亞麻籽(油)n-3型脂肪酸功能及在畜禽飼料中的應用

金鑫燕

(青海大學畜牧獸醫(yī)科學院，西寧 810016)

亞麻分布于世界各地，主要有纖維用亞麻、油用亞麻(即胡麻)和油纖兩用亞麻三種類型。胡麻作為第七大油料作物，主要分布在美國、加拿大、阿根廷和中國,且認為嚴寒地帶生產(chǎn)的亞麻籽品質最為優(yōu)良。亞麻因具有抗旱、耐瘠、適應性強等特性[1,2]，主要分布于中國西北、華北高寒干旱、半干旱地區(qū)[3-6]，如甘肅、陜西、山西、河北、內(nèi)蒙古、寧夏、青海、新疆等地，是該類地區(qū)農(nóng)民調(diào)整種植結構的重要作物[7]。中國2017年油用胡麻播種面積約235千hm2，年產(chǎn)胡麻籽約30萬t，每公頃約產(chǎn)1283 kg；纖用亞麻播種面積2.2千hm2，總產(chǎn)量1.1萬t，每公頃產(chǎn)量4915 kg。胡麻籽和亞麻籽年產(chǎn)總計約30萬t[8]。1978 年中國農(nóng)科院甜菜所編著的《中國亞麻品種資源目錄》，共入編胡麻種質資源 570份[9]。中國從不同渠道引進胡麻種質資源，解決了國內(nèi)品種短缺的問題[10]，尤其是生物技術育種的應用，已培育出很多品質優(yōu)良的胡麻新品種[11]。胡麻除了油用、纖用、油纖兩用外，還可用宿根藍亞麻品種做景觀應用，淡藍色的花朵用于草坪綴花及景觀綠化效果，耐-20℃低溫。

亞麻纖維是優(yōu)良的紡織原料，主要用來作為工業(yè)生產(chǎn)原料。亞麻油為亞麻種子榨取的油，亞麻籽(油)除了油用、藥用等功能，亞麻籽榨油后的餅粕被稱為亞麻仁餅(粕)、或稱為亞麻籽餅(粕)。亞麻仁餅粕粗蛋白含量為32%～36%，殘存油分在8.6%以上，通常將其作為一種優(yōu)良的家畜蛋白質補充飼料[12]進行利用。鑒于其亞麻籽(油)具有油酸、亞油酸、亞麻酸等生理活性物質，近年來，飼料產(chǎn)業(yè)將亞麻籽和亞麻油作為配合飼料來提高畜產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，尤其是增加畜產(chǎn)品中多不飽和脂肪酸PUFA的含量[13]。

1 亞麻籽(油)n-3型脂肪酸的作用機理及保健功能

亞麻籽含有30%～48%的油脂，油中主要成分為不飽和脂肪酸，約占85%～90%，有亞麻酸、亞油酸、油酸及棕櫚酸、硬脂酸等甘油酸。亞麻籽中α-亞麻酸含量在植物油中屬于最高的，是深海魚油中α-亞麻酸含量的2.5倍且具有易保存性和較強穩(wěn)定性。另外亞麻油中含有各類基本的保護心臟脂肪的n-3脂肪酸。該類脂肪酸具有顯著的降低血清中甘油三酯和膽固醇的作用，它的作用機理有多種，比較集中的看法是攝入n-3型脂肪酸后，體內(nèi)極低密度載脂蛋白B的合成被抑制，并通過阻滯肝臟脂肪酸的合成而減少了極低密度載脂蛋白的合成，從而增加了乳糜微粒、膽固醇和極低密度載脂蛋白的消除。除卻以上降低膽固醇和保護心臟的作用，亞麻籽還具有其他保健功能,如減輕皮膚問題、改善女性經(jīng)前綜合癥、提升抗壓能力、減輕過敏反應、減輕哮喘、改善器官組織發(fā)炎、改善滯水癥、改善腎功能、改善便秘、促進兒童大腦發(fā)育等。有研究表明食用胡麻對提升智力有很好的作用，且歷史學家認為胡麻仁即亞麻籽是人們提高智慧和長壽的物質基礎。

