共轭亚油酸的研究进展及对猪卵母细胞体外成熟的辅助作用

文│常卓（北京市畜牧总站）

共轭亚油酸的研究进展及对猪卵母细胞体外成熟的辅助作用

文│常卓（北京市畜牧总站）

共轭亚油酸（CLA）是一种含有共轭双键的十八碳二烯酸（亚油酸）异构体混合物，具有天然活性，主要来源于反刍动物脂肪和奶制品，具有降低脂肪和胆固醇含量、防止动脉粥样硬化、抗癌以及改善免疫力等许多优点。CLA现已应用于畜禽疾病防治、生长发育以及提高畜产品品质等畜禽生产活动，而其调节脂质代谢的功能对于猪卵母细胞体外成熟亦有重要意义。本文从CLA的结构、功能及其对猪卵母细胞体外成熟的辅助作用进行综述。

共轭亚油酸（CLA）即共轭十八碳二烯酸，有多种构象和位置异构体。天然存在的CLA中，含量较多的两种单体形式是顺-9，反-11（即c-9，t-11）CLA和反-10，顺-12（t-10，c-12）CLA[1]，各自拥有不同的生理作用。其中t-l0，c-l2-CLA具有降低脂肪积累、降低胆固醇含量、防止产生动脉硬化、抗肿瘤、改善免疫力等许多优点，成为新时代具有无限潜力的健康产品[2]。

威斯康星大学的Pariza教授于1978年意外发现了一种能够抗击癌症的物质，在这之后又经过一段时间的研究，终于确定CLA就是这个能抗癌的物质。1987年，美国的Ha等人发现CLA不同异构体的混合物也存在于牛肉脂肪中。自此以后，人们展开了对于CLA的深入挖掘，CLA的异构体相继被发现[3]。

一、CLA的结构

CLA是一类不饱和双键位置和空间构型不同的多不饱和脂肪酸同分异构体的总称[4]。CLA具有多种不同空间构型的异构体，但是在这其中主要产生活性的异构体是t-11，c-9-CLA和t-10，c-12-CLA。这两种异构体都天然存在于食物当中， t-11，c-9-CLA是食物中CLA主要存在形式[5]。反刍动物的消化系统中，溶纤维丁酸弧菌异构酶是一种厌氧酶，它负责利用已有的亚油酸（LA）来生成t-11，c-9-CLA；而t-10，c-12-CLA则可能是LA经反刍动物的瘤胃和肠道中的微生物进行异构化来生成[6]。经过多年研究表明，牛奶、羊肉等反刍动物产品中CLA的含量要比鸡肉、鸡蛋等非反刍动物的产品含量要多，植物中CLA的含量也远远不如肉蛋奶等动物性产品中的含量可观。虽然t-10，c-12-CLA在自然中存在的比例不如t-11，c-9-CLA的比例高，但随着研究的深入，各种实验结果表明，t-l0，c-12-CLA在提高免疫力、抗癌、清除血液中的胆固醇、促进脂肪代谢、加快生长速度等方面都有优异的成绩[2]。

二、CLA的功能

1.调节机体脂肪代谢，影响脂肪含量以及分布。当在实验动物日粮中添加CLA后，脂肪在动物体内的含量大大降低，而与此同时，体内蛋白质却大大增多。当组织细胞中的脂肪酸进行β-氧化时需要众多酶类物质的参与，其中，肉毒碱棕榈酰转移酶是限速酶，起到调控脂肪酸代谢量的作用；激素敏感性甘油三酯脂肪酶酶解脂肪并将其释放在血液中；脂蛋白脂肪酶可分解甘油三酯和磷脂并加快脂肪的吸收，加入CLA可通过提高前两种酶的活性，抑制后一种酶的活性，从总体上促进脂肪的降解和蛋白质的合成。Cordero （2010）[7]认为CLA能够联合瘦素，共同减少脂肪在体内的聚集。通过使用CLA，猪背最长肌的皮下脂肪和肌内脂肪都得到减少[8]。

