ω-3多不饱和脂肪酸强化鸡蛋的研究进展.pdf
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1、2023年第45卷第9期China Poultry Vol.45,No.9.2023文献综述文献综述-3 3多不饱和脂肪酸强化鸡蛋的研究进展多不饱和脂肪酸强化鸡蛋的研究进展蒋彩云,时学锋,陈若晨,曾令森,徐桂云,郑江霞*(中国农业大学动物科技学院,北京100193)摘要:-3多不饱和脂肪酸(-3 PUFA)是人体自身无法合成、必须从食物中摄取的必需脂肪酸之一。鸡蛋是-3 PUFA的理想传递系统,通过营养调控可提高鸡蛋蛋黄中-3 PUFA的含量从而生产-3 PUFA强化鸡蛋。文章在简述-3 PUFA沉积过程的基础上,系统阐述了鸡蛋中-3 PUFA沉积的影响因素,探讨了-3 PUFA强化鸡蛋生产对
2、蛋鸡产蛋性能、蛋品质和鸡蛋储存的影响,并对未来发展方向进行了展望,以期为-3 PUFA强化鸡蛋的生产和研究提供参考。关键词:-3多不饱和脂肪酸;营养强化鸡蛋;产蛋性能;蛋品质;储存中图分类号:TS253.1文献标识码:A文章编号:1004-6364(2023)09-82-08收稿日期:2022-10-17;修回日期:2022-12-13基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-40)作者简介:蒋彩云(1999-),女,硕士研究生,研究方向为遗传育种与繁殖,E-mail:*通讯作者:郑江霞(1980-),女,博士,副教授,主要从事禽产品品质评价及其遗传机制研究,E-mail:doi:
3、10.16372/j.issn.1004-6364.2023.09.013Research Advances on-3 Polyunsaturated Fatty Acids Enriched EggsJIANG Caiyun,SHI Xuefeng,CHEN Ruochen,ZENG Lingsen,XU Guiyun,ZHENG Jiangxia*(College of Animal Science and Technology,China Agricultural University,Beijing 100193)Abstract:-3 polyunsaturated fatty ac
4、ids(-3 PUFA)is one of the essential fatty acids that cannot be synthesized by human body and must be taken from food.Eggs are considered the ideal delivery system of-3 PUFA and the-3 PUFA contentin egg yolk can be strengthen through nutritional regulation to produce-3 PUFA enriched eggs.Based on the
5、 brief descriptionof the-3 PUFA deposition process,the influencing factors of-3 PUFA deposition in eggs were systematically described.Theeffects of-3 PUFA enriched egg production on egg production,egg quality and egg storage of laying hens were discussed,andthe future development direction were pros