肉類產(chǎn)品含有豐富的飽和脂肪酸(SFA)，而多不飽和脂肪酸(PUFA)相對貧乏，即 n-6 PUFA 含量豐富，n-3 PUFA相對缺乏。n-3 PUFA 屬于長鏈不飽和脂肪酸，主要包括α-亞麻酸(α-linolenic acid，ALA)、二十碳五烯酸(eicosapetaenoic acid，EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaeoic，DHA)。亞麻籽油含 ALA 約 60 %[14]。大量研究表明，在動物飼料中添加魚油、動物油脂和菜籽油等作為 n-3 PUFA 源來生產(chǎn)動物產(chǎn)品可以達到富集 n-3 PUFA 的目的。中國亞麻籽資源豐富，且亞麻籽n-3 PUFA 含量豐富，因此利用亞麻籽及其副產(chǎn)品生產(chǎn)富含 n-3 PUFA 的畜產(chǎn)品在實際應用中具有較高的可行性。

2 亞麻籽(油)抗營養(yǎng)因子及適宜攝入量

2.1 亞麻籽(油)抗營養(yǎng)因子

盡管以上闡述了亞麻籽的保健功能，但任何一種食物都不是完美的，亞麻中含有有毒物質氰基糖苷(該物質普遍存在于各類草本植物的種子中包括玉米，豆類等)、對抗維生素B6的元素、以及其他抗營養(yǎng)因子，如生氰糖苷，胰蛋白酶抑制物，植酸，過敏原，致甲狀腺腫素等。亞麻中含有的對抗維生素B6 的成分是威脅人類健康的因素之一。美國心臟協(xié)會早在1999年的研究表明，血液中維生素B6過低會增加中風和致命冠心病的可能。

2.2 亞麻籽油適宜攝入量

一般認為，人體攝入n-6型脂肪酸與n-3型脂肪酸的比例為 4∶1，即亞油酸和亞麻酸比例為4∶1時人體是最健康狀態(tài)，然而，中國人群日常攝入的亞油酸和亞麻酸比例為25～35∶1。目前市場提供的大眾食用油中，n-3型脂肪酸普遍缺乏，如大豆油n-6型脂肪酸占到脂肪酸組成的 53%左右，n-3型脂肪酸只占6%左右，它們的比例是8.8∶1；花生油、玉米油、葵花油、芝麻油和牛脂、羊脂、豬脂中不含有n-3型脂肪酸，n-3型脂肪酸嚴重缺乏會使體內(nèi)脂肪酸代謝失衡，肌體長期處于亞健康狀態(tài)，容易誘發(fā)心腦血管等疾病。因此食用油可以多樣化，避免長期食用單一品種。

從膳食脂肪攝入量來看，主要注意減少動物脂肪的攝入，從不同脂肪酸攝入比例來說，注意補充富含n-3型脂肪油的魚油或胡麻油，而相對價格昂貴的深海魚油制品，富含n-3型脂肪酸的胡麻油便成為補充n-3型脂肪酸經(jīng)濟可行的產(chǎn)品。對健康人群來說，結合日常生活中食用的油脂，確定胡麻油的適宜補充量，如經(jīng)常食用大豆油和菜籽油，每食用4份，就應該補充1份精煉胡麻油，經(jīng)常食用花生油、葵花油、玉米油的消費者，每食用2份就應當補充 1份精煉胡麻油；對患有高血脂、高血壓、血管硬化等心腦血管疾病的消費者，胡麻油補充量應在此基礎上增加[15]。

3 亞麻籽(油)在畜禽飼料中的應用

3.1 在羊飼料方面的應用

有研究表明,羔羊日糧中添加10%的亞麻籽，添加組羔體重顯著高于對照組，日增重比對照組提高31.40%，飼料報酬顯著提高，且添加后可優(yōu)化羔羊肌肉的脂肪酸組成，尤其是n-3 PUFA和CLA的含量[16]。日糧添加亞麻籽后，可以改變動物肌肉脂肪酸組成及影響皮下脂肪酸，飼喂亞麻籽日糧綿羊皮下脂肪中C18:3(P<0.001)含量較高[17]。Enser[18]等研究報道，在日糧中添加亞麻籽，增加了肌肉中PUFA的濃度，其中C18:3增加了56%，EPA增加了100%，DHA增加了35%。

