胆汁酸--脂肪消化促进剂

apple12151007 · 发表于 2010-10-19 11:13:06

　　胆汁酸--脂肪消化促进剂

　　杨汉博

　　摘要：本文通过对胰脂肪酶、胆汁酸在脂肪消化吸收过程中的作用，胆汁酸对胰脂肪酶功能的影响以及饲料中外源添加胆汁酸盐的必要性的论述，认为胆汁酸是天然的脂肪消化促进剂，作为一种新型非营养性饲料添加剂具有广阔的应用前景。
　　关键词：胆汁酸胰脂肪酶消化促进剂
　　近几年，随着能量饲料原料尤其是油脂价格的不断攀升，如何提高饲料中能量的利用率，减少油脂的添加，减少高油脂带来的危害，节约成本，成为人们关注的焦点。胆汁酸类产品作为饲料添加剂的新成员，对其认识还处于发展阶段，通常认为胆汁酸和卵磷脂、蔗糖脂肪酸酯甚至硬脂酸钠一样仅具有乳化功能，常归于乳化剂类产品，这种片面的认识阻碍了胆汁酸在畜牧业生产中的推广应用。本文通过对胰脂肪酶、胆汁酸在脂肪消化吸收过程中的作用，胆汁酸对胰脂肪酶功能的影响以及饲料中外源添加胆汁酸盐的必要性等几个方面的综述，探讨了胆汁酸盐对脂肪消化的重要影响，重新定义了胆汁酸盐的功能---机体内天然的脂肪消化促进剂。
　　1、脂肪的消化吸收
　　脂肪的消化吸收分为消化过程和吸收过程(Mark E. Lowe,2002)。从图1可以看出消化是吸收的前提，脂肪(甘油三酯)必须被消化降解为甘油一酯和脂肪酸(长链脂肪酸)才能被吸收，甘油三酯如果不被降解为甘油一酯和脂肪酸，即使被胆汁酸或其他乳化剂乳化，依然不能被机体吸收。另外，肠道中混合微团的形成必须有胆汁酸盐的存在，并且当混合微团中的胆汁酸盐被小肠细胞识别后，甘油一酯、脂肪酸、溶血卵磷酯均被吸收，而胆汁酸盐不被吸收，重新进入肠道发挥生理作用(Deanna M. Minich at al,1997)。
　　2、胆汁酸盐的乳化作用
　　胆汁酸是由胆固醇降解产生的一类既含亲水性基团如羟基、羧基，又含疏水性烃核和甲基的两性物质。两类不同性质的基团位于环戊烷多氢菲核的两侧，使胆汁酸构型上具有亲水和疏水的两个侧面，从而使胆汁酸盐具有乳化的功能(Alan F. Hofmann,1999)。
　　在脂肪消化过程中，十二指肠的胰脂肪酶只能水解被胆汁酸乳化后的食物中的脂类物质，这种乳化作用是其它物质不能替代的。脂类消化后的产物如2-甘油一酯、游离脂肪酸、溶血磷脂、胆固醇等在胆汁酸的乳化作用下，形成混合微团继而被吸收。
　　

