裂殖壺菌在蛋雞上的應(yīng)用研究進展

張曉麗 何萬領(lǐng)，* 李曉麗 楊龍幫 郭 姝

1.河南科技大學(xué)動物科技學(xué)院，河南洛陽 471000；2.河南省生物發(fā)酵微量元素及安全評價工程技術(shù)中心，河南鶴壁 456250

DHA 在人體中集中分布在大腦皮層、視網(wǎng)膜和線粒體中，對人體具有重要的營養(yǎng)生理調(diào)節(jié)作用[1]。國內(nèi)外大量研究表明，DHA 具有促進嬰幼兒智力水平的發(fā)育[2]，預(yù)防老年人患老年癡呆[3]；維持視網(wǎng)膜正常結(jié)構(gòu)，防止視力衰退；提高凝血細胞膜的流動性，抑制血小板凝聚，降低膽固醇含量，降低血栓發(fā)生率[4]；提高免疫力，消除炎癥，預(yù)防癌癥[5]等作用。聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和國際圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)會提出，嬰幼兒每天至少補充100 mg的DHA，孕婦和哺乳期女性應(yīng)不少于200 mg。

裂殖壺菌（Schizochytrium）是一類單細胞異養(yǎng)海洋微藻，由于其富含豐富的n-3多不飽和脂肪酸，比如二十二碳六烯酸（DHA），近年來備受人們關(guān)注[6]。DHA 是一種人體必需的ω-3系列多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs）[7]，其中極少部分通過轉(zhuǎn)化攝入的亞麻酸合成，但一般情況下人體無法主動合成DHA，所以絕大部分DHA 都需要從食物中獲取[8]。研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)控蛋雞飼料中脂肪酸的組成與含量，能夠顯著影響雞蛋蛋黃中脂肪酸的組成與含量，在蛋雞飼糧中額外添加DHA可以生產(chǎn)出富含DHA 的雞蛋，并且雞蛋中的DHA具有優(yōu)良的穩(wěn)定性[9]。已有大量研究證實，通過向蛋雞飼料中添加適量裂殖壺菌粉[10]或藻油提取物[11]，均有較多DHA被富集在雞蛋蛋黃中。

1 裂殖壺菌產(chǎn)DHA的優(yōu)勢

傳統(tǒng)獲取DHA的來源是深海魚油，魚油自身含有的DHA 占總脂肪酸的比重較低，雜質(zhì)多，魚腥味重，生產(chǎn)出的畜禽產(chǎn)品貯藏周期短[12]，易于氧化，除此之外，還極大地受到深海魚資源及捕撈季節(jié)的限制[13]。正因為這樣，近幾年來人們逐漸開始尋求獲得DHA 的新來源。有研究表明，DHA 的源頭生產(chǎn)者為海洋微藻，深海魚通過攝食微藻將DHA積累在自身體內(nèi)[14]。海洋微藻包含了大量的產(chǎn)油微生物，這類微生物能在細胞內(nèi)積累超過自身干重20%以上的油脂，且產(chǎn)生的油脂通常特異性地含有某一種特定的多不飽和脂肪酸[15]。微生物發(fā)酵生產(chǎn)的DHA 更容易分離純化；不含魚腥味[16]；培養(yǎng)條件易于控制，不受季節(jié)性條件影響；可用資源充足[17]。目前，研究者發(fā)現(xiàn)產(chǎn)DHA 微生物種類越來越多，其中主要以破囊壺菌和裂殖壺菌為主。但是破囊壺菌菌體細胞對剪切力敏感，難以承受較大的機械攪拌，難以實現(xiàn)工業(yè)上的放大生產(chǎn)[18]。而裂殖壺菌由于具有耐受剪切力、油脂含量高、油脂成分比較單一、且可在高鹽和高糖條件下生長等優(yōu)勢，成為目前工業(yè)化生產(chǎn)DHA的理想物種之一[19]。

