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98年6月(第204期)

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利用飼糧改善牛羊乳脂肪酸組成之研究


畜產試驗所 李春芳 ․ 范耕榛 ˙ 蕭宗法

一. 前言

牛羊乳是人類營養的重要來源之一,乳中所含蛋白質、鈣與乳糖等,在人體都非常容易吸收利用,飲用乳汁可以預防如骨質疏鬆等症狀;但牛羊乳脂所含胞和肪酸過高的問題則有待探討與改善。美國威斯康辛州 Milk Marketing 委員會 提出理想牛乳脂肪酸組成的建議,為飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸的比例分別為 8 % 、 82 % 及低於 10 % ,而一般牛乳脂肪酸組成約略分別為 7 0 % 、 25 % 及 5 % ,實際與理想值之間的差距甚大。

牛乳脂肪酸並非都不利於人體健康,研究結果明確顯示很多乳中脂肪酸具有促進人體健康之功能,例如雖然 C1 2 : 0 、 C1 4 : 0 與 C1 6 : 0 脂肪酸與人類高膽固醇有關,但 C1 8 : 0 與 C1 8 : 1 則 可以有效降低膽固醇。乳中共軛亞麻油酸 (conjugated linoleic acid, CLA, C18:2) 、神經鞘磷脂 (sphingomyelin) 、丁酸 (butyric acid) 、醚脂 (ether lipids) 、 β- 葫蘿蔔素 (β-carotene) 、維生素 A 與維生素 D 都有抗癌效果, 2008 年最新報告指出,牛乳中天然存在的反式脂肪酸 vaccenic acid (C1 8 : 1,trans11) 可以明顯降低老鼠膽固醇及 LDL 量,推翻近年大家對反式脂肪酸的負面認知。

CLA 的抗癌效果已經在老鼠研究及細胞株培養實驗中證實,即使只添加到飼糧的 0.1 % ,已可抑制老鼠的乳房腫瘤,其他效果尚包括抗肥胖、抗糖尿病、抗心臟血管疾病與調整免疫功能等。反芻動物的乳與肉是自然界中 CLA 最豐富的來源,牛隻採食多量新鮮牧草是提高 CLA 最有效也最經濟的方法,餵飼油脂或油粕如向日葵油、菜籽粕與大豆油等也有明顯增加的效果。 CLA 是一群 C1 8 : 2 的異構物總稱,曾經分析出來的 CLA 多達 12 種,其中約占 85 % 的 rumenic acid (cis9,trans11) 有抗癌效果,另外約占 4 % 的 trans10,cis12 CLA 會抑制脂肪合成,即影響自體合成脂肪酸的過程,其作用機制可能在於降低與乳脂合成相關酵素的基因表現。

二. 牛乳脂肪酸的改善

芝麻粕是芝麻經壓搾製油後的副產物,約含有 15 % 以上的粗脂肪;全脂大豆粉則約含有 20 % 粗脂肪 ( 乾基 ) 。將 18 頭荷蘭泌乳牛分成 3 組,分別餵飼玉米 - 大豆粕基礎飼糧 ( 對照組 ) 、添加 10 % ( 乾基 ) 全脂大豆粉飼糧或添加 10 % 芝麻粕飼糧(如圖 1 )。飼養結果得知,添加全脂大豆粉或芝麻粕不影響牛隻的採食量、 4 % 乳脂校正乳量及乳成分,所有參試牛群的校正乳量、生乳乳脂率與乳蛋白質率平均分別為 22.8 kg/ 頭 / 天 、 4.17 % 與 3.15 % 。油脂添加的效果表現於牛乳脂肪酸組成的改善,當飼糧含有 10 % 全脂大豆或芝麻粕時,牛乳中飽和脂肪酸 C 4 : 0 到 C1 6 : 0 的 比例非常一致的顯著下降;相對的,不飽和脂肪酸 C1 8 : 1 、 C1 8 : 2 與 C1 8 : 3 比例則一致的上升, C1 8 : 0 濃度 也顯著上升,使得 3 組牛乳的飽和與不飽和脂肪酸比值自對照組的 2.85 分別有效的降低到 2.14 與 1.98 ;添加全脂大豆粉及芝麻粕等 2 種含油脂之飼糧也有效增加牛乳中 CLA 的合成,兩種飼糧分別使乳中 CLA 含量較對照組 (0.82 % ) 增加了 178 % 與 157 % 。試驗結果顯示,泌乳牛飼糧使用 10 % 的全脂大豆粉或芝麻粕,可以有效改善牛乳脂肪酸組成,因而再提升牛乳營養價值。