2.调节机体免疫机能，提高免疫力。以小白鼠为实验对象，日粮中添加CLA的量增加时，其血液中CLA的含量也相应增加，CLA的添加量降低时，血液中的CLA含量也随之降低。CLA主要是用来增加免疫器官中的淋巴细胞数量，以及合成白细胞介素-2和免疫球蛋白抗体（如IgM和IgG）[9]，Sugano等[10]也得出类似的结论：在使用了CLA之后，不仅IgM、IgA、IgG在体内含量增加，而且还能得到引起超敏反应的IgE减少的结果，总的来说，使用CLA提高机体免疫力。CLA还可以诱导CD8+细胞和胸腺细胞，使其增殖，治疗由细菌引起的大肠炎等疾病[11]。

3.保持新鲜，防止物质腐败变质。CLA相比于传统的防霉剂有着无毒副作用、添加量没有限制、安全性高等特点，特别适合用于产品的防腐。

4.防止动脉血管粥样硬化。当血液中存在大量胆固醇的时候，CLA能充当血管清道夫的角色，对其加以清除。LA能够清除一部分附着在动脉血管壁上的血小板，而CLA清除的效果足足多出LA5倍[12]。

5.加快骨组织生长发育，推动骨形成。饲喂小白鼠一定量的CLA，结果发现成骨细胞分裂与骨骼生长与CLA有着密切的关系，CLA还可以影响骨骼沉积矿质元素和软骨组织细胞发育的过程，全面推动骨组织的代谢（Watkins等1998）[13]。前列腺素E2是一种重要的细胞生长和调节因子，但是当其浓度高过临界值时骨骼生长的速度反而降低，CLA又有减少前列腺素E2的功能，因此在添加CLA后，前列腺素E2对于骨骼细胞的合成的反作用被抑制，CLA消除了前列腺素E2这个“危险分子”带来的隐患。有研究表明，CLA具有参与调控过氧化物酶体增殖物激活受体进而控制破骨细胞生成的作用[14]。从深远意义上来说，CLA可以被应用于治疗由于骨质吸收所引起的骨质疏松等骨科疾病。

6.抑制癌细胞增殖，抗击癌症。我们可以从实验中发现，当动脉瘤进一步恶化，扩散到其他组织时，CLA能够予以抑制。除此之外，人们通过以各种动物为模型，得出：皮肤癌、前列腺癌等癌症在CLA的作用下能够得到减缓发展。在研究CLA的抗癌机理时，有结果证明前列腺素等免疫调节物的合成也有CLA的参与作用[15]，因此CLA对于合成肿瘤坏死因子也有举足轻重的作用。

7.其他作用。CLA的生理功能除以上6点之外，还具有其他的重要功能。例如：CLA可以控制红斑狼疮在小老鼠身上的病情发展[16]；对于有一定治疗难度的糖尿病，CLA也有相应的好转效果[17]。

三、CLA在畜禽生产中的作用

CLA在畜禽疾病防治、生长发育以及提高畜产品品质等方面均有突出表现。实验表明，当动物表现出日粮采食减少，饲料转化率低，生长发育受到阻滞等现象，很有可能是由于免疫应激所产生，而CLA可以在一定程度上对这些现象进行缓解（姜伟等，2007；赖长华等，2005；Bassaganya. J等，2001）[18～20]。从上文中可知，CLA可以参与调节免疫球蛋白含量的高低，因此对于维持细胞免疫系统正常运转发挥一定作用（Chew等，2001）[21]，从而使机体产生抵抗力。CLA还可以影响细胞因子水平，抑制与其有关的疾病。CLA通过消灭氧化过程中生成的自由基来保证抗氧化的能力，进而使组织器官进行正常的代谢活动[22]。

CLA参加生命各种化学反应的进行，进而提高饲料转化率，营养物质的消化吸收也得到优化，各器官组织的发育得到大量营养的支持，免疫力增强，动物生长发育也能得到改善。肉鸡日粮中添加适量的CLA ，可以在一定程度上改善平均日耗料量、平均日增重和耗料增重比[23]。Ostrowska等（1999）[24]研究表明，CLA对于育肥猪的日增重也有一定提高。

