第六章 脂肪与动物营养

第六章脂肪与动物营养目的要求：要求掌握脂类的理化特性和营养作用、动物对脂肪的消化吸收和代谢过程、必需脂肪酸的概念、种类和作用。

第一节脂肪的组成脂肪是广泛存在于动植物体内的一类有机化合物。

根据其结构的不同，可分为真脂肪和类脂肪两大类。

一、真脂肪的组成真脂肪即中性脂肪，它是由1分子甘油与3分子脂肪酸构成的酯类化合物，故又称甘油三酯或三(酸)甘油酯。

其表示通式如下：其中三分子脂肪酸有的是相同的，有的是不相同的。

前者称为同酸甘油酯或单纯甘油酯，后者称为异酸甘油酯或混合甘油酯。

动植物体所含脂肪大都是混合甘油酯。

构成脂肪的脂肪酸种类很多，自然界约有40种，其中绝大多数是含偶数碳原子的直链脂肪酸，包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。

不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的区分在于脂肪酸链的化学结构。

在脂肪酸分子结构中，除两端两个碳原子以外，其余的碳原子均二个氢原子结合，碳原子与碳原子之间以单键相接，这样的脂肪酸为饱和脂肪酸。

常见的饱和脂肪酸由软脂酸（十三酸）、硬脂酸（十八酸）和花生酸（二十酸）。

在脂肪酸分子结构中含氢原子少，因而有二个以上的碳原子之间以双键相结合，这种脂肪酸称为不饱和脂肪酸。

不饱和脂肪酸根据双键个数的不同，分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸二种。

食物脂肪中，单不饱和脂肪酸有油酸，多不饱和脂肪酸（在碳链中含有两个以上不饱和碳碳双键）有亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。

由于动物脂肪含饱和脂肪酸较多，饱和脂肪酸甘油酯的熔点较高，所以动物脂肪常温下多呈现固体或半固体状态。

植物性脂肪含有较多的不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸甘油酯的熔点低，所以植物油常温下呈液态。

表6—1 几种常见的植物、动物油脂中脂肪酸的含量从上表可以看出：1、无论是植物油还是动物油，它们都含有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸；2、植物油中含有较多不饱和脂肪酸，而动物脂肪中则富含饱和脂肪酸。

补充：食用油内含有的脂肪酸一般分为：饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸（油酸）和多不饱多脂肪酸（含有两个及两个以上双键的脂肪酸）。

饱和脂肪酸吃多了对身体不好，易产生体内胆固醇升高，出现动脉硬化等病症。

猪油等动物脂肪中含有饱和脂肪酸比较高，故现在大多人都很少吃猪油等动物脂肪。

不饱和脂肪酸因为有双键，具有还原性。

人体内含有大量具有氧化性的自由基，这些自由基是各种疾病的根源。

所以含有高度不饱和脂肪酸的油脂，可以还原人体内的此类物质，能消除多或防止种疾病的发生，起到保健作用。

单不饱和脂肪酸被国际膳食协会称为人体的“清道夫”，对人体内的类固醇物质有很好的还原作用，故能起到降低血脂浓度，有很好的降“三高”作用。

对食用油来说，含油酸越高，保健功能越高，价格起高。

国际膳食协会认为产自中国的山茶油是世界最好的食用油（含油酸达80%以上），其次是产自地中海地区的橄榄油（含油酸近80%）。

多不饱多脂肪酸还能力比油酸强，应该说对人体的保健功能更好，但多不饱多脂肪酸不稳定，在贮藏过程中极易氧化变质，产生多种醌类和酮类物质，而这两类物质对人体产生更大的毒副作用，所以并不是含多不饱多脂肪酸越多越好。

