共軛亞油酸的生理功能及其在反芻動(dòng)物體內(nèi)合成的影響因素

尹 杰 ，徐 平 ，胡春燕 ，曾黎明 1，，3

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，江西 南昌 330045；3.中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

共軛亞油酸（Conjugated linoleic acid，CLA）是一種從反芻動(dòng)物脂肪和奶產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的天然活性物質(zhì)，指含有共軛雙鍵、具有位置和空間結(jié)構(gòu)不同的一類十八碳二烯酸(亞油酸)異構(gòu)體混合物，具有20種以上的異構(gòu)體，其中最主要的活性成分是順9，反 11-CLA（c9，t11-CLA）和反 10，順 12-CLA（t10，c12-CLA）。大量的研究[1]證實(shí)CLA具有抗腫瘤、抗氧化、降低動(dòng)物和人體膽固醇以及甘油三酯、抗動(dòng)脈粥樣硬化、提高免疫力、提高骨密度、防治糖尿病等多種重要生理功能。特別引起人們注意的是，CLA可以抗癌、降低動(dòng)物和人體脂肪含量、增加肌肉含量。近年來，CLA因其在人類健康上的重要作用而引起了人們的廣泛關(guān)注，在畜牧業(yè)和食品工業(yè)也成為了一大研究熱點(diǎn)。筆者從CLA的生理功能、反芻動(dòng)物體內(nèi)合成及其影響因素進(jìn)行綜述。

1 CLA的生理功能

1.1 CLA的免疫功能

CLA是一種能夠提高動(dòng)物機(jī)體免疫能力，又能抑制炎癥反應(yīng)的物質(zhì)，它可以對(duì)機(jī)體免疫細(xì)胞、前列腺素、類十二烷酸、免疫球蛋白以及細(xì)胞因子進(jìn)行調(diào)控，從而達(dá)到增強(qiáng)動(dòng)物免疫力的效果。不僅如此，CLA能夠降低免疫球蛋白E（IgE）的濃度，并緩解過敏反應(yīng)。劉永祥等[2]報(bào)道，CLA能夠增加空腸食糜分泌型免疫球蛋白A和過氧化物酶體增殖物激活受體γ基因mRNA的表達(dá)，且提高了CD8+T細(xì)胞亞群百分?jǐn)?shù)和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率。CLA還能夠促進(jìn)脾臟淋巴細(xì)胞的增殖和IL-2的合成，而IL-2能夠活化T細(xì)胞，刺激NK細(xì)胞增殖，激活巨噬細(xì)胞，調(diào)節(jié)免疫功能。在許多慢性疾?。ㄈ缪装Y、神經(jīng)退行性疾病和腫瘤等）的發(fā)展過程中，CLA還能有效改變細(xì)胞凋亡過程[3]，有效提高機(jī)體的抗病力。

1.2 CLA的抑癌作用

CLA能降低腫瘤細(xì)胞增殖速度、腫瘤發(fā)生率、延長(zhǎng)癌癥潛伏期。試驗(yàn)證明CLA能使癌變的導(dǎo)管泡狀表皮顯著萎縮，并降低其增殖速度，從而抑制上皮細(xì)胞增殖及提高周圍細(xì)胞的休眠比例[4]。生理濃度的CLA還可顯著抑制M21-HPB人惡性黑色素瘤細(xì)胞、HT-29結(jié)腸癌細(xì)胞、MCF-7人乳腺癌細(xì)胞的繁殖擴(kuò)散，以及抑制受體Y的活化和調(diào)控T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的炎癥趨向性能[5]。不僅如此，CLA還能抑制致癌物質(zhì)7，12-二甲基苯丙蒽和甲基亞硝基脲的致癌作用，從而保護(hù)機(jī)體免受損傷[6]。

1.3 CLA的降脂作用

近年來，隨著肥胖現(xiàn)象的增多，CLA的降脂功效越來越受到人們的關(guān)注。Mougios等報(bào)道，連續(xù)一個(gè)月每天給人補(bǔ)充0.7 g以上的CLA，人體內(nèi)脂肪含量顯著下降，血清高密度脂蛋白膽固醇（HDLCH）、甘油三酯（TG）以及總膽固醇含量也有相應(yīng)下降，當(dāng)給中度肥胖者每日食物中添加0.5 g CLA 1個(gè)月后，體重和脂肪的比例顯著下降[7]。Azain等[8]的試驗(yàn)研究也得出了相應(yīng)的結(jié)論，CLA能夠降低體脂中油脂的含量，抑制脂肪的沉積效應(yīng)。研究表明，一兩個(gè)主要的CLA異構(gòu)體中等劑量等摩爾混合使用時(shí)，可以有效減少體內(nèi)脂肪含量，提高血漿血脂，并且維持胰島素的敏感性[9]。

