日糧添加不同植物油對育肥豬維生素D代謝的影響

張 晶，魏 芳，田程程，馬姝雯，張國華，盧建雄

（西北民族大學 生命科學與工程學院，甘肅 蘭州 730030）

利用日糧調控體組織組成是改善豬肉感官品質及營養(yǎng)價值的重要途徑。不同脂肪庫脂肪細胞的發(fā)育、遺傳控制及對營養(yǎng)物質的代謝存在差異。在脂肪生成途徑中，日糧脂肪酸可以直接合成或轉化為其他脂肪酸合成脂肪，并作為許多核受體的配體，調控組織能量代謝相關基因的表達，從而影響脂肪生成。動物脂肪沉積包括利用日糧能量物質從頭合成和利用飼料來源的脂肪酸合成2條途徑，日糧添加脂肪酸組成不同的植物油，可以改變IMF含量、脂肪酸組成及n-6/n-3脂肪酸的比值[1]，但對脂溶性維生素D（VitD）及其代謝的影響，以及VitD在此過程中發(fā)揮的作用尚不清楚。

近年來研究表明，VitD作為營養(yǎng)和激素類物質，不僅調節(jié)鈣磷代謝，而且在調節(jié)免疫功能、抑制腫瘤生長、調節(jié)細胞分化等方面也發(fā)揮著重要作用。VitD主要儲存于人和動物脂肪組織中，其含量與脂肪沉積能力相關[2]。動物機體內多種酶參與VitD的代謝。VitD代謝過程中，在肝臟經25-羥化酶CYP2R1和CYP27A1作用轉變成25(OH)D3，并在腎臟由1α羥化酶CYP27B1催化進一步羥化為VitD的生物活性形式1,25(OH)2D3；而24-羥化酶CYP24A1可繼續(xù)羥化25(OH)D3和1,25(OH)2D3生成24,25(OH)2D3和1,24,25(OH)2D3，最終分解為水溶性鈣酸排出體外[3]。

人類及動物脂肪組織均表達CYP2R1、CYP27A1、CYP27B1、CYP24A1和CYP2J2等細胞色素P450酶。CYP27A1在內臟脂肪的表達高于皮下脂肪，與肥胖者及體瘦者其他組織相比，體瘦者皮下脂肪組織中CYP2J2和CYP27B1的表達水平最高，在不同群體或不同部位脂肪組織中降解酶CYP24A1的表達沒有差異[4]。Malmberg等首次報道在脂肪細胞脂滴中檢測到VitD及其代謝產物25(OH)D3和1,25(OH)2D3[5]，VitD可能參與脂滴聚合和脂肪沉積，人的內臟脂肪VitD含量比皮下脂肪高20%。由此可見，VitD對脂肪組織代謝及脂肪沉積具有調控作用，并可能存在脂肪組織部位的差異[6]。因此，本試驗通過在日糧中添加脂肪酸組成不同的植物油替代部分碳水化合物，研究其對生長育肥豬血漿和皮下脂肪組織、背最長肌VitD含量及代謝酶的影響，探討VitD在脂肪酸調控豬脂肪生成中可能發(fā)揮的作用。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與飼糧

選擇健康狀況良好、體重相近的杜洛克豬×大白豬×長白豬54頭，隨機分為3組。參照我國《豬飼養(yǎng)標準》（NY/T 65-2004）配制基礎日糧。在基礎日糧的基礎上，分別用4.5%菜籽油（富含亞油酸）和4.5%混合植物油（菜籽油∶亞麻油=1∶1，富含α-亞麻酸和亞油酸）替代7%淀粉組成菜籽油和混合油2個試驗日糧。日糧配方組成及營養(yǎng)成分見文獻[7]。各組日糧消化能、粗纖維、粗蛋白及鈣磷含量基本相等。飼養(yǎng)試驗在甘肅省榆中縣瑞源農業(yè)科技有限公司完成，預試期7 d，對照組和試驗組均飼喂基礎日糧；正試期42 d，自由采食，自由飲水。

