溶血磷脂的理化性质、制备方法及在畜牧业上的应用

贾洪强 麦仑（漳州）生物科技有限公司 福建漳州 363902

乳化剂的研究最早始于1915年美国的Murlin和Riche。20世纪60年代，乳化剂开始作为可乳化脂肪、淀粉和蛋白质的食品添加剂得到开发使用[1]。饲料乳化剂目前已经广泛应用于饲料工业和畜牧行业，其种类包括离子型乳化剂（如胆汁酸盐类[2]、磷脂类[3]等）、非离子型乳化剂（如羧甲基纤维素、山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯等多聚物[4]）和复合型乳化剂[5]。其中，大豆卵磷脂使用最为广泛，尤其是关于溶血磷脂的研究得到越来越多的关注。

溶血磷脂（Lysophospholipid）也称溶血卵磷脂、水解磷脂，是目前发现的分子量最小、结构最简单的磷脂，它是真核细胞磷脂生物合成早期阶段的关键性前体，甘油磷脂代谢的中间产物[6]。溶血磷脂是由各种磷脂失去一个脂肪酸基因所形成磷脂的统称，失去α位和β位脂肪酸的磷脂都称为溶血磷脂，但β位的酰基容易转移到α位[7]。

1 溶血磷脂的理化特性

磷脂是一种极性脂类，含有疏水基团（脂肪酸部分）和亲水基团（磷酸部分），又因非极性基团和易氧化的不饱和双键结构的减少而明显增加了亲水性能和稳定性[7]。大量试验表明，动物饲料中添加溶血磷脂可以起到很好的乳化作用，提高油脂在生物体内的消化吸收率[8-13]，但二者作用效果又有不同。孙万成等[14]对溶血磷脂与普通磷脂的理化性质做了体外试验研究对比，结果表明溶血磷脂能增强脱脂乳粉的润湿能力，具有更强的乳化稳定性。刘晔等[15]的研究也证实，在润湿能力试验中，溶血磷脂比普通磷脂与脱脂乳粉润湿时间缩短了35 s；在乳化稳定性试验中，溶血磷脂亦表现出远优于普通磷脂的抗酸碱（pH3~9均稳定，而普通磷脂只有pH5时稳定）、抗高温（80 ℃）、抗高盐（0.1%NaCl和 0.05%CaCl2）能力。周家春等[16]证实了普通磷脂只有pH5时稳定的上述结论，指出溶血磷脂在pH5~9、高温（80℃）和低温（0℃）下的乳化稳定性好，溶血磷脂乳化油脂的能力是普通磷脂的4~5倍，乳化形成的油脂颗粒直径更小。张安世等[17]2007年的研究得出了类似结论，不同的是pH值为11时，溶血磷脂的乳化稳定性最强，可能与水解菜籽油油脚而不是大豆磷脂有关。

2 溶血磷脂的制备方法

酶法制备溶血磷脂是目前工业化生产最常采用的生产工艺[18]，酶法制备溶血磷脂主要采用磷脂酶和脂肪酶。

2.1 磷脂酶酶解法 磷脂酶的使用成本高，反应需要溶剂体系并消耗大量的能量，目前常见的方法包括磷脂酶A1水解、磷脂酶A2水解和磷脂酶A1有机相中催化。

孙万成等[14]、王大海等[19]研究了磷脂酶A1水解大豆磷脂，周瑢等[20]采用磷脂酶A1水解蛋黄卵磷脂，范勋涛等[21]用磷脂酶A1催化水解大豆磷脂，均制备出溶血磷脂，并得出最优参数。该方法是众多研究者常用的制取溶血磷脂的方法。

磷脂酶A2催化磷脂水解时会游离到胶束和水的界面，发生水解。磷脂酶A2催化的反应需要金属离子Ca2+的参与[18]。张安世等[17]利用磷脂酶A2水解菜籽油油脚，刘晔等[15]、周家春等[16]利用磷脂酶A2水解磷脂，均制得了品质良好的粉状溶血磷脂产品。

