孙 涛 李建国 李胜利
摘 要 脂肪酸钙是一种新型高能饲料添加剂,是由脂肪和钙结合而成的保护性脂肪。目前大量研究表明,在动物日粮特别是反刍动物日粮中,添加脂肪酸钙可有效提高饲料的能量水平,进而提高动物的生产性能。选用富含多不饱和脂肪酸的脂肪，特别是富含亚油酸、α-亚麻酸的植物油制作脂肪酸钙饲喂奶牛可以提高乳脂中多不饱和脂肪酸含量，使生产出的奶不仅含丰富的蛋白质，而且有人体必需的多不饱和脂肪酸，为保健食品的开发生产提供了一条新的途径。亚麻油因含有丰富的亚麻酸和亚油酸（亚油酸12.7％、亚麻酸58.5%），常被用来制作成脂肪酸钙，用以提供不饱和脂肪酸。文章仅就脂肪酸钙在反刍动物特别是奶牛饲料中的应用及亚麻油脂肪酸钙的制作做一概述。
关键词 亚油酸；脂肪酸钙；反刍动物
中图分类号 S823
1 脂肪酸钙盐的作用机理
为了提高饲料中的能量水平及乳脂中不饱和脂肪酸的比例，人们提出了在饲粮中添加油脂的办法,这样既能提高日粮的能量浓度,又不会引起奶牛酸中毒。但是添加未经保护的油脂,对瘤胃发酵具有强烈的抑制作用；同时油脂包裹在纤维周围,阻止了微生物与纤维的接触,显著降低了纤维素的消化率；另外长链脂肪酸与瘤胃中阳离子结合,形成不溶解的复合物,影响微生物活动需要的阳离子浓度,从而影响瘤胃环境的ｐＨ值,降低乳脂率，这些不利因素限制了油脂的直接应用。
大量的试验研究表明,添加脂肪酸钙可克服上述种种弊端。脂肪酸经过皂化处理后,在瘤胃中性（ｐＨ值为6.5～6.8）环境下保持原状,且不会被瘤胃微生物分解,同时对瘤胃内环境没有不良影响。而当进入真胃的酸性环境（ｐＨ值为2～3）中时, 因处于酸性环境而溶解,分解成脂肪酸和Ｃａ2+，这样就使脂肪酸避免与瘤胃微生物发生作用,到达真胃与小肠后作为能源被充分利用,还补充了Ｃａ2+，并且游离的脂肪酸可被动物消化吸收。由于脂肪酸钙在瘤胃中不降解,也不被氢化,可直接进入小肠消化吸收,经血液运输,沉积在动物体脂上。因而日粮补充不饱和脂肪酸钙盐也可显著地提高体脂的不饱和度,从而为功能食品的生产找到了一条有效的途径。
乳脂中含有大量的Ｃ14：0（10%～12%）和Ｃ16：0脂肪酸（25%～30%），而单不饱和及多不饱和脂肪酸含量相对较低。医疗界人士认为乳中高浓度的Ｃ14：0脂肪酸（十四烷酸）和Ｃ16：0脂肪酸（棕榈酸）,促进血浆低密度脂蛋白胆固醇浓度的提高,从而诱发冠心病。近期的研究表明：除了多不饱和脂肪酸外，Ｃ18：1酸和Ｃ18：0酸也能降低血浆胆固醇水平。所以从人体健康的角度考虑,人们希望增加乳中多不饱和脂肪酸、Ｃ18：1酸和Ｃ18：0酸的浓度,而降低Ｃ14：0酸和Ｃ16：0酸的浓度。
Noakes等（1996）报道脂肪校正乳制品脂肪酸组成平均为51%饱和脂肪酸、39%单不饱和脂肪酸、10%多不饱和脂肪酸；而常规乳制品的相应比例分别是70%、28%和2%。在人体临床试验中,摄入脂肪校正乳显著降低血浆总胆固醇水平,特别是低密度脂蛋白中的胆固醇。Noakes等（1996）认为乳制品中Ｃ18：2比Ｃ18：1能更有效地降低血浆胆固醇水平。
2 多不饱和脂肪酸的营养保健功能