3、胰脂肪酶对脂肪消化的关键作用
　　在动物消化道中存在着两种重要的脂肪酶，一是胃脂肪酶，其能够消化食物中10—20%的脂肪(Peter Lohse et al.,1997)，另一个是胰脂肪酶，食物中大部分的脂肪均靠其消化，在脂肪消化中发挥着重要的作用。
　　胰脂肪酶(pancreatic lipase)，又名胰三酰甘油酯脂肪酶(pancreatic triglyceride lipase)，胆固醇酯酶(cholesterol esterase)( Simon Terzyan et al,2000)，胆盐活化脂肪酶(bile salt-activated lipase)，胆盐依赖脂肪酶(bile salt-dependent lipase)( Emeline Aubert-Jousset et al.,2004)，胆盐激活脂肪酶(bile salt-stimulated lipase)。从胰脂肪酶的命名上我们不仅可以看出胰脂肪酶能水解甘油三酯、胆固醇酯和磷脂等脂类，而且胰脂肪酶作用的发挥与胆汁酸盐的关系密不可分。
　　胰脂肪酶是在胰脏中生成的含有449个氨基酸残基的酶类，其占胰液中蛋白质总量的1—2%，各种动物体内的胰脂肪酶具有高度的同源性，其催化位点更是如此。研究表明，胰脂肪酶可以直接水解含8个碳原子以下脂肪酸的脂肪，而对于含8个碳原子以上脂肪酸的脂肪则不能直接水解。胰脂肪酶只有与胆汁酸结合后，改变空间构象，形成脂溶性物质通道，才能与脂溶性底物结合，发挥其作用(Bengt Borgstrom and Jakob Donnir,1975; Yang and Mark E. Lowe,2000)。
　　4、胆汁酸盐对胰脂肪酶功能的影响
　　胰脂肪酶是水溶性的，它不能直接与脂溶性的底物接触，不能发挥水解脂类物质的作用，胆汁酸则起到必不可少的桥梁作用，具体表现为：1)胆汁酸亲水基团与胰脂肪酶结合，疏水基团与脂类结合，将脂肪和胰脂肪酶连接起来;2)胆汁酸与胰脂肪酶结合后，使胰脂肪酶的LID(盖子)结构被打开，使胰脂肪酶的催化基团暴露出来;同时，胰脂肪酶的空间结构发生变化，形成疏水性的通道，便于疏水性的物质进入胰脂肪酶的内部，接近胰脂肪酶的催化基团;3)胰脂肪酶的空间结构的变化也使其作用的最适pH值发生了变化，使其能够在小肠的环境中(pH5-7)左右发挥作用。
　　胆汁酸对胰脂肪酶功能发挥的桥梁和联结作用是其它物质不能够替代的，体内如果缺乏胆汁酸，则胰脂肪酶的活性将受到很大影响。因此，要完全发挥胰脂肪酶的功能，胆汁酸是必不可少的。研究也表明，当体内胆汁酸分泌不足时，胰脂肪酶不能完全发挥作用，会导致脂肪消化不良，引起脂肪泻(Mark E. Lowe,1997)。
　　5、饲料中添加胆汁酸盐的必要性
　　目前，胆汁酸产品已经广泛应用于家畜、家禽、水产饲料中(林仕梅等，2002)。一方面，对于幼龄动物而言，胰脂肪酶和胆汁酸在体内的分泌量都很低，外源添加胆汁酸可以使胰脂肪酶作用更持久，活性更高。另一方面，为了追求动物更高的生长性能，饲料中的脂肪添加量越来越高，而机体自身不能充分水解脂肪，从而导致脂肪的浪费;同时，脂肪的消化不良也引起了许多并发症，因此，需要在饲料里添加促进脂肪消化吸收的物质。胆汁酸不仅可以促进脂肪的消化，而且也可以通过乳化作用提高脂肪消化产物的吸收，因此，饲料中添加胆汁酸可以改善饲料的品质，通过降低脂肪的添加量，达到降低成本的目的。
　　综上所述，胆汁酸盐通过乳化和对胰脂肪酶的作用，在脂肪消化吸收过程中发挥着至关重要的作用，它是一种天然的脂肪消化促进剂，作为一种新型非营养性饲料添加剂具有广阔的应用前景。
　　主要参考文献：
　　1.Alan F. Hofmann.Bile Acids: The Good, the Bad,and the Ugly. News Physiol. Sci.Volume 14 ,February 1999.24—29.
　　2.Bengt Borgstrom and Jakob Donnir.Binding of bile salts to pancreatic colipase and lipase. Journal of Lipid Research Volume 16,1975.287-292.
　　3.Deanna M. Minich,Roe1 J. Vonk, and Henkjan J. Verkade.Intestinal absorption of essential fatty acids under physiological and essential fatty acid-deficient conditions. Journal of Lipid Research.1997. 38: 1709-1721.
　　4.Emeline Aubert-Jousset, Ve´ronique Sbarra, and Dominique Lombardo. Site-directed Mutagenesis of the Distal Basic Cluster of Pancreatic Bile Salt-dependent Lipase.2004.Vol. 279, No. 38, Issue of September 17, pp. 39697–39704.
　　5.Mark E. Lowe.Molecular Mechanisms of Rat and Human Pancreatic Triglyceride Lipases. 1997.The Journal of Nutrition. 127: 549–557.
　　6.Mark E. Lowe.The triglyceride lipases of the pancreas. Journal of Lipid Research. 2002. 43:2007–2016.
　　7.Peter Lohse, Pia Lohse, Soheyla Chahrokh-Zadeh, and Dietrich Seidel.The acid lipase gene family: three enzymes,one highly conserved gene structure.Journal of Lipid Research。 1997. 38: 880-891.
　　8.Simon Terzyan,Chi-Sun Wang,Deboran Downs, Bret Hunter, and Xuejun C.Zhang. Crystal structure of the catalytic domain of human bile salt activated lipase. Protein Science. 2000,9:1783–179
　　9.Yang and Mark E. Lowe. The open lid mediates pancreatic lipase function.Yanqing. Journal of Lipid Research. 2000.41:48–57.
　　10.林仕梅,叶元土,罗莉.胆汁酸添加剂对异育银鲫生长的影响[J].广东饲料, 2002(3):14-15.
　　11.沈同,王镜岩.生物化学(第二版).北京:高等教育出版社,1990.
　　12.王吉峰李海贤.胆汁酸对蛋鸡脂肪代谢的影响[J].饲料广角,2006 (13):16-17.