1.2 樣品采集

飼養(yǎng)試驗結束時，空腹稱重，前腔靜脈采集10 ml血液于EDTA抗凝管，混勻后室溫靜置30 min，1 000*g離心10 min制備血漿，-20℃保存。各試驗組隨機選取5頭豬屠宰，迅速采取皮下脂肪組織和背最長肌組織，用預冷的PBS沖洗后，液氮凍存。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 VitD含量測定 血漿和組織樣品初步處理后送江萊生物科技有限公司（上海），采用高效液相色譜法檢測VitD含量。所用色譜柱：C18柱，4.6 mm×50 mm，2.7 μm；流動相：0.05%甲酸+5 mmol/L甲酸銨甲醇溶液；流速：0.40 ml/min；柱溫：40℃；進樣量：20 μl；DAD檢測器：激發(fā)波長360 nm，發(fā)射波長440 nm。

1.3.2 VitD代謝酶測定 將組織樣剪碎，按1∶9的質量體積比加入PBS后置于玻璃勻漿器，冰上充分研磨，反復凍融進一步裂解組織細胞后，將勻漿液于1 000*g離心10 min，取上清。按照ELISA試劑盒（江萊生物，上海）使用說明書檢測血漿和組織勻漿上清液VitD代謝酶水平。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)應用SPSS 20.0軟件進行處理，采用One-Way ANOVA進行單因素方差分析，多重比較采用最小顯著極差法（LSD）。結果用平均值±標準差表示，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結果

2.1 不同植物油對豬血漿和組織VitD含量的影響

不同植物油對豬血漿、皮下脂肪組織和背最長肌VitD含量的影響如表1所示。與對照組相比，日糧添加混合油顯著降低豬血漿、皮下脂肪組織和背最長肌VitD的含量（P＜0.05）；添加菜籽油顯著降低皮下脂肪組織和背最長肌VitD的含量，但對血漿VitD含量有提高的趨勢，且顯著高于添加混合油（P＜0.05）；菜籽油組與混合油組相比，脂肪組織和背最長肌VitD含量均無顯著差異（P＞0.05）。由此可見，日糧添加不同植物油顯著影響血漿及組織VitD含量。

2.2 不同植物油對豬皮下脂肪組織VitD代謝酶活性的影響

日糧添加植物油對豬皮下脂肪5種VitD代謝酶的活性影響如表2所示。與對照組相比，飼喂添加菜籽油日糧后，豬皮下脂肪中CYP2J2和CYP27A1活性顯著提高（P＜0.01），CYP2R1活性顯著降低（P＜0.01），但對CYP27B1活性未見顯著影響（P＞0.05）；添加混合油日糧顯著提高豬皮下脂肪中CYP2J2活性（P＜0.01），而CYP27B1、CYP2R1和CYP27A1的活性降低（P＜0.05）；菜籽油組和混合油組皮下脂肪CYP24A1活性與對照組相比均無顯著差異（P＞0.05）。此外，菜籽油組與混合油組相比，皮下脂肪CYP2J2活性增加，而CYP27A1活性顯著降低（P＜0.01）。

2.3 不同植物油對豬背最長肌中VitD代謝酶的影響

日糧添加植物油對豬背最長肌中5種VitD代謝酶的活性影響如表3所示。與對照組相比，飼喂添加菜籽油的日糧后，豬最背長肌中CYP24A1、CYP2J2和CYP27A1的活性顯著提高（P＜0.01），CYP2R1活性顯著降低（P＜0.01），但對CYP27B1活性未見顯著影響（P＞0.05）；添加混合油日糧顯著提高豬背最長肌中CYP2J2活性（P＜0.01），而CYP27B1、CYP2R1和CYP27A1活性降低（P＜0.05），但對CYP24A1活性未見顯著影響。