CLA一方面促进动物生长，提高生产性能，另一方面通过改变脂肪及脂肪酸在动物体内的含量和分布来改善动物的胴体性状和肌肉品质。研究表明，在饲料中添加CLA，能减少畜禽体脂沉积，降低组织中的脂肪含量（C.Corino，2008）[25]，饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸在畜禽肌肉中的组成比重也可以通过加入CLA来实现调节（Martin.D等，2007，2008）[26]，从这两点来提高畜禽的胴体品质。在牛、羊、鸡等日粮中添加 CLA，还能提供CLA含量较高的肉蛋奶等动物产品（Kim.E.J等，2002），满足人们的消费需求[27]。

四、CLA对于猪卵母细胞体外成熟的辅助作用

与其他物种的卵母细胞相比，猪的卵母细胞细胞质中有大量的脂肪颗粒存在，未成熟的猪卵母细胞中的脂肪酸是牛卵母细胞中的两倍、是绵羊卵母细胞中的三倍[28]。猪卵母细胞中的脂肪颗粒所占据的空间很大，单个脂肪颗粒不是很大，但“积少成多”，许多微小的脂肪颗粒聚集在一起就形成了一定的规模，数量就很可观，而且脂肪颗粒的整体数量在正常情况下维持恒定。

当卵母细胞处于某个临界温度时，脂类处于液晶态，能够正常的进行各种化学反应和膜类活动。一旦温度降低到这个临界温度范围之外，脂类形态变化，构成各种生物膜的脂类作用的发挥和膜蛋白的分布也会受到影响，膜的流动性降低，物质的转运效率也会降低。另外，当温度降低时，由范托夫经验规则可以发现，细胞膜内外渗透压也会产生变化（Nelson等，1971）[29]。此外，许多与细胞活动息息相关的酶类作用的发挥也会因为脂类的变化而受到影响，例如卵磷脂、酸性磷脂和心磷脂分别对β-羟丁酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和细胞色素氧化酶的产生有着至关重要的影响[30]。因此，猪卵母细胞内大量脂类对于温度的敏感性就对体外成熟具有一定影响，继而对之后的受精以及胚胎发育也产生一定的作用。

针对猪卵母细胞内脂肪颗粒含量高的情况，人们已经研究了一系列方法来降低由此产生的不良影响。紫杉醇作为细胞骨架稳定剂已被用于胚胎低温保存（Dobrinsky等, 2000）[31]，研究表明，紫杉醇预处理可以减少卵母细胞经过玻璃化冷冻后细胞质脂肪颗粒超微结构改变，但是紫杉醇也有一定的毒性，并且从它干扰细胞有丝分裂过程中纺锤体形成的特点来看，也可能会造成细胞分裂的异常；有研究表明，通过显微操作技术去除脂肪颗粒能够使卵母细胞成活率增加（Park等, 2005）[32]。然而，去脂处理可能对卵母细胞会造成伤害，也可能由于保证能量代谢和细胞膜组分的脂质减少而对后期发育产生不良影响[28]；除此之外，抗冻蛋白作为一种能够使凝固温度降低的物质，通过结合水分子，使损伤细胞的冰晶生长程度降到最小。使用卵磷脂、卵黄、抗氧化剂和肝蛋白等物质也能使细胞对于低温有一定的耐性[33]，但是抗冻蛋白等物质也会对细胞造成一定程度的危害。因此，使用以上物质时还需谨慎。

而CLA能够为卵母细胞提供营养，是某些生殖激素的合成前体，而且毒副作用相对来说较小，处理较便捷，具有一定安全性。同时，CLA（特别是t-l0，c-12-CLA）在促进脂肪代谢方面具有特别突出的表现：减少脂肪组织合成的减少、加快脂肪组织氧化、促进脂肪细胞凋亡和脂质降解。因此对于脂质含量偏高的猪卵母细胞来说，添加CLA可以改变卵母细胞中脂肪颗粒的形态，使脂肪颗粒在参与卵母细胞能量代谢和合成胚胎细胞膜的过程中不受到影响，也能得到充分利用，促进卵母细胞体外成熟，得到质量较高的胚胎。

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