脂肪营养及在饲料中添加

    过去30年，中国饲料界研究的重点在氨基酸、维生素及微量元素上，而对饲料质量影响最大的因素——能量及富能物质脂肪的研究相对较少。现代的动物遗传育种技术进展突出了饲料能量的重要性及与能量有关的饲料技术不配套问题，导致良种的遗传潜力在养殖场得不到有效地发挥。
　　随着中国饲料工业的发展和竞争的日益增强, 以及人们对饲料能量认识的提高, 正确地选择添加脂肪成为提高饲料质量的关键手段之一。但由于电脑配方对配合饲料的最低成本要求，使得脂肪用量成为影响饲料成本的最敏感因素之一，因此如何选择饲料用脂肪是每个饲料厂所关切的问题。
　　脂肪营养是建立在动物生理学、油脂加工、饲料加工专业和畜产品加工基础之上的综合学科。动物种类、年龄、不同的生理阶段、油脂类型、油脂加工条件、储存期限、饲料加工过程的参数控制以及营养物质间的协同互作对脂肪真代谢能值的变化起着重要作用。只有客观地了解上述因素间的相互关系，我们才能正确地选择脂肪，使之在饲料中发挥最大的效益。必需脂肪酸的营养已在本科教材中详述，本章中不再重复，以下就与饲料脂肪密切相关的内容进行阐述。
油，脂肪，脂质
　　脂肪是动物体内能量的储存及供能形式，也是动物机体的最重要组成部分。通常所谓的脂肪是脂类物质的总称。普通的植物油主要含甘油酯（单酯、二酯及三酯）、磷脂类、脂肪酸及其它脂溶性物质成分如脂溶性维生素、色素等，而精炼后的植物油中甘油三酯占99％以上。动物油脂的成分比植物油多含胆固醇及胆固醇酯。
　　一般在常温下呈液态称为油（棕榈油例外)，呈半固态或固态则称为脂，油可通过化学反应转化为脂。习惯上称产自植物的为油，动物来源的为脂。油或脂统称为脂质 (Lipids)，在饲料行业习惯把脂质叫做脂肪。
　　虽然多种饲料原料含有不同水平的脂质，然而除鱼粉、全脂豆粉及肉骨粉外，其它饲料原料中的油脂要么含量极低，要么处于结合状态，难以起到作为脂溶性维生素溶剂的作用，同时在饲料原料加工过程中，随脂质同时存在的抗氧化剂可能遭受破坏，因此脂肪原料会随加工工艺及储存时间的变化呈现质量上的差异。
脂肪的营养功能及在饲料加工过程中的作用
　　添加脂肪的许多优点已在生产实践中得到证明, 尤其对于代谢率高的怀孕后期及泌乳期母猪、仔猪、肉鸡、高产奶牛以及在高温季节改善动物的热应激均具有明显作用。
　　1. 脂肪是最有效的能源
　　一般脂肪可提供相当于碳水化合物2.25倍的能量，这个值是根据常见的甘油三酯所测得。添加脂肪可以较小的配方空间来提供较高的能量浓度以满足部分家畜对高能量的需求，使得饲料生产商能够提高其他营养成分浓度。这对于肉鸡饲料尤其重要，因为在不添加脂肪的情况下，如要满足肉鸡的能量需求，则须提高蛋白质水平，这不仅提高饲料成本，还加重夏季肉鸡的热应激。而对于哺乳动物，通常乳中所含的脂质较高，如猪奶中含脂肪近40％，所含代谢能值较高。
　　2. 脂肪热增耗低，抗热应激
　　通过比较不同营养成分的热增耗(表1)可见，夏季在饲料中添加脂肪可有效地降低热增耗。
　　3. 提供必需脂肪酸
　　(n－3系列及n－6系列)，从而保证家畜正常生长发育。n－3及n－6系列脂肪酸对维持动物体内血压，血小板凝集及前列腺素功能起重要的调节作用。
　　4. 促进脂溶性维生素的吸收利用。
　　5. 卵磷脂是9周龄前仔猪的重要营养因子，须由饲料供给。虽然全脂豆粉也含约0.5％的卵磷脂，但早期断奶仔猪对之利用率低。卵磷脂与其它乳化剂配合使用，效果更佳。
　　6. 改善饲料的适口性及饲料外观。
　　7. 通过对添加脂肪种类的选择，可生产特定的目标畜禽产品，如高 n－3 脂肪酸鸡蛋， 培根， 香肠用高硬度背膘脂肪，大理石纹牛羊肉。
　　8. 延长饲料制粒机的寿命，降低饲料粉尘。
　　9. 选择并正确地使用脂肪可提高动物对其他营养物质的吸收率，节省成本，提高饲料厂及养殖场的综合效益。

