共軛亞油酸的研究進展及對豬卵母細胞體外成熟的輔助作用

文│常卓（北京市畜牧總站）

共軛亞油酸的研究進展及對豬卵母細胞體外成熟的輔助作用

文│常卓（北京市畜牧總站）

共軛亞油酸（CLA）是一種含有共軛雙鍵的十八碳二烯酸（亞油酸）異構(gòu)體混合物，具有天然活性，主要來源于反芻動物脂肪和奶制品，具有降低脂肪和膽固醇含量、防止動脈粥樣硬化、抗癌以及改善免疫力等許多優(yōu)點。CLA現(xiàn)已應(yīng)用于畜禽疾病防治、生長發(fā)育以及提高畜產(chǎn)品品質(zhì)等畜禽生產(chǎn)活動，而其調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的功能對于豬卵母細胞體外成熟亦有重要意義。本文從CLA的結(jié)構(gòu)、功能及其對豬卵母細胞體外成熟的輔助作用進行綜述。

共軛亞油酸（CLA）即共軛十八碳二烯酸，有多種構(gòu)象和位置異構(gòu)體。天然存在的CLA中，含量較多的兩種單體形式是順-9，反-11（即c-9，t-11）CLA和反-10，順-12（t-10，c-12）CLA[1]，各自擁有不同的生理作用。其中t-l0，c-l2-CLA具有降低脂肪積累、降低膽固醇含量、防止產(chǎn)生動脈硬化、抗腫瘤、改善免疫力等許多優(yōu)點，成為新時代具有無限潛力的健康產(chǎn)品[2]。

威斯康星大學(xué)的Pariza教授于1978年意外發(fā)現(xiàn)了一種能夠抗擊癌癥的物質(zhì)，在這之后又經(jīng)過一段時間的研究，終于確定CLA就是這個能抗癌的物質(zhì)。1987年，美國的Ha等人發(fā)現(xiàn)CLA不同異構(gòu)體的混合物也存在于牛肉脂肪中。自此以后，人們展開了對于CLA的深入挖掘，CLA的異構(gòu)體相繼被發(fā)現(xiàn)[3]。

一、CLA的結(jié)構(gòu)

CLA是一類不飽和雙鍵位置和空間構(gòu)型不同的多不飽和脂肪酸同分異構(gòu)體的總稱[4]。CLA具有多種不同空間構(gòu)型的異構(gòu)體，但是在這其中主要產(chǎn)生活性的異構(gòu)體是t-11，c-9-CLA和t-10，c-12-CLA。這兩種異構(gòu)體都天然存在于食物當(dāng)中， t-11，c-9-CLA是食物中CLA主要存在形式[5]。反芻動物的消化系統(tǒng)中，溶纖維丁酸弧菌異構(gòu)酶是一種厭氧酶，它負責(zé)利用已有的亞油酸（LA）來生成t-11，c-9-CLA；而t-10，c-12-CLA則可能是LA經(jīng)反芻動物的瘤胃和腸道中的微生物進行異構(gòu)化來生成[6]。經(jīng)過多年研究表明，牛奶、羊肉等反芻動物產(chǎn)品中CLA的含量要比雞肉、雞蛋等非反芻動物的產(chǎn)品含量要多，植物中CLA的含量也遠遠不如肉蛋奶等動物性產(chǎn)品中的含量可觀。雖然t-10，c-12-CLA在自然中存在的比例不如t-11，c-9-CLA的比例高，但隨著研究的深入，各種實驗結(jié)果表明，t-l0，c-12-CLA在提高免疫力、抗癌、清除血液中的膽固醇、促進脂肪代謝、加快生長速度等方面都有優(yōu)異的成績[2]。

二、CLA的功能

1.調(diào)節(jié)機體脂肪代謝，影響脂肪含量以及分布。當(dāng)在實驗動物日糧中添加CLA后，脂肪在動物體內(nèi)的含量大大降低，而與此同時，體內(nèi)蛋白質(zhì)卻大大增多。當(dāng)組織細胞中的脂肪酸進行β-氧化時需要眾多酶類物質(zhì)的參與，其中，肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶是限速酶，起到調(diào)控脂肪酸代謝量的作用；激素敏感性甘油三酯脂肪酶酶解脂肪并將其釋放在血液中；脂蛋白脂肪酶可分解甘油三酯和磷脂并加快脂肪的吸收，加入CLA可通過提高前兩種酶的活性，抑制后一種酶的活性，從總體上促進脂肪的降解和蛋白質(zhì)的合成。Cordero （2010）[7]認為CLA能夠聯(lián)合瘦素，共同減少脂肪在體內(nèi)的聚集。通過使用CLA，豬背最長肌的皮下脂肪和肌內(nèi)脂肪都得到減少[8]。

