裂壺藻在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

馮春燕

（上海美農(nóng)生物科技股份有限公司，上海 201807）

DHA是二十二碳六烯酸n-3系多不飽和脂肪酸，其分子式為C22H30O2。DHA含有6個(gè)不飽和鍵，對(duì)人類生長(zhǎng)和發(fā)育有著重要的作用和影響。1978年，Dyerberg等進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)愛(ài)斯基摩人食用大量的海洋脂質(zhì)，但其冠心病、心肌梗死和血液栓塞等病的發(fā)生率非常低[1]。隨后，DHA的研究迅速發(fā)展，大量研究支持這一觀點(diǎn)。Lopez發(fā)現(xiàn)喝富含DHA的牛奶可以降低血液中的膽固醇、LDL和甘油三酯，減少血管平滑肌細(xì)胞的增殖，減少動(dòng)脈粥樣硬化和血栓形成[2]。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，DHA可以有效抑制血栓的形成，降低心血管疾病的發(fā)生率[3]。另一個(gè)值得關(guān)注的原因是DHA已被發(fā)現(xiàn)與生命密切相關(guān)，在視網(wǎng)膜和大腦的結(jié)構(gòu)膜中發(fā)揮重要作用。

深海魚(yú)油和藻類是DHA攝入的主要來(lái)源。魚(yú)油中DHA膽固醇含量高，有魚(yú)腥味，其DHA的組成和含量，會(huì)因魚(yú)的品種、季節(jié)、地理等因素發(fā)生變化，因此以魚(yú)油為原料的DHA質(zhì)量不穩(wěn)定。此外，海魚(yú)還含有大量的有機(jī)污染物。魚(yú)油中還含有大量其他飽和脂肪酸和低不飽和脂肪酸，使得DHA的純化困難，加工工藝復(fù)雜，從而增加了DHA的生產(chǎn)成本[4]。

通過(guò)微藻生產(chǎn)DHA，可以解決魚(yú)油資源短缺和質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題。微藻細(xì)胞脂肪酸組成簡(jiǎn)單，易于分離純化，純化后的DHA無(wú)魚(yú)腥味，易于添加和食用。微藻具有利用率高、工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模大的優(yōu)點(diǎn)，其中裂壺藻是富含DHA的海洋真菌藻類之一。

1 裂壺藻營(yíng)養(yǎng)組成

裂壺藻，又稱為裂殖壺菌，隸屬真菌門、網(wǎng)粘菌綱、破囊壺菌目、破囊壺菌科的海洋真菌，呈球形單細(xì)胞，其直徑為7~15 μm[5]。裂壺藻屬于海洋微藻，其分類應(yīng)按照真核生物六界分類法，即真核生物域，囊泡藻界，異鞭藻類，雙環(huán)門。

裂壺藻細(xì)胞內(nèi)含有脂類、蛋白和總糖等，其中脂肪含量占細(xì)胞干重>50%，其中ω-3不飽和脂肪酸DHA占>20%[6-7]。朱路英等發(fā)現(xiàn)，以豆粕水解物為氮源的裂壺藻具有較高的餌料價(jià)值，其DHA含量可達(dá)14.29%[8]。裂壺藻細(xì)胞中90%的油脂以甘油三酯和卵磷脂的形式存在。甘油三酯是一種中性油脂，很容易被人體吸收，卵磷脂對(duì)人體非常有益。裂壺藻的脂肪酸包括C16:0、C22:6 n-3（DHA）、C20:5 n-3（EPA）和C20:4 n-6（AA）。此外，裂壺藻細(xì)胞中具有其他對(duì)動(dòng)物有益的活性物質(zhì)，如類胡蘿卜素、葉黃素、蝦青素、角鯊烯等[9]。目前，裂壺藻的研究開(kāi)發(fā)主要集中在對(duì)DHA的開(kāi)發(fā)利用上，而其他研究非常有限。

針對(duì)大鼠發(fā)育及生殖的毒性實(shí)驗(yàn)、誘變實(shí)驗(yàn)和對(duì)豬發(fā)育的毒性實(shí)驗(yàn)，均未發(fā)現(xiàn)裂壺藻具有毒副作用[10]。裂壺藻可通過(guò)異養(yǎng)條件下生產(chǎn)，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，因此裂壺藻成為一種理想的DHA的飼料資源。