表1 主要营养成分的热增耗

(Giesen 等, 1995 )

脂肪种类及其特点
　　脂肪的总能值一般以9500kcal/kg计算，但不同种类油脂的物理性质及在不同动物的代谢能水平差距颇大，这是甘油三酯中脂肪酸结构所决定的。
　　饲料用油脂可大致分为单一天然油脂、混合饲料油脂和固体脂肪3大类。
　　根据油脂的来源，油脂有以下主要类型(表2)。黄豆油、玉米油和葵花油的亚油酸含量都超过50％，而牛羊油及猪油的棕榈酸及硬脂酸含量则超过40％。由于以上3种植物油的高度不饱和性，单独在成年单胃动物饲料中使用时，其代谢能就超过动物脂肪。混合油脂由两种或两种以上油脂成分混合而成，一般以高度不饱和油脂与饱和度较高的脂肪混合，如用豆油或鱼油与牛油混合。由于鱼油的高度易氧化性，n－3脂肪酸对家畜无特殊营养意义，但n－3脂肪酸与其它种类脂肪酸相比，更易在动物体内沉积，对家畜胴体的货架期有不良影响，所以一般家畜饲料中不推荐使用鱼油; 但在水产饲料中n－3脂肪酸则有其特殊价值。鱼油中的n－3脂肪酸(EPA，DHA)是鱼虾的促生长剂及诱食剂， DHA是鱼虾幼体正常发育的营养因子。

                                                                                   表2 主要油脂的脂肪酸组成 (％)

　　不同种类油脂由于其脂肪酸链长度不同，所含能量总值也不同，因而代谢能值也不同（表3）。同一种油脂随着储存时间的变化，氧化程度不同，游离脂肪酸含量不同，其代谢能值也会变化。随着游离脂肪酸含量升高，代谢能值将下降。

表3 不同种类油脂的代谢能水平

种  类	代谢能水平(kacl/kg)
黄 豆 油	8365
牛    油	7950
精炼棕油	8200
混 合 油	6500
椰    油	6750
猪    油	8000
米 糠 油	7000

                                                                                                      内部资料， 1992

固体脂肪与过瘤胃脂肪
　　固体脂肪可据其物理状态分为片状和粉末（或颗粒）状两种。片状脂肪的生产装置简单，成本较低，用于原料生产，而粉末纯脂肪是用冷喷技术对喷粉后的产品进行冷却处理制成。片状脂肪 一般为过瘤胃脂肪 (rumen pass fat or bypass fat)。过瘤胃脂肪也可加工成粉状或细粒状, 其特点为熔点高, 不易被瘤胃微生物所降解,到达小肠时才被吸收利用。
　　目前在市场上出现的过瘤胃脂肪主要有3类:
　　1.纯氢化牛羊油或含氢化油 80％ 以上的产品；
　　2.脂肪酸的钙皂；
　　3.以棕榈油或棕榈油脂肪酸为主的产品。
　　氢化牛羊油脂类产品虽然含总能高，但消化率较低，而棕榈脂肪酸类产品不仅总能高，产奶净能也高。当添加棕榈脂肪酸类产品时，可直接考虑能量平衡，而添加脂肪酸钙皂时，则需对饲料中钙水平加以平衡。值得一提的是脂肪酸钙皂在欧洲及美洲，其生产量在减少。由于受疯牛病的影响，已限制在奶牛饲料中应用牛油来源的脂肪酸钙，而无法鉴定脂肪酸钙中的脂肪酸是来自牛油或是棕榈油，所以在欧共体国家已大规模减少脂肪酸钙用量。在德国及丹麦，受消费趋势的影响，脂肪酸钙在奶牛场已停用。另外原因是在小肠中脂肪酸与钙重新结合，难以溶解，消化率低 (Enser， 1984)。
　　粉末状脂肪也称为油脂粉, 该产品又可分为纯脂肪和载体脂肪。纯脂肪粉 (含脂肪 >99％ )可据其原料组成分为单一脂肪和复合脂肪, 单一类代表产品有美国及奥州公司的牛油脂肪粉，复合脂肪代表是新加坡奥格营养有限公司的卵磷脂活性化乳化棕榈油粉 (Goldfat 100)。好的粉末脂肪须具备如下条件：1 粉状流动性好，高温季节不易氧化；2保证该产品在仔猪上的高消化率；3）对早期断奶仔猪的生理缺陷有较好的修正作用 ；4气味必须稳定；5与高铜配伍，不易被氧化；6特殊配方对断奶仔猪免疫启动有促进作用。
遗传因素对脂肪利用率的影响
　　在自然情况下，不同动物产品的脂肪酸模型（fatty acids profile）差别很大。单胃动物的脂肪酸模型与其食物中脂肪酸模型类似，所以单胃动物饲料中脂肪酸模型可在产品中如猪肉、鸡蛋中反应出来。而反刍动物的产品如牛油或奶油则不能反应其食物中脂肪酸模型，这是由于瘤胃微生物对不饱和脂肪酸具有加氢作用。奶油中的脂肪可以部分反应瘤胃发酵的结果。
　　遗传因素对脂肪利用率的影响表现在不同动物对脂肪利用率不同，如反刍动物对脂肪酸利用率高，特别是棕榈酸。单胃动物猪鸡对亚油酸利用率较高。同属于家禽类的肉鸡及火鸡对同一种脂肪的利用率也不同 （表4）。

