each groups were all 10%，as for the sn-2 position palmitic acid in four groups were respectively 45.40%，13.29%，48.04%，and 28.66%.After 2 weeks feeding，the contents of lipid，calcium and magnesium in the fecal were analyzed.The results showed that the fat absorption after intake of OPO and the infant formula containing OPO were higher than the other two groups significantly with much less calcium excreting.In conclusion，high content of sn-2 position palmitic acid could promote the absorption of fat in rats，reduce the formation of fatty acid soap and improve the calcium absorption.

Key words：palmitic acid；positional distribution；fat；calcium；absorption

人類母乳中約含有2%～6%的脂肪，其中98%以上是三酰甘油，可以為嬰兒提供約50%的能量[1-3]，同時對于多種維生素和礦物質(zhì)的吸收起到關(guān)鍵的作用，而且是嬰兒身體的重要組成部分，對嬰兒的生長發(fā)育有著重要意義。脂肪的消化主要在小腸進行，在腸道中，sn-1位和sn-3位的脂肪酸在消化酶的分解作用下從三酰甘油中釋放出來而形成游離脂肪酸[4-6]，并與連結(jié)在甘油基sn-2位上的脂肪酸一起被腸道吸收，再轉(zhuǎn)化成嬰兒所需要的能量與營養(yǎng)[7]。母乳中高達70%的棕櫚酸連在分子主鏈中間的sn-2位上，而不飽和脂肪酸主要連在sn-1，3位上[8-9]。因此經(jīng)過消化，這些不飽和脂肪酸和sn-2位上的棕櫚酸很容易被腸道吸收而進入到血液中。在常用于嬰兒配方奶粉的油脂配料中，如牛乳脂肪，棕櫚酸均勻地分布在sn-1，2，3位[10-11]，植物油盡管含有高水平的不飽和脂肪酸，但大都分布在sn-2位上[12-13]。sn-1，3位置上的棕櫚酸，被胰脂酶水解為游離脂肪酸，易與腸道內(nèi)的礦物質(zhì)，如鈣相結(jié)合[14-17]。因此，對于用普通嬰兒配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒來講，不僅丟失了大量寶貴的鈣質(zhì)和供能脂肪，同時由于鈣和脂肪酸結(jié)合形成鈣皂，從而使他們的糞便變硬，增加他們患便秘和腹痛的危險，在嚴重時還可能導(dǎo)致腸梗阻。嬰兒配方奶粉中的主要結(jié)構(gòu)脂肪為OPO，棕櫚酸主要分布在sn-2位，油酸主要在sn-1，3位。理論上，OPO結(jié)構(gòu)脂肪的生物效能應(yīng)該近似母乳，本工作以大鼠為模型動物，分別將油脂和嬰兒配方奶粉添加到大鼠飼料中，主要驗證含不同sn-2位比例棕櫚酸油脂的吸收性能和對鈣和鎂關(guān)鍵二價離子吸收的影響，最終為其作為母乳脂肪替代物的可行性提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實驗動物：SPF級雄性Wistar大鼠，四周齡，平均體重（90±5）g 購于山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司質(zhì)監(jiān)中心；OPO結(jié)構(gòu)脂肪：InFatTM產(chǎn)于Advanced Lipids AB公司 黑龍江省完達山乳業(yè)股份有限公司饋贈；大豆油、椰子油、棕櫚油、橄欖油、含OPO嬰兒配方奶粉、常規(guī)嬰兒配方奶粉 均為市售；胰脂肪酶 Sigma公司；硅膠板G 青島海洋化工廠；37種脂肪酸甲酯混標 Sigma公司；甲苯、正己烷 色譜純；乙酰氯、甲醇、甲酸、氯仿、無水乙醚、甲醇鈉、膽酸鈉、Tris、CaCl2、HCl、KOH等 均為分析純。

Agilent GC 7890A（FID）氣相色譜儀 美國安捷倫公司；LGJ-1型真空冷凍干燥機 上海醫(yī)用分析儀器廠；PE AA800火焰原子吸收光譜儀 美國PerkinElmer公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗設(shè)計 本實驗采用單因素隨機實驗設(shè)計，共設(shè)4個處理組，分別飼喂脂肪來源不同的自制實驗日糧，見表1。對照油脂為脂肪酸組成模擬OPO結(jié)構(gòu)脂肪的混合植物油，OPO嬰兒配方奶粉中添加了OPO結(jié)構(gòu)脂肪，使各組中sn-2位棕櫚酸的百分含量有所不同。每組10只大鼠，共40只。