2 裂壺藻在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

目前，在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，裂壺藻是一種理想的補(bǔ)充DHA的飼料添加劑。將裂壺藻添加到飼料中有兩個(gè)目的：發(fā)揮動(dòng)物體內(nèi)DHA的生理功能，促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育；通過(guò)在動(dòng)物體內(nèi)富集DHA，生產(chǎn)富含DHA的動(dòng)物產(chǎn)品。

2.1 裂壺藻在水產(chǎn)生產(chǎn)中的應(yīng)用

DHA可提供水產(chǎn)動(dòng)物有效的必需脂肪酸，而魚(yú)類和甲殼類不能產(chǎn)生自身產(chǎn)生DHA，只能從飼料中獲得。其中，飼料中所含的營(yíng)養(yǎng)對(duì)水生動(dòng)物的存活率、生長(zhǎng)率和抗病性有很大影響。裂壺藻可改善水產(chǎn)動(dòng)物的免疫力。研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加DHA，可顯著提高水產(chǎn)動(dòng)物的耐受力，提高存活率，同時(shí)可促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育。焦建剛等研究發(fā)現(xiàn)，添加裂壺藻發(fā)酵粉0.5%可顯著促進(jìn)對(duì)蝦養(yǎng)殖效益，飼料轉(zhuǎn)化率降低3.4%，肌肉的蛋白質(zhì)含量增加2%，肌肉的DHA含量增加約1%，從而提高對(duì)蝦的質(zhì)量[11]。研究表明，刺參飼糧中添加裂壺藻粉1.25%時(shí)，可顯著提高腸道蛋白酶和淀粉酶的活性，促進(jìn)生長(zhǎng)[12]。Ganuza等研究發(fā)現(xiàn)，裂壺藻可以作為魚(yú)油的替代品，在金頭海的鯛養(yǎng)殖中具有較大潛力[13]。裂壺藻對(duì)水生動(dòng)物DHA富集有顯著的促進(jìn)作用。朱路英等研究表明，裂壺藻可作為幼魚(yú)、牡蠣等貝類的高DHA強(qiáng)化飼料[14]。飼喂斑點(diǎn)叉尾鮰飼裂壺藻粉可增加體重，提高飼料轉(zhuǎn)化率，添加量為2%時(shí)，肌肉中的DHA含量可顯著提高[15]。

常見(jiàn)的魚(yú)蝦動(dòng)物飼料，如輪蟲(chóng)、鹵蟲(chóng)、蛤蚌和橈足類等水產(chǎn)次生飼料本身缺乏足夠的DHA，通過(guò)飼喂餌料裂壺藻可提高餌料營(yíng)養(yǎng)[16]。對(duì)半光滑舌鰨幼魚(yú)飼喂裂壺藻營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)鹵蟲(chóng)的研究表明，幼魚(yú)的體長(zhǎng)、體重明顯優(yōu)于對(duì)照組[17]。

2.2 裂壺藻在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

目前，富含DHA的雞蛋受到越來(lái)越多的關(guān)注。因此，在蛋雞飼料中添加裂壺藻生產(chǎn)DHA雞蛋已成為一種趨勢(shì)。研究表明，在蛋雞日糧中添加裂壺藻可以提高蛋黃中DHA的含量，蛋黃中DHA含量與家禽品種和生長(zhǎng)階段相關(guān)。蛋雞飼料中同時(shí)添加2%裂壺藻粉和膽堿，蛋黃n-3多不飽和脂肪和DHA含量在14 d之后可提高，并對(duì)蛋雞的生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)和雞蛋組分沒(méi)有負(fù)面影響[18]。飼糧添加裂壺藻粉可增加蛋雞采食量，對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋率、料蛋比、平均蛋重和單品質(zhì)的影響不顯著，血清TC、TG和LDL-C水平下降。當(dāng)裂壺藻粉添加量超過(guò)2%時(shí)，蛋黃中DHA含量沒(méi)有增加。DHA在雞蛋中富集15 d達(dá)到營(yíng)養(yǎng)濃度飽和[19]。研究表明，在蛋雞日糧中添加DHA含量為15%的裂壺藻粉可顯著提高雞蛋DHA含量，降低雞蛋膽固醇含量。裂壺藻粉適宜的添加量應(yīng)低于3%，在此水平下不會(huì)影響蛋雞的生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)量[20]。