6、pected,which would provide reference for the production and research of-3 PUFAenriched eggs.Key words:-3 polyunsaturated fatty acids;nutrition enriched eggs;egg production performance;egg quality;storage-3多不饱和脂肪酸(-3 PUFA)主要包括-亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA),具有抗动脉粥样硬化、缓解血栓形成、降低心血管疾病风险等
7、功效1-2,增加人体-3 PUFA摄入能缓解代谢综合征患者的脂代谢水平3,对人类健康有重要作用。随着居民收入和生活水平的提高,人们对蛋类产品营养方面的期望和要求越来越高、对鸡蛋的需求从追求量的满足转向质的提升4。-3 PUFA 强化鸡蛋指富含-3 PUFA 的鸡蛋,是丰富鸡蛋市场的重要产品品类5。-3 PUFA强化鸡蛋的生产是采用在蛋鸡饲料中添加富含-3 PUFA原料(如亚麻籽)的方法,通过蛋鸡体内的生物转化,使-3 PUFA富集到鸡蛋中,最终-822023年第45卷第9期China Poultry Vol.45,No.9.2023产生-3 PUFA强化鸡蛋6。普通鸡蛋-3 PUFA约占总脂肪
8、酸的0.78%0.93%,而-3 PUFA强化鸡蛋能达到1.01%1.86%,鸡蛋中-3 PUFA含量显著升高7。目前,-3 PUFA强化鸡蛋在美国、加拿大和欧盟市场上十分常见,但在我国发展较为缓慢,研发与生产富含-3 PUFA食品已成为促进我国居民脂肪酸膳食平衡的重要措施与手段。2021年12月15日,农业农村部发布了农业行业标准 NY/T 40692021-3 多不饱和脂肪酸强化鸡蛋 和 NY/T 4070-2021-3多不饱和脂肪酸强化鸡蛋生产技术规范,自2022年6月1日实施。尽管-3 PUFA强化鸡蛋的生产技术和标准较为成熟,但在生产-3 PUFA强化鸡蛋的过程中若原料及添加剂量选择
9、不当,可能会造成蛋鸡采食量下降8、“鱼腥味”鸡蛋出现9以及鸡蛋储存时间缩短10-11等问题,对蛋鸡产蛋性能、蛋品质及营养价值和经济价值造成不利影响。因此,一直以来-3 PUFA 强化鸡蛋的生产和储存备受关注。本文围绕-3 PUFA在鸡蛋中的沉积过程及规律、影响生产-3 PUFA强化鸡蛋的因素以及生产过程对蛋鸡生产性能的影响等方面进行阐述,以期为-3 PUFA强化鸡蛋的生产和研究提供参考。1鸡蛋中-3 多不饱和脂肪酸的沉积过程在哺乳动物中,负责机体脂类合成的主要场所是脂肪组织,但在家禽中,负责机体脂类合成的主要场所是肝脏12-13。-3 PUFA的合成需要通过一系列去饱和酶和延长酶的催化作用来完
10、成。高等动物脂肪酸去饱和酶主要有4种,分别为9去饱和酶、5去饱和酶、6去饱和酶和4去饱和酶14。动物因体内缺乏12去饱和酶和15去饱和酶,无法自身合成ALA及其他-3 PUFA15-16。因此,家禽中-3 PUFA的来源主要是通过饲料外源获取,一方面直接从饲粮中摄取沉积DHA等长链多不饱和脂肪酸,另一方面从外源饲料获取ALA而后逐步转化生成EPA、DPA和DHA等长链多不饱和脂肪酸,转化步骤见图1。-3 PUFA在鸡蛋内主要沉积于蛋黄,沉积过程可概括为:甘油三酯的形成、组装、运输及跨膜内吞和最终沉积等过程17。内源合成和外源获取的-3 PUFA以甘油三酯的形式同其他脂类组装形成极低密度脂蛋白(
