第五章脂类ppt课件

第五章 脂类 “猪坚强”为什么能够在汶川大地震中存活 下来？ “脂肪使我变坚强” 300斤肥猪被埋地震废墟36天后获救 只剩100斤 猪坚强的经验总结：地震前我是胖子，我熬啊 熬，终于熬成了“猪坚强”。 1.脂类的概念、种类、特点及其营养作用 2.必需脂肪酸和共轭亚油酸的概念和作用 3.单胃和反刍动物对脂肪消化吸收代谢异同 学习目标 第一节 脂类的概念、分类与作用 第二节 脂肪的消化、吸收与代谢 第三节 必需脂肪酸和共扼亚油酸 第一节 脂类的概念、分类与作用 一、脂类的概念和分类 脂类：中性脂肪和类脂的总称，是一类不溶于水 而溶于有机溶剂，如乙醚、苯、氯仿的物质。 中性脂肪： 甘油三酯=1甘油+3脂肪酸 类脂：除了中性脂肪以外的所有脂类。 习惯分类 可皂化和非皂化脂类 (是否与碱发生皂化反应 ) 碱水解（皂化）过程 脂肪酶催化的水解反应 脂肪的自动氧化反应 （二）氧化与酸败 脂肪的微生物氧化反应 脂肪的氢化或卤化反应：脂肪中不饱和脂肪酸的双 键接受氢离子或卤素离子（如溴、碘等）而转化 成饱和脂肪酸的过程。 CH2 （CH2)7 CH CH （CH2)7 C00H + H H CH3 （CH2)16 C00H 油酸硬脂酸 （三）氢化和卤化作用 皂化价：常将完全皂化1g油脂所消耗的氢氧化钾 毫克数称为皂化价。评估油脂的质量和计算油脂 的相对分子量。 碘价：完全氢化100g油脂所需碘的克数。通常用 碘价来反映油脂的不饱和程度。 （四）油脂质量评价指标 表5-2 几种脂肪的物理和化学常数 脂肪种类类熔点 皂化价碘价 牛油 401962003540 黄油 37382101302638 椰子油 2427253262610 玉米油 -14187193111128 棉籽油 511194196103111 猪油 46491952034767 亚亚麻油 -17188195175202 花生油 -8121861948898 大豆油 -14189194122134 葵花油 -17188193129136 （一）脂肪的作用 2贮备能量 3提供必需脂肪酸 4协助脂溶性物质的吸收 5维持体温、防护作用及提供代谢水 6调节脂肪组织的内分泌功能 7其他作用 1提供能量 三、简单脂类的营养作用 （一）脂肪的作用 1提供能量 含能高。 代谢损失少，有较低的热增耗(见表3-4)。 较高的消化率(见表5-3) 。 表3-4 不同品种动物饲喂不同饲粮或营养成分的热增耗 表53 肉鸡对不同来源脂肪的消化率（单位%） 3-4周龄龄8周龄龄 豆油9696 玉米油9495 牛油7076 脂类的额外能量效应：饲粮添加一定水平的油脂替 代等能值的碳水化合物和蛋白质，能提高饲粮代谢 能，使消化过程中热增耗降低，使饲粮的净能增加 ，这种效应称为脂肪的额外能量效应或脂肪的增效 作用。 例题：牛油的代谢能含量是29.04MJ/kg，大豆油的代谢 能含量是35.40MJ/kg，试求由50%大豆油和50%牛油构成 的混合油代谢能含量是多少？ 植物脂肪促进动物脂肪乳化： 动物脂肪与植物油混合使用，可以提高动物脂 肪的有效能值，并且以植物油与动物脂肪的比例为 1:1效果较好。 动物贮存能量的主要形式：脂肪组织中脂肪含 量可达97%。糖原含水量很高，相同质量脂肪贮 存能量能力是糖原的6倍。动物体内糖原含量仅 为1%左右。 当饲粮中的能量不能满足动物的需要时，则体 内贮存的脂肪即可提供能量。 褐色脂肪组织：幼龄动物的一种特殊贮能方式 。幼龄动物调节体温的能力较差，在寒冷的环 境中，通过非颤抖消耗褐色脂肪组织的能量产 热，以维持体温。 2贮备能量 动物对脂肪的需要并不是必需的，但脂肪提供 的一些脂肪酸是动物必需的。 