表4 肉鸡雏及火鸡雏对不同脂肪利用率的差别

	AME（MJ/kg）
	肉鸡雏（3－4周）	火鸡雏（2－3周）
菜籽油	33.4	40.0
动植物混合油	32.9	36.1
牛油	29.8	35.3

                                              Lall ＆ Slinger (1973);AME：表观代谢能

脂肪酸间的平衡及协同作用
　　动物体内的结构脂肪与作为能量的储存脂肪在脂肪酸模型上有一定的差别。作为体组织的结构脂肪有更高比例的必需脂肪酸 （EFA），它的脂肪酸模型变化也较储存脂肪变化慢。细胞膜上通常含有高比例的EFA，所以组织发育不仅是氨基酸堆积的过程，也是EFA堆积的过程 （Cunnane, 1984）。发育快速的动物，如阶段性地缺乏EFA，当机体储存的EFA供应速度下降时，动物细胞的再生速度会下降，从而影响动物的生长及重要内脏及生殖器官的发育。
　　脂肪酸平衡对动物发育起着重要作用，而不同动物所要求的脂肪酸平衡比例有所区别。家禽对亚油酸要求比例高，蛋黄及鸡蛋大小与饲料中亚油酸含量在一定范围内呈正相关关系。而对于发育速度特别快的小猪若只喂以椰子油1周以上，则皮肤出现细裂痕及生长速度减慢。对于生长及怀孕泌乳动物及产蛋家禽，要求必需脂肪酸(EFA)与非必需脂肪酸(NEFA)间维持一定的比例。在动物及人体内，n－6脂肪酸与n－3脂肪酸呈颉顽性质，对家兔注射高剂量的n－6脂肪酸导致血液出现凝固，立即注射n－3脂肪酸可使血液解除凝固，恢复正常。但在鸡及猪上的研究发现n－3脂肪酸没有特殊的营养意义。
　　饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸具有显著的协同作用，油酸及亚油酸对棕榈酸的吸收都具有显著的促进作用 （Young 和Garrett, 1963）。早在60年代，美国公司研究了豆油和牛油的不同混合比例对肉鸡饲料中添加10％油脂时消化率的影响，发现每添加10％的豆油，牛油消化率就可提高10％以上，但当豆油在25％以上时，再增加豆油的比例也难以提高牛油的消化率。
脂肪酸与矿物元素间的互作
　　矿物元素对脂肪酸影响的研究主要集中在钙离子对EFA利用率上。饲料中钙比例提高会显著地降低脂肪酸尤其是饱和脂肪酸的利用率，这是因为在动物小肠中脂肪酸与钙结合形成难溶的脂肪酸钙。Wiseman 和 Cole (1983) 的研究 证实在生长猪增加钙及游离脂肪酸会降低饲料消化能。
　　矿物元素间的互作也影响对EFA的吸收利用。一般锌和硒对EFA代谢起促进作用，而钙和铜则对EFA代谢起抑制作用。这些促进或抑制作用是通过对EFA代谢过程中的酶作用而产生效果。在EFA中，γ－亚油酸对锌在初生大鼠肠道中吸收促进作用最强(Cunnane S., 1984)。
中链脂肪酸的应用
　　中链脂肪酸（medium chain triglyceride, MCT）通常指由 6～12 碳链脂肪酸所形成的甘油三酯，总能含量较低。其特点是可在肠道内不需酶的作用而直接穿过肠绒毛膜进入门脉血液，快速到达肝脏。水解后的中链脂肪酸在肝脏中直接穿过线粒体膜进行氧化供能 （Gurr., 1984），无需肉毒碱参与 。由于MCT的上述特点，MCT可被用于初生弱仔或吸收差的病畜，同时可被用以在应急状态快速供能。但由于MCT快速氧化，所以用量过多会产生毒性。
　　在生产上，MCT可被用于初生弱仔猪，有提高血糖的功效，但对较强壮的猪则没有作用。MCT用于长途运输雏鸡饮水，可起到供能的作用。
合理使用脂肪, 提高生产效率
　　根据不同种类动物不同阶段的代谢特点，适时添加脂肪来调节饲料能量水平，可显著提高养殖场的生产效益。由于母猪产后平均需日泌乳 5～10kg，产后全期需泌乳 300～500kg，如按6.5％乳脂率计算，相当于产出20～32.5kg的脂肪。如果不能 在饲料中提供足够的脂肪，母猪需动用过多的体脂以满足产乳的需要，从而延长产仔间隔。怀孕母猪产仔前3周开始饲喂添加5％脂肪的饲料直到停乳，可明显提高仔猪初生窝重和断奶窝重, 并降低仔猪死亡率, 同时母猪怀孕间隔缩短。德国哥廷根大学的试验表明, 饲喂组比对照组(不加脂肪) 提高产活仔数 7.93％, 断奶仔猪数 8.39％，个体平均初生重 8.27％，母猪年产窝数自2.11提高到2.25。美国肯萨斯州立大学的试验表明，在母猪怀孕后期及产奶期饲喂脂肪可大幅度提高初生活仔数及21日龄断奶活仔数。饲喂脂肪的效益受环境温度影响较大。试验表明当环境温度在35c˚时，育肥猪的代谢能摄入量、日增重、饲料转化率及体脂肪积累均比与 在22.6℃ 和10℃下有明显的改善 (表5)。

