氧化油脂對水產動物的危害

楊保和，袁明鳳，唐 精

（1.云南省玉溪快大多畜牧科技有限公司，云南 玉溪 653100；2.北京桑普生物化學技術有限公司，北京 100176）

近年來，我國飼料工業迅猛發展，飼料油脂添加量不斷增加，特別是水產飼料油脂添加量較高，約為2%，甚至更高[1]。除油脂外，還大量使用含油脂原料及籽實提高飼料粗脂肪含量，某些普通淡水魚類（鯉魚、鯽魚等）飼料中粗脂肪含量高達8%～10%。油脂營養作用凸顯的同時，油脂氧化以及氧化產物的毒副作用也越來越為人們所關注。本文就油脂氧化酸敗的原因及對魚體的危害以及防護措施等作以綜述。

1 飼料中油脂氧化酸敗的成因

油脂的氧化酸敗分為兩種，生物性變質由生物酶促使油脂水解，理化性變質是甘油三酯的不飽和脂肪酸部分氧化造成的[2]。周華龍等分析表明，油脂氧化過程中的α-CH2是主要反應位點，發生氧化變質有生產大量刺激性氣味或異味，理化指標發生異常，這種現象就稱為油脂酸敗[3]。Khayat等將脂質的氧化分為3個步驟——引發、傳遞和終止。影響飼料油脂氧化酸敗的因素很多，主要受油脂種類環境、飼料組成和微量元素的影響[4]。

1.1 油脂種類

油脂本身含有不飽和脂肪酸的種類及雙鍵位置會影響油脂的氧化酸敗。通常動物油含飽和脂肪酸多，植物油含不飽和脂肪酸多，因此，植物油比動物油熱穩定性強。但其中魚油不飽和脂肪酸含量較高，棕櫚油飽和脂肪酸含量較高。植物油穩定性從優到劣依次為：芝麻油、橄欖油、菜籽油、玉米油、葵花油、茶籽油、亞麻籽油。水產飼料中為防止油脂氧化，應選用優質魚油，在低溫、干燥環境中貯存，高溫季節應使用豆油、豬油等部分或完全替代魚油，保障油脂穩定性。

1.2 環境因素

溫度、濕度、氧氣、光照等環境因素對油脂穩定性有一定影響[5]。加強油脂品控，減少環境因素造成的油脂氧化十分必要。特別是在高溫季節，油脂在熱、氧氣作用下，極易發生熱聚合和熱縮反應，不僅油脂顏色加深，還產生大量短鏈有毒物質（醛、酮等）。實際生產中，油脂露天貯存、設備中殘留、飼料周轉慢等不良現象十分普遍。促使脂肪酶活性升高，微生物滋生加速，加快了油脂的氧化酸敗。因此，除選購新鮮油脂用于水產飼料外，對油脂貯存環境的選擇、加工、流通過程的品質控制也非常關鍵。

1.3 飼料組成

養殖魚類的品種差異、地域差異、季節變化、周期長短等因素對飼料配制中脂肪水平的設定都有一定影響。通常冷水性魚類較溫水性魚類飼料脂肪水平高，例如虹鱒飼料粗脂肪含量＞10%；海水魚較淡水魚飼料脂肪水平高；相同品種北方較南方飼料脂肪水平高。飼料中油脂水平越高，相對越容易氧化。不同養殖品種需要的油脂種類也不同。草魚、鯉魚、鯽魚、羅非魚、鳊魚、青魚、鳙等大多數普通淡水魚類，豆油、菜油或豬油均可滿足其營養及攝食要求，但一些特種養殖魚類（烏鱧、翹嘴紅鲌、黃顙魚、加州鱸、金鯧、海鱸等），飼料配制時往往添加魚油2%，魚油中的DHA和EPA等高不飽和脂肪酸（HUFA）能促進魚體生長并起到誘食作用。飼料中油脂的不飽和程度越高，相對越容易氧化。

1.4 微量元素

飼料中微量元素往往是油脂氧化的催化劑，特別是Cu、Zn和Fe 等金屬離子較活潑，催化油脂氧化活性大小次序為Cu ＞Mn=Fe＞Cr＞Ni＞Zn＞Al，作用機制是將氧活化成激發態，促進自動氧化過程[5]。為促進魚體生長，水產飼料中Fe、Zn、Mn 等微量元素含量均比較高，在高脂水產飼料中應考慮使用螯合礦鹽或有機礦減少對油脂氧化的催化作用。