11、VLDL),经血液循环运送到卵巢并最终进入卵母细胞发生沉积。2影响鸡蛋中-3多不饱和脂肪酸沉积的因素蛋黄中各脂肪酸比例受饲料中脂肪酸种类及含量的影响18,改变日粮-3 PUFA含量可显著改变鸡蛋中-3 PUFA的含量19-20。但随着研究的深入,发现-3 PUFA在蛋黄中的沉积受多种因素影响,如日粮脂肪酸组成、饲喂剂量、饲喂时长、蛋鸡周龄和品种等。2.1日粮脂肪酸组成-3 PUFA主要来源于海产品和植物,其中ALA多存在于植物,如亚麻籽和紫苏21-23,DHA和EPA主要来源于深海鱼类和微藻24。-3 PUFA原料中脂肪酸组分含量存在差异,亚麻籽油中ALA、EPA、DHA 分别可占总脂肪酸的
12、48.6%、0.06%和0.71%;鱼油中ALA、EPA、DHA分别可占总脂肪酸的 1.46%、6.61%和 0.74%25。此外,Kakhki 等16研究表明,蛋鸡品种和日粮对-3PUFA的沉积有显著影响,但两者之间的互作效应不显著。当饲粮中添加亚麻籽或亚麻油等富含ALA的饲料原料时,鸡蛋主要沉积ALA,次要沉积DHA26-28;添加鱼油或微藻等富含EPA和DHA原料时,主要沉积EPA和DHA,次要沉积ALA29。日粮添加-3 PUFA(120 mg/100 g日粮),鸡蛋中-3 PUFA的沉积量以鱼油最高、微藻次之、亚麻籽最低30。添加等效剂量(1.5%)的-3 PUFA,鱼油的DHA含量
13、和转化率均高于磷虾油31;相同DHA添加水平,鱼油比微藻油使蛋黄能沉积更多的DHA,这是因为在鱼油中EPA含量高于微藻油且能在蛋鸡体内转化为DHA沉积于蛋黄32。上述几种成分复合添加效果变异较大,添加10%亚麻籽和5%鱼油,蛋中EPA、DHA含量显著低于单独添加5%鱼油,ALA、DPA、-3 PUFA总量则无此现象33;这是因为随着从亚麻籽中ALA被直接吸收沉积之后ALA转化DHA过程加强,抑制了对文献综述文献综述-亚麻酸ALA二十四碳五烯酸24 5二十四碳六烯酸24 6氧化二十二碳六烯酸DHA6-去饱和酶延长酶二十二碳五烯酸DPA十八碳四烯酸18 46-去饱和酶延长酶二十碳四烯酸20 45-
14、去饱和酶二十碳五烯酸EPA延长酶图1鸡肝脏内DHA的合成代谢-832023年第45卷第9期China Poultry Vol.45,No.9.2023鱼油中DHA 的直接吸收沉积;或者在沉积过程中蛋鸡体内DHA含量增加反馈性地抑制了吸收的ALA向DHA的转化过程33。此外,其他添加剂也会影响-3 PUFA饲粮的使用效果。例如,添加胆碱或蛋氨酸能促进EPA和DPA的沉积,但对-3PUFA总含量无显著影响34。这是因为日粮添加胆碱可显著提高卵黄中卵磷脂含量35,DHA主要存在于卵黄磷脂中36;而蛋氨酸(Met)是一种具有抗氧化性能的促脂剂,进而促进了EPA、DPA的沉积37。综上所述,因不同类型-
15、3 PUFA在吸收和转化过程中存在差异,若添加的-3 PUFA组成不同,-3 PUFA沉积程度存在差异。若为获得高 DHA 含量的鸡蛋,可选用鱼油;若为获得高ALA含量的鸡蛋,可选用亚麻籽。2.2饲喂剂量和饲喂时长蛋黄中-3 PUFA的含量与-3 PUFA添加水平及饲喂时长关系密切。日粮中亚麻籽添加水平、饲喂时长均对蛋中-3 PUFA含量产生显著影响,且二者具有显著的交互效应38,其他原料暂未发现此效应。提高亚麻籽油、鱼油、微藻油添加剂量,蛋黄中-3 PUFA总量随之显著升高且呈显著的线性正相关39。但是,若添加裂殖壶菌粉,鸡蛋中-3 PUFA的沉积量并不会随着添加水平的提高无限升高,虽有一定