1.4 CLA的其他功能

除了上述功能外，CLA還具有其它多種生理功能。例如：CLA有利于骨骼生長(zhǎng)，增加骨重；CLA還具有噻唑烷基二酮類藥物的作用，能夠調(diào)節(jié)血糖濃度，達(dá)到減輕糖尿病的作用；同時(shí)CLA在體內(nèi)還是一種較強(qiáng)的抗氧化劑，能夠發(fā)揮抗氧化作用及改善肉品質(zhì)；最近的一些研究表明，CLA在調(diào)節(jié)基因表達(dá)的氧化損傷，脂肪酸代謝以及動(dòng)脈粥樣硬化上也起著重要的作用。

2 CLA的生物合成

在實(shí)驗(yàn)室，CLA可由化學(xué)強(qiáng)堿和熱效應(yīng)處理亞油酸，使其異構(gòu)化部分加氫而成。在反芻動(dòng)物體內(nèi)，CLA的合成主要有兩條途徑，即瘤胃對(duì)亞油酸的不完全加氫作用和動(dòng)物組織從另一不飽和脂肪酸（USFA）生物加氫的中間體——反-11-十八烯酸（t11-c18∶1）脫氫而來（見圖 1）。

2.1 不完全加氫作用合成CLA

圖1 共軛亞油酸在反芻動(dòng)物體內(nèi)的合成

CLA在體內(nèi)合成的一條途徑是瘤胃對(duì)亞油酸的不完全加氫作用。在瘤胃厭氧微生物的作用下，亞油酸和亞麻油酸在一系列生物氫化后生成硬脂酸。亞油酸經(jīng)溶纖維丁酸弧菌分泌的異構(gòu)酶的作用轉(zhuǎn)化為c9，t11-CLA，大部分的c9，t11-CLA繼續(xù)被氫化生成 t11-c18∶1，而 t11-c18∶1部分被吸收，部分最終生成硬脂酸。但其中小部分的c9，t11-CLA可過瘤胃而直接進(jìn)入腸道被吸收，因此CLA也被稱為“過瘤胃脂肪酸”[10]。由此可見，組織中的CLA均來自瘤胃中逃脫生物加氫的中間體。

2.2 脫氫作用合成CLA

CLA在體內(nèi)合成的另一條途徑是由吸收進(jìn)入肝臟微粒體、乳腺細(xì)胞和脂肪細(xì)胞的t11-c18∶1在脫氫酶的作用下脫氫而成。其機(jī)制為在肝微粒體中的一種脂類代謝常見的組織酶——△9-去飽和酶，使t11-c18:1 去飽和脫氫產(chǎn)生 c9，t11-CLA。Corl等[11]報(bào)道牛脂中78%的CLA是來源于t11-c18∶1的脫氫作用。Kay等[12]給奶牛皺胃灌注蘋婆酸（一種△9-去飽和酶的抑制劑），乳汁中的CLA降低了71%，表明乳汁中的CLA主要是內(nèi)源合成。

3 影響CLA生物合成的因素

3.1 反芻動(dòng)物品種和個(gè)體間的差異

大量試驗(yàn)證明，不同品種的反芻動(dòng)物CLA的合成不相同。Morales等在研究不同奶牛對(duì)CLA合成的影響中發(fā)現(xiàn)，在相同飼養(yǎng)管理水平下娟珊牛相比于澤西種乳牛和荷斯坦奶牛具有更高的CLA合成能力；Lawless等[13]也報(bào)道愛爾蘭荷斯坦奶牛、荷蘭荷斯坦奶牛、Montbliard牛以及Normande牛在分娩后乳汁中CLA含量存在一定差異，其中Montbliard牛乳汁中CLA含量顯著高于其他品種。

同一品種的動(dòng)物在不同年齡，不同生理?xiàng)l件下，體內(nèi)合成CLA的量都有可能產(chǎn)生差異。Aurousseau等報(bào)道，反芻動(dòng)物隨著年齡和體重的增長(zhǎng)，其體內(nèi)CLA的含量也相應(yīng)增加。由此可見品種及個(gè)體差異是反芻動(dòng)物合成CLA的一個(gè)重要影響因素，現(xiàn)在有關(guān)CLA的研究也應(yīng)在這方面進(jìn)一步深入，以期培育出高產(chǎn)CLA的動(dòng)物品種。

3.2 反芻動(dòng)物的日糧因素

3.2.1 牧 草 牧草能夠影響反芻動(dòng)物體內(nèi)CLA的合成量。Leiber等[14]研究發(fā)現(xiàn)飼喂青草的奶牛牛奶中c9，t11-CLA含量顯著高于以青貯料和濃縮飼料飼喂的對(duì)照組。Dhuman等[15]也報(bào)道，以玉米和玉米青貯料、1/3、2/3和全部飼料為新鮮牧草飼喂奶牛，乳汁中CLA的含量分別為3.8、8.9、14.3和22.1 mg/kg，可見隨著日糧中新鮮青草添加量的增加，奶牛乳汁中CLA的含量呈線性增加。青綠牧草能夠增加反芻動(dòng)物CLA合成的主要原因在于其十八碳不飽和脂肪酸含量高，是瘤胃氫化產(chǎn)生CLA的前體，并且能提高△9-去飽和酶的活性，從而促進(jìn)CLA的合成。

