热氧化油脂对养分消化及肠道微生物发酵有不利影响,单宁酸可以减轻这一负面作用

时间:2024-03-27

随着饲料中越来越多地使用DDGS、玉米柠檬酸渣、小麦胚芽等原料,饲料中的不饱和脂肪酸(PUFA)含量也随之增加。由于PUFA容易氧化,因此在发酵、干燥、制粒及贮存期间,饲料或原料中的脂肪很可能发生热氧化。猪在采食饲料的同时,摄入氧化油脂的可能性更大,这些氧化油脂会产生各种各样的过氧化产物,如过氧化物、丙二醛、多聚物有极性化合物等,造成肠道上皮细胞死亡(增加肠道上皮更新引起的营养损失),破坏肠道结构,改变氨基酸载体,因此很可能会降低营养物质的消化率。另外,脂质过氧化物及不能被消化吸收的被修饰过的营养物质可能会对微生物的发酵功能产生不利影响,改变肠道中的微生物代谢产物。

没食子单宁,俗称单宁酸,是一类多酚类物质,有很强的抗脂质过氧化作用。另外,由于这类物质还可以与蛋白质结合,因此单宁酸还可以直接作用于细菌细胞膜表面的蛋白质,表现出一定的抑菌作用,降低肠道中氨及生物胺等有毒代谢产物的生成。

但是,有关氧化油脂及单宁酸对回肠养分消化率及微生物代谢产物的影响还没有研究,为此,曼尼托巴大学动物科学院的Bonjin KooCharles Martin Nyachoti进行了相应研究,其研究结果发表在动物科学杂志上(J. Anim. Sci. 2019.97:2468–2478doi: 10.1093/jas/skz104)。

试验设计

他们所用的油脂:

1、新鲜菜籽油,过氧化值0

2、热氧化菜籽油,过氧化值180

单宁酸:

五倍子单宁酸,来源:西格马-奥里奇。

他们设计了4种试验饲粮,分别如下:

15%新鲜菜油

25%氧化菜油

35%新鲜菜油+0.1%单宁酸

45%氧化菜油+0.1%单宁酸

2,000 IU vitamin A, 300 IU vitamin D, 11 IU vitamin E, 4 mg vitamin K, 1 mg biotin, 500 mg choline chloride, 1 mg folic acid, 22.5 mg niacin, 10 mg panto- thenic acid, 4 mg riboflavin, 1.5 mg thiamin, 4.5 mg vitamin B6, 20 μg vitamin B12, 10 mg copper as copper sulphate, 0.4 mg iodine (as po- tassium iodine), 100 mg iron as ferrous sulfate, 10 mg of manganese (as manganese oxide), 0.3 mg selenium as sodium selenite; 100 mg of zinc as zinc oxide.

该试验用8头安装了T-型回肠漏管的猪来进行消化试验,猪的初使平均体重约82.89±2.26kg。采用不完全重复的 4*3拉丁方试验设计,共进行3期试验,使每个处理达到6个重复。每个试验为期9天。

试验结果

1、氧化油和单宁酸对常规养分回肠表观消化率、全肠表观消化率及后肠消化率的影响。

 

油脂氧化降低了NDF的消化率,对其它常规养分的消化率无显著影响。添加0.1%的单宁酸也降低了NDF的消化率。

2、氧化油和单宁酸对猪标准化回肠氨基酸消化率的影响

 

 

3、氧化油和单宁酸对回肠食糜及粪中SCFA和氨氮的影响。

 

结果分析

研究人员指出,氧化油和单宁酸对NDF消化的影响与对肠道中微生物代谢产物(乳酸、乙酸、丙酸和氨氮)的影响相似,氧化油脂降低上述指标。通常认为,肠道中SCFA水平更高是益的,因为SCFA在肠道上皮增殖,抗菌中扮演着极其重要的角色,也是肠道上皮细胞及内脏周边组织重要的额外能量来源。试验结果表明,这很可能是肠道菌群或肠道食糜通过速度改变的结果。不过,由于该试验没有对肠道微生物变化进行检测,因此有待进一步的研究证实。

由于缺乏单宁酸在猪料中的抗氧化数据,研究人员在确定单宁酸的添加量时,参考了猪及鸡的抗菌试验结果,发现添加0.1%的水解单宁酸可以猪鸡肠道中的肠道菌群和微生物代谢产物向有益的方向变化。

另外,研究人员还发现,单宁酸会与唾液蛋白及NSP等结合形成复杂的复合物,从而增加内源蛋白的损失,降低组氨酸/胱氨酸/脯氨酸(唾液蛋白中含量极丰富)的表观消化率。再加上单宁酸的抑菌作用在一定程度上限制了肠道微生物的活力,从而降低了NDF的消化率。尽管如此,从试验数据来看,单宁酸与肠道微生物的结合或抑制作用具有选择性,因为添加单宁酸增加了回肠乳酸产量,而乳酸主要由乳酸菌发酵产生。Pietro等(2008)和Jamroz等(2009)也证实了单宁酸在抗菌方面具有选择性。

研究发现单宁酸与氧化油对回肠SCFApH的影响有交互作用。添加单宁酸会缓减氧化油对SCFA生成的不利影响。单宁酸具有很强的油脂抗氧化作用。单宁酸的氢原子可能更多地用于消灭自由基,少部分与细菌的细胞膜结合,因此总的结果是促进细菌发酵,产生SCFA。回肠pHSCFA的含量成负相关,SCFA产生量大有助于降低肠道pH值,维持肠道健康。

 

 


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