氧化油脂對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的危害

楊保和，袁明鳳，唐 精

（1.云南省玉溪快大多畜牧科技有限公司，云南 玉溪 653100；2.北京桑普生物化學(xué)技術(shù)有限公司，北京 100176）

近年來，我國飼料工業(yè)迅猛發(fā)展，飼料油脂添加量不斷增加，特別是水產(chǎn)飼料油脂添加量較高，約為2%，甚至更高[1]。除油脂外，還大量使用含油脂原料及籽實(shí)提高飼料粗脂肪含量，某些普通淡水魚類（鯉魚、鯽魚等）飼料中粗脂肪含量高達(dá)8%～10%。油脂營養(yǎng)作用凸顯的同時(shí)，油脂氧化以及氧化產(chǎn)物的毒副作用也越來越為人們所關(guān)注。本文就油脂氧化酸敗的原因及對(duì)魚體的危害以及防護(hù)措施等作以綜述。

1 飼料中油脂氧化酸敗的成因

油脂的氧化酸敗分為兩種，生物性變質(zhì)由生物酶促使油脂水解，理化性變質(zhì)是甘油三酯的不飽和脂肪酸部分氧化造成的[2]。周華龍等分析表明，油脂氧化過程中的α-CH2是主要反應(yīng)位點(diǎn)，發(fā)生氧化變質(zhì)有生產(chǎn)大量刺激性氣味或異味，理化指標(biāo)發(fā)生異常，這種現(xiàn)象就稱為油脂酸敗[3]。Khayat等將脂質(zhì)的氧化分為3個(gè)步驟——引發(fā)、傳遞和終止。影響飼料油脂氧化酸敗的因素很多，主要受油脂種類環(huán)境、飼料組成和微量元素的影響[4]。

1.1 油脂種類

油脂本身含有不飽和脂肪酸的種類及雙鍵位置會(huì)影響油脂的氧化酸敗。通常動(dòng)物油含飽和脂肪酸多，植物油含不飽和脂肪酸多，因此，植物油比動(dòng)物油熱穩(wěn)定性強(qiáng)。但其中魚油不飽和脂肪酸含量較高，棕櫚油飽和脂肪酸含量較高。植物油穩(wěn)定性從優(yōu)到劣依次為：芝麻油、橄欖油、菜籽油、玉米油、葵花油、茶籽油、亞麻籽油。水產(chǎn)飼料中為防止油脂氧化，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)魚油，在低溫、干燥環(huán)境中貯存，高溫季節(jié)應(yīng)使用豆油、豬油等部分或完全替代魚油，保障油脂穩(wěn)定性。

1.2 環(huán)境因素

溫度、濕度、氧氣、光照等環(huán)境因素對(duì)油脂穩(wěn)定性有一定影響[5]。加強(qiáng)油脂品控，減少環(huán)境因素造成的油脂氧化十分必要。特別是在高溫季節(jié)，油脂在熱、氧氣作用下，極易發(fā)生熱聚合和熱縮反應(yīng)，不僅油脂顏色加深，還產(chǎn)生大量短鏈有毒物質(zhì)（醛、酮等）。實(shí)際生產(chǎn)中，油脂露天貯存、設(shè)備中殘留、飼料周轉(zhuǎn)慢等不良現(xiàn)象十分普遍。促使脂肪酶活性升高，微生物滋生加速，加快了油脂的氧化酸敗。因此，除選購新鮮油脂用于水產(chǎn)飼料外，對(duì)油脂貯存環(huán)境的選擇、加工、流通過程的品質(zhì)控制也非常關(guān)鍵。