16、的剂量效应,但添加水平过高反而抑制其在蛋黄中的沉积40,这与过量添加导致蛋鸡代谢能力减弱、生产性能降低等因素有关。裂殖壶菌粉添加剂量为2%,蛋黄中-3PUFA 总量达 3.26%;添加至 3%时,蛋黄中-3PUFA总量降至3.11%40。研究发现,DHA的沉积也有剂量效应而ALA和EPA未呈现 38,41。彭运智等 38、Scheideler等41研究表明,饲粮添加5%亚麻籽时,鸡蛋中DHA含量显著升高,分别达到1.228、1.83 g/100 g;添加5%、10%、15%亚麻籽时鸡蛋中DHA含量之间均无显著差异。这是因为DHA含量增加反馈性抑制ALA向DHA的转化过程。饲喂剂量不同,-3 P
17、UFA沉积量的饱和时间存在差异。亚麻籽,添加量为15%,蛋黄中-3 PUFA总沉积量随时间的变化呈上升趋势,由第 10 天的 4.29 g/100 g 鸡蛋升高至第 30 天的5.10 g/100 g 达饱和状态,随后趋向平稳;ALA、DHA含量则在第30天达到平台期;EPA含量于第20天达到饱和38;添加量为8%时,蛋黄中-3PUFA各成分及总沉积量在第13天达到饱和,后出现缓慢降低趋势10;添加不同比例膨化亚麻籽,蛋黄中-3 PUFA 的沉积均在第 28 天达到饱和27。三者沉积饱和时间的差异可能与亚麻籽的添加水平及鸡蛋采样时间不同等因素有关;微藻,添加量为8%,蛋黄中DHA、-3 PUF
18、A总量在第13天沉积饱和,后出现缓慢降低趋势10;添加量为1.0%,蛋黄中DHA含量随饲喂时间呈二次曲线增加,第30天左右达到平台期,随后趋于稳定(946.3 mg/100 g蛋黄)42。裂殖壶菌(Schizochytrium,SL)是微藻中较为重要的DHA生产者,SL粉中的DHA与鱼油中的DHA形式完全一致且消费者更易接受,分别添加1%、2%、3%SL,28 d后-3PUFA总沉积量逐渐稳定,分别达到79.73 mg/个蛋黄、110.77 mg/个蛋黄、126.91 mg/个蛋黄40。综上所述,-3 PUFA的沉积量在饲喂1330 d达到稳定。亚麻籽添加水平和饲喂时长对蛋中-3 PUFA 沉
19、积均有显著的互作效应,由于实际生产中-3 PUFA原料一般连续使用,饲喂时间足够长,因此以考虑添加水平为主。结合现有研究,当日粮中添加膨化亚麻籽3%27或亚麻籽油1.0%28或鱼油1.08%29或微藻油0.5%30时,鸡蛋中-3 PUFA沉积量即可达到300 mg/100 g以上,符合行业标准43-44。2.3蛋鸡周龄根据鸡群的产蛋率和周龄可将产蛋期分为产蛋前期(2142周)、中期(4360周)和后期(61周至淘汰)。饲喂普通日粮,蛋黄中多不饱和脂肪酸的沉积随产蛋周龄增加先升高后降低,北京油鸡、白来航和海兰褐产蛋前期沉积量显著高于产蛋后期45,这是因为蛋鸡周龄越大,PUFA沉积能力越差46。通
20、过Meta分析发现,添加-3 PUFA原料,蛋黄中-3 PUFA沉积水平仍受周龄影响,ALA、DHA和总-3 PUFA的沉积量随蛋鸡产蛋周龄增加而减少,产蛋前期的沉积水平优于产蛋后期且蛋鸡产蛋周龄为24周时ALA沉积量最多47。目前,针对-3 PUFA强化鸡蛋的研究主要集中在以26周龄48、27周龄19、31周龄49、40周龄28为主的产蛋前期;以46周龄 38、51周龄 50、52周龄7、58周龄27为主的产蛋中期和以75周龄27为主的产蛋后期。但是,针对周龄对-3 PUFA沉积影文献综述文献综述-842023年第45卷第9期China Poultry Vol.45,No.9.2023响的研
