脂肪酸根據(jù)其含碳數(shù)可以分為三類,6個(gè)碳原子以下的為短鏈脂肪酸(short chain fatty acid,SCFA),6~12個(gè)碳原子的為中鏈脂肪酸(medium chain fatty acid, MCFA),12個(gè)碳原子以上的為長(zhǎng)鏈脂肪酸(long chain fatty acid, LCFA),今天我們來(lái)聊聊短鏈脂肪酸。
短鏈脂肪酸,也稱揮發(fā)性脂肪酸,主要存在于乳脂及一些蔬菜和水果中,其中反芻動(dòng)物乳脂中的短鏈脂肪酸含量是最高的,在常用動(dòng)植物中是不存在短鏈脂肪酸的。短鏈脂肪酸在體內(nèi)起重要生理作用,但這種起重要作用的短鏈脂肪酸并非來(lái)自食物攝取和體內(nèi)代謝合成,而是由食物中的低聚糖、抗性淀粉、纖維等不被消化的碳水化合物在結(jié)腸內(nèi)經(jīng)微生物發(fā)酵而產(chǎn)生的,包括乙酸、丙酸及丁酸,其中以丁酸為主。
乙酸
丙酸
丁酸
結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸可為結(jié)腸上皮提供60%~70%的能量。其中丁酸是結(jié)腸首要的能量來(lái)源,具有多種重要作用。
1.為腸道上皮提供能量;
2.促進(jìn)腸道黏膜生長(zhǎng);
3.調(diào)節(jié)腸道菌群平衡;
4.抗菌消炎;
5.抗腫瘤。
短鏈脂肪酸,尤其丁酸,在腸道健康中具有極其重要的作用。丁酸及其鹽類和酯類產(chǎn)品作為飼料添加劑,在動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用也早已開(kāi)始,在我國(guó)決定于2020年禁止飼料中添加促生長(zhǎng)抗生素以后,丁酸及其鹽類和酯類產(chǎn)品更是得到了快速的發(fā)展與應(yīng)用。
市場(chǎng)上常見(jiàn)的丁酸及其鹽類和酯類產(chǎn)品以丁酸鈉和三丁酸甘油酯為主,均旨在為腸道補(bǔ)充丁酸。腸道可以分為小腸(十二指腸、空腸、回腸)和大腸(盲腸、結(jié)腸、直腸),研究發(fā)現(xiàn),最需要補(bǔ)充丁酸的部分是回腸和結(jié)腸。然而,在生理情況下,食物中的丁酸在胃和小腸中即被吸收,并不能到達(dá)回腸和結(jié)腸。
丁酸鈉在2003年即被農(nóng)業(yè)部列入新型飼料添加劑目錄中,但因其易揮發(fā)吸潮,且具有刺激性氣味,在加工過(guò)程中容易損失,不利于生產(chǎn)和利用。而且丁酸鈉在畜禽消化道前段容易被分解,使其不能有足夠的劑量到達(dá)小腸和大腸,從而導(dǎo)致其功能得不到有效的發(fā)揮。包被丁酸鈉是在固有丁酸鈉產(chǎn)品外包被一層脂肪而形成。有研究表明,在體外模擬仔豬胃腸道環(huán)境,未經(jīng)包被的丁酸鈉粉末在模擬胃環(huán)境中分解率超過(guò) 50%,而經(jīng)過(guò)包被的丁酸鈉在模擬胃環(huán)境中分解率不到 2%,在模擬小腸環(huán)境中分解率達(dá) 41.6%,因此雖然包被丁酸鈉的效果優(yōu)于未包被丁酸鈉,但結(jié)果均不是很理想。而且,包被丁酸鈉的脂肪為飽和高熔點(diǎn)脂肪,在胃腸道均不溶解,脂肪酶也很難發(fā)揮作用將其分解,因此包被丁酸鈉的有效利用率也不高。
三丁酸甘油酯在胃液中不被分解,在胰脂肪酶的作用下緩慢釋放成丁酸和甘油,然后被組織利用。相比于丁酸鈉,三丁酸甘油酯因其味香、不易被胃液分解以及代謝速度慢等特點(diǎn),在飼料添加劑方面的應(yīng)用前景更好,但最終有多少丁酸可真正到達(dá)回腸和結(jié)腸目前還不清楚。
丁酸單雙甘油酯是采用丁酸和甘油為主要反應(yīng)物,在催化劑和帶水劑存在的條件合成的,屬于多元醇型非離子型表面活性劑,最初是作為乳化劑應(yīng)用于飼料中。有人認(rèn)為,丁酸單雙甘油酯不能被胃腸道吸收,可到達(dá)后腸而起作用,故而認(rèn)為丁酸單雙甘油酯的效果優(yōu)于三丁酸甘油酯。但由于丁酸單雙甘油酯的合成工藝、標(biāo)準(zhǔn)及其在機(jī)體的作用機(jī)理都還不是很清楚,其真正的功效還有待驗(yàn)證。
綜上,短鏈脂肪酸,尤其是丁酸,在動(dòng)物養(yǎng)殖中確實(shí)起到了一定效果。目前市場(chǎng)上的丁酸類產(chǎn)品也很多,其特點(diǎn)和功效也各有差異。然而,脂肪酸,不管是短鏈脂肪還是中鏈及長(zhǎng)鏈脂肪酸,對(duì)動(dòng)物均具有營(yíng)養(yǎng)之外的特殊功效,保持機(jī)體內(nèi)各種脂肪酸組成的均衡,更有利于脂肪酸功效的發(fā)揮,正如傳統(tǒng)的木桶效應(yīng),過(guò)度關(guān)注某一種脂肪酸未必能達(dá)到最佳的效果。因此,在選擇脂肪時(shí)應(yīng)綜合考慮多種脂肪酸,并保證脂肪酸組成間的均衡,以發(fā)揮脂肪酸的最佳功效。
撰稿人|技術(shù)部:黃金鳳