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2026-03-01

【论文选介】脂肪营养:饲用脂质分类

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      脂质是一类结构多样、不溶于水但溶于有机溶剂的化合物。其化学结构主要以烃链或烃环为主体,主要烃类包括脂肪酸(FA)和类固醇。脂肪酸是直链脂肪族一元羧酸[R-(CH2)nCOO-],碳原子数几乎均为偶数。不饱和脂肪酸可能含有一个或多个顺式双键。除共轭亚油酸外,自然界中不存在共轭双键脂质。此外,天然产生的反式脂肪极为罕见,但某些反式脂肪可通过瘤胃内及工业加工过程中的氢化反应形成。

      目前存在多种命名脂肪酸(FA)的惯例,包括简单名称、系统命名法,以及通过脂肪酸链中碳原子数量后跟双键数量来描述。脂肪酸内部双键的排列方式也遵循两种不同的分类体系。国际纯粹与应用化学联合会系统根据双键相对于羧基碳的位置对脂类进行分类(例如亚油酸被命名为Δ9,12-18:2或cys,cys-9,12-18:2)。另一种分类体系基于双键相对于脂肪酸甲基末端的位置,采用ω(ω)或n(n-)命名法——其中ω或n-系统从甲基碳原子位置1开始计算碳原子数量。因此,亚油酸被定义为18:2 ω6或18:2 n-6。在ω或n-系统中,天然存在的脂肪酸主要分为三类,依据第一个双键的位置划分。最常见的系列是ω3、ω6和ω9(分别对应n-3、n-6和n-9)。这三种ω3脂肪酸在营养学领域备受关注:α-亚麻酸(18:3)、二十碳五烯酸(20:5或EPA)以及二十二碳六烯酸(22:6或DHA)。这些ω3脂肪酸对正常生长发育至关重要,并与心血管健康、炎症减轻以及大脑、眼睛和神经系统的正常发育相关。在营养学领域最受关注的两种ω6脂肪酸是亚油酸(18:2)和花生四烯酸(20:4),它们会转化为ω-6类二十烷酸。而最受研究关注的ω9脂肪酸当属油酸(18:1)和芥酸(22:1)。油酸广泛存在于橄榄油及多种单不饱和脂类中,而芥酸则与大鼠心脏病变及家畜增重不足相关。与ω3脂肪酸和ω6脂肪酸不同,ω9脂肪酸虽能由不饱和脂肪酸转化生成,但由于缺乏ω6双键结构,在二十烷酸的形成过程中并不起关键作用,因此未被列为必需脂肪酸。尽管在猪群中诱发必需脂肪酸缺乏症的明显症状仍具挑战性,但人类与动物营养学界对这些脂肪酸的含量及比例研究再度升温。常见脂肪酸的通用分类及其来源详见表1。

       作为脂类的一个亚群,脂肪和油这两个术语常被错误地混用。严格来说,油特指在室温下呈液态且来源于植物的脂类,而脂肪则指通常在室温下呈固态且来源于动物的脂类。例如,亚麻籽油、大豆油和葵花籽油的熔点介于-17至-24℃之间,而玉米油、菜籽油和橄榄油的熔点则在-5至-10℃之间。相比之下,禽类脂肪的熔点约为25℃,猪油和牛脂的熔点则在35至45℃之间。不过脂类的熔点区分并不总是一致——椰子油和棕榈油仅因其植物来源而非物理特性被命名,因为这些油脂的熔点在25至35℃之间。大多数脂类主要由甘油三酯构成,但也可能含有其他影响其化学性质、物理特性和动物能量值的脂质化合物。甾醇具有高熔点、无色且相对惰性等特点,在天然脂类中占比较小。脂类中大部分不可皂化物质由甾醇组成,其中胆固醇是动物脂肪和鱼油中的主要甾醇成分。植物油中也含有甾醇,但含量极少。蜡是脂肪醇与脂肪酸形成的高熔点酯类物质,通常含有8个或更多碳原子的长链结构,且在油中溶解度较低。这类物质会随时间推移逐渐固化,导致油品出现浑浊、产生难看的油膜或凝固层。磷脂(油料加工行业称为磷脂)由多元醇与脂肪酸及磷酸酯化而成,并进一步结合含氮化合物。植物油中常见的两种磷脂是卵磷脂和脑磷脂。植物脂质中还含有生育酚和生育三烯酚等天然抗氧化剂。生育酚具有饱和侧链结构,而生育三烯酚则带有不饱和侧链,因此生育酚比生育三烯酚含有更多维生素E或更强的抗氧化活性。当磷脂与少量碳水化合物及树脂结合时,通常被称为胶质。

       饲料、日粮、消化产物或粪便中的脂质含量分析通常采用多种方法。脂质分析方法在溶剂类型(乙醚、己烷或氯仿)、萃取时间、温度、压力及样品干燥度等方面存在差异。粗脂肪提取法通常无法完全萃取脂肪酸,尤其是当其与碳水化合物或蛋白质结合时,或以二价阳离子盐形式存在时。通过酸水解法萃取脂质被认为能弥补这一缺陷——该方法可将脂肪酸从三酰甘油、二酰甘油、单酰甘油、脂碳键、脂蛋白键、固醇及磷脂中分离出来,从而实现更彻底的萃取。因此,通过酸水解法测得的饲料、日粮、食糜或粪便中的脂质浓度通常高于粗脂肪提取法的测定结果,但亦存在例外情况。脂肪提取方法及所用溶剂同样会影响日粮或饲料中脂质的消化率系数。选择恰当的实验方法对于精确测定脂质组成、确保脂质产品符合贸易规范和买方需求至关重要。表2列举了动物营养研究中最常用的脂质组成测定指标,但科学文献中对于具体报告哪些指标尚无统一标准。同样地,这些指标通常用于确保脂质产品符合交易规范,但几乎无法提供关于脂质过氧化程度及相对饲用价值的信息。

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       原文:Kerr B J, Kellner T A, Shurson G C. Characteristics of lipids and their feeding value in swine diets[J]. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2015, 6(1): 30.

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