飼糧添加亞麻油降低了絨山羊羔羊外部組織器官、內(nèi)臟器官和消化道占體重的比例，屠宰性能較好,脂肪沉積也有所增加，且日糧添加亞麻籽的羔羊肌肉營養(yǎng)價值和肉色優(yōu)于日糧添加亞麻油的羔羊[19]。添加亞麻油日糧的絨山羊羔羊的生長性能要優(yōu)于添加亞麻籽日糧組，添加亞麻籽對絨山羊羔羊肌肉中n-3 PUFA 含量的促進作用及n-6 PUFA/n-3 PUFA的降低作用優(yōu)于添加亞麻油組[20]。亞麻籽及亞麻籽油對圍產(chǎn)期母羊生產(chǎn)性能的影響研究表明，對照組飼喂基礎日糧，試驗組分別飼喂含有5.25%炒亞麻籽的日糧(炒亞麻籽組)、含有5.25%生亞麻籽的日糧(生亞麻籽組)和含有2.25%亞麻籽油的日糧(亞麻籽油組)，試驗結果表明:試驗組羔羊死亡率低于對照組，三個試驗組羔羊初生體重差異不顯著(P>0.05)，但均顯著高于對照組(P<0.05)，平均提高12.92%；炒亞麻籽組、生亞麻籽組和亞麻籽油組每只母羊的毛利比對照組分別提高45.25元、42.97元和34.34元，亞麻籽及其油可明顯提高母羊產(chǎn)羔性能，效益十分明顯[21]。對母羊乳中脂肪酸組成的影響結果表明：對照組日糧(n-6 PUFA/n-3 PUFA)為11.10，而3個試驗組分別為1.01，1.01，1.07，說明對照組日糧具有n-6 PUFA營養(yǎng)特性，相反3個試驗組日糧則均為n-3 PUFA營養(yǎng)特性，說明亞麻籽及亞麻籽油可明顯改善母羊乳汁中n-3 PUFA營養(yǎng)特征，其中炒亞麻籽的效果為最佳[22]。研究表明添加胡麻油能顯著降低綿羊瘤胃消化和減少瘤胃原蟲數(shù)目[23-25]。

3.2 在牛飼料方面的應用

延邊黃牛日糧中添加亞麻籽可以調(diào)控肌肉組織及皮下脂肪中脂肪酸的組成及相關基因的表達，且試驗組8%破碎亞麻籽組比8%整粒亞麻籽組添加效果更好，有益于該品種黃牛生長性能的提高和脂肪代謝的調(diào)控[26]。日糧中添加亞麻籽可以改善育肥牛胴體品質，優(yōu)化肉牛肌肉脂肪酸組成，PUFA含量增加顯著。在育肥牛日糧中的適宜的亞麻籽飼喂比例為精料的10%～15%[27]。

體外添加亞麻籽油對瘤胃發(fā)酵及脂肪酸組分、氣體產(chǎn)量的影響結果表明，添加組顯著提高了總揮發(fā)性脂肪酸含量、丙酸和丁酸的比例，還顯著降低了發(fā)酵液 pH 和氨氮濃度；顯著降低了產(chǎn)氣量和甲烷產(chǎn)量，提高了氫氣產(chǎn)量，同時，提高了發(fā)酵液中對人體健康有益的其他不飽和脂肪酸以及共軛亞油酸的比例[28]。

奶牛日糧中以全油籽、油籽餅(粕)以及液體油的形式加入植物油，都會降低飼料消耗率，降低乳脂含量以及產(chǎn)奶量[29]，而Benchar等[30]研究表明在奶牛日糧中添加4%的亞麻籽油對瘤胃發(fā)生進程、消化率以及產(chǎn)奶量沒有負面影響，且日產(chǎn)奶量隨著亞麻籽油的增加而呈直線增長趨勢。近幾十年來，在動物飼糧中補充油料作物來改善牛奶脂肪中脂肪酸結構已被眾所周知[31，32]，有研究表明奶牛日糧中添加亞麻籽后所產(chǎn)牛奶中多不飽和脂肪酸和低飽和脂肪酸濃度增加，一方面油籽中的不飽和脂肪酸減弱了牛奶中飽和脂肪酸的濃度[33]，另一方面增加了諸如n-3 FA、cis-9、tran-11、C18:2[34]、C18：3以及共軛亞油酸等的比例[35]，減少了C16:0[36]。而牛奶脂肪酸濃度的改變會降低牛奶的營養(yǎng)價值，因此適當平衡的飲食對奶牛瘤胃顯得尤為重要[37]。奶牛日糧中添加亞麻籽、大豆和油菜籽或它們的油,牛奶中C4到C16的比例減少，C18:0、C18:1、C18:2、C18:3中的一種或多種的含量增加。

