溶血磷脂的理化性質、制備方法及在畜牧業上的應用

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乳化劑的研究最早始于1915年美國的Murlin和Riche。20世紀60年代，乳化劑開始作為可乳化脂肪、淀粉和蛋白質的食品添加劑得到開發使用[1]。飼料乳化劑目前已經廣泛應用于飼料工業和畜牧行業，其種類包括離子型乳化劑（如膽汁酸鹽類[2]、磷脂類[3]等）、非離子型乳化劑（如羧甲基纖維素、山梨醇酐單硬脂酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯等多聚物[4]）和復合型乳化劑[5]。其中，大豆卵磷脂使用最為廣泛，尤其是關于溶血磷脂的研究得到越來越多的關注。

溶血磷脂（Lysophospholipid）也稱溶血卵磷脂、水解磷脂，是目前發現的分子量最小、結構最簡單的磷脂，它是真核細胞磷脂生物合成早期階段的關鍵性前體，甘油磷脂代謝的中間產物[6]。溶血磷脂是由各種磷脂失去一個脂肪酸基因所形成磷脂的統稱，失去α位和β位脂肪酸的磷脂都稱為溶血磷脂，但β位的酰基容易轉移到α位[7]。

1 溶血磷脂的理化特性

磷脂是一種極性脂類，含有疏水基團（脂肪酸部分）和親水基團（磷酸部分），又因非極性基團和易氧化的不飽和雙鍵結構的減少而明顯增加了親水性能和穩定性[7]。大量試驗表明，動物飼料中添加溶血磷脂可以起到很好的乳化作用，提高油脂在生物體內的消化吸收率[8-13]，但二者作用效果又有不同。孫萬成等[14]對溶血磷脂與普通磷脂的理化性質做了體外試驗研究對比，結果表明溶血磷脂能增強脫脂乳粉的潤濕能力，具有更強的乳化穩定性。劉曄等[15]的研究也證實，在潤濕能力試驗中，溶血磷脂比普通磷脂與脫脂乳粉潤濕時間縮短了35 s；在乳化穩定性試驗中，溶血磷脂亦表現出遠優于普通磷脂的抗酸堿（pH3~9均穩定，而普通磷脂只有pH5時穩定）、抗高溫（80 ℃）、抗高鹽（0.1%NaCl和 0.05%CaCl2）能力。周家春等[16]證實了普通磷脂只有pH5時穩定的上述結論，指出溶血磷脂在pH5~9、高溫（80℃）和低溫（0℃）下的乳化穩定性好，溶血磷脂乳化油脂的能力是普通磷脂的4~5倍，乳化形成的油脂顆粒直徑更小。張安世等[17]2007年的研究得出了類似結論，不同的是pH值為11時，溶血磷脂的乳化穩定性最強，可能與水解菜籽油油腳而不是大豆磷脂有關。

2 溶血磷脂的制備方法

酶法制備溶血磷脂是目前工業化生產最常采用的生產工藝[18]，酶法制備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，反應需要溶劑體系并消耗大量的能量，目前常見的方法包括磷脂酶A1水解、磷脂酶A2水解和磷脂酶A1有機相中催化。

孫萬成等[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水解蛋黃卵磷脂，范勛濤等[21]用磷脂酶A1催化水解大豆磷脂，均制備出溶血磷脂，并得出最優參數。該方法是眾多研究者常用的制取溶血磷脂的方法。

磷脂酶A2催化磷脂水解時會游離到膠束和水的界面，發生水解。磷脂酶A2催化的反應需要金屬離子Ca2+的參與[18]。張安世等[17]利用磷脂酶A2水解菜籽油油腳，劉曄等[15]、周家春等[16]利用磷脂酶A2水解磷脂，均制得了品質良好的粉狀溶血磷脂產品。

孫清瑞等[22]、胡銘畔等[23]分別在有機相中利用磷脂酶A1催化大豆磷脂水解制備溶血磷脂，通過響應面分析法研究有機相酶法制備溶血磷脂的工藝條件，得出溶血磷脂酸值與影響因素間的回歸模型，根據模型進行工藝參數優化。

2.2 脂肪酶酶解法 脂肪酶又稱甘油三酯水解酶，廣泛存在于自然界中，具有較高的催化活性和穩定性，易于獲得。常見的方法包括催化水解、醇解和轉酯化。

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，并且生產成本更低[18]。孫清瑞等[24]利用脂肪酶Novozym435在有機相中對大豆磷脂水解制得溶血磷脂。

