生长猪内源脂肪损失的研究进展

王 璐，陈一凡，赖长华（动物营养学国家重点实验室，中国农业大学动物科学技术学院，北京 100193）

油脂作为优质能量饲料应用于动物日粮中成本很高，精准饲养可以减少资源浪费，所以准确评价油脂消化率尤为重要。表观回肠和全肠道消化率常用来衡量营养成分的消化率，但是表观消化率并不能真实反映猪对油脂的消化能力。大量研究表明，无论脂肪的来源和形式如何，都存在一个共同的现象，即随着日粮脂肪含量的增加，表观回肠末端消化率（Apparent Ileal Digestibility，AID）和表观全肠道消化率（Apparent Total Tract Digestibility，ATTD）都随之增加，而真消化率并不受日粮脂肪含量的影响[1-3]。测定油脂的真消化率必须准确评估内源脂肪损失（Endogenous Losses of Fat，ELF）。在油脂添加水平较低的情况下，ELF对脂肪表观消化率的影响较为显著[4]。而在实际生产过程中，油脂的添加量较低，因此通过测定油脂ELF，进而对油脂的表观消化率进行校正很有必要，且真消化率在配合饲料中具有一定的可加性[5]。

日粮蛋白水平的衡量标准已经发展到氨基酸标准回肠消化率，磷需要量也已使用有效磷来衡量，但是脂肪或脂肪酸需要量还没有被广泛采用。目前，猪日粮配方中脂肪水平一般是指日粮中总的脂肪含量，而不是指可利用的脂肪总量[6]。而关于脂肪和脂肪酸真消化率的研究非常有限。因此，内源脂肪和脂肪酸损失的研究对于单胃动物油脂真消化率的计算和脂肪酸需要量的确定具有重要的意义，可为脂肪或脂肪酸需要量提供基础数据。基于此，本文系统地对生长猪内源脂肪和脂肪酸损失的研究进行综述。

1 内源脂肪损失

ELF是指动物消化道产生的非膳食脂质，主要包括消化道分泌的消化液（主要是胆汁酸）、肠壁脱落的细胞以及细菌细胞壁磷脂和后肠微生物合成的脂肪等[7]。严格地讲，微生物部分的脂质不属于内源脂肪，但它们常常被笼统地包括在内。目前在猪日粮中，针对粗蛋白质和氨基酸的内源损失研究较多[8-9]，但关于内源脂肪和脂肪酸损失的报道较少。ELF不仅受到日粮中纤维含量和纤维类型的影响，还与油脂的来源和形态有关，此外评估脂肪浓度的分析方法（粗脂肪与酸解脂肪）以及动物效应也可能影响ELF评估[10]。关于动物ELF的测定方法目前有无脂法、回归法和同位素标记法，其中回归法因方便和准确而最为常用。由于各种因素的影响，关于动物内源脂肪和脂肪酸损失的报道差异较大。

2 影响ELF的主要因素

2.1 日粮纤维含量 有研究表明，更多的膳食纤维可能会增加上皮细胞脱落和促进粪便微生物排出[10]，并减少内源性脂肪（如胆汁酸）的重吸收[11]，从而增加内源性脂肪排出。此外，通常所说的油脂是指从植物籽实或动物组织中提取，脂肪含量接近100%的油或脂，称之为提取油脂。然而，饲料原料中通常会含有一定量的脂肪，这些脂肪仍以自然的状态存在于饲料原料中，称之为结合油脂[9]。大量研究表明，与含提取油脂的日粮相比，结合油脂日粮中的纤维浓度更高，导致酸解脂肪的内源性损失更大[4,6-7,12]。此外，Su等[13]报道，在玉米-豆粕基础日粮中，大豆油的酸解脂肪内源损失要大于在玉米淀粉-酪蛋白基础日粮中测得的值，这是因为玉米-豆粕日粮中的纤维来源是天然纤维，且中性洗涤纤维（Neutral Detergent Fiber，NDF）水平在10%左右，而玉米淀粉-酪蛋白日粮中纤维来源是合成纤维，NDF水平低于5%。

但Kil等[4]通过加入合成纤维素粉（Solka-Floc）来调整生长猪日粮中NDF浓度的研究表明，合成纤维浓度对玉米油的表观和真消化率几乎没有影响，也就是说没有对生长猪回肠和全肠道ELF造成影响。产生这种结果的原因可能是合成纤维不会像天然纤维那样刺激微生物脂肪合成。

2.2 油脂来源 不同来源的油脂脂肪酸组成存在较大差异，而不饱和脂肪酸相对于饱和脂肪酸的消化率更高，可能导致ELF的不同。Freeman等[14]研究结果表明，日粮中油脂来源的不同会导致内源损失的差异，猪油的全肠道内源损失最大（32.6g/d），大豆油和椰子油分别为9.45、8.3 g/d。Su等[15]和Zhao等[16]均使用玉米-豆粕基础日粮，测得大豆油、棕榈油和棉籽油生长猪ELF分别为14.02、10.80、13.83 g/kg DM。大豆油和棉籽油的ELF高于棕榈油，可能是因为这2种油脂的不饱和脂肪酸含量较高。