植物来源的脂肪酸有300多种，有三种脂肪酸动 物体不能合成或合成量不足，必须由饲粮中的 脂肪提供。 亚油酸、亚麻油酸和花生四烯酸具有重要的生 理作用(见本章第三节)。 3提供必需脂肪酸 脂肪作为溶剂可协助脂溶性维生素（A，D，E，K ）以及其它脂溶性物质的消化吸收。 无脂饲粮会产生脂溶性维生素缺乏症。 同时饲喂芜青、南瓜、紫云英、胡萝卜等含天然 色素饲料和脂肪，容易导致“草黄膘”。 4协助脂溶性物质的吸收 5维持体温、防护作 用及提供代谢水 皮下脂肪：抵抗微生物的侵袭，冬季保温御寒。 幼龄动物、冬眠动物和寒带动物体内特殊的褐色脂肪组 织氧化所产生的能量都以热量形式释放出来，用于维持 体温。 内脏器官周围的脂肪垫缓冲外力冲击；禽类尾脂腺中脂 肪防水。 代谢水的重要来源，每克脂肪氧化可产生1g的代谢水， 而每克蛋白质产生0.42g的代谢水，每克碳水化合物产 生0.6g代谢水。 脂肪组织还是重要的内分泌 组织。 其分泌的一些激素或细胞因 子（如瘦素、脂联素等）可 通过自分泌、旁分泌途径和 血液循环影响脑、肝脏和肌 肉等器官的功能。 瘦素是一种作用广泛的细胞 因子，具有调节机体的能量 代谢及平衡、脂肪的积累以 及免疫等功能。 6调节脂肪组织的内分泌功能 GHRH NPY SRIF GH Leptin 脂肪组织 + + + - - + - - + - 在饲料加工中，添加脂肪可降低粉尘，提高颗粒 料质量。 提高饲粮的适口性和采食量。 7其他作用 （二）蜡质的作用 1蜡质的保护作用 2蜡质的消化特性 植物叶片蜡质的疏水性降低了水损失，有保水作用 。 家禽羽毛和动物被毛上覆盖蜡质具有一定的抗湿作用。 化妆品能否利用蜡质保湿？ 植物角质层中蜡质很难分解，动物利用率低，无营 养价值。使粗脂肪的含量“虚高”，并且降低脂肪的 消化和利用。 蜡染的秘诀：蜡质难以分解 （一）磷脂类的作用 1磷酸甘油脂 2醚磷脂 四、复合脂类的营养作用 （二）鞘脂类的作用 1鞘磷脂 2脑苷脂 具有很强的表面活性，在构成生物膜中起重要作 用，特别是在神经组织中起到保护神经细胞的作用 。 存在于神经元表面，是一种髓鞘成分，调节多种神 经过程。 （三）脂蛋白 脂肪在血液中有赖于蛋白的携带与结合。 脂肪与蛋白的结合即脂蛋白。 （三）脂蛋白 2极低密度脂蛋白（very low density lipoprotein, VLDL） 1乳糜微粒（chylomicron ，CM ） 主要含有外源性甘油三酯，是运输外源性甘油三酯及胆 固醇的主要形式。正常人血浆中的乳糜微粒空腹12小时后就 被完全清除，不是动脉粥样硬化（冠心病）的主要危险因素 ，但容易诱发胰腺炎。 运输内源性甘油三酯的主要形式。正常人VLDL大部分代 谢变成低密度脂蛋白。VLDL携带胆固醇数量相对较少，且颗 粒相对较大，不易透过血管内膜，因此正常情况下没有致动 脉硬化作用，但是代谢产生的中密度脂蛋白具有致动脉硬化 作用。 （三）脂蛋白 3低密度脂蛋白（low density lipoprotein, LDL）坏胆固醇 4高密度脂蛋白（high density lipoprotein, HDL）好胆固醇 富含胆固醇的脂蛋白。目前认为血浆中LDL的来源有两条 途径：主要途径是由VLDL异化代谢转变而来；次要途径 是肝合成后直接分泌到血液中。低密度脂蛋白胆固醇是和动 脉粥样硬化的发生率成反比。 富含磷脂质，运载周围组织中的胆固醇，再转化为胆汁酸 或直接通过胆汁从肠道排出。HDL胆固醇含量与动脉管腔狭窄程 度呈显著的负相关。俗称“血管清道夫”，是一种动脉粥样硬 化的预防因子，是冠心病的保护因子。 （三）糖脂类 1组成脑和神经纤维细胞膜的成分 2信息传递的载体和受体 主要存在于脑和神经纤维中，是构成细胞膜类 脂层的重要物质。 