表1 不同植物油來源對豬不同部位VitD含量的影響

表2 不同植物油對豬皮下脂肪組織VitD代謝酶的影響 單位：pg/ml

表3 不同植物油對豬背最長肌VitD代謝酶的影響 單位：pg/ml

3 討論

多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids,PUFA）是人和動物重要的能量來源，參與轉錄調節(jié)和細胞內信號傳導等多種細胞過程。n-3 PUFA和n-6 PUFA通過不同的生物學效應影響白色脂肪組織的發(fā)育和功能，且n-6 PUFA與n-3 PUFA比例不同，對動物產生不同的影響[8]。菜籽油富含亞油酸，而亞麻油富含α-亞麻酸。按照菜籽油和亞麻油脂肪酸含量測定結果[9]，配制了n-6 PUFA∶n-3 PUFA約為1∶1的混合油添加日糧和n-6 PUFA∶n-3 PUFA約為4∶1的菜籽油日糧，以研究n-6 PUFA和n-3 PUFA組成不同的植物油對豬VitD代謝及脂肪沉積的影響。本研究發(fā)現(xiàn)，菜籽油和亞麻油組成的混合油顯著降低豬血漿、皮下脂肪和背最長肌VitD的含量。添加菜籽油雖然對血漿VitD含量沒有明顯影響，但顯著降低皮下脂肪和背最長肌VitD的含量。VitD及其代謝與脂肪組織功能密切相關，血清VitD水平隨肥胖程度或體重的變化而發(fā)生變化，血清VitD水平與體脂含量呈明顯的負相關，肥胖者血清VitD水平明顯低于非肥胖者[10]。與此一致，在前期研究中，生長育肥豬飼喂菜籽油日糧及混合油日糧時，豬背最長肌肌內脂肪含量分別提高了19.25%和20.11%[7]，與VitD含量的變化相反。Gol等[11]也發(fā)現(xiàn)了亞油酸能夠通過體內代謝途徑提高豬肉肌內脂肪含量。

亞油酸（Linoleic acid,LA）和α-亞麻酸（α-Linolenic acid,ALA）是哺乳動物不能合成、必須由飼料供給的必需脂肪酸。ALA在體內合成二十二碳六烯酸（DHA）、二十碳五烯酸（EPA）等n-3 PUFA的前體物質，而LA是合成花生四烯酸等n-6 PUFA的主要前體物質。研究發(fā)現(xiàn)，給高糖高脂引起的肥胖大鼠補充n-3 PUFA能夠明顯改善胰島素敏感性，降低血脂濃度[12]。n-6 PUFA可通過增強低密度脂蛋白受體在肝臟中的表達，降低血清膽固醇水平，促進動物生長發(fā)育[13]。亞油酸通過抑制肝臟中脂類合成、提高脂類分解效率，減少脂肪沉積[13]。

人類及動物脂肪組織均表達各種細胞色素P450酶，本研究在育肥豬皮下脂肪和背最長肌中均檢測到VitD代謝酶的表達，CYP2J2和CYP27B1表達量最高，而CYP2R1表達量最低。在皮下脂肪中，CYP2J2和CYP27B1將25(OH)D3轉化為活性1,25(OH)2D3的表達減少，且在體重減輕后，CYP24A1表達會相對增加[14]。本研究添加不同植物油，皮下脂肪和背最長肌中CYP2J2表達增加，而CYP2R1表達降低，富含亞油酸日糧增加了皮下脂肪和背最長肌CYP27A1表達，而飼喂富含α-亞麻酸日糧降低了CYP27A1表達。研究表明，增加膳食n-3 PUFA攝入可以減少脂肪聚集，抑制肥胖發(fā)生。用富含n-6 PUFA的高脂飼料喂養(yǎng)母鼠會導致哺乳幼崽的白色脂肪組織增生和肥大，而攝入富含n-3 PUFA的魚油則能減少脂肪積累[15]。因此，添加不同植物油，因其不飽和脂肪酸的不同，調控VitD代謝酶表達差異。

通過添加不同植物油改變日糧不飽和脂肪酸組成，調控育肥豬皮下脂肪組織和背最長肌中VitD代謝酶表達，從而影響VitD含量，調節(jié)脂肪生成，且VitD調控不同部位脂肪生成可能存在差異，但多不飽和脂肪酸如何通過VitD調控豬脂肪生成尚有待深入研究。