2 油脂氧化的類型

根據油脂劣變的原因和機制可分為水解酸敗、酮型酸敗和氧化酸敗。水解酸敗是油脂在脂解酶的作用下發生的水解反應，水解產物有甘油、脂肪酸、單酰或二酰甘油，其中的短鏈脂肪酸（C4-10）具有很強的惡臭。酮型酸敗是一些污染微生物在含水的油脂及油脂食品中，會產生一些酶（如脫氫酶、脫羧酶、水合酶），促使油脂水解產生游離飽和脂肪酸，這些脂肪酸在微生物分解酶的作用下氧化，最后生成有怪味的酮酸和甲基酮，稱為酮型酸敗，也稱β-型氧化酸敗。氧化酸敗是油脂或者油脂食品在儲藏過程中發生敗壞的主要原因，是指油脂中的不飽和酸酯因空氣氧化而分解成低分子羰基化合物（醛、酮、酸等），具有特殊氣味。氧化酸敗是水產飼料油脂氧化最主要的方式。油脂氧化的初級產物是過氧化物。

3 氧化油脂對魚的危害

脂肪作為魚類利用率較高的能量源，供應量適宜時，可起到節約蛋白質的作用。然而，油脂氧化對魚體的危害是多方面的。

3.1 降低飼料適口性

適口性較差往往引起魚類采食量下降，生長緩慢，飼料系數升高[6]。氧化油脂產生短鏈醛、酮、烴、酯、醇等，并具有刺激性很強的氣味，很多魚類會出現攝食下降，甚至拒食的現象，嚴重時會造成魚體中毒或死亡。高溫季節烏鱧和加州鱸等，因飼料油脂氧化而吐料的現象較為普遍。

3.2 影響生長性能

油脂氧化對魚體的危害遠遠高于油脂本身的營養作用。氧化油脂會造成魚體生長性能下降，相關報道較多。普遍認為“瘦背病”是酸敗脂肪對魚類造成危害的典型癥狀，主要表現為魚體背部瘦似薄刃且兩側低凹。用氧化魚油飼養鯉魚2個月后，開始出現瘦背癥，4個月后患病魚占56%；除鯉魚外，斑點叉尾鮰、虹鱒、羅非魚等飼喂氧化油脂都會引起瘦背病。飼喂氧化油脂后，會引起魚體生長受阻，死亡率增高等現象。研究發現，虹鱒采食含氧化脂肪的飼料可導致生長受阻，給鰣飼喂含氧化油脂的飼料時出現23%的死亡率，且生長緩慢。在酸敗脂肪所影響的營養物質中，有關維生素E（VE）的研究最多，酸敗脂肪中毒癥實際是VE缺乏癥，脂質氧化的程度可能是另一個影響VE需要量的因素[7]。也有報道稱VE 的高添加量能有效提高魚體抗氧化機能[8]。大鱗大馬哈魚、大西洋鮭、斑點叉尾鮰、鯉魚、虹鱒、黃條鰤的VE 缺乏癥已有報道。肖清等報道，缺乏VE 會引起虹鱒生長緩慢、死亡量增加的現象[9]。彭士明等報道，氧化魚油顯著抑制黑鯛幼魚生長，并致使肝臟中丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）含量、過氧化氫酶（CAT）含量顯著升高（P＜0.05），VE 含量則顯著降低（P＜0.05），表明氧化魚油顯著降低了黑鯛生長性能，加重了肝臟脂質過氧化程度，并導致肝臟組織發生病變（P＜0.05）[10]。

3.3 損害肝臟

氧化油脂產生的毒性物質還具有很強毒性，脂肪氧化酸敗的代謝產物可引起魚體肝臟腫大，膽囊增大，肝臟顏色異常、腫大、花肝、纖維化等癥狀，組織切片觀察肝組織大片溶解性壞死、肝細胞空泡化等，氧化油脂還可導致魚體肝功能異常[11]。吉紅等發現，氧化酸敗油脂可導致草魚肝細胞膜溶解，胞漿流失，用氧化魚油飼料飼喂當年鱒7周，結果魚群大量死亡，并有高度貧血、肝臟脂肪變性等癥狀[12]。