與魚(yú)油或亞麻籽油添加到日糧中獲得DHA蛋相比，添加裂壺藻粉可以直接提高增加蛋中的DHA含量，且DHA沉積速度快，可以實(shí)現(xiàn)快速富集。DHA等不飽和脂肪酸在裂壺藻細(xì)胞壁中受到保護(hù)，不易被氧化，更有利于裂壺藻粉的使用和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的發(fā)揮。由于裂壺藻粉油脂中不含EPA，以其作為飼料添加劑生產(chǎn)的DHA蛋適用人群更廣[21]。

2.3 裂壺藻在反芻生產(chǎn)中的應(yīng)用

天然DHA奶是指通過(guò)強(qiáng)化奶牛中日糧的DHA而生產(chǎn)獲得。含有DHA的微藻可以通過(guò)改善瘤胃微生物氫化作用，提高牛奶中共軛亞油酸的含量，取代奶牛日糧中的魚(yú)油。瘤胃內(nèi)，裂壺藻粉會(huì)被微生物代謝分解，從而降低DHA的有效利用率。為了保證滿足動(dòng)物DHA的需要量，提高裂壺藻的添加量是一個(gè)有效手段，但會(huì)引起飼料成本的增加。

市售大部分DHA奶直接在牛奶中添加DHA實(shí)現(xiàn)奶中DHA含量增加。但研究發(fā)現(xiàn)，隨著DHA添加量的增加，奶樣的魚(yú)腥味也會(huì)逐漸增加，但奶香味逐漸減弱，脫脂牛奶的奶香味明顯弱于全脂牛奶，同時(shí)隨著貯藏溫度升高，牛奶樣品的魚(yú)腥味更加明顯[22]。將經(jīng)過(guò)處理的藻粉作為飼料，可使DHA順利通過(guò)瘤胃，而不被其中的微生物利用，通過(guò)脂肪酸代謝過(guò)程進(jìn)入奶牛的血液及乳汁中，同時(shí)不影響奶牛飼料正常的風(fēng)味及口感[23]。過(guò)瘤胃藻粉的開(kāi)發(fā)可提高藻粉的生物利用率，降低藻粉使用量，降低生產(chǎn)成本，也可以改善奶牛健康，提高生產(chǎn)性能。

3 裂壺藻在應(yīng)用中存在的問(wèn)題和展望

隨著養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,飼料資源短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重，合理開(kāi)發(fā)飼料資源是一種有效的解決途徑。裂壺藻細(xì)胞含有大量的營(yíng)養(yǎng)成分，其DHA含量高，不含EPA，易于規(guī)模化生產(chǎn)，適合大范圍推廣和使用。針對(duì)目前裂壺藻資源的研究仍存在問(wèn)題需要解決。

目前DHA工業(yè)剛剛起步，市售裂壺藻售價(jià)高昂，難以滿足普通大眾對(duì)其的需求，高價(jià)限制了裂壺藻粉的推廣和使用。不同工藝、菌種、加工參數(shù)對(duì)裂壺藻的培養(yǎng)影響較大，同時(shí)裂壺藻采集、分離、干燥、加工等環(huán)節(jié)的設(shè)備和技術(shù)有待提升。裂壺藻缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其產(chǎn)品難以進(jìn)行準(zhǔn)確的功效評(píng)價(jià)和質(zhì)量控制，難以保證生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的藻類產(chǎn)品。裂壺藻在畜禽養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用研究較少，其機(jī)理研究更是少之又少，裂壺藻在不同養(yǎng)殖動(dòng)物中的作用機(jī)理、代謝途徑、利用效率、最適添加量急需進(jìn)一步探索，有助于推進(jìn)裂壺藻在飼料中更廣泛的應(yīng)用。

DHA作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑已是一種趨勢(shì)。無(wú)論對(duì)畜禽生產(chǎn)性能的促進(jìn)還是生產(chǎn)富含DHA的動(dòng)物產(chǎn)品，裂壺藻都是最佳的選擇之一。目前發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于DHA的生產(chǎn)和應(yīng)用已趨于成熟，我國(guó)的研究較為落后，還處于市場(chǎng)啟蒙階段，但市場(chǎng)的巨大潛力和科技的快速發(fā)展，會(huì)促進(jìn)裂壺藻在畜禽應(yīng)用上得到快速的發(fā)展，其發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒俊?/p>