2.調(diào)節(jié)機體免疫機能，提高免疫力。以小白鼠為實驗對象，日糧中添加CLA的量增加時，其血液中CLA的含量也相應(yīng)增加，CLA的添加量降低時，血液中的CLA含量也隨之降低。CLA主要是用來增加免疫器官中的淋巴細胞數(shù)量，以及合成白細胞介素-2和免疫球蛋白抗體（如IgM和IgG）[9]，Sugano等[10]也得出類似的結(jié)論：在使用了CLA之后，不僅IgM、IgA、IgG在體內(nèi)含量增加，而且還能得到引起超敏反應(yīng)的IgE減少的結(jié)果，總的來說，使用CLA提高機體免疫力。CLA還可以誘導(dǎo)CD8+細胞和胸腺細胞，使其增殖，治療由細菌引起的大腸炎等疾病[11]。

3.保持新鮮，防止物質(zhì)腐敗變質(zhì)。CLA相比于傳統(tǒng)的防霉劑有著無毒副作用、添加量沒有限制、安全性高等特點，特別適合用于產(chǎn)品的防腐。

4.防止動脈血管粥樣硬化。當(dāng)血液中存在大量膽固醇的時候，CLA能充當(dāng)血管清道夫的角色，對其加以清除。LA能夠清除一部分附著在動脈血管壁上的血小板，而CLA清除的效果足足多出LA5倍[12]。

5.加快骨組織生長發(fā)育，推動骨形成。飼喂小白鼠一定量的CLA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)成骨細胞分裂與骨骼生長與CLA有著密切的關(guān)系，CLA還可以影響骨骼沉積礦質(zhì)元素和軟骨組織細胞發(fā)育的過程，全面推動骨組織的代謝（Watkins等1998）[13]。前列腺素E2是一種重要的細胞生長和調(diào)節(jié)因子，但是當(dāng)其濃度高過臨界值時骨骼生長的速度反而降低，CLA又有減少前列腺素E2的功能，因此在添加CLA后，前列腺素E2對于骨骼細胞的合成的反作用被抑制，CLA消除了前列腺素E2這個“危險分子”帶來的隱患。有研究表明，CLA具有參與調(diào)控過氧化物酶體增殖物激活受體進而控制破骨細胞生成的作用[14]。從深遠意義上來說，CLA可以被應(yīng)用于治療由于骨質(zhì)吸收所引起的骨質(zhì)疏松等骨科疾病。

6.抑制癌細胞增殖，抗擊癌癥。我們可以從實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)動脈瘤進一步惡化，擴散到其他組織時，CLA能夠予以抑制。除此之外，人們通過以各種動物為模型，得出：皮膚癌、前列腺癌等癌癥在CLA的作用下能夠得到減緩發(fā)展。在研究CLA的抗癌機理時，有結(jié)果證明前列腺素等免疫調(diào)節(jié)物的合成也有CLA的參與作用[15]，因此CLA對于合成腫瘤壞死因子也有舉足輕重的作用。

7.其他作用。CLA的生理功能除以上6點之外，還具有其他的重要功能。例如：CLA可以控制紅斑狼瘡在小老鼠身上的病情發(fā)展[16]；對于有一定治療難度的糖尿病，CLA也有相應(yīng)的好轉(zhuǎn)效果[17]。

三、CLA在畜禽生產(chǎn)中的作用

CLA在畜禽疾病防治、生長發(fā)育以及提高畜產(chǎn)品品質(zhì)等方面均有突出表現(xiàn)。實驗表明，當(dāng)動物表現(xiàn)出日糧采食減少，飼料轉(zhuǎn)化率低，生長發(fā)育受到阻滯等現(xiàn)象，很有可能是由于免疫應(yīng)激所產(chǎn)生，而CLA可以在一定程度上對這些現(xiàn)象進行緩解（姜偉等，2007；賴長華等，2005；Bassaganya. J等，2001）[18～20]。從上文中可知，CLA可以參與調(diào)節(jié)免疫球蛋白含量的高低，因此對于維持細胞免疫系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)發(fā)揮一定作用（Chew等，2001）[21]，從而使機體產(chǎn)生抵抗力。CLA還可以影響細胞因子水平，抑制與其有關(guān)的疾病。CLA通過消滅氧化過程中生成的自由基來保證抗氧化的能力，進而使組織器官進行正常的代謝活動[22]。

CLA參加生命各種化學(xué)反應(yīng)的進行，進而提高飼料轉(zhuǎn)化率，營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收也得到優(yōu)化，各器官組織的發(fā)育得到大量營養(yǎng)的支持，免疫力增強，動物生長發(fā)育也能得到改善。肉雞日糧中添加適量的CLA ，可以在一定程度上改善平均日耗料量、平均日增重和耗料增重比[23]。Ostrowska等（1999）[24]研究表明，CLA對于育肥豬的日增重也有一定提高。