三. 羊乳脂肪酸的改善

為強化羊乳脂肪酸組成,選擇 3 種各具不同脂肪酸特性的油脂進行餵飼試驗。大豆油總脂肪酸中有 55.3 % 的 C1 8 : 2 ;魚油則有特高的 DHA (C2 2 : 6) 含量,占總脂肪酸的 21.5 % , DHA 為大家熟悉的重要脂肪酸;由消費者飲食調查報告指出, 目前飲食中脂肪酸 n6 與 n3 比例接 近 10 : 1 ,與推薦的 6 : 1 頗有差距,建議增加採食 n-3 脂肪酸 以改善健康,亞麻籽油是目前高 n-3 脂肪酸的代表, C1 8 : 3 含量達總脂肪酸的 60.7 % 。

在泌乳山羊飼糧中分別添加 0 % ( 對照組 ) 、 3 % 大豆油、 3 % 魚油或 3 % 亞麻籽油,探討對羊乳脂肪酸組成改善的可能性。將阿爾拜因與撒能泌乳羊 21 頭分成 4 組個別飼養(如圖 2 )。試驗結果顯示, 3 種不同組成油脂的添加不影響羊群採食量與乳量表現,但會影響羊乳脂肪的合成,而且魚油的影響方式與另外兩種不同。添加魚油會降低乳脂率,而大豆油與亞麻籽油則促進乳脂合成, 4 組乳脂率依序分別為 3.34 % (100 % ) 、 3.71 % (111 % ) 、 3.00 % (90 % ) 與 3.57 % (107 % ) ;在羊乳脂肪酸部分,與對照組比較, 3 種油脂的添加可以有效降低羊乳飽和脂肪酸比例 6 % (69.6 % vs. 65.5 % ) 、增加多不飽和脂肪酸 60 % (4.18 % vs. 6.72 % ) 與增加 268 % 的 CLA (1.39 % vs. 3.73 % ) ;大豆油與亞麻籽油可以有效提高單不飽和脂肪酸 11.8 % (26.2 % vs. 29.3 % ) ;魚油與亞麻籽油可以有效提高羊乳中的 n-3 脂肪酸的比例 (n6/n3, 6.20 vs. 2.35) ,因此添加油脂對整體脂肪酸的改善是有幫助的。

四. 未來展望

牛羊乳脂肪酸組成之改善研究工作方興未艾。畜試所近幾年的研究結果顯示,經由餵飼油脂確實可以改善牛羊乳的脂肪酸組成,如降低飽和度、增加單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸比例及增加功能性脂肪酸 CLA 等,但其改善的幅度似乎還不夠大。由於瘤胃微生物非常活躍的氫化作用,飼糧不飽和脂肪酸會被飽和,如牛羊飼糧使用的牧草、穀類精料與副產物的脂肪酸以 C1 8 : 1 、 C1 8 : 2 與 C1 8 : 3 為主,但在牛羊乳中卻呈現 C1 8 : 0 與 C1 8 : 1 為主;同樣的,飼糧中有特色的脂肪酸轉入牛羊乳中的效率也十分低,如本試驗羊隻餵飼含 21.5 % DHA 魚油後,其 DHA 轉入羊乳的機率僅 3.8 % ,因此欲將功能性脂肪酸經由餵飼方法轉入乳中的作法並不可行。如何突破此項脂肪代謝機制上的瓶頸,是未來研究工作的重點,油脂的過瘤胃保護處理是一可行方向,脂肪消化吸收過程中相關酵素或基因的抑制,也是目前嘗試中的研究方向。

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