可能在神经细胞膜传递信息的活动中起着 载体和受体作用。 （一）类固醇: 环戊烷多氢菲类化合物 1固醇的作用 2胆汁酸 3类固醇激素 （二）类胡萝卜素和脂溶性维生素 植物和细菌中麦角固醇与VD2; 动物中胆固醇和7-脱氢胆固醇与VD3。 雌激素、雄激素、孕酮、皮质醇、醛固酮和皮质 激素。 见第八章维生素见第八章维生素 五、非皂化脂类的营养作用 第二节 脂肪的消化、吸收与代谢 脂类到达十二指肠后，在肠蠕动的作用下与胆汁混合并 乳化形成水包油滴。 一、单胃动物对脂肪的消化吸收 小肠脂类消化 胰脂肪酶在辅脂酶（将前者吸附到水界面上）协助下 将甘油三酯水解为二酰甘油和单酰甘油 长链脂肪酸和2-甘油一酯以混合微粒到达小肠黏膜细胞被 吸收，随后在黏膜细胞中转化为甘油三酯、磷脂、胆固醇酯及 少量胆固醇，再与黏膜细胞内合成的载脂蛋白一起形成能溶于 水的乳糜微粒。 肠上皮细胞的脂类转运 胸导管 淋巴系统 中央乳糜管 富含甘油三酯的乳糜 微粒 吸收 甘油 门静脉乳糜管 十二指肠下段和空肠的小肠黏 膜细胞 乳糜微粒 长链脂肪酸和2-甘油一酯在黏膜细胞中转化为甘油三酯、磷脂 、胆固醇酯及少量胆固醇，并与载脂蛋白结合形成乳糜微粒， 然后经胞饮的逆过程逸出黏膜细胞。 2-甘油一酯溶血磷脂胆固醇 胆固醇酯酶磷脂酶A2胰脂肪酶 饲粮脂肪 甘油三酯磷脂胆固醇酯 游离脂肪酸 短、中链脂肪酸长链脂肪酸 淋巴系统 血液循环 图5-3 单胃动物饲粮脂肪的消化、吸收过程 （一）脂肪的消化 脂类在瘤胃的消化特点是： 不饱和脂肪酸氢化变成饱和脂肪酸。 微生物合成支链和奇数碳原子脂肪酸增 甘油被转化为挥发性脂肪酸。 少量不饱和脂肪酸发生异构变化。 1脂类在瘤胃中的消化 二、反刍动物对脂肪的消化、吸收 氢化 小肠 半乳糖酯 酶 磷脂酶 脂酶 甘油溶血磷脂 半乳糖 合成 游 离 脂 肪 酸 饱和脂肪 酸 不饱和脂 肪酸 挥发性脂 肪酸 脂肪 甘油三酯 磷脂 半乳糖脂 饲粮脂肪 图5-4 饲粮脂肪在反刍动物瘤胃中的消化大致过程 2. 脂肪在小肠中的消化 从瘤胃中进入十二指肠的脂类脂类是由微生物合成的脂类 、少量瘤胃中未消化的饲料脂类和吸附在饲料颗粒表面的 脂肪酸组成。 甘油在瘤胃中被降解成了挥发性脂肪酸，在反刍动物十二 指肠中几乎不存在甘油一酯。 乳化形成的混合微粒由溶血磷脂、脂肪酸和胆酸构成。 短链脂肪酸（小于14个碳原子）不结合到混合微粒中，可 以直接被肠壁吸收。 瘤胃壁吸收短链脂肪酸 空肠前段吸收混合微粒中的长链脂肪酸 空肠中、后段主要吸收混合微粒中的其他脂肪 酸。 （二）消化产物的吸收 三、脂类的转运和代谢 p脂蛋白复合体：蛋白质、磷脂、胆固醇酯、胆固醇和 甘油三酯组成。 p分成四类： 乳糜微粒(CM)：甘油三酯多，密度低 极低密度脂蛋白（VLDL）:含甘油三酯50-65% 低密度脂蛋白（LDL）:2/3为胆固醇酯，又称-脂蛋白 高密度脂蛋白（HDL）:含磷脂多 (一) 脂类的转运 食物脂肪(外源) 合成脂肪(内源) CM CMVLDL FFA 动员FFA (二) 脂类代谢 外周组织 VLDL LDL（胆固醇） HDL 肝脏合 成 小肠合 成 心脏 VLDL 门静脉 HDL（胆固醇） HDL（胆固醇） LDL（胆固醇） （三）脂肪的氧化供能 脂肪 脂肪 细胞 甘油 血液 游离脂肪酸 肝-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 葡萄糖或糖原 丙 酮 酸 三羧循环 脂酰辅酶A 组织中 胞液中 血液 线粒体中 乙酰辅酶A -氧化 三羧酸循环 贮存在动物体内的脂肪经脂肪酶的动员而分解供能，分解 成甘油和脂肪酸。 