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大豆磷脂在水产生产中的应用作者:聂月美 邵庆均 马晶晶期号：网络刊物 摘要 本文介绍了大豆磷脂的来源、结构和理化特性，综述了大豆磷脂在水产养殖和饲料加工中的作用，指出了大豆磷脂使用的合理剂量，并展望了大豆磷脂在水产养殖中的应用前景。 关键词 大豆磷脂；水产饲料加工；水产养殖；应用 大豆磷脂是从生产大豆油的油脚中提取的产物，在大豆中的含量为1.23.2。它主要由卵磷脂、脑磷脂、肌醇磷脂、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸组成。其中卵磷脂还是胆碱、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸以及高度不饱和脂肪酸的最好来源。大豆磷脂既有亲水性又有疏水性，具有乳化性质，因此在一定程度上可促进油脂的消化吸收，同时也可补充一定量的胆碱。在过去十几年的研究中，人们发现添加大豆磷脂对水生甲壳类和鱼类有明显的效果，磷脂在水产营养方面的重要性引起人们的重视。1 大豆磷脂的来源、结构和性质1.1 来源和结构 大豆磷脂存在于大豆种子中，多以复合物的形式存在于细胞原生质中。大豆磷脂有甘油、脂肪酸、磷酸及氨基酸等成分组成，能溶解于油脂及非极性溶剂中。大豆磷脂吸水后膨胀，使大豆磷脂在油脂中的溶解度大为降低。在油脂精炼分离磷脂时就依据磷脂这一性质。一般精炼厂副产油脚含水50左右，又称水化油脚，外观棕黄色胶状物，可流动。泊脚极易酸败变质不易保存，夏天、冬天即酸败，不能作为商品。一般普通办法是将其水分脱掉，得到含水的磷脂，直接用于食品或饲料。 大豆磷脂主要含有卵磷脂、脑磷脂和肌醇磷脂，它是由一分子甘油与二分子脂肪酸、 一个磷酸和一个氨基酸残基组成。构成磷脂的甘油的二个羟基被二个脂肪酸酯化，第三个羟基与磷脂结合，磷酸又以醚键与氨基酸结合。其中含磷脂酰胆碱36.2、磷脂酰乙醇胺21.4、磷脂酰肌醇15.2、磷脂酸11.6、磷脂酰甘油6.1、双磷脂酰甘油3.6、溶血磷脂2.4、其它磷脂3.5。1.2 物理性质 大豆磷脂是一种淡黄色至棕色、无臭或略带有气味的粘稠状或粉末状物质。磷脂分子中二个脂肪酸链为疏水基，磷脂及胆碱等基团为亲水基，因此磷脂可以起界面活性剂作用，能使水、油形成稳定乳胶体。由于大豆磷脂分子中存在大量不饱和脂肪酸，很容易被空气氧化，而温度的升高不仅加快此种氧化的发生，而且使其颜色逐渐加深。因此，在使用或保存大豆磷脂时，应注意控制温度或加入适当的抗氧化剂。大豆磷脂也能形成液晶，包括热致液晶和溶致液晶。1.3化学性质1.3.1 加成作用 大豆磷脂分子中含有不饱和脂肪酸，其中的不饱和键可以发生各种加成反应如与乙醇或乙二醇生成加成物，其乳化性提高。相反，大豆磷脂中的磷脂类（如磷脂酰氨基酯）和重金属盐类（如镉、铂、汞的氯化物）相作用生成加成化合物，破坏其乳化而出现沉淀。1.3.2 卤化、氢化作用 大豆磷脂溶于氯仿、乙醚，石油醚和四氯化碳，大豆磷脂中的不饱和脂肪酸可与卤素、氢卤酸等进行加成，生产卤代产物，其特性与大豆磷脂类似。 在镍等催化剂存在下，大豆磷脂可以与氢生成类似硬脂的饱和磷脂固体。1.3.3 水解作用 大豆磷脂在酸性或碱性条件下，加热或煮沸时可以发生完全水解，生成游离脂肪酸、甘油、肌醇和磷脂等小分子产物。在特殊磷脂酶作用下，大豆磷脂可以发生部分水解，如蛇卵磷脂酶，能专一作用于磷脂的不饱和脂肪酸酯键，使其分解。1.3.4 抗氧化作用 精制磷脂中含有维生素E，具有抗氧化作用，用于生产饲料可减少发霉的危险延长保存期，并对保护饲料中的多不饱和脂肪酸有一定作用。1.3.5 聚合作用 大豆磷脂和许多物质如糖、蛋白质有机酸盐染料酶等生成团聚物。 