3.2.2 飼用油脂 在一定范圍內(nèi)，日糧中植物油如葵花籽油、豆油、玉米油、亞麻籽油、花生油和雙低菜籽油等添加量與動(dòng)物體中CLA含量呈線性關(guān)系，但高油玉米和青貯秸稈對(duì)反芻動(dòng)物體中CLA含量的影響很小，高亞油酸、亞麻油酸植物油的影響最大，并且對(duì)反芻動(dòng)物體中CLA含量有明顯的劑量依賴性。Mira等[16]研究報(bào)道日糧中添加紅花油和加拿大油菜籽油能顯著提高山羊體內(nèi)CLA含量，其中添加紅花油后使斷奶小山羊皮下脂肪及肝中脂肪含量超過200%；Kelly[17]也研究得出葵花籽油、花生油和亞麻籽油均能提高奶牛乳汁中CLA含量，但是提高的水平存在差異（分別為24.4、13.3、16.7mg/g）。

3.2.3 其他飼料 海藻也能夠促進(jìn)反芻動(dòng)物體內(nèi)CLA的合成。Offer等[18]報(bào)道向荷斯坦黑白花奶牛每天飼喂0.6 kg的海藻，16周后測(cè)定奶牛乳汁中CLA的含量達(dá)到0.97 g/100g（對(duì)照組為0.54 g/100g），其作用機(jī)理可能是由于海藻影響到了瘤胃內(nèi)生物加氫的途徑。Morales等[19]研究發(fā)現(xiàn)日糧中銅含量的高低也能影響CLA的合成，當(dāng)體內(nèi)銅含量過高時(shí)會(huì)增加c9，t11-CLA的加氫生成t11-c18∶1，從而降低了乳汁中CLA的含量。

3.3 反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)環(huán)境差異

反芻動(dòng)物瘤胃中含有大量的微生物，瘤胃微生物對(duì)CLA的合成起著重要的作用。研究表明，CLA可由亞油酸在反芻動(dòng)物瘤胃厭氧的溶纖維丁酸弧菌等微生物中亞油酸異構(gòu)酶的作用下轉(zhuǎn)化而合成。Pariza等[20]研究表明，乳酸菌也可在發(fā)酵過程中產(chǎn)生CLA。乳酸菌含有亞油酸異構(gòu)酶，其作用位點(diǎn)是在脂肪酸的c12雙鍵上而不是c9雙鍵上，能把亞油酸轉(zhuǎn)化為c9，t11-CLA而不是t10，c12-CLA或c10，c12-CLA異構(gòu)體。有研究報(bào)道植物乳桿菌在生產(chǎn)CLA上具有很大的潛力，且其合成與細(xì)胞有關(guān)（大約380 mg CLA/g干細(xì)胞）[21]。除此之外，瘤胃內(nèi)混合原蟲也具有使亞油酸異構(gòu)化合成CLA的能力。

瘤胃內(nèi)微生物的生長(zhǎng)代謝主要受pH值的影響，每一種微生物都有一定的最適pH值范圍，當(dāng)pH值超過或低于最適范圍都會(huì)影響瘤胃微生物的發(fā)酵以及代謝，從而改變瘤胃內(nèi)發(fā)酵模式及生物加氫途徑。有研究報(bào)道日糧中增加發(fā)酵淀粉的含量可以降低反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)的pH值，在一定范圍內(nèi)，隨著淀粉量的增加，t11-c18∶1，c9，t11-CLA 和 t10，c12-CLA的含量均相應(yīng)增加。當(dāng)pH值為5.5～6.5時(shí)，CLA濃度在前8 h無變化，在24～30 h間CLA濃度最高，以后逐漸減??；而當(dāng)pH值為5.0時(shí)，CLA的濃度不發(fā)生變化[22]。這表明瘤胃中具有最佳的pH值和發(fā)酵能力時(shí)才能保證乳脂CLA的最佳濃度。

4 結(jié)語

隨著上世紀(jì)80年代CLA的發(fā)現(xiàn)及對(duì)其近30 a的研究，CLA的生理功能、合成途徑及其影響因素等方面的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但仍存在一些值得研究的問題：如不同CLA異構(gòu)體的營(yíng)養(yǎng)作用及其代謝規(guī)律；如何通過有效的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控和改變瘤胃環(huán)境來提高CLA的合成；如何做到反芻動(dòng)物全年CLA的均衡生產(chǎn)，不受季節(jié)影響；如何提高乳汁CLA含量而不影響動(dòng)物采食量和乳脂率等等。因此，研究人員應(yīng)進(jìn)一步研究動(dòng)物體內(nèi)CLA合成，探索通過提高飼養(yǎng)管理水平來提高CLA的合成、進(jìn)一步改善牛奶品質(zhì)、提高牛奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，滿足人類健康的需要。

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