2 裂殖壺菌在蛋雞上的應(yīng)用

DHA 的保健功能十分明確，但當(dāng)下我國居民人均DHA 攝入量仍嚴重不足。首要原因是大多數(shù)居民攝入的含有天然DHA來源性食物不足，其次是當(dāng)前市售DHA 補充劑因技術(shù)和環(huán)境等條件的限制價格昂貴[20]。雖然理論上，人體可以通過攝入α-亞麻酸（α-Linolenic acid，ALA），在肝臟中合成DHA，但有研究證明，ALA-DHA 轉(zhuǎn)化率只有0.1%[21]，即便大量攝入ALA，血液中DHA 的含量也幾乎沒有增加[22]。因此，有必要開發(fā)出一種DHA 含量高、質(zhì)量穩(wěn)定、安全、食用方便、價格低廉的功能性食品，來滿足人們?nèi)粘５男枰Ｓ醒芯孔C明，與肉類相比，飼料中的DHA 更容易被雞蛋所富集，且富集周期短，不易氧化，沉積污染物少[23]。同時飼喂蛋雞富含DHA 的飼糧，不僅能提高蛋黃中DHA 含量，對蛋雞生產(chǎn)性能和雞蛋品質(zhì)也有改善作用[24]。

2.1 對蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)的影響

生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)是衡量蛋禽的兩大重要和基礎(chǔ)指標。大多數(shù)研究者認為，在蛋雞飼料中添加裂壺藻DHA，對蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)無不良影響。王浩等[25]在蛋雞飼料中添加裂殖壺菌油，結(jié)果顯示蛋雞在生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)方面均無顯著變化。Kaewsutas 等[26]在蛋雞飼料中添加裂殖壺菌粉探究對蛋雞的影響，結(jié)果顯示采食量、產(chǎn)蛋量、哈氏單位、蛋白高度等生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)指標均無顯著差異。Wang 等[27]也得出了相似結(jié)論。同樣，Chin 等[28]也發(fā)現(xiàn)了裂殖壺藻粉不會對蛋雞的產(chǎn)蛋率、蛋重、采食量、料蛋比等生產(chǎn)性能造成不良影響。

除此之外，裂殖壺菌中含有多種類胡蘿卜素、蝦青素、葉黃素等有益色素，其中β-胡蘿卜素是國際公認的天然染色劑，具有很強的抗氧化和著色功能，部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)裂殖壺菌中DHA在蛋黃中沉積后能夠顯著增加蛋黃顏色[29]。楊賢慶等[5]證實了這一點，在飼料中添加裂殖壺菌粉對蛋雞產(chǎn)蛋率、料蛋比和平均蛋重以及雞蛋蛋品質(zhì)的影響均不顯著，但可以顯著增加蛋黃顏色。Kralik 等[30]分別在蛋雞飼料中添加0.5%、1.0%、1.5%的裂殖壺菌粉，發(fā)現(xiàn)實驗組的蛋黃顏色均不同程度提高，并推測可能是因為裂殖壺菌中含有胡蘿卜素。

2.2 對雞蛋脂肪酸組成的影響

有研究表明，蛋黃中脂肪酸的組成與飼料中的脂肪酸組成有直接關(guān)系，并且雞蛋中絕大部分的DHA 和EPA 取決于它們在飼料中的含量[31]。裂殖壺菌含有大量ω-3 PUFA，通過在蛋雞飼料中添加裂殖壺菌粉或其提取物，可以顯著提高飼料中ω-3 PUFA 的含量，從而使得雞蛋中ω-3 PUFA 的含量隨之升高，鄧興照等[32]的研究證明了這一點。并且，因為飼料中ω-3 PUFA 含量的增加，能夠同花生四烯酸等ω-6 PUFA 產(chǎn)生競爭效應(yīng)，抑制其在蛋黃中的積累，從而降低ω-6/ω-3[33]。陳秀麗等[10]也發(fā)現(xiàn)蛋雞采食含有裂殖壺菌粉的飼料，可以提高ω-3 PU?FA 含量，降低ω-6/ω-3。不僅如此，吳永保等[34]在蛋雞飼料中添加適量微藻，可提高蛋黃中ω-3 PU?FA 的含量，降低ω-6 PUFA 的含量，并降低ω-6/ω-3。事實證明，在蛋雞飼料中添加富含ω-3 PUFA 的原料，如裂殖壺菌，可提高蛋黃中ω-3 PUFA 的含量，降低ω-6/ω-3，提高雞蛋營養(yǎng)價值。