1.3 飼料組成

養(yǎng)殖魚類的品種差異、地域差異、季節(jié)變化、周期長短等因素對(duì)飼料配制中脂肪水平的設(shè)定都有一定影響。通常冷水性魚類較溫水性魚類飼料脂肪水平高，例如虹鱒飼料粗脂肪含量＞10%；海水魚較淡水魚飼料脂肪水平高；相同品種北方較南方飼料脂肪水平高。飼料中油脂水平越高，相對(duì)越容易氧化。不同養(yǎng)殖品種需要的油脂種類也不同。草魚、鯉魚、鯽魚、羅非魚、鳊魚、青魚、鳙等大多數(shù)普通淡水魚類，豆油、菜油或豬油均可滿足其營養(yǎng)及攝食要求，但一些特種養(yǎng)殖魚類（烏鱧、翹嘴紅鲌、黃顙魚、加州鱸、金鯧、海鱸等），飼料配制時(shí)往往添加魚油2%，魚油中的DHA和EPA等高不飽和脂肪酸（HUFA）能促進(jìn)魚體生長并起到誘食作用。飼料中油脂的不飽和程度越高，相對(duì)越容易氧化。

1.4 微量元素

飼料中微量元素往往是油脂氧化的催化劑，特別是Cu、Zn和Fe 等金屬離子較活潑，催化油脂氧化活性大小次序?yàn)镃u ＞Mn=Fe＞Cr＞Ni＞Zn＞Al，作用機(jī)制是將氧活化成激發(fā)態(tài)，促進(jìn)自動(dòng)氧化過程[5]。為促進(jìn)魚體生長，水產(chǎn)飼料中Fe、Zn、Mn 等微量元素含量均比較高，在高脂水產(chǎn)飼料中應(yīng)考慮使用螯合礦鹽或有機(jī)礦減少對(duì)油脂氧化的催化作用。

2 油脂氧化的類型

根據(jù)油脂劣變的原因和機(jī)制可分為水解酸敗、酮型酸敗和氧化酸敗。水解酸敗是油脂在脂解酶的作用下發(fā)生的水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物有甘油、脂肪酸、單?；蚨８视?，其中的短鏈脂肪酸（C4-10）具有很強(qiáng)的惡臭。酮型酸敗是一些污染微生物在含水的油脂及油脂食品中，會(huì)產(chǎn)生一些酶（如脫氫酶、脫羧酶、水合酶），促使油脂水解產(chǎn)生游離飽和脂肪酸，這些脂肪酸在微生物分解酶的作用下氧化，最后生成有怪味的酮酸和甲基酮，稱為酮型酸敗，也稱β-型氧化酸敗。氧化酸敗是油脂或者油脂食品在儲(chǔ)藏過程中發(fā)生敗壞的主要原因，是指油脂中的不飽和酸酯因空氣氧化而分解成低分子羰基化合物（醛、酮、酸等），具有特殊氣味。氧化酸敗是水產(chǎn)飼料油脂氧化最主要的方式。油脂氧化的初級(jí)產(chǎn)物是過氧化物。

3 氧化油脂對(duì)魚的危害

脂肪作為魚類利用率較高的能量源，供應(yīng)量適宜時(shí)，可起到節(jié)約蛋白質(zhì)的作用。然而，油脂氧化對(duì)魚體的危害是多方面的。

3.1 降低飼料適口性

適口性較差往往引起魚類采食量下降，生長緩慢，飼料系數(shù)升高[6]。氧化油脂產(chǎn)生短鏈醛、酮、烴、酯、醇等，并具有刺激性很強(qiáng)的氣味，很多魚類會(huì)出現(xiàn)攝食下降，甚至拒食的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成魚體中毒或死亡。高溫季節(jié)烏鱧和加州鱸等，因飼料油脂氧化而吐料的現(xiàn)象較為普遍。