孙清瑞等[22]、胡铭畔等[23]分别在有机相中利用磷脂酶A1催化大豆磷脂水解制备溶血磷脂，通过响应面分析法研究有机相酶法制备溶血磷脂的工艺条件，得出溶血磷脂酸值与影响因素间的回归模型，根据模型进行工艺参数优化。

2.2 脂肪酶酶解法 脂肪酶又称甘油三酯水解酶，广泛存在于自然界中，具有较高的催化活性和稳定性，易于获得。常见的方法包括催化水解、醇解和转酯化。

脂肪酶可以代替磷脂酶使用，水解磷脂上sn-1和sn-2位酰基，生成溶血磷脂，并且生产成本更低[18]。孙清瑞等[24]利用脂肪酶Novozym435在有机相中对大豆磷脂水解制得溶血磷脂。

脂肪酶醇解法有两种方法：一种需要在溶剂体系（正己烷）中进行，将磷脂溶入非极性溶剂中，再加入相应的醇和脂肪酶（Novozym 435和Lipozyme RM IM），反应生成溶血磷脂；另外一种方法是采用非溶剂体系，将磷脂溶于低碳醇（正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇）和乙醇中醇解制备。

脂肪酶可催化酯交换 （甘油磷酯酰化合物与脂肪酸酯）生成溶血磷脂，如甘油磷酯酰胆碱（GPC）可酯化生成溶血磷脂酰胆碱，也可酸解（酯-脂肪酸）。转酯化反应生产成本高，通常只适用于医药级溶血磷脂的生产。

目前溶血磷脂的工业化生产多采用水解法，随着溶血磷脂应用越来越广泛，脂肪酶酶解法更适合工业化发展的需要，是未来的研究方向和趋势。

3 溶血磷脂在畜牧行业的应用研究

溶血磷脂作为复合乳化剂的主要成分被应用于猪、禽、反刍动物及水产生产上。

3.1 溶血磷脂对猪的影响 翟亚峰等[25]研究表明，在仔猪料中加入溶血磷脂后降低了腹泻率，提高了饲料报酬，促进了粗蛋白和粗脂肪的消化和吸收。李林枫等[26]试验结果表明，乳化剂（主要成分为溶血磷脂和蔗糖酯）显著降低了育肥猪肌肉滴水损失和丙二醛含量，提高了肌内脂肪和肌肉超氧化物歧化酶活力，但对肌肉颜色、pH值、失水率和熟肉率无显著影响。艾琴等[27]试验表明，在70日龄猪饲料中添加以溶血卵磷脂为主的乳化剂显著提高生长猪对玉米-豆粕型日粮中干物质、粗蛋白质和粗脂肪的消化率。

3.2 溶血磷脂对家禽的影响 杨丹丹等[28]报道溶血磷脂降低了肉仔鸡肝脏系数和肝脂率，起到了一定的护肝和降血脂作用。张青青等[29]指出在36日龄雄性AA肉鸡的高油脂日粮中添加外源性乳化剂提高了能量、粗脂肪和干物质的消化代谢。张炳坤等[30]发现在14~17日龄日粮中添加溶血磷脂后，肉仔鸡表观代谢和肉鸡生产性能得到提高。陈跃平等[31]试验结果表明，使用外源乳化剂（溶血卵磷脂和蔗糖脂肪酸酯）能提高樱桃谷肉鸭胸肌肌内脂肪含量和生产性能，降低鸭胸肌胆固醇含量。

3.3 溶血磷脂对反刍动物的影响 周家春[32]指出在反刍动物饲料中添加溶血磷脂可以增加反刍动物对脂类的消化和吸收。Jones等[33]发现，在含10%牛脂的日粮中，补充溶血卵磷脂可使日粮脂肪消化率提高3.7%。