2.1 改善脂类代谢，降低血浆中胆固醇和甘油三酯的浓度。不饱和脂肪酸主要通过降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平，从而使高密度脂蛋白胆固醇含量升高，而使动脉硬化指数降低，最终降低血清胆固醇和甘油三酯。
2.2 增强免疫力，降低心血管疾病和炎症、肿瘤的发生率。许多资料显示多不饱和脂肪酸特别是ω-3脂肪酸在降低心血管疾病、炎症的发生率方面作用明显。
2.3 作为细胞膜磷脂的重要成分，维持细胞膜的功能。磷脂中脂肪酸的浓度、链长和不饱和程度在很大程度上决定其流动性和柔软性等物理特性。这些物理特性又影响膜发挥其结构功能的作用。
2.4 促进脑的发育。用大鼠、非人类灵长动物和新生婴儿作为研究对象时发现DHA对脑的发育很重要。
3 脂肪酸钙在反刍动物中的应用
许多研究证明,在奶牛日粮中添加脂肪酸钙,可显著提高奶牛产奶量、乳脂率,改善牛奶品质。Chalupa（1984）及Jrnkins（1984）指出,脂肪酸的钙盐在反刍家畜瘤胃是惰性的。因此,日粮中添加脂肪酸钙盐是一种有效的提高生产率的方法。在钙皂及动植物混合油中，不饱和脂肪酸的生物氢化率分别为57%和87%。Canale（1990）试验表明,添加脂肪酸钙对奶牛干物质、净能进食量不产生影响,不影响干物质、粗蛋白、粗纤维消化率。能提高产奶量、乳脂肪产量和4%标准乳产量,饲料转化率得到改善（Ｐ<0.01）,但引起乳蛋白率下降。Schauff等（1992）在奶牛日粮中添加3%、6%、9%的脂肪酸钙,结果分别使乳脂率增加4.23%、15.71%和17.22%。试验表明：添加脂肪酸钙,乳脂率虽有所提高,但乳蛋白含量却有下降趋势,不过由于总的产奶量提高,故乳蛋白总量并未减少。Ruesegger（1995）认为日粮添加3%～4%的脂肪酸钙,可增加泌乳量2%～12%；Gooden等（1993）认为乳脂量随过瘤胃脂肪的增加而增加,并且发现饲喂过瘤胃脂肪可提高血浆甘油三酯的水平,并增加乳腺的摄取。
田中和宏通过瘘管向第四胃内注入长链脂肪酸含量高的菜籽油每日每头400g。结果表明,注入长链脂肪酸使乳脂肪中的C4～C16脂肪酸减少7.8%,C18以上的脂肪酸含量增加。高士争（1988）给奶牛每日每头添加300g脂肪酸钙后乳脂率提高13.17%，乳中不饱和脂肪酸——亚油酸和亚麻酸增加25.53%和29.60%，钙增加17.25%，乳蛋白率基本保持不变；近藤郁夫（1995）给每头肉牛日粮中添加脂肪300g，可使肉牛肌肉中不饱和脂肪酸的含量显著提高，肉品质提高一个等级。
4 亚麻油脂肪酸钙的生产
目前脂肪酸钙的生产大多以牛羊脂等饱和度较高的脂肪为原料，而以不饱和度高的植物油为原料生产的则较少，其生产工艺的报道也较少。为了提高乳脂中不饱和脂肪酸的比例，生产出具有保健功能的牛奶，可使用不饱和度高的脂肪酸钙，如用亚麻油、大豆油和葵花籽油作为原料生产的脂肪酸钙。Chouinard（2001）在奶牛日粮中分别添加用Canola油、大豆油及亚麻油制成的脂肪酸钙，乳脂中共轭亚油酸的含量比对照组增加了3~5倍，其中以大豆油脂肪酸钙组最高，亚麻油脂肪酸钙组次之。经反复实验，总结了用亚麻油生产脂肪酸钙的一些经验。
4.1 原料
亚麻油、氯化钙、氢氧化钠。
4.2 化学原理
利用脂肪的皂化性质,用ＮａＯＨ水解皂化脂肪生成脂肪酸钠,再加入ＣaＣl2,用Ｃa2+取代脂肪酸钠中Ｎａ+,生成脂肪酸钙。合成脂肪酸钙的2个主要化学反应如下：
