甘油酯的抗病機(jī)理及其在畜禽上的應(yīng)用

王 玉 付寶明 趙云英 葉 超

河北地邦動物保健科技有限公司，石家莊050000

從20世紀(jì)90年代開始，食品安全問題已成為世界性的熱門話題。隨著生活消費(fèi)水平和營養(yǎng)安全意識的提高，人們對養(yǎng)殖產(chǎn)品安全和品質(zhì)的要求越來越高。近幾年食品安全問題頻發(fā)，畜牧業(yè)應(yīng)該從源頭加強(qiáng)更嚴(yán)格的安全保障。“綠色、安全、營養(yǎng)”成為了如今畜牧業(yè)發(fā)展的主題。

2019年7年10月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布公告指出，自2020年1月1日起，退出除中藥外的所有促生長類藥物飼料添加劑品種，自2020年7月1日起，飼料生產(chǎn)企業(yè)停止生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑（中藥類除外）的商品飼料。減抗、限抗的呼聲越來越大，同時加上藥物性飼料添加劑的禁用，未來畜禽養(yǎng)殖的難度將大大增加，研發(fā)和推出更多更有效的抗生素替代品成了目前亟待解決的問題。目前研究最多的抗生素替代品包括益生菌、有機(jī)酸、植物精油、抗菌肽、溶菌酶、植物提取物等。但是關(guān)于酯質(zhì)，比如月桂酸甘油酯、丙酸甘油酯、丁酸甘油酯等在畜禽上的應(yīng)用研究較少，為此，本文將對甘油酯的抗病機(jī)理及其在畜禽上的應(yīng)用情況進(jìn)行闡述，旨在為抗生素替代品的研發(fā)提供依據(jù)。

1 甘油酯簡介

甘油酯通常指由甘油和脂肪酸（包括飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸）經(jīng)酯化生成的酯類。甘油酯呈中性，大部分難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。目前常見的有月桂酸甘油酯、丁酸甘油酯、硬脂酸甘油酯等。甘油酯被應(yīng)用于多個方面：在食品加工過程中，可以起到乳化、分散、潤滑和穩(wěn)定的作用，達(dá)到提高食品品質(zhì)和穩(wěn)定性的目的；在藥品、保健品、化妝品中，單中碳鏈脂肪酸甘油酯可以作為乳化劑和穩(wěn)定劑[1]。由于甘油酯的分子結(jié)構(gòu)中同時含有親油性和親水性2 種基團(tuán)，是一種親酯性的非離子型表面活性劑，因此，其不僅具有優(yōu)良的乳化作用，還具有防腐抗菌的功能，目前普遍應(yīng)用于食品添加劑中。

2 甘油酯的抗病機(jī)理

2.1 為畜禽腸道細(xì)胞供能

黏膜是機(jī)體最重要的屏障，可以抵御外界病原菌及有毒有害物質(zhì)進(jìn)入血液，保護(hù)機(jī)體健康。甘油酯可以在腸道胰脂肪酶的作用下分解為有機(jī)酸和甘油，尤其是三丁酸甘油酯，其在體內(nèi)被分解成丁酸和甘油。結(jié)腸細(xì)胞首先利用丁酸，隨后被腸黏膜上皮細(xì)胞用作能源物質(zhì)，或通過門靜脈系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟進(jìn)一步代謝[2]。這些能源物質(zhì)可以促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的分裂增殖，促進(jìn)腸道絨毛的生長，為機(jī)體構(gòu)建了良好的腸道黏膜屏障。與此同時，腸道絨毛的生長情況與機(jī)體的消化吸收有關(guān)，絨毛越長，其與飼料的接觸面也大，對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收越充分，有利于提高畜禽的生產(chǎn)性能。

2.2 破壞病原菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁主要是起保護(hù)和支撐作用，細(xì)胞膜起能量交換和物質(zhì)運(yùn)輸作用，當(dāng)細(xì)胞壁、細(xì)胞膜的完整性遭到破壞時，就會導(dǎo)致胞內(nèi)容物外泄。甘油酯對致病菌的直接抑制作用，其中一個就是對細(xì)胞外部結(jié)構(gòu)的破壞。研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜是單癸酸甘油酯對幽門桿菌和單月桂酸甘油酯對白色念珠菌的作用靶點[2]。陳緒軍[3]發(fā)現(xiàn)單癸月桂酸甘油酯能破壞革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，能引起革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁外膜LPS 的外泄。