其中，有研究報道，蛋黃中PUFAs 的含量，特別是DHA的含量，與相應(yīng)原料在飼料中的添加量以及蛋雞采食時間存在直接關(guān)系。Ao 等[35]發(fā)現(xiàn)，在蛋雞飼料中分別添加1%、2%、3%的裂殖壺菌粉，相同飼喂時間內(nèi)雞蛋中DHA 的含量與裂殖壺菌粉的添加量成正相關(guān)。Filev 等[36]在蛋雞飼料中分別添加1.27%和1.77%的裂殖壺菌粉，飼喂過程中發(fā)現(xiàn)，隨著飼喂天數(shù)的增加，處理組雞蛋蛋黃中DHA含量持續(xù)增加，在28 d 后各組蛋黃DHA 含量基本達到穩(wěn)定，并且1.77%添加量處理組蛋黃DHA 含量顯著高于1.27%處理組。這表明，蛋雞通過采食富含DHA的飼料，可以在短時間內(nèi)穩(wěn)定地將DHA富集在蛋黃中。Wang 等[27]、Hu 等[37]、Park 等[38]在用裂殖壺菌飼喂蛋雞的研究中均發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)半u采食含有DHA飼料14 d 后，蛋黃中DHA 的含量達到最高值，并在隨后基本保持穩(wěn)定。

3 DHA在雞蛋中的穩(wěn)定性

DHA 含有多個不飽和鍵，極易在空氣中被氧化，形成過氧化物，這樣不僅不能在人體中發(fā)揮其本身的營養(yǎng)保健功能，反而因為過氧化物的存在，還會破壞細胞結(jié)構(gòu)、加速細胞衰老死亡，對人體產(chǎn)生不良營養(yǎng)[39]。DHA 被富集在蛋黃中，能有效避免氧化效應(yīng)，這是因為在蛋黃低密度脂蛋白的外面交織密集分布著蛋白質(zhì)和磷脂分子，有效隔絕了氧分子與低密度脂蛋白內(nèi)部DHA的接觸，從而使其免遭氧化。同時，蛋黃中鐵離子被卵黃高磷蛋白分子所螯合，從而抑制了鐵離子對DHA 的氧化作用。此外，有研究認為，蛋黃中過氧化物含量保持平衡，即其生成速度等于分解速度，這從根本上保證了蛋黃中各種物質(zhì)的穩(wěn)定性[40]。通過實際驗證，不同的烹飪加工方法，如煮雞蛋、炒雞蛋、煎荷包蛋等，均不會對雞蛋中的DHA造成破壞，并且不同的保存方法也幾乎不會對蛋黃中的DHA產(chǎn)生不良影響[41]。

4 裂殖壺菌在蛋雞上的應(yīng)用前景

隨著人們生活水平的不斷提高，健康意識不斷加強，對DHA功能產(chǎn)品的需求越來越大。裂殖壺菌作為富含DHA并易于大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的藻類，受到人們的廣泛關(guān)注。而我國作為雞蛋產(chǎn)量的第一大國[42]，在人們?nèi)粘ｏ嬍持?，雞蛋扮演者必不可少的重要角色，據(jù)估計每人每天食用1～2 個DHA 功能雞蛋，即可滿足其正常需要量，因此，利用裂殖壺菌開發(fā)出富含DHA 的功能雞蛋對居民健康水平及蛋雞行業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。

通過裂壺藻生產(chǎn)富含DHA的功能雞蛋，這種方式具有下列優(yōu)點：①生產(chǎn)時間短，方式簡單。一般只用在蛋雞飼料中添加適量DHA 原料，飼喂15～28 d，即可得到DHA 含量穩(wěn)定、符合標準的DHA 功能雞蛋。②不含有毒物質(zhì)，更加安全可靠。飼料中的DHA經(jīng)過蛋雞機體的消化、吸收、轉(zhuǎn)運，并經(jīng)過生殖屏障的篩選作用，可以有效除去有毒、有害物質(zhì)。③現(xiàn)實意義大，可行性優(yōu)良。

但是，我國對裂殖壺菌在蛋雞上的應(yīng)用研究起步較晚，關(guān)于在蛋雞飼料中的添加量、添加方式、富集規(guī)律以及作用機制等問題還需要進一步地深入探究。