表1 動物實驗處理設(shè)計Table 1 Design on treatment of animal experiment

1.2.2 油脂原料選擇及成分分析

1.2.2.1 對照油脂組植物油確定 選擇嬰兒配方奶粉生產(chǎn)中常用的大豆油、椰子油、棕櫚油和橄欖油，用氣相色譜法測定各植物油和OPO結(jié)構(gòu)脂肪的脂肪酸組成及結(jié)構(gòu)。確定大豆油、椰子油、棕櫚油和橄欖油的配比，使四種植物油按一定比例混合后的對照油脂脂肪酸組成與OPO結(jié)構(gòu)脂肪相同。

1.2.2.2 油脂脂肪酸甲酯的制備 采用甲醇鈉催化甲酯化法。取油樣約100mg放入50mL離心管中，加入10mL正己烷，振蕩溶解；加入0.5mL 0.5mol/L甲醇鈉溶液，振蕩反應(yīng)1min；加少量無水硫酸鈉，靜置1h后于4000r/min離心2min，取上層清液用于氣相色譜分析。

1.2.2.3 氣相色譜分析條件 色譜柱：PC-2560（100m×0.25mm×0.20μm）；FID檢測器；進樣口溫度：260℃；檢測器溫度：260℃；色譜柱升溫程序：100℃保持5min，以4℃/min升至200℃，保持5min，再以4℃/min升至240℃，保持25min；載氣（N2）流速1.0mL/min；進樣量1μL；分流比10∶1。采用面積歸一法進行數(shù)據(jù)分析。

1.2.2.4 三酰甘油sn-2位脂肪酸組分測定 參見文獻[18]。

1.2.3 動物飼料配制 實驗日糧參照AIN-93G及實驗設(shè)計要求配制，分別將OPO結(jié)構(gòu)脂肪、對照油脂、含OPO的嬰兒配方奶粉以及常規(guī)嬰兒配方奶粉添加到自制無脂飼料中，使脂肪含量占10%，并且用碳酸鈣和硫酸鎂調(diào)節(jié)飼料中的鈣、鎂含量。各組飼料除油脂來源不同外，能量以及各種主要營養(yǎng)素、礦物質(zhì)和微量元素的含量均保持一致。分析各組飼料的總脂肪酸組成[19]及sn-2位脂肪酸分布[18，20]。

1.2.4 動物喂養(yǎng)及采樣 普通日糧適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后，按初始體重差異不顯著的原則隨機分為四組，同室兩只單籠飼養(yǎng)，保持衛(wèi)生清潔，每日更換飲水及清洗糞盤，實驗期間，記錄飼料投放量，每三天稱空腹個體重，并計算平均攝食量、增重。

經(jīng)過兩周喂養(yǎng)實驗，及時分別收集之后3d的糞便。每天結(jié)束后將收集的糞樣稱重，凍存于-20℃。實驗期結(jié)束后，分別將各籠的全部糞樣拌和混勻，取一部分進行冷凍干燥，粉碎過40目篩，于-20℃條件下冷凍保存。

1.2.5 糞便脂肪分析 糞便中的脂肪酸組成分析方法參照文獻[19]；糞便游離脂肪酸的測定：準確稱取500mg已凍干的粉狀糞便樣品，用3mol/L的鹽酸80℃水解2h后，提取脂肪[20]，并定量，然后用薄層色譜法進行分離[18]，刮下游離脂肪酸層，用乙醚提取并稱重。

1.2.6 糞便礦物質(zhì)分析 糞便中的鈣、鎂元素測定采用火焰原子吸收光譜法[21]。

1.2.7 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS18.0對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，結(jié)合Duncan法進行多重比較，以p＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結(jié)果與分析

2.1 油脂原料的脂肪酸組成及sn-2位脂肪酸分布

由表2可以看出四種植物油的脂肪酸種類及含量有所不同，使四種植物油混合對照油脂的脂肪酸組成與OPO結(jié)構(gòu)脂肪相同，確定大豆油、椰子油、棕櫚油和橄欖油的配比為26∶18∶30∶26。所列油脂的三酰甘油sn-2位脂肪酸明顯有差異，其中OPO結(jié)構(gòu)脂肪的棕櫚酸約47%位于sn-2位，而橄欖油sn-2位只有22%，其他三種植物油的棕櫚酸85%以上位于sn-1、sn-3位，因此，在棕櫚酸位置分布上OPO結(jié)構(gòu)脂肪與混合植物油可形成鮮明對比。

2.2 各組飼料的脂肪酸組成及sn-2位脂肪酸分布

各組飼料配制后，測定了其總脂肪酸組成及sn-2位脂肪酸，結(jié)果見表3?；旌现参镉蛯φ战M飼料的脂肪酸組成與OPO結(jié)構(gòu)脂肪組基本一致。配方奶粉組飼料的sn-2棕櫚酸的相對含量分別為：48.04%、28.66%，兩組可形成對比。

