胆汁酸营养功能及作用机制的研究进展

山东畜牧兽医职业学院 刘敬盛 杨玉芝＊ 王君荣 伏桂华 李燕舞 刘建胜

胆汁酸是胆汁的重要组成成分，是胆固醇在代谢过程中所产生的一系列胆烷酸的总称，在脂肪代谢中起着重要的作用，能有效解决高油脂饲料而导致的营养性腹泻等问题。动物自身以及饲养管理过程中的诸多因素都会导致动物体内胆汁酸数量的不足，影响脂类物质的代谢以及动物的生产性能，在生产中往往需要添加外源性的胆汁酸来解决这一问题。目前，胆汁酸已经引起了动物营养专家的高度关注，在畜牧生产中的应用体现出了巨大的潜力。本文仅就胆汁酸营养作用以及作用机制作一综述，以期为胆汁酸的合理使用提供试验基础。

1 胆汁酸的营养生理功能

1.1 促进脂类物质的消化吸收 饲料中的脂类物质是供能效率极高的能量源，但其水溶性较差，而动物消化道内多是水溶性环境，脂类物质要在动物体内进行消化代谢就必须首先被乳化，胆汁酸就是一种天然的乳化剂。胆汁酸分子具有特殊的表面活性，能有效乳化脂类物质为油水混合的液滴，同时扩大脂类物质与脂肪酶的接触面，加速脂肪的消化，消化产物包含在胆汁酸的微粒中，并被小肠绒毛膜吸收，加速了脂类的消化吸收（Romański，2007）。

杨玉芝等（2009a、b）试验表明，胆汁酸能显著提高817肉杂鸡的脂肪表观代谢率，试验组比对照组提高2.49% ～6.21%。Polin等（1980）在肉仔鸡日粮中添加胆酸、脱氧胆酸和鹅脱氧胆酸，其中鹅脱氧胆酸显著提高了牛油的利用率。Kussaibati等（1982a、b）、Atteh 和 Leeson（1985）都得到类似的结论。

1.2 杀菌消炎，提高动物的免疫力 胆汁酸是一种有效的杀菌剂，它能够调节肠道的pH值，进而抑制大肠杆菌、链球菌、沙门氏菌及其他有害菌的增殖。此外，胆汁酸可以防止食物在胃部腐烂与发酵，胆汁酸还能够预防气胀与腹肿胀等疾病（Taranto 等，2006）。 Ogata 等（2003）证实，胆汁酸在肠道中起到十分重要的屏障作用，能阻止有害菌入侵皮下组织，胆汁酸有明显的抑菌效果，并能降低肠道细菌的定植，阻止细菌转移到其他器官。Zuniga等（2003）给小鼠饲喂胆汁酸，结果显示，胆汁酸能抑制由胆管阻抑引发的细菌过量增长。

1.3 保肝利胆，维护动物健康 饲料中添加的抗生素在杀灭细菌后会产生大量的内毒素，内毒素容易引起急性肝脏营养缺乏症。如果动物摄入适量的胆汁酸，就能有效分解这些内毒素，还能减少动物体对细菌内毒素的吸收，保护肝脏，维护动物健康。胆汁酸代谢过程中，经“肠肝循环”进入肝脏的胆汁酸，如脱氢胆酸和熊脱氧胆酸等还可刺激肝细胞分泌大量稀薄的胆汁，增加胆汁容量，使胆道畅通，消除胆汁淤滞，预防胆结石，起到利胆作用（Begley 等，2005）。

Ding等（1993）研究表明，胆酸、脱氧胆酸或整个胆汁能抑制雄性大鼠肠道细菌增生，抑制内毒素吸收，能有效控制内毒素血症和肝硬化腹水症的发生，抑制梗阻性黄疸的发生，尤其是口服共轭胆汁酸后，能有效抑制肠道细菌的易位。