3.4 溶血磷脂对水产动物的影响 王纪亭等[34]将溶血磷脂投喂建鲤后显著提高了增重率、生长率、饲料转化率、蛋白质沉积率、血糖、尿素氮、血脂、胆固醇、极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白的含量 （P<0.05）。阮剑均等[35]研究发现，以溶血磷脂为主成分的乳化剂显著提高团头鲂的生长速度，使肌肉蛋白质沉积增加、脂肪沉积减少，并能降低血浆低密度脂蛋白、胆固醇含量。

4 溶血磷脂在畜牧业上应用研究存在的问题

目前关于溶血磷脂的应用研究多是作为复合乳化剂主要成分在使用，而对于单纯的溶血磷脂对养殖动物的研究相对较少，这可能与溶血磷脂生产成本相对较高有关。目前国内对溶血磷脂在畜牧业的应用研究相对较少，主要是针对脂类代谢和乳化特性，大多数的应用研究都是针对于进口品牌的复合乳化剂在动物生产上的应用，而对其增强免疫力和抗菌性能的研究相对较少。溶血磷脂抗菌谱广，且受pH值的影响较小，已在食品行业上广泛使用[32]。杨丹丹等[28]报道溶血磷脂具有提高血清球蛋白和抗体水平的作用。Perrin等[36]报道溶血磷脂胆碱与各种抗原共同免疫时会诱导体液免疫和细胞免疫应答。Ngwenya等[37]通过试验发现溶血磷脂可显著增强小鼠腹膜巨噬细胞的吞噬能力。国内外的研究表明，溶血磷脂可以提高动物体的免疫能力，有杀菌抑菌的作用。在饲用抗生素全面禁用的今天，溶血卵磷脂既可以作为乳化剂使用，又可以作为免疫增强剂使用，其开发应用前景值得期待。

[1]闫胜华.脂肪乳化剂-唯乐美在AA肉鸡上的应用和研究[D].郑州：河南农业大学,2009.

[2]吴同浩,王仲妮.胆汁酸在药物和食品领域的研究进展[J].食品与药品,2010,12(1)：65-68.

[3]方嘉坚,陈龙.大豆卵磷脂的提纯[J].食品科学,2000,21(3)：25-28.

[4]王庆利,彭健.吐温80的安全性研究进展[J].毒理学杂志,2006,20(4)：262-264.

[5]武中会.复合乳化剂对肉仔鸡生产性能及营养物质利用的影响[D].兰州：甘肃农业大学,2008.

[6]Moolenaar W H.LPA：a novel lipid mediator with diverse biological actions[J].Trends cell Biol,1994(4)：213-219.

[7]杨丹丹.溶血磷脂对肉仔鸡生产性能、脂类代谢及免疫性能的影响[D].南京：南京农业大学,2008.

[8]Jones D B,Hancock J D,Harmon D L,et a1.Effects of exogenous emulsifiers and fat sources on nutrient digestibility,serum lipids,and growth performance in weanling pigs[J].Journal of AnimalScience,1992,70：3473-3482.

[9]Jin C F,Kim J H,Han I K,et a1.Effects of various fat sources and lecithin on the growth performance and nutrient utilization in pigs weaned at 21 days of age[J].Asian-Australia Journal of Animal Sciences,1998,11：176-184.

[10]Daněk K P,Paseka A,Smola J,et a1.Influence of lecithin emulsifier on the utilisation of nutrients and growth of piglets after weaning[J].Czech Journal of Animal Science,2005,50(10)：459-465.

[11]Xing J J,Van H E,Li D F,et a1.Effects of emulsification,fat encapsulation,and pelleting on weanling pig performance and nutrient digestibility [J].Journal of Animal Science,2004,82：2601-2609.

[12]Huang J,Yang D,Wang T.Effects of replacing soy-oil with soy-lecithin on growth performance，nutrient utilization and serum parameters of broilers fed com-based diets[J].Asian-Australia Journal of Animal Science,2007,20(12)：1880-1886.

[13]Polin D.Increased absorption of tallow with lecithin[J].Poultry Science,1980,59：1652.

[14]孙万成,蒋笃孝.溶血磷脂的理化性质研究[J].现代食品科技,2006,22(2)：61-64.