1 mol甘油彻底氧化分解净生成2022molATP。 饲料来源的脂肪酸和内源代谢提供的脂肪酸，在细胞内分 解的主要途径为-氧化。 偶数碳原子脂肪酸经过连续-氧化降解生成多个乙酰CoA ，同时生成NADH和FADH2，产生大量的ATP，例如1mol棕榈 酸(16碳饱和脂肪酸)彻底分解净生成129mol ATP。 按每mol ATP储存能量33.47kJ计算，棕榈酸在体内-氧 化供能的效率约为44%。 表55 不同脂肪来源有效能含量（MJ/kg） 猪家禽反刍动物 DEME维持NEm增重NEg泌乳NEl 鱼油35.4635.35- 牛油33.4732.55- 猪油34.6638.12- 大豆油36.6135.02- 玉米油36.6340.42- 脂肪酸钙皂27.2425.0220.0013.7719.58 部分氢化牛 脂 16.9515.5612.438.5412.18 植物油32.2229.5823.6416.2822.93 (四)酮体的生成 u 酮体: 脂肪酸在肝脏中氧化不完全，经常出现脂肪酸氧化的中间产 物，即乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮，同称为酮体。 u 酮体可以通过乙酰辅酶A途径进入三羧酸循环。 u 肝中产生的酮体多于肝外组织的消耗，超过了肝外组织所能利用 的限度，因而在体内堆积，引起酮病。 乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮肝 脏 肝外组织 乙酰辅酶A 三羧酸循环 乙酰乙酸、-羟丁酸和丙酮 （五）饲料脂肪在动物体内的沉积 1.单胃动物 n 脂肪酸不经过任何改变直接沉积在脂肪组织中。所以 猪鸡肉中脂肪性质与饲料脂肪性质直接相关 。 n 蚕蛹粉、全脂米糠等不饱和脂肪酸含量多原料用量 大，造成“软脂病”。 n 利用这一特性生产PUFA鸡蛋。 （五）饲料脂肪在动物体内的沉积 2.反刍动物 饲料来源脂肪瘤胃中降解后，不饱和脂肪酸 经过氢化变成饱和脂肪酸。 微生物合成的脂肪酸中也都是饱和脂肪酸。 体脂饱和程度高，硬，熔点高。 表5- 4 饲料脂肪或脂肪酸用于动物体成分沉积的效率 脂肪或脂肪酸GE（MJ/kg） NEg (MJ/kg)用于增重的效率% 脂肪酸钙皂31.113.844.3 部分氢化牛脂39.18.521.8 植物油39.316.341.4 乙酸丙酸丁酸 =751510 33.449.91 29.6 乙酸丙酸丁酸 =652510 34.338.32 24.2 乙酸丙酸丁酸 =553510 34.8311.57 33.2 乙酸丙酸丁酸 =454510 39.7611.83 29.8 （六）脂肪代谢的调节 p通过调节 作用于体内甘油三酯水解或酯化过程 的各种因素，如酶、营养水平和激素等来调节脂肪 的代谢。 第三节 必需脂肪酸和共扼亚油酸 （一）不饱和脂肪酸概念和分类 不饱和脂肪酸是指脂肪酸碳氢链骨架中含有一 个或几个双键的脂肪酸。 单不饱脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA ） 多不饱脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA） 一、必需脂肪酸与不饱和脂肪酸 （二）不饱和脂肪酸的命名方法 二十碳四烯酸表示为8，11，14，17C20，C20：4n-3， C20：4 -3 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH 编号系统 6 5 4 3 2 1 n或编号系统 1 2 3 4 5 6 二十碳五烯酸（20:5-3 ,eicosapentaenoic