1.4 调节胆固醇的代谢 胆汁酸是伴随胆固醇代谢过程而产生的代谢产物，为胆固醇代谢提供了一条重要的排泄途径，动物体内部分胆固醇分解代谢是通过胆汁酸合成实现的，因此，胆汁酸还可促进胆汁中胆固醇的分解（Russell，2009；Fuchs，2003）。另一方面，吸收的胆汁酸对自身的合成、胆固醇的分解起负反馈调节作用，因而也会抑制胆固醇的分解。近年来的研究发现，肝脏中胆固醇合成的调节与胆汁酸肠肝循环密切相关，胆汁酸可通过改变胆固醇合成过程中的限速酶的转录来调节肠道胆固醇的合成，同时胆汁酸为肠道胆固醇的吸收所必须（Pandak等，1990）。因此，胆汁酸能有效保持动物体内胆固醇的动态平衡。

胆汁酸对保持胆固醇的溶解性具有重要的作用。胆固醇难溶于水，在代谢过程中，随胆汁排入胆囊贮存时，胆汁在胆囊中被浓缩，胆固醇很容易沉淀析出而形成结石。但因胆汁中含有胆汁酸和卵磷脂等成分，具有特殊的乳化活性，当这些乳化剂与胆固醇结合时，胆固醇就被分散形成可溶性微团而不易沉淀形成结石（Barth等，2006）。

2 胆汁酸的作用机制

2.1 胆汁酸的特殊结构有助于脂肪乳化 胆汁酸分子内既含有亲水性的羟基、羧基或磺酸基等，又含有疏水性的烃基和甲基等，使胆汁酸在构型上具有亲水和疏水的两个侧面，胆汁酸的这种两性结构，使其成为一种表面活性较强的乳化剂（Russell，2009）。

胆汁酸随着食糜进入小肠后就能吸附在油水两相的界面上，改变油水两相界面的相斥性质，减小了界面张力，使分散体系的势能下降，在脂肪分子和水分子间起到了桥梁作用，使疏水的脂类在水中乳化为细小微团，一般这种微团呈球形，这种球形的结构能使肠道中的脂肪酸和其他的脂类一起被溶解，在小肠的不断蠕动搅拌下，就会进一步形成微脂滴。胆汁酸的疏水部分便指向微脂滴，这样，微脂滴的表面就由许多胆盐分子作定向排列，形成一层胆盐分子膜，将每个微脂滴包裹着，有效地阻隔了油滴之间的合并，使其均匀分散在水溶液中。这一界面膜，能有效防止或阻止由于布朗运动、热对流或机械搅拌引起的液滴聚结，使乳化作用更彻底。而胆汁酸分子的另一部分是亲水部分，它们指向水中，通过电离与水分子结合。由于亲水基团的定向性和电常性，使每个微脂滴外表都出现相同的电荷，同电性相斥的静电作用始终存在，也有效地阻止了微脂滴之间的相互合并，并使它均匀地分散在水中，吸附分子电荷，使液滴表面带电，形成双电层，减少液滴接近频率，从而减少了液滴聚结的几率。由于乳化剂的乳化作用，使食团中的脂肪形成可以悬浮在水中的乳糜颗粒，在小肠中形成稳定的乳浊液。同时扩大了脂肪和脂肪酶的接触面积，大大促进脂类的消化（Russell，2009；Barth 等，2006；Fuchs，2003）。

2.2 增强脂肪酶活性，促进脂肪消化吸收 胆汁酸不仅能对脂肪进行乳化，还能有效地促进脂肪的吸收和利用。脂肪酶原只有转变为有活性的脂肪酶才能发挥作用，它的激活必须有胆汁酸的参与。脂肪通过胆汁酸的作用而被乳化，并且被脂肪酶消化，消化产物包含在胆汁酸的微粒中，被小肠中的绒毛膜吸收。脂肪经乳化后，由较大的油珠状态分散成微小的脂滴，并稳定地分散在水中，脂肪表面积也大幅度扩大，这就增加了脂肪酶与脂肪的接触面积。胆汁酸也起到辅助脂肪酶的作用，胆汁酸可使脂肪酶结合到甘油三酯的脂滴的表面上而起到催化作用，提高了酶的活性，有利于脂肪的消化。胆汁酸对胰脂肪酶的这种桥梁和联结作用是其他物质不能替代的，体内如果缺乏胆汁酸，则胰脂肪酶的活性将受到很大影响（Romański，2008）。