表5 温度对脂肪饲喂效果的影响 (％＊)

猪舍温度	10℃	22.6℃	35℃
代谢能摄入	－2％	＋3％	＋5％
日增重	－1％	＋9％	＋9％
饲料转化率	0％	－6％	－8％
体脂量	＋4％	＋4％	－15％

                                                               与对照组相比(＋/－％)　　
鱼油应用及注意
　　鱼油与一般油脂的显著区别在于含13％～30％的n－3脂肪酸。一般来自秘鲁的鱼油含 EPA(20：5, n－3) 较高，总n－3脂肪酸含量较低;来自挪威和丹麦的深海鱼油则含较高的DHA (22 ：6, n－3)，总 n－3 脂肪酸量也较高 （Sun, 1995）。脂肪酸的不饱和程度越高, 氧化速度越快。猪鸡饲料中长期使用鱼油，不仅鱼油中已氧化部分会影响肉质风味，EPA和DHA在胴体中也易氧化，从而缩短肉的储存时间。根据笔者的试验，在鹌鹑饲料中添加4％的鱼油，鹌鹑蛋及肉有明显的异味(Sun，1995)；而美国的研究则显示在蛋鸡饲料中加入 3％的鱼油， 鸡蛋中就有 异味。 因此鱼油在猪鸡饲料中应尽可能不用，如基于经济及资源的考量，应在中期肉鸡料中使用，并严格注意抗氧化剂的配套。
氧化油脂及进口混合油的潜在问题
　　虽然动物试验显示氧化的油脂对动物生长没有大的影响（GURR，1984），但氧化的脂肪会促进大鼠肿瘤的生长（Culter 和 Schneider, 1973）。进口的混合油多来自餐馆的垃圾油及肉骨粉加工过程中的油脂混合物，一般含很高的油离脂肪酸，同时氧化程度较严重。混合油的另一大问题是含牛油较多，而牛油含二恶英（Dioxine）量比其它油脂高，而西方国家的混合油目前很少进行脱毒处理，所以混合油是目前我国饲料业的一大污染源。从净化食物链角度来看，严重氧化的油脂及混合油都不应用于饲料，因为饲料是人类食物链的重要一环。