裂殖壺菌在蛋雞上的應用研究進展

張曉麗 何萬領，* 李曉麗 楊龍幫 郭 姝

1.河南科技大學動物科技學院，河南洛陽 471000；2.河南省生物發酵微量元素及安全評價工程技術中心，河南鶴壁 456250

DHA 在人體中集中分布在大腦皮層、視網膜和線粒體中，對人體具有重要的營養生理調節作用[1]。國內外大量研究表明，DHA 具有促進嬰幼兒智力水平的發育[2]，預防老年人患老年癡呆[3]；維持視網膜正常結構，防止視力衰退；提高凝血細胞膜的流動性，抑制血小板凝聚，降低膽固醇含量，降低血栓發生率[4]；提高免疫力，消除炎癥，預防癌癥[5]等作用。聯合國糧農組織（FAO）和國際圍產醫學會提出，嬰幼兒每天至少補充100 mg的DHA，孕婦和哺乳期女性應不少于200 mg。

裂殖壺菌（Schizochytrium）是一類單細胞異養海洋微藻，由于其富含豐富的n-3多不飽和脂肪酸，比如二十二碳六烯酸（DHA），近年來備受人們關注[6]。DHA 是一種人體必需的ω-3系列多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs）[7]，其中極少部分通過轉化攝入的亞麻酸合成，但一般情況下人體無法主動合成DHA，所以絕大部分DHA 都需要從食物中獲取[8]。研究發現，通過調控蛋雞飼料中脂肪酸的組成與含量，能夠顯著影響雞蛋蛋黃中脂肪酸的組成與含量，在蛋雞飼糧中額外添加DHA可以生產出富含DHA 的雞蛋，并且雞蛋中的DHA具有優良的穩定性[9]。已有大量研究證實，通過向蛋雞飼料中添加適量裂殖壺菌粉[10]或藻油提取物[11]，均有較多DHA被富集在雞蛋蛋黃中。

1 裂殖壺菌產DHA的優勢

傳統獲取DHA的來源是深海魚油，魚油自身含有的DHA 占總脂肪酸的比重較低，雜質多，魚腥味重，生產出的畜禽產品貯藏周期短[12]，易于氧化，除此之外，還極大地受到深海魚資源及捕撈季節的限制[13]。正因為這樣，近幾年來人們逐漸開始尋求獲得DHA 的新來源。有研究表明，DHA 的源頭生產者為海洋微藻，深海魚通過攝食微藻將DHA積累在自身體內[14]。海洋微藻包含了大量的產油微生物，這類微生物能在細胞內積累超過自身干重20%以上的油脂，且產生的油脂通常特異性地含有某一種特定的多不飽和脂肪酸[15]。微生物發酵生產的DHA 更容易分離純化；不含魚腥味[16]；培養條件易于控制，不受季節性條件影響；可用資源充足[17]。目前，研究者發現產DHA 微生物種類越來越多，其中主要以破囊壺菌和裂殖壺菌為主。但是破囊壺菌菌體細胞對剪切力敏感，難以承受較大的機械攪拌，難以實現工業上的放大生產[18]。而裂殖壺菌由于具有耐受剪切力、油脂含量高、油脂成分比較單一、且可在高鹽和高糖條件下生長等優勢，成為目前工業化生產DHA的理想物種之一[19]。

2 裂殖壺菌在蛋雞上的應用

DHA 的保健功能十分明確，但當下我國居民人均DHA 攝入量仍嚴重不足。首要原因是大多數居民攝入的含有天然DHA來源性食物不足，其次是當前市售DHA 補充劑因技術和環境等條件的限制價格昂貴[20]。雖然理論上，人體可以通過攝入α-亞麻酸（α-Linolenic acid，ALA），在肝臟中合成DHA，但有研究證明，ALA-DHA 轉化率只有0.1%[21]，即便大量攝入ALA，血液中DHA 的含量也幾乎沒有增加[22]。因此，有必要開發出一種DHA 含量高、質量穩定、安全、食用方便、價格低廉的功能性食品，來滿足人們日常的需要。有研究證明，與肉類相比，飼料中的DHA 更容易被雞蛋所富集，且富集周期短，不易氧化，沉積污染物少[23]。同時飼喂蛋雞富含DHA 的飼糧，不僅能提高蛋黃中DHA 含量，對蛋雞生產性能和雞蛋品質也有改善作用[24]。

2.1 對蛋雞生產性能和蛋品質的影響

生產性能和蛋品質是衡量蛋禽的兩大重要和基礎指標。大多數研究者認為，在蛋雞飼料中添加裂壺藻DHA，對蛋雞生產性能和蛋品質無不良影響。王浩等[25]在蛋雞飼料中添加裂殖壺菌油，結果顯示蛋雞在生產性能和蛋品質方面均無顯著變化。Kaewsutas 等[26]在蛋雞飼料中添加裂殖壺菌粉探究對蛋雞的影響，結果顯示采食量、產蛋量、哈氏單位、蛋白高度等生產性能和蛋品質指標均無顯著差異。Wang 等[27]也得出了相似結論。同樣，Chin 等[28]也發現了裂殖壺藻粉不會對蛋雞的產蛋率、蛋重、采食量、料蛋比等生產性能造成不良影響。