3.2 影響生長性能

油脂氧化對(duì)魚體的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油脂本身的營養(yǎng)作用。氧化油脂會(huì)造成魚體生長性能下降，相關(guān)報(bào)道較多。普遍認(rèn)為“瘦背病”是酸敗脂肪對(duì)魚類造成危害的典型癥狀，主要表現(xiàn)為魚體背部瘦似薄刃且兩側(cè)低凹。用氧化魚油飼養(yǎng)鯉魚2個(gè)月后，開始出現(xiàn)瘦背癥，4個(gè)月后患病魚占56%；除鯉魚外，斑點(diǎn)叉尾鮰、虹鱒、羅非魚等飼喂氧化油脂都會(huì)引起瘦背病。飼喂氧化油脂后，會(huì)引起魚體生長受阻，死亡率增高等現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，虹鱒采食含氧化脂肪的飼料可導(dǎo)致生長受阻，給鰣飼喂含氧化油脂的飼料時(shí)出現(xiàn)23%的死亡率，且生長緩慢。在酸敗脂肪所影響的營養(yǎng)物質(zhì)中，有關(guān)維生素E（VE）的研究最多，酸敗脂肪中毒癥實(shí)際是VE缺乏癥，脂質(zhì)氧化的程度可能是另一個(gè)影響VE需要量的因素[7]。也有報(bào)道稱VE 的高添加量能有效提高魚體抗氧化機(jī)能[8]。大鱗大馬哈魚、大西洋鮭、斑點(diǎn)叉尾鮰、鯉魚、虹鱒、黃條鰤的VE 缺乏癥已有報(bào)道。肖清等報(bào)道，缺乏VE 會(huì)引起虹鱒生長緩慢、死亡量增加的現(xiàn)象[9]。彭士明等報(bào)道，氧化魚油顯著抑制黑鯛幼魚生長，并致使肝臟中丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）含量、過氧化氫酶（CAT）含量顯著升高（P＜0.05），VE 含量則顯著降低（P＜0.05），表明氧化魚油顯著降低了黑鯛生長性能，加重了肝臟脂質(zhì)過氧化程度，并導(dǎo)致肝臟組織發(fā)生病變（P＜0.05）[10]。

3.3 損害肝臟

氧化油脂產(chǎn)生的毒性物質(zhì)還具有很強(qiáng)毒性，脂肪氧化酸敗的代謝產(chǎn)物可引起魚體肝臟腫大，膽囊增大，肝臟顏色異常、腫大、花肝、纖維化等癥狀，組織切片觀察肝組織大片溶解性壞死、肝細(xì)胞空泡化等，氧化油脂還可導(dǎo)致魚體肝功能異常[11]。吉紅等發(fā)現(xiàn)，氧化酸敗油脂可導(dǎo)致草魚肝細(xì)胞膜溶解，胞漿流失，用氧化魚油飼料飼喂當(dāng)年鱒7周，結(jié)果魚群大量死亡，并有高度貧血、肝臟脂肪變性等癥狀[12]。

3.4 影響體色

魚類體色是魚類體內(nèi)含有的色素選擇性地吸收特定波長的光而反射其他波長光產(chǎn)生的顏色。魚的真皮中分布4種色素細(xì)胞，黑色素細(xì)胞含黑色素；虹彩細(xì)胞含鳥糞素；黃色素細(xì)胞和紅色素細(xì)胞含胡蘿卜色素[13]。養(yǎng)殖魚體體色的變化受很多因素影響，包括水體環(huán)境、增色劑種類及含量、微量元素含量及配比、維生素含量、脂肪水平等。飼料物質(zhì)對(duì)魚類體色的影響主要直接作用于魚體色素細(xì)胞或色素，飼料物質(zhì)中的某些因素對(duì)魚體整體機(jī)能產(chǎn)生脅迫，導(dǎo)致魚體正常生理機(jī)能出現(xiàn)障礙，最終引起魚體體色的變化。

近年來，水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中出現(xiàn)很多魚體體色變化的問題。例如青魚變白、黃顙魚著色異常、草魚發(fā)黃、斑點(diǎn)叉尾鮰體色發(fā)黃或發(fā)白等，這與飼料油脂氧化有很密切的關(guān)聯(lián)[14]。Hart 等研究表明，甲基丁酸可引起羅非魚體色加深[15]。葉元土指出，氧化油脂可影響?zhàn)B殖魚體生理機(jī)能，類胡蘿卜色素和黑色素生長和分化，從而導(dǎo)致魚體出現(xiàn)白化或黃體色；原因主要是氧化油脂產(chǎn)生的自由基可導(dǎo)致類胡蘿卜色素失去色素功能，引起魚體體色褪化；也可能是氧化油脂引起黑色素細(xì)胞不能正常生長或在生長期迅速凋亡[16]。針對(duì)魚體體色變化的問題，首先應(yīng)找到引起變色的原因，剔除已氧化的油脂或油脂原料，慎用易氧化的油脂或油脂原料，例如，魚油、米糠油、玉米油、磷脂油、米糠、DDGS等，高溫季節(jié)應(yīng)限量使用。同時(shí)可以選擇豬油、豆油、菜油、牛油等相對(duì)穩(wěn)定油脂替代，進(jìn)入飼料配方。