2大豆磷脂的生理生化作用 磷脂是动物脑、神经组织和内脏器官中不可缺少的组成部分，是生物膜的主要组分，对幼龄动物的生长发育非常重要。大部分磷脂以脂蛋白复合体的形式存在于细胞壁基质中、细胞膜中、髓鞘中、线粒体中和微粒体中,其作用是使非极性物质具有很高的通透性。磷脂在脂肪的转运中有重要作用，它不仅参与脂肪酸代谢，帮助脂肪溶解与吸收，并且改善维生素A和胡萝卜素的吸收。磷脂还参与钠离子和钾离子的活动来激活一些神经组织。磷脂还可节约动物机体内蛋氨酸和能量的消耗。3大豆磷脂在水产饲料加工中的作用 大豆磷脂具有优异的生理活性和表面活性作用，是一种天然高效营养添加剂。在饲料中添加大豆磷脂可起乳化润湿分散及表面活性作用，提供胆胺、磷、肌醇、胆碱及脂肪酸等营养，提高饲料能量、营养价值，提高饲料转化率，降低饲料系数；改善适口性，具有诱食作用；有助于动物对油脂和脂溶性维生素的消化吸收；保护饲料中的不饱和酸；促进动物生长发育，提高幼龄动物的成活率，提高水产动物生产性能，预防脂肪肝，增强抗病力；提高制粒的物理质量和产量；减少在挤压成形时饲料损失和能量消耗；防止粉尘飞扬和饲料分级；减少水产饲料中水溶性营养素的溶失；改善水产饲料中的漂离和沉降，减少饲料浪费和水质污染；提供未知生长因子。3.1 粘结剂 磷脂加入配合饲料和预混料中，可起到粘合作用，减少饲料加工过程中的粉尘飞扬和自动分级， 并保持饲料混合均匀度等效果。3.2 乳化稳定剂 因磷脂分子中具有亲水和亲油二个基团，所以它是很好的脂肪乳化剂。磷脂可以抑制饵料中脂肪的流失，增加动物对脂肪的吸收，促进生长，提高饵料转化率。对于幼虾，可弥补因此缺乏胆汁而造成的脂肪消化能力降低，预防幼虾高死亡率提高成活率。3.3 悬浮性 磷脂不仅能使水中脂肪乳化且对不溶于水的组分也有作用。磷脂对悬浮在乳状液中的不溶组分起阻止沉降的作用。通常颗粒饲料在水中会膨胀，并往往会分散漂离并沉降致水底，这样会造成饲料的浪费和水质的污染。使用一种适合于鱼和甲壳类动物的特殊磷脂产品，就可提高颗粒饲料的耐磨性，增强饲料膨胀后在水中的凝聚性， 从而改善这种漂离和沉降状况，有利于饲料在水中的悬浮而方便鱼虾食用。3.4 润滑性 磷脂具有很好的润滑性，可减少饲料在挤压成型时的损耗，减少饲料对设备的磨损，提高制粒产量和颗粒质量。同时也减少了制粒过程中能量的消耗，并能使产品温度的升高减至最小值，因此这种颗粒能迅速冷却下来，霉变的危险也因之减少，这对袋装产品尤为重要。3.5 脂质体包埋剂 利用磷脂双层膜的特性，可制成包埋各种水溶性和脂溶性物质的脂质体。因此，目前加工者利用磷脂的这一特性，将饲料包埋起来制成微粒饲料，专供饲喂开食期的鱼苗、甲壳类和贝类幼体。经过脂质体包埋的饲料颗粒能够悬浮于水中并保持其稳定性，而且很容易为鱼虾类等幼苗所吞食，饲料中的营养物质又很容易被消化吸收。4磷脂在水产养殖中的应用4.1 抗应激作用 Kanazawa（1997）研究发现，投喂大豆磷脂可提高真鲷幼鱼和斑纹鳎对水温、盐度、低溶解氧及暴露在空气中的耐受性，并提高幼苗的存活率。Kelly A M等（1999）在水温为20时给条纹鲈，白鲈及其杂种鲈投喂天然饵料(含EPA和DHA)和配合饵料(不含磷脂)以比较其耐寒性。将水温下降10后，投喂配合饵料组的死亡率为5090，而投喂天然饵料的鱼未发现死亡，这是由于天然饵料中不饱和脂肪酸的含量比配合饵料高13，说明天然饵料中高含量的不饱和脂肪酸可以提高鱼的耐寒性。Dhert P等（1999）以磷脂作为大菱鲆仔鱼的开口饵料并不影响大菱鲆仔鱼抗盐的应激性。当大菱鲆仔鱼生长到第20天后，用磷脂饵料完全代替卤虫会导致严重抗应激问题。比利时水产养殖研究所发现，投喂含磷脂胆碱1.5的饲料日本对虾的生长表现良好且抗紧张；饲料中添加6.5的脱脂大豆磷脂效果与之相似。 4.2 降低鱼类畸形发生率 日本金泽等人报道，在真鲷、石鲷、比目鱼、香鱼等的鱼苗养殖中给鱼苗饲喂专门的轮虫类等生物饲料，结果发生畸形率和憋死等现象，特别是香鱼，食用这种饲料后的畸形率，尤其是体测弯率高达1880。