Piperova[38，39]和Roche[40]研究報道奶牛日糧中添加植物油除了能增加日糧能量濃度外，還能通過瘤胃微生物代謝改變?nèi)橹兄舅峤M成，增加更有益于身體健康的多不飽和脂肪酸如共扼亞油酸(CLA)含量。Demeyer[41]，Dhiman[42]及Chilliard[43]研究證實n-3脂肪酸也與人身體健康有關。大量研究表明給奶牛飼喂富含亞麻酸和亞油酸的胡麻油、豆油或油籽能夠提高乳脂CLA或n-3脂肪酸含量。然而添加過量的油脂可不同程度影響瘤胃發(fā)酵，對瘤胃微生物的生長及PH、瘤胃蛋白質降解率、淀粉消化、揮發(fā)性脂肪酸產(chǎn)生的總量、乙酸與丙酸的比例、甲烷的產(chǎn)生、纖維素的消化及礦物質的利用等都有影響[44,45]，進而降低奶牛干物質采食量和乳脂率[46]。研究證實奶牛日糧中添加過多的油脂可能對瘤胃微生物具有抑制甚至毒害作用[47-49]，從而降低細菌和原蟲的數(shù)量[50,51]。Palmquist[52]假設如果日糧中含有較高的粗飼料，粗飼料能促進瘤胃正常的蠕動，進而削弱不飽和脂肪酸抑制瘤胃消化的負效應，因此，日糧中選擇合理的油脂種類、添加比例以及粗飼料占比尤為重要。

楊舒黎[53]等以亞油酸和亞麻酸的含量為基礎,研究奶牛日糧精粗比為添加豆油、胡麻油、豆油胡麻油混合油以及不添加油脂對瘤胃發(fā)酵參數(shù)和微生物酶活性的影響，結果表明不同種類的飼料其營養(yǎng)特性和脂肪酸含量和組成不一樣。添加4%的胡麻油和豆油對瘤胃發(fā)酵參數(shù)、微生物酶活性、瘤胃纖維分解菌和原蟲數(shù)存在負效應,而對瘤胃總活細菌和淀粉分解菌數(shù)無顯著影響。添加4%胡麻油和豆油顯著降低了瘤胃B.fibrisolven、R.albus、F.succinogenes數(shù)量，胡麻油對氫化菌和纖維菌的抑制作用大于豆油，而二者混合油組能有效改善對細菌的抑制效應。

3.3 在豬飼料方面的應用

亞麻籽油中含有很高的 n-3 脂肪酸(n-3 FA)，可作為脂源添加到飼料中，各生長階段豬都比較容易吸收，其對提高肉產(chǎn)品多不飽和脂肪酸(PUFA)含量的效果十分明顯，但成本比較高[54]。Farmer等[55，56]研究發(fā)現(xiàn)添加3.5%的亞麻籽油和10%的亞麻籽可以減少母豬血清中飽和脂肪酸(SFA)的含量，增加多不飽和脂肪酸(PUFA)含量，妊娠后期與哺乳期母豬日糧添加亞麻籽可以提高仔豬的免疫機能，有利于仔豬斷奶后的生長。日糧中添加膨化苜蓿草粉和亞麻籽可以增加母豬平均日采食量，減少哺乳期背膘損失，提高初乳中MUFA含量以及UFA/SFA值，可以提高仔豬斷奶個體重、斷奶窩重以及窩平均日增重[57]。亞麻籽及其副產(chǎn)物對仔豬腸道健康和生長有有益影響[58]，對妊娠后期和泌乳期母豬飼喂亞麻籽及油、亞麻籽餅(粕)能提高仔豬的免疫反應及成活率，但對仔豬初生重沒有顯著影響，相比飼喂亞麻籽及亞麻籽油組的仔豬，飼喂亞麻籽餅粕組的仔豬在泌乳后期和斷奶后增重明顯，說明對妊娠后期和泌乳期母豬飼喂亞麻仁餅(粕)能改善斷奶仔豬的生長發(fā)育情況[59]。有研究表明，整個育肥期的飼糧中持續(xù)添加4%亞麻油，可顯著增加豬日增重和背膘中n-3 FA[60]。在育肥豬日糧中添加亞麻籽油可顯著增加 ALA、EPA 和DPA以及 n-3 FA 的總含量，并改善肉中n-6/n-3 比例[61]?？紤]到亞麻油價格，可在屠宰上市前 30d ～60d在育肥豬飼糧中添加 3%～4%的亞麻油，以顯著增加豬肉中 n-3 FA 富集，時間越長富集越多[62]。一般認為，妊娠和哺乳期母豬日糧中的 FA組成會影響乳汁中 FA 組成，進而影響仔豬體內(nèi) FA 組成，而亞麻油可通過增加 n-3 FA 濃度和降低血液及乳腺外體中 n-6/n-3 比例，增強PPARγ的表達，來減少炎癥細胞因子產(chǎn)生，改變炎癥和免疫反應[63-64]，從而提高母豬與仔豬的免疫水平；在妊娠后期和哺乳期母豬日糧中添加 1%～5%的亞麻籽油可能會對豬長期的健康和生產(chǎn)效益有利。以上通過在豬日糧中添加亞麻籽以提高豬肉中n-3 PUFA 含量，降低 n-6/n-3 PUFA比值。但另外也要注意，n-3 PUFA 對豬肉儲存和食用價值可能會產(chǎn)生不利影響，超比例添加亞麻籽可引起肌體組織中n-3 PUFA含量過高，導致組織脂質氧化，對肉質風味和貨架期等產(chǎn)生負面影響。因此，亞麻籽等副產(chǎn)品適宜添加量對調(diào)控豬肉脂肪酸適宜比例組成的研究將尤為重要。