3.4 影響體色

魚類體色是魚類體內含有的色素選擇性地吸收特定波長的光而反射其他波長光產生的顏色。魚的真皮中分布4種色素細胞，黑色素細胞含黑色素；虹彩細胞含鳥糞素；黃色素細胞和紅色素細胞含胡蘿卜色素[13]。養殖魚體體色的變化受很多因素影響，包括水體環境、增色劑種類及含量、微量元素含量及配比、維生素含量、脂肪水平等。飼料物質對魚類體色的影響主要直接作用于魚體色素細胞或色素，飼料物質中的某些因素對魚體整體機能產生脅迫，導致魚體正常生理機能出現障礙，最終引起魚體體色的變化。

近年來，水產養殖生產中出現很多魚體體色變化的問題。例如青魚變白、黃顙魚著色異常、草魚發黃、斑點叉尾鮰體色發黃或發白等，這與飼料油脂氧化有很密切的關聯[14]。Hart 等研究表明，甲基丁酸可引起羅非魚體色加深[15]。葉元土指出，氧化油脂可影響養殖魚體生理機能，類胡蘿卜色素和黑色素生長和分化，從而導致魚體出現白化或黃體色；原因主要是氧化油脂產生的自由基可導致類胡蘿卜色素失去色素功能，引起魚體體色褪化；也可能是氧化油脂引起黑色素細胞不能正常生長或在生長期迅速凋亡[16]。針對魚體體色變化的問題，首先應找到引起變色的原因，剔除已氧化的油脂或油脂原料，慎用易氧化的油脂或油脂原料，例如，魚油、米糠油、玉米油、磷脂油、米糠、DDGS等，高溫季節應限量使用。同時可以選擇豬油、豆油、菜油、牛油等相對穩定油脂替代，進入飼料配方。

3.5 影響生物膜完整性

生物膜為魚體生命活動提供相對穩定的內環境，可選擇性的進行物質運輸和能量傳遞，為多種酶提供結合位點，使酶促反應高效有序進行，并能完成細胞內外信息的跨膜傳遞。在細胞的生命活動中有著極其重要的作用，生物膜參與生物能、細胞分裂、運動、興奮等生理活動[17]。氧化油脂產生很多自由基，往往造成生物膜的破壞，主要體現在使魚體細胞生物膜PUFA比例下降，改變膜脂肪酸組成，降低膜結合酶活性，降低生物膜的疏水性和流動性。脂類氧化產物對細胞通透性、黏性、分泌性及膜結合酶類活性都會產生嚴重影響[18]。

3.6 影響免疫機能

氧化油脂對魚體免疫機能影響的相關報道較多。酸敗氧化過程的副產物能使免疫球蛋白生成下降，肝和小腸上皮細胞損傷率提高，致小腸、肝臟肥大，飼料利用效率降低。葉仕根在研究氧化魚油對鯉魚危害時發現，氧化魚油使鯉魚血漿中維生素E含量下降，丙二醛（MDA）含量增加，氧化魚油還影響超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性，隨著氧化魚油過氧化物值（POV）增加，SOD和GSH-Px 活性下降[19]。任澤林等報道，氧化魚油可導致鯉魚白細胞吞噬能力增強，使魚處于應激狀態[20]。任澤林在半純化飼料中添加新鮮魚油（過氧化物值POV為0.64 mmol·kg-1）和氧化魚油（POV 分別為29.64、59.40和94.69 mmol·kg-1），投喂稱重約100 g 的2 齡鯉魚，結果表明，鯉攝食氧化魚油后，肝臟和胰臟維生素E含量下降（P＜0.05），抗氧化酶SOD和GSH-Px 活性減弱（P＞0.05），微粒體氧化穩定性降低（P＜0.05），魚油氧化程度升高；肝臟和胰臟脂肪含量增加（P＞0.05），腎臟和脾臟增生（P＞0.05）；肝臟和胰臟細胞纖維化、線粒體嵴降解和融合，氧化魚油可以破壞鯉肝臟和胰臟抗氧化機能及正常的組織結構[21]。黃凱等用含氧化魚油的飼料投喂羅非魚，發現肝臟和胰臟谷胱甘肽（GSH）、SOD水平隨氧化油脂添加量變化而變化[22]。MDA是脂質過氧化反應的主要代謝產物，是研究脂質過氧化作用的重要生物標志物[23]。譚樹華等研究亞硝酸鈉對鯽魚抗氧化功能的影響，發現，高濃度的亞硝酸鈉損傷了鯽魚肝臟的抗氧化功能，抗氧化能力下降[24]。