21、究较少,无法推测出蛋鸡生产-3 PUFA强化鸡蛋的最适年龄。实际生产中,蛋鸡生产-3 PUFA强化鸡蛋是长期的,如何解决产蛋后期蛋内-3 PUFA含量低于产蛋前期的问题,值得行业认真思考和研究。2.4蛋鸡品种按蛋壳颜色可将现代蛋鸡分成三类:褐壳蛋系、白壳蛋系和粉壳蛋系。当前用于研究和生产-3 PUFA 强化鸡蛋的蛋鸡品种有:以海兰褐7,32-33,51-53、伊莎褐16,20,54、罗曼褐19和巴布考克褐壳蛋鸡55为主的褐壳蛋鸡;以白来航55、雪弗白16,54为主的白壳蛋鸡;以京粉一号38,56、京白93949、尼克粉57、农大3号48、海兰灰25,28和大午金凤48为主的粉壳蛋鸡;以及地方鸡
22、种北京油鸡 48,58。饲喂普通日粮,北京油鸡和白来航70周龄蛋的PUFA含量显著高于海兰褐45。添加同剂量亚麻籽(15%),农大3号在34周龄达最高沉积效率7.85%,显著高于同周龄北京油鸡的最高沉积效率 6.16%48。添加同剂量亚麻籽(2.6%)或微藻(1%),雪弗白比伊莎褐能在鸡蛋中沉积更多的-3 PUFA16。各品种蛋鸡-3 PUFA沉积量和沉积效率存在差异,可能与各品种蛋鸡本身代谢能力等因素有关。当前,针对品种间-3 PUFA沉积效率差异的研究较少,相比之下,农大3号较适宜用于-3PUFA强化鸡蛋的生产。虽然添加-3 PUFA水平足量,蛋鸡便可生产-3 PUFA强化鸡蛋。但是,随着
23、专门化生产的发展,筛选最适宜生产-3PUFA强化鸡蛋的蛋鸡品种仍十分必要。3生产-3多不饱和脂肪酸强化鸡蛋对蛋鸡生产性能的影响3.1对蛋鸡产蛋性能的影响因日粮脂肪酸组成、饲喂水平不同,生产-3PUFA强化鸡蛋对蛋鸡产蛋性能有不同程度的影响。添加-3 PUFA原料不同,对蛋鸡产蛋性能影响存在差异。饲喂膨化亚麻籽可提高蛋重和产蛋率并降低料蛋比,添加剂量为2.5%、5%时,海兰褐壳蛋鸡平均产蛋率由 70.13%提高到 73.48%、78.65%,平均蛋重由 45.67 g/d 升高至 48.78 g/d、51.81 g/d、料蛋比由2.24显著下降到2.16、2.04 51。添加其他原料,例如微藻、
24、亚麻籽、-3 PUFA复合添加剂,罗曼、海兰褐、海兰W-36以及伊莎褐蛋鸡产蛋率、平均日采食量、平均蛋重及料蛋比均无显著变化 10,52,59-60;添加1.5%3%鱼油或1.5%3%亚麻籽油,对棕色蛋鸡产蛋量、采食量、饲料转化率和蛋重的影响不显著 9。亚麻籽是 ALA 含量最高的植物,在生产-3 PUFA强化鸡蛋过程中使用较多,其添加剂量较高,通常为10%15%47。但因亚麻籽中含有硫代葡萄糖苷等抗营养因子 61-62,当日粮中亚麻籽添加量超过18%时,蛋鸡的采食量和消化吸收利用率会下降 8。综上,因试验所用-3 PUFA原料不同,对蛋鸡产蛋性能影响不一,在生产-3 PUFA强化鸡蛋时应格外
25、注意-3 PUFA原料以及添加剂量的选择。3.2对鸡蛋品质的影响蛋重、蛋白高度以及哈氏单位等是衡量蛋品质的主要指标。日粮添加3%9%-3 PUFA复合添加剂,鸡蛋蛋形指数并无显著变化;蛋壳厚度由0.300.31 mm显著升高到0.330.35 mm;蛋壳强度由3.403.54 kg/cm2显著升高至3.83.92 kg/cm2;蛋白高度有所提高,哈氏单位有升高趋势,蛋品质得到改善52。此外,研究显示,饲喂-3 PUFA原料会提高或降低蛋黄颜色,但是对其他蛋品质指标并无显著影响10,60。饲喂亚麻籽会降低蛋黄颜色38;而微藻因富含大量的细胞色素,包括-胡萝卜素、叶黄素等物质,可提高蛋黄颜色10,
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