2.3 膳食攝入及生長情況

大鼠膳食攝入及生長情況見表4。在兩周的實驗日糧喂養(yǎng)期間，各組之間采食和體重增加沒有顯著差別，但含OPO組與其他兩組相比有增加趨勢。配方奶粉喂養(yǎng)的大鼠所排泄糞便量比油脂組較多，但是差異不顯著。另外，常規(guī)配方奶粉組糞便顏色與其他組相比較深，含水量較低。

表2 各種油脂脂肪酸組成及sn-2位脂肪酸分布（%）Table 2 Fatty acid composition of the triglycerides and the sn-2 monoglycerides of different oil samples（%）

表3 不同脂肪源實驗日糧的脂肪酸組成及sn-2位脂肪酸分布Table 3 Fatty acid composition of the triglycerides and the sn-2 monoglycerides of different dietary fat sources

表4 大鼠兩周期間的膳食攝入及生長情況Table 4 Feed intake and growth during a period of 2 weeks

2.4 sn-2位棕櫚酸對脂肪吸收的影響

大鼠糞便脂肪分析的結(jié)果見表5，總脂肪指糞便中甘油三酯和游離脂肪酸的總和，同時列出了個別主要脂肪酸的排泄總量。飼料中sn-2棕櫚酸的相對含量為45.40%、13.29%、48.04%、28.66%，各組對應(yīng)的脂肪排泄分別為96、202、90、162mg，而游離脂肪酸的排泄水平也與s-2棕櫚酸相對含量呈負相關(guān)，并且OPO配方奶粉組與OPO結(jié)構(gòu)脂肪組沒有顯著差異，含OPO組與常規(guī)配方奶粉組及對照油脂組三者差異顯著。可得出，隨著sn-2棕櫚酸含量的增加，脂肪排泄量依次減少，而脂肪酸皂的量依次增加。

脂肪吸收的差異可以從糞便脂肪酸排泄量上更直觀地看出。在攝入OPO結(jié)構(gòu)脂肪和對照油脂后，糞便脂肪酸排泄中棕櫚酸分別為23、81mg，吸收率為97%和90%，攝入OPO配方奶粉組與OPO結(jié)構(gòu)脂肪組沒有顯著差異，常規(guī)配方奶粉組顯著高于OPO組，并顯著低于對照油脂組。表中所列的其他脂肪酸有較為一致的結(jié)果。可以證實脂類結(jié)構(gòu)對脂肪吸收的重要性，棕櫚酸在sn-2位上更易被吸收。

表5 大鼠糞便脂肪分析Table 5 The content of fat and fatty acid from feces

表6 大鼠糞便中鈣和鎂的分析Table 6 The content of calcium and magnesium from feces

2.5 sn-2位棕櫚酸對礦物質(zhì)吸收的影響

由表6可以看出，OPO結(jié)構(gòu)脂肪組和OPO配方奶粉組糞便鈣的含量顯著低于對照油脂組，鈣的表觀吸收率與此負相關(guān)。這可能由于棕櫚酸位于1、3位易與鈣結(jié)合形成鈣皂，而鈣皂在膽汁中溶解度低，皂中的脂肪和鈣都很難被吸收。由此可以得出，OPO結(jié)構(gòu)脂肪的攝入減少了糞便中鈣的排泄，改善了鈣的吸收。OPO結(jié)構(gòu)脂肪組與常規(guī)配方奶粉組鈣的排泄沒有顯著差異，可能是受配方奶粉中其他成分的影響。鎂的表觀吸收率四組間沒有顯著差異。

3 結(jié)論

本研究通過動物實驗，分析了不同膳食組脂肪和鈣的糞便排泄情況，得出結(jié)論：棕櫚酸在三酰甘油中的位置分布影響脂肪和鈣在腸道中的吸收；在嬰幼兒配方奶粉生產(chǎn)中采用sn-2位棕櫚酸相對含量較高的OPO結(jié)構(gòu)脂肪，使其脂肪在結(jié)構(gòu)上更接近天然母乳，可促進大鼠腸道對脂肪和鈣的吸收。

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Effect of positional distribution of palmitic acid in triglycerides on the absorption of the nutrition in rats

SONG Qiu，LIU Ya-dong，LI Xiao-min，YANG Li-jie*
（Key Lab of Dairy Science，Ministry of Education，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China）

TS201.4

A

1002-0306（2012）16-0354-05

2012－01－05 *通訊聯(lián)系人

宋秋（1985-），女，碩士研究生，研究方向：乳品科學(xué)與工程。

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生物乳制品理論與技術(shù)創(chuàng)新團隊（CXT007）。