3.4 在家禽飼料方面的應用

因亞麻籽及油具有輕泄作用，在家禽飼料中的應用報道相對較少，主要集中在雞飼料的應用中。多見于功能性蛋雞飼料中的應用報道。雞蛋的脂肪主要存在于蛋黃。亞油酸、亞麻酸、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等高度不飽和脂肪酸比較容易向禽蛋富集。給蛋雞飼喂亞麻籽，可以強化蛋黃中的n-3脂肪酸，提高雞蛋中n-3與n-6脂肪酸的比例。飼喂魚油或含α-亞麻酸豐富的亞麻籽或雙低油菜籽、海藻可用于生產(chǎn)n-3 PUFA 蛋,且飼喂亞麻籽成本低于飼喂魚油。蛋雞日糧中添加亞麻籽能顯著提高蛋黃中n-3 PUFA、ALA以及DHA含量，顯著降低n-6/n-3 PUFA，且蛋黃中PUFA的沉積量受亞麻籽添加量的影響[65，66]。同時可以減少蛋雞體內(nèi)脂肪沉積，減輕老年蛋雞脂肪肝的發(fā)展[67]。日糧中添加0(對照)、1.2%、1.5%、1.8%和2.1%亞麻籽油對產(chǎn)蛋期太行雞生產(chǎn)性能、蛋品質及血脂指標的研究結果表明，添加1.5%亞麻籽油對提高產(chǎn)蛋量、飼料報酬、改善血脂等方面效果最佳[68]。添加亞麻籽可使蛋雞的采食量顯著低于未添加組，添加1.5% 亞麻籽可顯著提高蛋黃中n-3 PUFA及DHA含量[69]。

添加亞麻籽或亞麻籽粕的飼糧飼喂肉雞，可使雞肉品質上升，降低雞肉中脂肪固醇的含量，增加鮮肉pH[70]，改善雞肉脂肪酸組成，增加雞肉中ALA、DHA、n-3 PUFA含量，減少飽和脂肪酸含量，降低n-6/n-3 PUFA[71，72]。也有研究表明飼喂亞麻籽并不改善肉用仔雞的營養(yǎng)消化率或生產(chǎn)性能[73]。綜上所述，飼糧中添加亞麻籽可以顯著提高雞蛋和雞肉中n-3 PUFA、DHA等PUFA的含量，提升蛋和肉的商品價值，但是應該合理控制添加比例，減少對采食量、產(chǎn)蛋量、日增重等指標的影響[74]。

4 亞麻籽(油)的應用前景

目前已有許多國家將亞麻籽或油直接加入保健食品或動物飼料中，提高食品及動物產(chǎn)品營養(yǎng)價值。亞麻籽及其加工副產(chǎn)品在人類食品和動物飼料工業(yè)中的應用前景廣闊[75]。另外，亞麻籽新的應用價值也被不斷發(fā)掘，包括亞麻酸的醫(yī)療保健價值，亞麻籽膳食纖維的保健價值，亞麻籽木酚素對特定癌癥的醫(yī)療價值，亞麻籽膠在食品方面的價值等。以加拿大、美國、英國和澳大利亞為主的西方發(fā)達國家，對亞麻籽作為功能性食品的研究和開發(fā)開展了大量的工作，以亞麻籽粉為代表的產(chǎn)品已面市，并成為中老年人的保健品。在北美，富含n-3 脂肪酸的食物和飲料銷量增長迅猛，添加有亞麻籽的食物增長率也在20%左右。

世界對亞麻籽的需求量正在逐年增加。中國對亞麻籽的開發(fā)研究也取得一定進展，如亞麻籽保健食用油、α-亞麻酸油丸(膠囊)保健品、用于心腦血管保健的清脂康膠丸等。但是必須看到國內(nèi)亞麻籽和亞麻油制品市場遠沒有打開，還有待進一步的開發(fā)和推廣，因此亞麻籽及其深加工是一個有市場潛力的朝陽產(chǎn)業(yè)[76]。