为此，Kanazawa等（1981）做了实验发现，轮虫类生物饵料中添加蛋黄磷脂或大豆磷脂，则香鱼体测弯曲的发生率可减至05。刘雨田(2000)文中提到，比利时水产研究所给日本对虾幼体投喂添加1、4磷脂胆碱的微粒饲料，试验表明虾幼体饲喂添加3磷脂胆碱的饲料时的变态率为76，显著高于饲喂商品料的幼虾（41）和饲喂对照实验的幼虾(48%)。4.3 对水产动物生长和存活率的影响 刘镜恪等（1995）研究发现，用添加5大豆磷脂的精饵料喂养真鲷仔鱼、稚鱼在体重、体长、存活率方面均优于对照组。郭森（1998）试验表明，在尼罗罗非鱼饵料中添加2的改良大豆磷脂，试验组比对照组的增重率提高43、饲料系数降低31.4、蛋白有效率提高31.3、日增重提高66.1。Rumsey等（1990）在虹鳟饲养试验中发现磷脂作为生长促进剂对处于开食阶段或快速生长的鱼苗是有效的。美国加利福尼亚大学研究人员对平均体重1.5g的鲑鱼进行投喂实验发现，投喂不添加大豆磷脂和胆碱饲料的鱼生长差，饲料添加大豆磷脂和胆碱鱼生长最好。还发现卵磷脂可以完全代替胆碱，且卵磷脂对蛋白质和能量的消化有益。Poston(1990)试验结果表明：大西洋鲑鱼饲料中添加大豆磷脂和胆碱的试验组比对照组提高增重50，添加4或8%的大豆磷脂可明显降低饵料系数。在真鲷鱼饲料中添加2.2的大豆磷脂和0.3的胆碱对鱼的生长、成活率都有明显地提高，并降低饵料系数。薛永瑞（1989）在鲤鱼饵料中添加2改良性大豆磷脂，与对照组比，可提高产量30.7，降低饵料系数0.21。 饲料中磷脂能促进甲壳动物对胆固醇的利用，提高甲壳动物的生长和成活率。Teshima等（1986）研究结果表明：饲料中磷脂（如大豆磷脂）对胆固醇在对虾体内（尤其是从肝胰脏到谢淋巴）的代谢有促进作用。日本Kanagana等人（1985）发现:饲喂1大豆磷脂可以明显的提高日本对虾的生长和成活率。Pascual(1986)证明了斑节对虾饲料中添加大豆磷脂可以明显地提高对虾生长速度和降低死亡率。赵飞虹等（1992）研究表明，对虾饲料中添加大豆磷脂可促进对虾的生长，提高饲料效率和成活率；同时也促进饲料中蛋白质的消化，提高利用率。杜琦（1996）试验结果表明：添加3大豆磷脂能使长毛对虾的日增长率达到1.77以上，日增重率达到5.51%以上，饵料系数降至1.96以下，饲养效果良好。 据新加坡国立大学研究表明：在母蟹日粮中添加1脱油磷脂可显著提高蟹卵孵化率及幼蟹成活率，而在人工养殖大闸蟹的早期日粮中添加足量的卵磷脂，对顺利脱壳起到关键性的作用。汪留全等(2004)给河蟹幼体分别投喂2%和4%大豆磷脂时发现,增重率和成活率随着磷脂水平的升高而提高,增重率分别为41.7% 和45.04%,成活率分别为75.0% 和8.33%。4.4 对甲壳类动物脱壳的影响 磷脂对于甲壳类动物是很重要的脂类，它能将饵料中的脂质乳化，使之易消化吸收收，对细胞膜形成有促进作用。虾在不同生长期对磷脂的需要量不同，幼年虾不能合成足够的磷脂供生长和代谢需要，它对磷脂的需要量较高。日本科学家指出,日粮中含0.5%-1%d磷脂对幼虾的生长和成活是必不可少的。Abramo等（1981）研究证明,在对虾的饵料中绝对需要卵磷脂以确保它在脱壳期间的生存。汪留全等(2004)试验结果表明,磷脂水平在4%时,试验河蟹幼体的脱壳率为最高(1.600.30)%,其增重率也为最高(45.0414.17)。由于河蟹的生长过程是伴随着幼体的蜕皮或幼蟹的脱壳而进行的,所以脱壳高增重也高。4.5 预防脂肪肝 鱼类“营养性脂肪肝”是现代养殖业中出现的营养性疾病，严重的影响鱼的生长、肉质和抗病能力。饲料中营养素失衡和抗脂肪肝物质的缺乏是主要原因。 在正常情况下肝脏是以载脂蛋白的形式不断地向肝外转运脂肪的，磷脂是合成载脂蛋白所必需的物质。