由于脂肪酶的最适pH值为8～9，而小肠前段的pH值为6～7，通常情况下，脂肪酶实际上在小肠前段是不起作用的，但是当脂肪酶与胆汁酸结合后，就会改变脂肪酶的性质，酶的活性提高，它就能在小肠前段起作用。并且脂肪酶不仅可以执行运输功能，还能提高小肠中绒毛膜表面的脂肪浓度，同时，胆汁酸可以被肠上皮细胞识别，从而使脂肪酸-胆汁酸复合物进入小肠绒毛膜内，并促进脂肪的吸收（Russell，2009）。

Bauer等（2005）研究表明，低浓度的胆汁酸盐能够显著提高脂肪酶的活性，胆汁酸提高脂肪酶活性的原因，可能是添加的胆汁酸经肝胆循环后刺激了胆汁等的分泌，增加了消化酶的含量。

2.3 抑制肠道有害菌群的生长繁殖 胆汁酸能通过一种特殊的蛋白通道（如孔蛋白）进入细菌体内，由于胆汁酸具有特殊的表面活性，很容易进入细胞膜，使菌体细胞的完整性受到破坏而抑制细菌的生长繁殖，甚至导致细菌细胞的死亡。这种孔蛋白通道的调控受多个因素的影响，如动物体内的pH值、组织液渗透压、环境温度以及胆汁酸盐的浓度等。游离型胆汁酸对菌群的抑制可能有：使菌体膜内外的pH值变化，导致内外差消失，这就导致菌体运动的生物能量消失；直接破坏菌体细胞膜，改变膜的通透性和内外的渗透压，抑制菌体对营养物质的吸收 （Nolan等，2005；Makishima等，1999）。 Taranto 等（2006）研究表明，胆汁酸可破坏菌体的外层包被，增强细胞膜透性，抑制菌体对葡萄糖的吸收，并影响该菌的脂类组成。

当然，胆汁酸抑制有害菌的同时可能也会影响某些有益菌，胆汁酸浓度不同其抑菌的效果也有可能不同，目前，对这方面的研究相对较少，如果弄清各种不同种类的菌株对胆汁酸的敏感性，将有助于微生物制剂的研制和开发。

2.4 生物调控机制 胆汁酸消化代谢的一个特殊的生理现象是“回流”，胆固醇代谢产生胆汁酸经由胆囊和胆汁返回至胃肠，胆汁酸可能会影响这些器官的机能。有研究表明，胆汁酸通过调节胃部内分泌细胞和小肠黏膜细胞释放某些多肽激素如肠抑胃肽、肠高血糖素、胃泌素、酪酪肽和神经降压素（Bondesen，1985），这些激素有调控胃肠分泌消化液的功能。另外一些研究表明，胆汁酸是通过毒蕈碱性受体和胆碱能机制来影响胃肠道的机能（Raufman 等，2003；Riepl和 Lehnert，1993）。 但也有研究认为，某些胆汁酸如熊去氧胆酸能抑制外 分 泌 胰 液 的 分 泌 （Neubrand等 ，2004）。Ooteghem等（2002）证实，胆汁酸能通过刺激激素分泌和神经内分泌机制来诱导胆囊的运动。胆汁酸会通过抑制有害菌、刺激上皮细胞分泌黏液以及增加黏膜的通透性来影响肠道后段的机能（Barcelo等，2001）。

近年来的研究表明，胆汁酸还可作为一种信号因子来调控代谢，胆汁酸能激活法尼基衍生物X受体，进而激活其他诸多激素的基因表达，从而发挥抑菌功能 （Trauner等，2003）。 Houten等（2006）和 Lefebvre 等（2009）均予以证实。

胆汁酸对各器官的调控是不是会受到其他因素的影响以及这一方面的分子机制还有待于进一步研究。

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