CLA一方面促進動物生長，提高生產(chǎn)性能，另一方面通過改變脂肪及脂肪酸在動物體內(nèi)的含量和分布來改善動物的胴體性狀和肌肉品質(zhì)。研究表明，在飼料中添加CLA，能減少畜禽體脂沉積，降低組織中的脂肪含量（C.Corino，2008）[25]，飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸在畜禽肌肉中的組成比重也可以通過加入CLA來實現(xiàn)調(diào)節(jié)（Martin.D等，2007，2008）[26]，從這兩點來提高畜禽的胴體品質(zhì)。在牛、羊、雞等日糧中添加 CLA，還能提供CLA含量較高的肉蛋奶等動物產(chǎn)品（Kim.E.J等，2002），滿足人們的消費需求[27]。

四、CLA對于豬卵母細胞體外成熟的輔助作用

與其他物種的卵母細胞相比，豬的卵母細胞細胞質(zhì)中有大量的脂肪顆粒存在，未成熟的豬卵母細胞中的脂肪酸是牛卵母細胞中的兩倍、是綿羊卵母細胞中的三倍[28]。豬卵母細胞中的脂肪顆粒所占據(jù)的空間很大，單個脂肪顆粒不是很大，但“積少成多”，許多微小的脂肪顆粒聚集在一起就形成了一定的規(guī)模，數(shù)量就很可觀，而且脂肪顆粒的整體數(shù)量在正常情況下維持恒定。

當(dāng)卵母細胞處于某個臨界溫度時，脂類處于液晶態(tài)，能夠正常的進行各種化學(xué)反應(yīng)和膜類活動。一旦溫度降低到這個臨界溫度范圍之外，脂類形態(tài)變化，構(gòu)成各種生物膜的脂類作用的發(fā)揮和膜蛋白的分布也會受到影響，膜的流動性降低，物質(zhì)的轉(zhuǎn)運效率也會降低。另外，當(dāng)溫度降低時，由范托夫經(jīng)驗規(guī)則可以發(fā)現(xiàn)，細胞膜內(nèi)外滲透壓也會產(chǎn)生變化（Nelson等，1971）[29]。此外，許多與細胞活動息息相關(guān)的酶類作用的發(fā)揮也會因為脂類的變化而受到影響，例如卵磷脂、酸性磷脂和心磷脂分別對β-羥丁酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶和細胞色素氧化酶的產(chǎn)生有著至關(guān)重要的影響[30]。因此，豬卵母細胞內(nèi)大量脂類對于溫度的敏感性就對體外成熟具有一定影響，繼而對之后的受精以及胚胎發(fā)育也產(chǎn)生一定的作用。

針對豬卵母細胞內(nèi)脂肪顆粒含量高的情況，人們已經(jīng)研究了一系列方法來降低由此產(chǎn)生的不良影響。紫杉醇作為細胞骨架穩(wěn)定劑已被用于胚胎低溫保存（Dobrinsky等, 2000）[31]，研究表明，紫杉醇預(yù)處理可以減少卵母細胞經(jīng)過玻璃化冷凍后細胞質(zhì)脂肪顆粒超微結(jié)構(gòu)改變，但是紫杉醇也有一定的毒性，并且從它干擾細胞有絲分裂過程中紡錘體形成的特點來看，也可能會造成細胞分裂的異常；有研究表明，通過顯微操作技術(shù)去除脂肪顆粒能夠使卵母細胞成活率增加（Park等, 2005）[32]。然而，去脂處理可能對卵母細胞會造成傷害，也可能由于保證能量代謝和細胞膜組分的脂質(zhì)減少而對后期發(fā)育產(chǎn)生不良影響[28]；除此之外，抗凍蛋白作為一種能夠使凝固溫度降低的物質(zhì)，通過結(jié)合水分子，使損傷細胞的冰晶生長程度降到最小。使用卵磷脂、卵黃、抗氧化劑和肝蛋白等物質(zhì)也能使細胞對于低溫有一定的耐性[33]，但是抗凍蛋白等物質(zhì)也會對細胞造成一定程度的危害。因此，使用以上物質(zhì)時還需謹慎。

而CLA能夠為卵母細胞提供營養(yǎng)，是某些生殖激素的合成前體，而且毒副作用相對來說較小，處理較便捷，具有一定安全性。同時，CLA（特別是t-l0，c-12-CLA）在促進脂肪代謝方面具有特別突出的表現(xiàn)：減少脂肪組織合成的減少、加快脂肪組織氧化、促進脂肪細胞凋亡和脂質(zhì)降解。因此對于脂質(zhì)含量偏高的豬卵母細胞來說，添加CLA可以改變卵母細胞中脂肪顆粒的形態(tài)，使脂肪顆粒在參與卵母細胞能量代謝和合成胚胎細胞膜的過程中不受到影響，也能得到充分利用，促進卵母細胞體外成熟，得到質(zhì)量較高的胚胎。

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