4 防治飼料油脂氧化的措施

4.1 選用新鮮油脂

水產飼料配制時，原料的選擇與品質控制十分關鍵。往往通過感觀和理化指標測定對油脂品質進行監測。首先觀察油脂的色澤、氣味、物理特性是否符合該種類油脂的基本性狀，合格后再進行理化指標監測，常用的油脂氧化酸敗的判定標準有過氧化物價（POV）、硫代巴比妥酸值（TBA）、酸價（AV）、碘值以及羧基值、醛值。這些指標應綜合評判，因為油脂中如混有堿性物質，酸價結果會偏高；過氧化物值隨油脂氧化程度增加而增加，但油脂氧化完全后，過氧化物值會降低；丙二醛是油脂氧化的產物，目前常用于油脂及油脂原料的品質調控[25]。在理化指標檢測后，可進一步分析油脂的脂肪酸組成，防止利用不同種類油脂混合摻假的現象。

4.2 改善油脂貯存環境

油脂及富含油脂飼料要盡量斷絕和空氣接觸，避免光照，在較低溫度和濕度下貯存。避免露天貯存、高溫曝曬或高濕環境，注意干燥、遮陰、通風保存。加工過程避免氧化酸敗，在油脂及飼料運輸中也應注意防止油脂氧化，高溫季節高脂飼料從加工到投喂的時間應＜15 d。

4.3 強化脂質代謝

隨著集約化程度的提高，養殖密度逐年增加，高脂飼料優勢突出，可有效提高魚體生長速度，節約蛋白質需要量，降低料肉比。但是，一些因油脂轉化不利，氧化酸敗的毒副作用問題也越來越普遍。因此，強化脂質代謝，增強魚體對油脂的轉化能力，是防止油脂氧化的重要措施。常見的抗脂因子有HUFA、氯化膽堿、甜菜堿、肉堿、賴氨酸、蛋氨酸、肌醇、膽汁酸、磷脂、中草藥等。實際生產中，應根據不同養殖品種，不同飼料脂肪配制水平，魚體不同規格及不同季節，調整抗脂因子在飼料中的添加量，增進脂肪轉化能力，保肝利膽，提高魚體生長速度和飼料利用率。同時，在高溫季節、越冬前后、出魚運輸、流行疾病防治期間都應提高脂溶性維生素和與脂肪代謝相關維生素（例如VK3、VE、VB6、肌醇和VC）使用量。

4.4 抗氧化劑的合理使用

在魚飼料中應用的化學抗氧化劑有乙氧基喹啉（EMQ）、二丁基羥基甲苯（BHT）、丁基羥基茴香醚（BHA）和丙基沒食子酸等。抗氧化劑可有效防止油脂氧化，可延遲、轉接或阻斷氧化鏈進行。在目前狀況下，油脂及其制品中最常用的抗氧化劑是TBHQ、BHA、BHT、PG等，有關其對各種油脂的穩定性比較，已有許多文獻報道[26]。許多合成抗氧化劑（例如BHA、BHT、沒食子酸乙酯等）雖然可起到防止油脂氧化酸敗的作用，但在減輕已經氧化酸敗對魚體的毒副作用方面收效甚微。目前，天然抗氧化劑開始引起人們普遍重視，利用中草藥、茶多酚或直接粉碎葡萄籽用于油脂抗氧化，取得良好效果[27]。

5 小 結

油脂在水產飼料中的使用起到了節約蛋白、降低料肉比的作用。但是，氧化油脂對魚體會造成多方面的損害，因此，水產飼料中應選擇新鮮油脂并配合適宜抗脂因子，強化脂質代謝，并改善貯存環境，使用抗氧化劑確保油脂新鮮度，充分發揮油脂的營養作用，避免氧化造成的毒副作用，使養殖生產取得更大的經濟效益。

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