[15]刘晔,裘爱泳.溶血磷脂的性能研究[J].中国油脂,1999,24(5)：48-50.

[16]周家春,周怀,徐玉佩.溶血磷脂的制备及其性能研究[J].中国食品添加剂,2000(2)：54-57.

[17]张安世,李维琳.溶血磷脂的乳化性能研究[J].安徽农业科学,2007,35(13)：3800-3801.

[18]王渝鹭,杨国龙,毕艳兰,等.酶法制备溶血磷脂的研究进展[J].农业机械,2012(6)：116-119.

[19]王大海,于才渊,杨天奎.磷脂酶A1催化水解大豆浓缩磷脂的研究[J].食品工业科技,2008,29(2)：233-235.

[20]周瑢,朱启思,黏慧青,等.磷脂酶A1水解蛋黄卵磷脂的研究[J].中国油脂,2008,33(2)：29-33.

[21]范勋涛,阮长青.大豆溶血磷脂的制备及其对面包品质的影响[J].食品工业科技,2009,30(3)：193-196.

[22]孙清瑞,张东杰,刘志明,等.有机相酶法制备溶血磷脂工艺[J].食品科学,2012,33(18)：123-126.

[23]胡铭畔,张东杰,张爱武,等.有机相酶促粉末磷脂制备溶血磷脂的研究[J].中国油脂,2012,37(11)：61-64.

[24]孙清瑞,谷克仁,仁卫东.脂肪酶催化大豆磷脂制备溶血磷脂的研究[J].中国油脂,2005,30(8)：31-34.

[25]翟亚峰,汪银东.中国溶血卵磷脂对断奶仔猪生长性能及营养性腹泻影响[A].畜牧兽医学会动物营养学分会第十一次全国动物营养学术研讨会论文集,2012.

[26]李林枫,赵颖,周岩民.乳化剂对育肥猪肌肉品质和抗氧化性能的影响[J].粮食与饲料工业,2013(4)：56-58.

[27]艾琴,楚燕军,顾宪红.利舒宝乳化剂对生长猪能量利用效率的影响[J].饲料广角,2006(18)：50-51.

[28]杨丹丹,黄进,王恬.溶血磷脂对肉仔鸡脂类代谢的影响[J].畜牧与兽医,2008,37(4)：394-398.

[29]张青青,杨在宾,杨维仁,等.高油脂日粮中添加外源性乳化剂对肉鸡饲料养分利用率的影响[J].饲料工业,2009,30(17)：24-26.

[30]张炳坤,李海涛,赵冬琴,等.溶血卵磷脂提高肉仔鸡对禽脂的表观消化率[J].动物营养学报,2010,22(3)：662-669.

[31]陈跃平,周岩民.乳化剂对肉鸭胴体品质、肌肉营养物质含量及组织胆固醇含量的影响[J].粮食与饲料工业,2011(11)：51-52.

[32]周家春.溶血磷脂开发应用[J].粮食与油脂,2002(3)：33-34.

[33]Jones D B,Hancock J D,Harmon D L,et al.Effects of exogenous emulsifiers and fat sources on nutrient digestibility,serum lipids,and growth performance in weanling pigs[J].Anim Sci,1997,70(11)：3473-3482.

[34]王纪亭,宋憬愚,李海涛,等.乳化剂对建鲤生长及血液生化指标的影响 [J].大连水产学院学报,2009,24(3)：257-260.

[35]阮剑均,张严伟,温超,等.乳化剂对团头鲂生产性能、脂肪酶活性及血液生化指标的影响[J].水产科学,2012,31(10)：577-581.

[36] Perrin-cocon L,Agaugu S,Coutant F,et a1.Lysophosphatidylcholine is a natural adjuvant that initiates cellular immune responses[J].Vaccine,2006,24(9)：1254-1263.

[37]Ngwenya B Z,Yamamoto N.Effects of inflammation products on immune systems[J].CancerImmunology，Immunotherapy,1986,21(3)：174-182.