如果肝内脂肪不能运出，积聚于肝细胞中，导致脂肪肝发生。肝内大量脂肪的堆积，导致肝细胞破坏，结缔组织增生，肝功能减退。 据Lucas Meyer报道，饲喂大豆磷脂饲料，可增加载脂蛋白的脂肪运输能力，减轻脂肪沉积，而防治脂肪肝，保护肝脏。曹俊明等（1997）对草鱼的研究表明，当饲料中添加5的大豆磷脂时，52天后草鱼肝脏胰脏脂肪含量大幅度降低。4.6 改善体脂构成 冯玉梅（2003）大豆磷脂具有很好的乳化性和分散性，它能将进入动物小肠内的脂肪进一步分散，增大脂肪与肠粘膜的接触面积，增加吸收机会，从而提高脂肪的吸收和利用。曹俊明（1997）用5的磷脂饲料喂草鱼，52d后肝脏胰脏脂肪酸组成发生变化，廿碳五烯酸（EPA）、廿碳六烯酸（DHA）含量显著升高。在其它鱼类如鲤鱼、真鲷鱼、高首鲟鱼等体脂构成中也有类似效果，表明大豆磷脂对于提高水产品质量有促进作用。 4.7 其它作用 用添加5玉米油、大豆油、鳕肝油/玉米油（1：1）的饵料投喂尼罗罗非鱼亲鱼时，随饵料中脂质添加量的增加，产卵的尼罗罗非鱼亲鱼数、产卵率、平均每尾亲鱼产鱼苗数和鱼苗总数均有相应的增加，投喂大豆油时繁殖性能最好。亚油酸和亚麻酸为鲑科鱼类所必需的，并能刺激它们的生长。这些物质的缺乏会导致鱼色素在1624周后完全丧失。而大豆磷脂富含有胆碱、肌醇和亚油酸，饲料中添加大豆磷脂可以消除这种变化。Dhert P（1999）以磷脂饵料作为大菱鲆仔鱼的开口饵料并不影响大菱鲆仔鱼的色素。但当大菱鲆仔鱼生长到第20天后，用磷脂饵料完全取代卤虫会导致严重的色素问题。大豆磷脂饲料中的磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰肌醇(PI)作为乳化剂，可增加脂肪的水解，并改善鳟鱼呵鲑鱼对胡萝卜素的吸收效果，提高小鱼存活率。5大豆磷脂的质量与添加量 磷脂作为饲料添加剂的质量标准一般为：水分小于22，丙酮不溶物大于45，乙醚不溶物小于4，PH值小于5.5。 脂在水产饲料中的添加量应根据磷脂的品种、浓度与其它营养素的关系，以及不同水产动物和不同年龄阶段等情况来灵活确定。一般认为用于淡水鱼的添加量在5为宜，用于对虾的添加量在5.5为宜。6结语 国内外的研究结果表明，磷脂作为一种特殊营养添加剂和饲料加工助剂，用作水产饲料添加剂和用于水产饲料加工，无论从营养价值还是从经济价值来说都是可行的。此外，我国是一个大豆生产国，拥有丰富的大豆磷脂资源，且大豆磷脂是大豆炼油过程中的副产品，价格便宜。但由于大豆磷脂或改性大豆磷脂产品过于粘稠，给饵料加工带来困难，所以大多数饲料厂不愿在水产饵料中添加磷脂。而脱油（粉状）磷脂产品在减少饵料加工困难和生理作用方面具有明显优势，但由于价格昂贵未能得到广泛应用，只用于某些特种饲料的加工。后发现经载体化的磷脂产品（磷脂预混料）具有良好的添加效果，且价格适中，因此受到广大饲料加工者的青睐，是一种具有发展潜力的饲用磷脂产品。并且磷脂是一种脂类物质，它可以节约蛋白质间接导致鱼体降低氮的排放量，改善水质。参考文献1 Kanazawa.Effects of docosahexaenoic acid and phospholipids on stress tolerance of fishJ.Aquac,1997,155(40):1291342 Kelly A M,Kohler C C. Cold tolerance and fatty acid composition of striped bass,white bass,and their hybridsN Amer J Aquac,1999,61(4):2782853 Dhert P,Felix MG, Van pyokenghem K. Cofeeding of phospholipids to turbot Scophthal