2.3 肠道微生物 猪的肠道微生物主要集中在后肠道。后肠道微生物对内源脂肪和脂肪酸损失的影响：一方面是微生物的氢化作用使得进入后肠道的不饱和脂肪酸变为饱和脂肪酸[5]，影响脂肪酸内源损失和消化率的测定；另一方面，当日粮组成发生改变尤其是可发酵纤维增多时，刺激肠道，增加肠道微生物活性，从而增加了ELF[7]，因此，脂肪的真回肠末端消化率（True Ileal Digestility，TID）相对于真全肠道消化率（True Total Tract Digestibility，TTTD）能更准确地反映日粮脂肪的消化率和脂肪酸的可利用性。影响ELF的因素可能不仅仅是单一的，而是多种效应的综合结果。此外，评估脂肪浓度的分析方法（粗脂肪或酸解脂肪）[4,17]以及动物效应[18]等也可能影响ELF的估计。

3 测定ELF的方法

在ELF测定的过程中包括回肠和全肠道2个收集位点。一般认为，回肠ELF的测定结果因排除了后肠道微生物的修饰效应，而更能反映日粮脂肪酸的可利用性。目前测定油脂ELF的方法主要有无脂法、回归法和同位素标记法。

3.1 无脂法 无脂法是最简便快捷地测定猪回肠和全肠道内源脂肪和脂肪酸损失的方法。通过给动物饲喂半纯和的无脂日粮来确定ELF。无脂日粮主要由纯淀粉（一般为玉米淀粉）、脱脂蛋白（一般为酪蛋白或大豆分离蛋白）、蔗糖、4%的合成纤维素（一般为醋酸纤维素）以及维生素和微量元素等组成。使用这种方法的基本假定是：当动物采食无脂日粮时，回肠食糜或全肠道粪便中的脂肪或脂肪酸均被认为来自于内源部分。在相同条件下使用相同类型的日粮，内源脂肪的损失量不会因日粮中油脂的来源或摄入量的变化而发生变化[19]。

该方法受到很多争议，因为当动物采食半纯和的无脂日粮时，机体的新陈代谢会发生改变，从而影响内源脂肪和脂肪酸的损失量[20]。同时，由于无脂日粮通常通过合成纤维作为日粮的纤维来源，而合成纤维不能像天然纤维那样刺激内源脂肪排泄，会导致食糜和粪中的ELF减少[4]，低估动物采食平衡日粮时的内源损失。但如果研究纤维水平（选择低脂或脱脂的富含纤维的纤维源）或纤维源对ELF的影响，相比于其他方法，该方法最切合实际。

3.2 回归法 回归法是将不同梯度水平（最高梯度一般不超过10%）的油脂添加到日粮中饲喂生长育肥猪，测定食糜或粪便中脂肪和脂肪酸的含量，假定可消化脂肪和脂肪酸的量与摄入量呈线性关系，日粮中油脂的添加水平不会影响内源性脂肪或脂肪酸的产生。基于此，用可消化脂肪和脂肪酸的量与所摄入脂肪和脂肪酸的总量进行回归，其中，回归方程的斜率表示为真消化率，Y轴截距被认为是脂肪或脂肪酸的内源损失[5]。目前，回归法是测定ELF最为常用的方法。由于在回归法测定中，基础日粮不是半纯和的无脂基础日粮，因此更能在接近动物正常的生理状态下，相对准确地反映机体的ELF，且通过添加不同来源的油脂可以测定不同油脂源对动物本身ELF的影响。然而，基础日粮的类型会显著影响ELF[13]，在使用回归法测定ELF的过程中，所使用的基础日粮类型尚未统一，因此得出的油脂ELF差异较大。

3.3 同位素标记法 理论上而言，同位素标记法是测定猪在采食含油脂日粮时ELF的一种直接的方法。但是，关于同位素标记技术测定ELF的研究较少：一方面所使用的标记物14C具有放射性，使其在使用、运输和储存的过程中很不方便；另一方面，在通过标记的脂肪酸技术确定脂肪的真实消化率时，理想情况下，应该标记脂肪的每种脂肪酸成分，对于大多数脂肪来说，这是不切实际的[14]。因此，在为数不多的ELF研究中，有关同位素标记法测定ELF的报道极少。

综上所述，使用回归法测定油脂ELF是目前最为切实可行的方法，一方面操作较简便、成本低，另一方面不会对动物机体的新陈代谢产生严重影响或造成放射性污染，对人畜基本无害。此外，该方法可以相对准确地测定出在同一试验条件下不同油脂的ELF和真消化率。

4 ELF的国内外研究现状

关于生长猪内源脂肪和脂肪酸损失的研究不像内源氨基酸那样系统深入，一般都是在测定油脂能值或消化率的基础上对其估计，基于回归法顺便评估猪的ELF。目前关于油脂的脂肪酸内源损失研究非常有限，仅有Jørgensen等[5]研究结果证明，棕榈酸和硬脂酸回肠末端和全肠道内源损失差异较大，显示出后肠微生物群落的氢化作用对于不饱和脂肪酸的影响。关于ELF的研究大致可分为两类。