2.3 改變病原菌胞內(nèi)環(huán)境

甘油酯在體內(nèi)會被分解成有機(jī)酸和甘油，未解離的有機(jī)酸可以自由穿過細(xì)菌外膜，進(jìn)入細(xì)菌胞漿后有機(jī)酸便解離出H+，從而降低了胞漿pH。胞內(nèi)環(huán)境的改變直接造成細(xì)菌死亡。同時還有研究發(fā)現(xiàn)，甘油酯對細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的改變不單單是pH 的改變，還可能影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能、減少某些具有催化功能的蛋白質(zhì)的合成或使蛋白質(zhì)凝固、變性等，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡，達(dá)到抑菌或殺菌的效果。曾哲靈等[4]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)單癸月桂酸甘油酯處理后，金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌胞內(nèi)蛋白減少，表明單癸月桂酸甘油酯對菌體蛋白有一定的影響。

3 甘油酯在畜禽上的應(yīng)用

3.1 提高畜禽生產(chǎn)性能

甘油酯在畜禽上的應(yīng)用，首先是對生產(chǎn)性能的影響。楊玲[5]選用21日齡杜長大斷奶仔豬進(jìn)行試驗，飼養(yǎng)至50日齡后，結(jié)果顯示，添加0.08%三丁酸甘油酯后日增重提高5.79%，料肉比降低了3.31%，腹瀉率顯著下降。彭麗莎等[6]的試驗結(jié)果表明，在日糧中添加0.2%三丁酸甘油酯可以促進(jìn)肉雞的生長，提高粗脂肪和粗纖維的表觀消化率，對屠宰性能也能起到一定的改善作用。劉夢蕓[7]研究指出，在日糧中添加150 mg/kg 的月桂酸甘油酯，可以提高小腸絨毛長度，降低隱窩深度。在斷奶仔豬的日糧中添加三丁酸甘油酯，回腸絨毛高度提高9.46%，隱窩深度降低36.12%。

3.2 抑制腸道致病菌

甘油酯最早應(yīng)用在食品防腐劑中，在體外抑菌試驗研究中，單月桂酸甘油酯對黃色葡萄球菌、黑曲霉、灰綠青霉的最低抑菌濃度分別為0.04、0.32、0.16 mg/mL[8]。單乳酸甘油酯可以顯著降低空腸和結(jié)腸梭菌的數(shù)量[9]。彭麗莎等[6]研究表明，在飼糧中添加0.20%三丁酸甘油酯后，盲腸內(nèi)容物中乳酸菌數(shù)量提高13.22%，大腸桿菌數(shù)量降低了8.99%。而劉兵等[10]的試驗結(jié)果顯示，在飼糧中添加500 mg/kg的三丁酸甘油酯可以顯著降低沙門氏菌的數(shù)量。

3.3 提高畜產(chǎn)品品質(zhì)

隨著生活水平的提高，消費(fèi)者越來越關(guān)注畜產(chǎn)品品質(zhì)。中鏈脂肪酸甘油酯具有碳鏈短、分子較小、極性和水溶性較高等特性，參與體內(nèi)脂肪沉積。在1～57日齡肉雞飼料中添加0.4%～10.0%的中鏈脂肪酸，可以顯著降低肉雞腹脂的重量[11]。日糧中添加月桂酸甘油酯，雞肉中粗蛋白含量顯著提高6.08%，雞胸肉中亞油酸、花生四烯酸、必需脂肪酸和多不飽和脂肋酸的比例均顯著提高[7]。椰子油中低濃度的月桂酸甘油酯可以促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖活化，而在這個過程中磷脂酰肌醇會劇烈地分裂成三磷酸肌醇和甘油二酯，促進(jìn)Ca 的增加，從而活化蛋白激酶C，促進(jìn)各種細(xì)胞蛋白質(zhì)的磷酸化作用和一些可以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成過程的基因轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成與表達(dá)[12]。同時在飼料中添加300 mg/kg 可以降低料蛋比，提高蛋白高度、哈氏單位和蛋黃比色[7]。

4 結(jié)語

甘油酯在食品防腐和乳化中的應(yīng)用時間較長，安全性高，抗菌機(jī)理較為清晰。關(guān)于甘油酯在畜禽的應(yīng)用上發(fā)現(xiàn)其可以提高生產(chǎn)性能、改善肉品質(zhì)、改善腸道環(huán)境。但是目前關(guān)于甘油酯在畜禽上的應(yīng)用主要是粉劑拌料，對于很多拌料不方便的地區(qū)，使用存在困難。在無抗、減抗養(yǎng)殖的新時代，可以加大甘油酯在畜禽上的研發(fā)和推廣，保障畜禽的健康生長。