除此之外，裂殖壺菌中含有多種類胡蘿卜素、蝦青素、葉黃素等有益色素，其中β-胡蘿卜素是國際公認的天然染色劑，具有很強的抗氧化和著色功能，部分學者發現裂殖壺菌中DHA在蛋黃中沉積后能夠顯著增加蛋黃顏色[29]。楊賢慶等[5]證實了這一點，在飼料中添加裂殖壺菌粉對蛋雞產蛋率、料蛋比和平均蛋重以及雞蛋蛋品質的影響均不顯著，但可以顯著增加蛋黃顏色。Kralik 等[30]分別在蛋雞飼料中添加0.5%、1.0%、1.5%的裂殖壺菌粉，發現實驗組的蛋黃顏色均不同程度提高，并推測可能是因為裂殖壺菌中含有胡蘿卜素。

2.2 對雞蛋脂肪酸組成的影響

有研究表明，蛋黃中脂肪酸的組成與飼料中的脂肪酸組成有直接關系，并且雞蛋中絕大部分的DHA 和EPA 取決于它們在飼料中的含量[31]。裂殖壺菌含有大量ω-3 PUFA，通過在蛋雞飼料中添加裂殖壺菌粉或其提取物，可以顯著提高飼料中ω-3 PUFA 的含量，從而使得雞蛋中ω-3 PUFA 的含量隨之升高，鄧興照等[32]的研究證明了這一點。并且，因為飼料中ω-3 PUFA 含量的增加，能夠同花生四烯酸等ω-6 PUFA 產生競爭效應，抑制其在蛋黃中的積累，從而降低ω-6/ω-3[33]。陳秀麗等[10]也發現蛋雞采食含有裂殖壺菌粉的飼料，可以提高ω-3 PU?FA 含量，降低ω-6/ω-3。不僅如此，吳永保等[34]在蛋雞飼料中添加適量微藻，可提高蛋黃中ω-3 PU?FA 的含量，降低ω-6 PUFA 的含量，并降低ω-6/ω-3。事實證明，在蛋雞飼料中添加富含ω-3 PUFA 的原料，如裂殖壺菌，可提高蛋黃中ω-3 PUFA 的含量，降低ω-6/ω-3，提高雞蛋營養價值。

其中，有研究報道，蛋黃中PUFAs 的含量，特別是DHA的含量，與相應原料在飼料中的添加量以及蛋雞采食時間存在直接關系。Ao 等[35]發現，在蛋雞飼料中分別添加1%、2%、3%的裂殖壺菌粉，相同飼喂時間內雞蛋中DHA 的含量與裂殖壺菌粉的添加量成正相關。Filev 等[36]在蛋雞飼料中分別添加1.27%和1.77%的裂殖壺菌粉，飼喂過程中發現，隨著飼喂天數的增加，處理組雞蛋蛋黃中DHA含量持續增加，在28 d 后各組蛋黃DHA 含量基本達到穩定，并且1.77%添加量處理組蛋黃DHA 含量顯著高于1.27%處理組。這表明，蛋雞通過采食富含DHA的飼料，可以在短時間內穩定地將DHA富集在蛋黃中。Wang 等[27]、Hu 等[37]、Park 等[38]在用裂殖壺菌飼喂蛋雞的研究中均發現，當蛋雞采食含有DHA飼料14 d 后，蛋黃中DHA 的含量達到最高值，并在隨后基本保持穩定。

3 DHA在雞蛋中的穩定性

DHA 含有多個不飽和鍵，極易在空氣中被氧化，形成過氧化物，這樣不僅不能在人體中發揮其本身的營養保健功能，反而因為過氧化物的存在，還會破壞細胞結構、加速細胞衰老死亡，對人體產生不良營養[39]。DHA 被富集在蛋黃中，能有效避免氧化效應，這是因為在蛋黃低密度脂蛋白的外面交織密集分布著蛋白質和磷脂分子，有效隔絕了氧分子與低密度脂蛋白內部DHA的接觸，從而使其免遭氧化。同時，蛋黃中鐵離子被卵黃高磷蛋白分子所螯合，從而抑制了鐵離子對DHA 的氧化作用。此外，有研究認為，蛋黃中過氧化物含量保持平衡，即其生成速度等于分解速度，這從根本上保證了蛋黃中各種物質的穩定性[40]。通過實際驗證，不同的烹飪加工方法，如煮雞蛋、炒雞蛋、煎荷包蛋等，均不會對雞蛋中的DHA造成破壞，并且不同的保存方法也幾乎不會對蛋黃中的DHA產生不良影響[41]。

4 裂殖壺菌在蛋雞上的應用前景

隨著人們生活水平的不斷提高，健康意識不斷加強，對DHA功能產品的需求越來越大。裂殖壺菌作為富含DHA并易于大規模商業化生產的藻類，受到人們的廣泛關注。而我國作為雞蛋產量的第一大國[42]，在人們日常飲食中，雞蛋扮演者必不可少的重要角色，據估計每人每天食用1～2 個DHA 功能雞蛋，即可滿足其正常需要量，因此，利用裂殖壺菌開發出富含DHA 的功能雞蛋對居民健康水平及蛋雞行業的發展都具有重要意義。

通過裂壺藻生產富含DHA的功能雞蛋，這種方式具有下列優點：①生產時間短，方式簡單。一般只用在蛋雞飼料中添加適量DHA 原料，飼喂15～28 d，即可得到DHA 含量穩定、符合標準的DHA 功能雞蛋。②不含有毒物質，更加安全可靠。飼料中的DHA經過蛋雞機體的消化、吸收、轉運，并經過生殖屏障的篩選作用，可以有效除去有毒、有害物質。③現實意義大，可行性優良。

但是，我國對裂殖壺菌在蛋雞上的應用研究起步較晚，關于在蛋雞飼料中的添加量、添加方式、富集規律以及作用機制等問題還需要進一步地深入探究。