3.5 影響生物膜完整性

生物膜為魚體生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，可選擇性的進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸和能量傳遞，為多種酶提供結(jié)合位點(diǎn)，使酶促反應(yīng)高效有序進(jìn)行，并能完成細(xì)胞內(nèi)外信息的跨膜傳遞。在細(xì)胞的生命活動(dòng)中有著極其重要的作用，生物膜參與生物能、細(xì)胞分裂、運(yùn)動(dòng)、興奮等生理活動(dòng)[17]。氧化油脂產(chǎn)生很多自由基，往往造成生物膜的破壞，主要體現(xiàn)在使魚體細(xì)胞生物膜PUFA比例下降，改變膜脂肪酸組成，降低膜結(jié)合酶活性，降低生物膜的疏水性和流動(dòng)性。脂類氧化產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞通透性、黏性、分泌性及膜結(jié)合酶類活性都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響[18]。

3.6 影響免疫機(jī)能

氧化油脂對(duì)魚體免疫機(jī)能影響的相關(guān)報(bào)道較多。酸敗氧化過程的副產(chǎn)物能使免疫球蛋白生成下降，肝和小腸上皮細(xì)胞損傷率提高，致小腸、肝臟肥大，飼料利用效率降低。葉仕根在研究氧化魚油對(duì)鯉魚危害時(shí)發(fā)現(xiàn)，氧化魚油使鯉魚血漿中維生素E含量下降，丙二醛（MDA）含量增加，氧化魚油還影響超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性，隨著氧化魚油過氧化物值（POV）增加，SOD和GSH-Px 活性下降[19]。任澤林等報(bào)道，氧化魚油可導(dǎo)致鯉魚白細(xì)胞吞噬能力增強(qiáng)，使魚處于應(yīng)激狀態(tài)[20]。任澤林在半純化飼料中添加新鮮魚油（過氧化物值POV為0.64 mmol·kg-1）和氧化魚油（POV 分別為29.64、59.40和94.69 mmol·kg-1），投喂稱重約100 g 的2 齡鯉魚，結(jié)果表明，鯉攝食氧化魚油后，肝臟和胰臟維生素E含量下降（P＜0.05），抗氧化酶SOD和GSH-Px 活性減弱（P＞0.05），微粒體氧化穩(wěn)定性降低（P＜0.05），魚油氧化程度升高；肝臟和胰臟脂肪含量增加（P＞0.05），腎臟和脾臟增生（P＞0.05）；肝臟和胰臟細(xì)胞纖維化、線粒體嵴降解和融合，氧化魚油可以破壞鯉肝臟和胰臟抗氧化機(jī)能及正常的組織結(jié)構(gòu)[21]。黃凱等用含氧化魚油的飼料投喂羅非魚，發(fā)現(xiàn)肝臟和胰臟谷胱甘肽（GSH）、SOD水平隨氧化油脂添加量變化而變化[22]。MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的主要代謝產(chǎn)物，是研究脂質(zhì)過氧化作用的重要生物標(biāo)志物[23]。譚樹華等研究亞硝酸鈉對(duì)鯽魚抗氧化功能的影響，發(fā)現(xiàn)，高濃度的亞硝酸鈉損傷了鯽魚肝臟的抗氧化功能，抗氧化能力下降[24]。

4 防治飼料油脂氧化的措施

4.1 選用新鮮油脂

水產(chǎn)飼料配制時(shí)，原料的選擇與品質(zhì)控制十分關(guān)鍵。往往通過感觀和理化指標(biāo)測定對(duì)油脂品質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。首先觀察油脂的色澤、氣味、物理特性是否符合該種類油脂的基本性狀，合格后再進(jìn)行理化指標(biāo)監(jiān)測，常用的油脂氧化酸敗的判定標(biāo)準(zhǔn)有過氧化物價(jià)（POV）、硫代巴比妥酸值（TBA）、酸價(jià)（AV）、碘值以及羧基值、醛值。這些指標(biāo)應(yīng)綜合評(píng)判，因?yàn)橛椭腥缁煊袎A性物質(zhì)，酸價(jià)結(jié)果會(huì)偏高；過氧化物值隨油脂氧化程度增加而增加，但油脂氧化完全后，過氧化物值會(huì)降低；丙二醛是油脂氧化的產(chǎn)物，目前常用于油脂及油脂原料的品質(zhì)調(diào)控[25]。在理化指標(biāo)檢測后，可進(jìn)一步分析油脂的脂肪酸組成，防止利用不同種類油脂混合摻假的現(xiàn)象。