4.2.1 水解反应
在加热条件下,ＮａＯＨ作用于甘油三酯,分解为甘油和脂肪酸钠。
4.2.2 沉淀反应
脂肪酸钠与ＣaＣl2反应生成脂肪酸钙沉淀。
4.3 生产工艺
4.3.1 皂化反应
用天平称取亚麻油置于已知重量的2 000ml烧杯中，在电炉上加热升温，进行搅拌，当温度上升至80℃时，缓慢加入碱液，碱液加入量为亚麻油重的20％～40％。加碱量开始和最后要小；中间加入量要大。在开始时投入总碱量的1/4，反应进行30min后，原料形成黄色乳化状态，此时再加入2/4的总碱量，反应20min后，再加入剩余碱液。反应过程中要不断搅拌，在皂化过程中因为水分不断蒸发应适当补充水。
4.3.2 盐析反应
皂粒或皂胶形成后，加盐进行盐析，盐析时均匀撒盐，一般为亚麻油重的20％。继续搅拌加热，观察水皂分离情况。盐析分2次，第1次盐的加入量控制在亚麻油重的12％；第2次盐的加人量为亚麻油重的8％。盐析的目的是加盐于皂胶中，使皂胶与过量的水分分离，同时其它杂质被电荷中和，促使游离胶凝聚与水分开。
4.3.3 过滤和洗涤
由于在脂肪酸钙的制备过程中,加入了一定量的氢氧化钠,制成的脂肪酸钙呈现碱性。如果直接加入动物日粮中饲喂,必然会影响反刍动物瘤胃的正常ｐＨ值及正常发酵功能。因此,制成的脂肪酸钙最后要用水充分冲洗,使之呈中性；洗涤的另一个目的是洗去产品吸附的钙,以保证产品的质量。
5 反刍动物日粮添加保护性脂肪应注意的事项
5.1 脂肪酸钙稍有异味,饲喂时应循序渐进,逐渐增加其用量，必须与其它饲料混匀,并保持1周左右的过渡期。
5.2 保证饲草的充足供应,日粮干物质中性洗涤纤维含量应在17%左右；酸性洗涤纤维含量在21%左右。这样可使更多的脂肪吸附在纤维上,大量的饲草还可以保证动物体内代谢所需要的碳链。
5.3 添加的量要适当,使日粮中干粗脂肪保持在5%～7%,添加过多则会引起不良效应。
5.4 乳脂率在3.5%以下的奶牛添加效果明显,对高乳脂率的奶牛无效。
5.5 在高产奶牛泌乳盛期或夏季热应激时添加可起到缓解应激的作用。
5.6 注意Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｏ或维生素Ｂ12的添加。
6 脂肪酸钙的开发应用前景
随着人们对脂肪酸钙研究的深入，脂肪酸钙的作用逐渐被认识。日粮中添加脂肪酸钙不仅可以有效提供能量，提高动物的生产性能，又避免了直接添加脂肪带来的一些不利影响。同时，不饱和脂肪酸钙的使用还可以明显提高畜产品的质量，为功能食品的开发提供了一条有效的途径。由于价格低、使用量少、使用方法简便，开发应用脂肪酸钙产品符合我国养殖业发展的需要，具有广阔的市场和良好的应用前景。
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（编辑：王 芳，）
孙涛，中国农业大学动物科技学院，博士，100094，北京。
李建国（通讯作者），河北农业大学动物科技学院。
李胜利，单位及通讯地址同第一作者。
收稿日期：2005-08-30
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