acid/EPA） 二十二碳六烯酸（22：6-3 ,docosahexaenoic acid/DHA） 共轭亚油酸（conjugated linoleic acid， CLA） 表5-6 在植物和动物组织中存在的脂肪酸种类 脂肪酸碳原子数双键数缩写（简称） 丁酸40C4:0 己酸60C6:0 辛酸80C8:0 癸酸100C10:0 十二碳酸120C12:0 十四碳酸140C14:0 十六碳酸160C16:0 十六碳一烯酸161C16:1 十八碳酸180C18:0 十八碳一烯酸181C18:1 十八碳二烯酸182C18:2 十八碳三烯酸183C18:3 二十碳酸200C20:0 二十碳四烯酸204C20:4 二十四碳酸240C24:0 表5-7 几种不饱和脂肪酸双键的位置 脂肪酸双键的位置前体物 棕榈酸9 油酸9硬脂酸 亚油酸9，12无 亚麻酸9，12，15无 花生四烯酸5，8，11，14亚油酸 常用食用油脂中主要脂肪酸的组成 食用油脂 饱和 脂肪酸 不饱和脂肪酸 油酸（C18：1）亚油酸（C18：2）亚麻酸（C18：3 ） 橄榄榄油10837 菜子油1320169 花生油1941380.4 茶油1079101 豆油1622527 绵绵子油2425440.4 芝麻油1538460.3 棕榈榈油424412 米糠油2043333 猪油43449 牛油622921 羊油573332 黄油563241.3 （三）必需脂肪酸（essential fatty acids，EFA） 必需脂肪酸是指体内不能合成，必需由饲粮供 给，在体内具有明确的生理作用，对机体正常 生长发育和健康不可缺少的多不饱和脂肪酸。 亚 油 酸 CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH -亚麻油酸 CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH 花生四烯酸 CH3(CH2)3(CH2CH=CH)4(CH2)3COOH 主要有三种 （一）必需脂肪酸的营养和生理作用 1作为生物膜的构成物质，维持其正常流动性 2. 合成前列腺素：包括凝血恶烷、环前列腺素和 白三烯等 3. 调节胆固醇代谢:胆固醇必须与必需脂肪酸结合 后正常转运 前列腺素在局部调控细胞代谢中重要作用：促 进血管收缩、调节血压、调节血液凝集、促进排卵 和分娩、促进一些激素的合成与分泌、保护胃肠道 细胞和抑制体液与细胞免疫等。 二、必需脂肪酸的营养作用 （二）必需脂肪酸的缺乏 p 造成细胞膜和一些细胞器膜的损伤，使生物膜的 通透性增大 p 影响前列腺素的合成 p影响胆固醇代谢和转运 胆固醇与其它一些饱和脂肪酸结合形成难溶性胆固醇脂， 从而影响胆固醇正常转运，导致代谢异常。 主要表现为：生长缓慢、细菌感染的机会增多、毛细血 管变脆弱、皮肤损伤角质化、水的渗透性增加、视力降 低和免疫力下降。 表现为：不育，肾损伤，高血压，血尿，心肌收缩能 力下降，肝脏和心脏中的ATP合成减少，氮沉积能力降低 ，导致繁殖期和哺乳期出现皮肤鳞屑和生长不正常，长 期下去会导致死亡。 （三）动物对必需脂肪酸的需要 1. 蛋鸡饲粮中亚油酸的含量应为0.8； 2. 生长猪饲粮中亚油酸的含量为0.1； 3. 体重30kg以下猪，亚油酸需要量为能量3%，花生 四烯酸为2%； 4. 3090kg的猪，亚油酸为1.5%, 花生四烯酸为1% 。 5. 幼年反刍动物（小牛、羔羊）饲粮中需要EFA。 6. 成年反刍动物可从青草和饲草中获得EFA，一般 不会产生缺乏症。 共轭亚油酸(conjugated linoleic acids， CLA)是一组亚油酸的异构体，是一类