脂肪酶醇解法有兩種方法：一種需要在溶劑體系（正己烷）中進行，將磷脂溶入非極性溶劑中，再加入相應的醇和脂肪酶（Novozym 435和Lipozyme RM IM），反應生成溶血磷脂；另外一種方法是采用非溶劑體系，將磷脂溶于低碳醇（正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇）和乙醇中醇解制備。

脂肪酶可催化酯交換 （甘油磷酯酰化合物與脂肪酸酯）生成溶血磷脂，如甘油磷酯酰膽堿（GPC）可酯化生成溶血磷脂酰膽堿，也可酸解（酯-脂肪酸）。轉酯化反應生產成本高，通常只適用于醫藥級溶血磷脂的生產。

目前溶血磷脂的工業化生產多采用水解法，隨著溶血磷脂應用越來越廣泛，脂肪酶酶解法更適合工業化發展的需要，是未來的研究方向和趨勢。

3 溶血磷脂在畜牧行業的應用研究

溶血磷脂作為復合乳化劑的主要成分被應用于豬、禽、反芻動物及水產生產上。

3.1 溶血磷脂對豬的影響 翟亞峰等[25]研究表明，在仔豬料中加入溶血磷脂后降低了腹瀉率，提高了飼料報酬，促進了粗蛋白和粗脂肪的消化和吸收。李林楓等[26]試驗結果表明，乳化劑（主要成分為溶血磷脂和蔗糖酯）顯著降低了育肥豬肌肉滴水損失和丙二醛含量，提高了肌內脂肪和肌肉超氧化物歧化酶活力，但對肌肉顏色、pH值、失水率和熟肉率無顯著影響。艾琴等[27]試驗表明，在70日齡豬飼料中添加以溶血卵磷脂為主的乳化劑顯著提高生長豬對玉米-豆粕型日糧中干物質、粗蛋白質和粗脂肪的消化率。

3.2 溶血磷脂對家禽的影響 楊丹丹等[28]報道溶血磷脂降低了肉仔雞肝臟系數和肝脂率，起到了一定的護肝和降血脂作用。張青青等[29]指出在36日齡雄性AA肉雞的高油脂日糧中添加外源性乳化劑提高了能量、粗脂肪和干物質的消化代謝。張炳坤等[30]發現在14~17日齡日糧中添加溶血磷脂后，肉仔雞表觀代謝和肉雞生產性能得到提高。陳躍平等[31]試驗結果表明，使用外源乳化劑（溶血卵磷脂和蔗糖脂肪酸酯）能提高櫻桃谷肉鴨胸肌肌內脂肪含量和生產性能，降低鴨胸肌膽固醇含量。

3.3 溶血磷脂對反芻動物的影響 周家春[32]指出在反芻動物飼料中添加溶血磷脂可以增加反芻動物對脂類的消化和吸收。Jones等[33]發現，在含10%牛脂的日糧中，補充溶血卵磷脂可使日糧脂肪消化率提高3.7%。

3.4 溶血磷脂對水產動物的影響 王紀亭等[34]將溶血磷脂投喂建鯉后顯著提高了增重率、生長率、飼料轉化率、蛋白質沉積率、血糖、尿素氮、血脂、膽固醇、極低密度脂蛋白和低密度脂蛋白的含量 （P<0.05）。阮劍均等[35]研究發現，以溶血磷脂為主成分的乳化劑顯著提高團頭魴的生長速度，使肌肉蛋白質沉積增加、脂肪沉積減少，并能降低血漿低密度脂蛋白、膽固醇含量。

4 溶血磷脂在畜牧業上應用研究存在的問題

目前關于溶血磷脂的應用研究多是作為復合乳化劑主要成分在使用，而對于單純的溶血磷脂對養殖動物的研究相對較少，這可能與溶血磷脂生產成本相對較高有關。目前國內對溶血磷脂在畜牧業的應用研究相對較少，主要是針對脂類代謝和乳化特性，大多數的應用研究都是針對于進口品牌的復合乳化劑在動物生產上的應用，而對其增強免疫力和抗菌性能的研究相對較少。溶血磷脂抗菌譜廣，且受pH值的影響較小，已在食品行業上廣泛使用[32]。楊丹丹等[28]報道溶血磷脂具有提高血清球蛋白和抗體水平的作用。Perrin等[36]報道溶血磷脂膽堿與各種抗原共同免疫時會誘導體液免疫和細胞免疫應答。Ngwenya等[37]通過試驗發現溶血磷脂可顯著增強小鼠腹膜巨噬細胞的吞噬能力。國內外的研究表明，溶血磷脂可以提高動物體的免疫能力，有殺菌抑菌的作用。在飼用抗生素全面禁用的今天，溶血卵磷脂既可以作為乳化劑使用，又可以作為免疫增強劑使用，其開發應用前景值得期待。

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