常见的食用油中芝麻油中含多不饱多脂肪酸最高，故也极不稳定。

国际膳食协会推荐食用油中三种脂肪酸的含量比例应为1：8：1，在此比例下，人体的吸收率最高，对体内的氧化自由基有最好的清除作用。

二、类脂肪的组成类脂肪是指含磷或糖或其他含氮物的脂肪。

它虽不属真脂肪，但它在结构上或性质上却与真脂肪相接近。

主要包括磷脂、糖脂、固醇及蜡。

磷脂是一种复合脂肪，在结构上除含有磷酸根、甘油和脂肪酸外，还有含氮的有机碱。

它是动植物细胞的重要组成成分，在动物的各种组织器官如脑、心脏和肝脏内均含有大量磷脂，在植物的种子中含量较多。

磷脂中以卵磷脂、脑磷脂和神经磷脂最为重要。

糖脂是一类含糖的脂肪。

糖脂与磷脂不同，其分子不含磷酸，但含有脂肪酸、半乳糖及神经氨基醇各一分子。

主要存在于动物外周和中枢神经中，也是禾本科青草和三叶青草中脂肪的主要组成成分。

固醇是一类高分子量的一元醇，在动植物界中分布很广，在化学结构上属环戊烷多氢菲的衍生物。

固醇类化合物中最重要的有胆固醇和麦角固醇。

蜡是由高级脂肪酸与高级一元醇所生成的酯。

一般为固体，不易水解，故无营养价值。

动物的毛、羽中因蜡的存在而具有一定的防水特性。

第二节脂肪生理功能及其与动物生产性能关系一、脂肪的生理功能(一)脂肪是动物热能来源的重要原料脂肪的主要功能是供给动物机体热能。

脂肪是富含热能的养分，与碳水化合物相比较，二者虽同由碳、氢、氧三种元素所组成。

但在脂肪的化学组成中，碳的比例相对较大，而氧的比例相对较小，因此脂肪可比同等重量的碳水化合物产生更多热能。

例如1g脂肪氧化分解可产生的热能相当于2.25g碳水化合物产生的热能。

正是由于脂肪可以较小的体积含藏较多能量，所以它是供给动物能量的重要原料，也是动物体贮备能量的最佳形式。

动物体中具有特别的脂肪贮备处，即皮下、肠膜、肾的周围及肌肉间隙等。

(二)脂肪是构成动物体组织的重要原料动物体各种器官和组织细胞，如神经、肌肉、骨骼、皮肤及血液的组成中均含有脂肪，主要为磷脂和固醇等，各种组织的细胞膜并非完全由蛋白质所组成，而是由蛋白质和脂肪按一定比例所组成，脑和外周神经组织都含有鞘磷脂。

磷脂对动物的生长发育非常重要，固醇是体内合成固醇类激素的重要物质，中性脂肪是构成机体的贮备脂肪，这种脂肪一方面在机体需要时可被动用，参加脂肪代谢和供给能量，同时也具有隔热保温和支持保护体内各种脏器和关节等作用。

(三)脂肪是脂溶性维生素的溶剂饲料中的脂溶性维生素，如维生素A、D、E、K等，均须溶于脂肪后，才能被动物体消化、吸收和利用。

有人试验，给母鸡饲喂4%脂肪日粮，其胡萝卜素吸收率为60％，如果将日粮脂肪含量降至0.07％，则胡萝卜素的吸收率降至20％。

可见，饲料中含有一定数量脂肪可促进脂溶性维生素的吸收。

饲料中脂肪的缺乏，可导致脂溶性维生素的缺乏。

(四)脂肪可为幼小动物提供必需脂肪酸构成脂肪的脂肪酸中的18碳二烯酸(亚油酸)、18碳三烯酸(亚麻酸)及20碳四烯酸对幼小动物具有重要作用，称为必需脂肪酸(EFA)。

由于动物体内不能合成(除成年反刍动物外)，所以必须由饲料中供给。

(五)脂肪是畜产品的组成成分。

脂肪还具有保蓄体温的功能，因为脂肪是一种绝缘物质，不易传热，因此皮下脂层能够防止热的散失。

二、日粮脂肪与动物生产性能关系日粮中含一定量脂肪，除满足动物正常生理功能外，还会显著提高生产性能，降低饲养成本。

其中对生长发育快、生长周期短的家畜尤为明显。

为了满足肉鸡对高能饲粮的要求，国内外通常采用在饲粮中添加油脂的方法，并对添加油脂后肉鸡生产性能和肉脂品质的变化进行了研究。

研究结果表明，日粮中添加适量油脂能显著提高肉鸡日增重和饲料转化率，并可缩短饲养周期，经济效益显著。

由于肉鸡体内脂肪沉积绝大部分在肥育阶段，从减少腹脂和提高生产性能两方面考虑，建议在肉鸡前期日粮中添加2～4％猪油等廉价油脂，以提高其生产性能；而在后期日粮中添加必需脂肪酸含量较高的油脂(玉米油、豆油等)，以改善肉质。

据认为，蛋鸡日粮中的亚油酸含量如果不足以满足脂蛋白的最大合成速度，就不能得到最大蛋重，日粮亚油酸水平对蛋黄没有影响，但蛋重却随着日粮亚油酸水平的增加而增加，因此亚油酸增加蛋重可能是通过增加蛋白重来实现的(Guenter等1971，March和Macmillan1990)。