4.1 同一基础日粮类型生长猪油脂ELF的研究 部分研究考虑到生产中常用的基础日粮中含有约2%的植物油脂，这部分结合油脂可能对消化率和能值的测定产生影响，因此使用近于无脂的基础日粮以期消除这种影响。还有部分研究为了更加接近实际生产情况，倾向于使用玉米-豆粕型日粮测定油脂的能值。如果在今后对ELF的研究中可以使用相同的基础日粮类型（除油脂源之外其他成分均相同），那么得到的结果可能更具有可比性。

4.1.1 近于无脂型基础日粮 Jørgensen等[5]以玉米淀粉-马铃薯淀粉-酪蛋白为基础日粮（粗脂肪含量为0.50%）研究大豆油的ELF，大豆油的添加水平为0%、0.5%、1.0%、2.0%和3.0%，采用回归法得到大豆油回肠末端和全肠道ELF分别为4.47、4.41 g/kg DM。Su等[13]在玉米淀粉-酪蛋白基础日粮（酸解脂肪含量为0.34%）中添加0%、5%和10%的大豆油，回归得到的全肠道酸解脂肪的内源损失为1.37 g/kg DM。Li等[21]在玉米淀粉-豆粕型基础日粮（酸解脂肪含量为0.50%）的基础上评价玉米DDGS（17%、34%和51%）、米糠（14%、 28%和42%）及全脂大豆（14%、28%、42%）的消化率时，根据这几个添加水平回归得到玉米DDGS、米糠、全脂大豆的生长猪酸解脂肪内源损失分别为2.88、1.48、2.9 g/kg DM。在这些研究中，虽然统一使用近于无脂的基础日粮，消除了基础日粮中结合油脂的影响，但是日粮中纤维浓度和特性均存在差异，因此，即使是相同的油脂源，回归得到的ELF也有差别。

4.1.2 玉米-豆粕型基础日粮 Su等[15]在玉米-豆粕型基础日粮中分别添加5个水平（2%、4%、6%、8%和10%）的大豆油和棕榈油，结果表明，大豆油和棕榈油酸解脂肪的内源损失分别为14.02 g/kg DM和10.8 g/kg DM。Su等[13]在玉米-豆粕型基础日粮中添加0%、5%和10%的大豆油，回归得到的全肠道酸解脂肪的内源损失为13.06 g/kg DM。Zhao等[16]在玉米-豆粕型基础日粮中添加2%、4%、6%、8%和10%的棉籽油，回归测定的棉籽油酸解脂肪的内源损失为13.83 g/kg DM。当使用实际生产中常用的基础日粮时，可以保证纤维浓度和特性的一致性（因为在同一试验条件下无需额外添加合成纤维），但是无法消除玉米豆粕中的结合油脂对ELF的影响。

4.2 不同油脂形态生长猪ELF的研究 油脂存在形态的不同，其消化率存在差异，并且同一种油脂在不同饲料原料中的消化率也是不同的。

Kil等[4]在基础日粮中添加4个不同水平的玉米油（0%、2%、4%和6%）和玉米胚芽粕（0%、12.2%、24.4%和36.6%），结果显示，玉米油和玉米胚芽粕回肠末端ELF分别为3.28 g/kg DM和7.27 g/kg DM，全肠道ELF分别为3.77 g/kg DM和12.08 g/kg DM。这表明，不管是回肠末端还是全肠道，与含提取油脂的日粮相比，含结合油脂的日粮因纤维浓度较高而具有更多的ELF。Zhou等[12]在基础日粮中分别添加4个水平的菜籽油（1.5%、3%、4.5%、6%）和菜籽饼（10%、20%、30%、40%），回归得出的菜籽油和菜籽饼全肠道ELF分别为23.0 g/kg DM和23.9g/kg DM，回肠末端ELF分别为9.3 g/kg DM和9.5g/kg DM，添加菜籽油或菜籽饼对回肠和全肠道的ELF没有影响，也就是说油脂形态对于ELF没有影响，作者认为基础日粮中含有菜籽粕，使得不同处理的NDF含量比较接近。此外，部分研究支持不管油脂形态如何ELF全肠道大于回肠末端的结论[4,12]。

5 展 望

内源脂肪和脂肪酸损失的测定对于准确评估油脂真消化率和确定脂肪酸需要量至关重要。目前最常用的确定ELF的方法是回归法，但各种研究结果存在较大差异，造成这种现象的原因可能是基础日粮类型和纤维源的不同，而不仅仅由油脂本身引起。因此，在今后的研究中，如果能统一基础日粮和纤维源，在此基础上研究不同来源油脂对ELF的影响可能更为准确，提供的ELF基础数据更加具有可比性和代表性。此外，关于肠道微生物对于ELF的影响还需要通过检测粪便中的短链脂肪酸和粪便微生物来进一步确定。总之，深入系统地研究ELF对于生产实践中合理运用油脂具有重要的指导意义。