4.2 改善油脂貯存環(huán)境

油脂及富含油脂飼料要盡量斷絕和空氣接觸，避免光照，在較低溫度和濕度下貯存。避免露天貯存、高溫曝曬或高濕環(huán)境，注意干燥、遮陰、通風(fēng)保存。加工過程避免氧化酸敗，在油脂及飼料運(yùn)輸中也應(yīng)注意防止油脂氧化，高溫季節(jié)高脂飼料從加工到投喂的時(shí)間應(yīng)＜15 d。

4.3 強(qiáng)化脂質(zhì)代謝

隨著集約化程度的提高，養(yǎng)殖密度逐年增加，高脂飼料優(yōu)勢突出，可有效提高魚體生長速度，節(jié)約蛋白質(zhì)需要量，降低料肉比。但是，一些因油脂轉(zhuǎn)化不利，氧化酸敗的毒副作用問題也越來越普遍。因此，強(qiáng)化脂質(zhì)代謝，增強(qiáng)魚體對(duì)油脂的轉(zhuǎn)化能力，是防止油脂氧化的重要措施。常見的抗脂因子有HUFA、氯化膽堿、甜菜堿、肉堿、賴氨酸、蛋氨酸、肌醇、膽汁酸、磷脂、中草藥等。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)不同養(yǎng)殖品種，不同飼料脂肪配制水平，魚體不同規(guī)格及不同季節(jié)，調(diào)整抗脂因子在飼料中的添加量，增進(jìn)脂肪轉(zhuǎn)化能力，保肝利膽，提高魚體生長速度和飼料利用率。同時(shí)，在高溫季節(jié)、越冬前后、出魚運(yùn)輸、流行疾病防治期間都應(yīng)提高脂溶性維生素和與脂肪代謝相關(guān)維生素（例如VK3、VE、VB6、肌醇和VC）使用量。

4.4 抗氧化劑的合理使用

在魚飼料中應(yīng)用的化學(xué)抗氧化劑有乙氧基喹啉（EMQ）、二丁基羥基甲苯（BHT）、丁基羥基茴香醚（BHA）和丙基沒食子酸等?？寡趸瘎┛捎行Х乐褂椭趸?，可延遲、轉(zhuǎn)接或阻斷氧化鏈進(jìn)行。在目前狀況下，油脂及其制品中最常用的抗氧化劑是TBHQ、BHA、BHT、PG等，有關(guān)其對(duì)各種油脂的穩(wěn)定性比較，已有許多文獻(xiàn)報(bào)道[26]。許多合成抗氧化劑（例如BHA、BHT、沒食子酸乙酯等）雖然可起到防止油脂氧化酸敗的作用，但在減輕已經(jīng)氧化酸敗對(duì)魚體的毒副作用方面收效甚微。目前，天然抗氧化劑開始引起人們普遍重視，利用中草藥、茶多酚或直接粉碎葡萄籽用于油脂抗氧化，取得良好效果[27]。

5 小 結(jié)

油脂在水產(chǎn)飼料中的使用起到了節(jié)約蛋白、降低料肉比的作用。但是，氧化油脂對(duì)魚體會(huì)造成多方面的損害，因此，水產(chǎn)飼料中應(yīng)選擇新鮮油脂并配合適宜抗脂因子，強(qiáng)化脂質(zhì)代謝，并改善貯存環(huán)境，使用抗氧化劑確保油脂新鮮度，充分發(fā)揮油脂的營養(yǎng)作用，避免氧化造成的毒副作用，使養(yǎng)殖生產(chǎn)取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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