此外，在进行预混料加工时，为避免产品吸湿结块，减少粉尘，常在原料中加一定量油脂。

三、脂肪的主要化学性质（一）水解与皂化各种脂肪都能在酸、碱或酶的作用下水解为脂肪酸及甘油（或甘油一酯）。

脂肪在碱性溶液中水解的产物不是游离脂肪酸，而是脂肪酸的盐类，俗称之为肥皂，因此把脂肪在碱性溶液中的水解成为皂化作用。

碱与脂肪及脂肪酸的作用可用酸价与皂化价表示。

1．酸价天然脂肪中常含有一些游离脂肪酸，所谓酸价就是用以中和1g油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数，有时换算成油酸表示，酸价1个单位(即lmg氢氧化钾)等于O．503％游离油酸。

2．皂化价皂化lg油脂所需氢氧化钾的毫克数。

(二)加成反应（氢化反应）天然的脂肪都含有不饱和脂肪酸，因其分子结构中含有双键，故可与氢发生反应，由双键变成单键，由不饱和脂肪酸变成饱和脂肪酸。

脂肪的这种性质也可称为氢化作用。

反刍动物可利用进食的饲料脂肪在瘤胃微生物作用下发生某种程度的氢化作用，从而使反刍动物的脂肪营养不同于单胃动物。

食品工业上也广泛利用植物油经氢化成固态的（人造奶油）。

不饱和双键上还可以与卤素发生加成反应，称之为卤化。

吸收卤素的量能反映不饱和双键的多少。

通常用碘价来表示脂肪酸与脂肪的不饱和程度。

碘价是指100g脂肪或脂肪酸吸收碘的克数。

(三)氧化与酸败天然脂肪暴露在空气中，经光、热、湿和空气的作用，或者经微生物的作用，逐渐产生一种特有的臭味，此作用称为酸败作用。

脂肪发生酸败的作用有二：①脂肪中的不饱和脂肪酸的双键被空气中的O2所氧化是生成分子量较小的醛与酸的复杂混合物，并且光和热能加快这一氧化过程。

②脂肪在高温、高湿和通风不良的情况下，可因微生物的作用而发生水解，产生脂肪酸和甘油，脂肪酸可经微生物进一步作用，在原子上发生氧化，所生成的β-酮酸，再经脱羧而生成酮。

不同种类的脂肪变质能力不同，多数植物油变质缓慢，动物脂肪变质较快，而含高比例不饱和脂肪酸的水产油则变质更快。

脂肪的酸败程度可用酸价表示。

通常酸价大于6的脂肪即可能对动物机体造成不良影响。

第三节脂肪的消化、吸收与代谢一、脂肪的消化与吸收(一)单胃动物对脂肪的消化与吸收单胃动物对脂肪的消化主要是在小肠中通过胰脂肪酶的作用进行的。

胃粘膜虽能分泌少量脂肪酶具有水解作用，但因为脂肪须先经乳化才便于水解，且胃中的酸性环境不利于脂肪的乳化，所以在胃中不易消化。

脂肪在小肠中，在胰液和胆汁的作用下，胰脂肪酶与胆盐配合，将脂肪水解。

脂肪水解后释放出游离脂肪酸和单酸甘油酯。

磷脂和固醇也在胆盐存在下，与磷脂酸和固醇脂酶配合而发生水解。

口腔脂肪酶（幼龄动物）、胃脂肪酶、胰脂肪酶、胆汁甘油三酯甘油一酯 + 游离脂肪酸口腔、胃、小肠脂肪及其主要消化产物脂肪酸均不溶于水，但可与胆盐结合形成水溶性微团。

这种微团当到达十二指肠和空肠等主要吸收部位时，可被破坏而离析，胆盐滞留于肠道中，而游离脂肪酸和单酸甘油酯（甘油一酯）透过细胞膜而被吸收，并在粘膜上皮细胞内重新合成甘油三酯［家禽主要在肝脏，家畜主要在脂肪组织（皮下和腹腔）中或肌纤维间再合成体制脂肪］。

磷脂和固醇的水解产物也形成水溶性微团被吸收，并在肠粘膜上皮细胞内再合成。

合成后的甘油三酯、磷脂和固醇可与特定的蛋白质结合，形成直径0.1～0.6μm的乳糜微粒和极低密度脂蛋白，并通过淋巴系统进入血液循环，分布于脂肪组织中。