摘要：裂壶藻是一种高DHA含量的海洋真菌藻类。裂壶藻可为动物提供DHA，发挥DHA在动物机体内的生理功能，促进动物的生长、发育和免疫力的改善，还可促进动物机体内DHA的累计，生产高DHA含量的肉蛋奶产品。文章介绍裂壶藻及其营养价值，论述裂壶藻在水产、家禽和反刍动物生产中的应用研究，对裂壶藻在应用中存在的问题和前景进行论述。
关键词：裂壶藻；DHA；畜牧
DHA是二十二碳六烯酸n-3系多不饱和脂肪酸，其分子式为C22H30O2。DHA含有6个不饱和键，对人类生长和发育有着重要的作用和影响。1978年，Dyerberg等进行流行病学调查，发现爱斯基摩人食用大量的海洋脂质，但其冠心病、心肌梗死和血液栓塞等病的发生率非常低[1]。随后，DHA的研究迅速发展，大量研究支持这一观点。Lopez发现喝富含DHA的牛奶可以降低血液中的胆固醇、LDL和甘油三酯，减少血管平滑肌细胞的增殖，减少动脉粥样硬化和血栓形成[2]。多项研究结果表明，DHA可以有效抑制血栓的形成，降低心血管疾病的发生率[3]。另一个值得关注的原因是DHA已被发现与生命密切相关，在视网膜和大脑的结构膜中发挥重要作用。深海鱼油和藻类是DHA摄入的主要来源。鱼油中DHA胆固醇含量高，有鱼腥味，其DHA的组成和含量，会因鱼的品种、季节、地理等因素发生变化，因此以鱼油为原料的DHA质量不稳定。此外，海鱼还含有大量的有机污染物。鱼油中还含有大量其他饱和脂肪酸和低不饱和脂肪酸，使得DHA的纯化困难，加工工艺复杂，从而增加了DHA的生产成本[4]。通过微藻生产DHA，可以解决鱼油资源短缺和质量不稳定的问题。微藻细胞脂肪酸组成简单，易于分离纯化，纯化后的DHA无鱼腥味，易于添加和食用。微藻具有利用率高、工业化生产规模大的优点，其中裂壶藻是富含DHA的海洋真菌藻类之一。
1裂壶藻营养组成
裂壶藻，又称为裂殖壶菌，隶属真菌门、网粘菌纲、破囊壶菌目、破囊壶菌科的海洋真菌，呈球形单细胞，其直径为7~15μm[5]。裂壶藻属于海洋微藻，其分类应按照真核生物六界分类法，即真核生物域，囊泡藻界，异鞭藻类，双环门。裂壶藻细胞内含有脂类、蛋白和总糖等，其中脂肪含量占细胞干重>50%，其中ω-3不饱和脂肪酸DHA占>20%[6-7]。朱路英等发现，以豆粕水解物为氮源的裂壶藻具有较高的饵料价值，其DHA含量可达14.29%[8]。裂壶藻细胞中90%的油脂以甘油三酯和卵磷脂的形式存在。甘油三酯是一种中性油脂，很容易被人体吸收，卵磷脂对人体非常有益。裂壶藻的脂肪酸包括C16:0、C22:6n-3（DHA）、C20:5n-3（EPA）和C20:4n-6（AA）。此外，裂壶藻细胞中具有其他对动物有益的活性物质，如类胡萝卜素、叶黄素、虾青素、角鲨烯等[9]。目前，裂壶藻的研究开发主要集中在对DHA的开发利用上，而其他研究非常有限。针对大鼠发育及生殖的毒性实验、诱变实验和对猪发育的毒性实验，均未发现裂壶藻具有毒副作用[10]。裂壶藻可通过异养条件下生产，易于实现规模化生产，因此裂壶藻成为一种理想的DHA的饲料资源。
2裂壶藻在畜牧业生产中的应用
目前，在畜牧业生产中，裂壶藻是一种理想的补充DHA的饲料添加剂。将裂壶藻添加到饲料中有两个目的：发挥动物体内DHA的生理功能，促进动物的生长发育；通过在动物体内富集DHA，生产富含DHA的动物产品。
2.1裂壶藻在水产生产中的应用
DHA可提供水产动物有效的必需脂肪酸，而鱼类和甲壳类不能产生自身产生DHA，只能从饲料中获得。其中，饲料中所含的营养对水生动物的存活率、生长率和抗病性有很大影响。裂壶藻可改善水产动物的免疫力。研究发现，在饲料中添加DHA，可显著提高水产动物的耐受力，提高存活率，同时可促进水产动物生长发育。焦建刚等研究发现，添加裂壶藻发酵粉0.5%可显著促进对虾养殖效益，饲料转化率降低3.4%，肌肉的蛋白质含量增加2%，肌肉的DHA含量增加约1%，从而提高对虾的质量[11]。研究表明，刺参饲粮中添加裂壶藻粉1.25%时，可显著提高肠道蛋白酶和淀粉酶的活性，促进生长[12]。Ganuza等研究发现，裂壶藻可以作为鱼油的替代品，在金头海的鲷养殖中具有较大潜力[13]。裂壶藻对水生动物DHA富集有显著的促进作用。朱路英等研究表明，裂壶藻可作为幼鱼、牡蛎等贝类的高DHA强化饲料[14]。饲喂斑点叉尾鮰饲裂壶藻粉可增加体重，提高饲料转化率，添加量为2%时，肌肉中的DHA含量可显著提高[15]。常见的鱼虾动物饲料，如轮虫、卤虫、蛤蚌和桡足类等水产次生饲料本身缺乏足够的DHA，通过饲喂饵料裂壶藻可提高饵料营养[16]。对半光滑舌鳎幼鱼饲喂裂壶藻营养增强卤虫的研究表明，幼鱼的体长、体重明显优于对照组[17]。
2.2裂壶藻在家禽生产中的应用
目前，富含DHA的鸡蛋受到越来越多的关注。因此，在蛋鸡饲料中添加裂壶藻生产DHA鸡蛋已成为一种趋势。研究表明，在蛋鸡日粮中添加裂壶藻可以提高蛋黄中DHA的含量，蛋黄中DHA含量与家禽品种和生长阶段相关。蛋鸡饲料中同时添加2%裂壶藻粉和胆碱，蛋黄n-3多不饱和脂肪和DHA含量在14d之后可提高，并对蛋鸡的生产性能、蛋品质和鸡蛋组分没有负面影响[18]。饲粮添加裂壶藻粉可增加蛋鸡采食量，对蛋鸡产蛋率、料蛋比、平均蛋重和单品质的影响不显著，血清TC、TG和LDL-C水平下降。当裂壶藻粉添加量超过2%时，蛋黄中DHA含量没有增加。DHA在鸡蛋中富集15d达到营养浓度饱和[19]。研究表明，在蛋鸡日粮中添加DHA含量为15%的裂壶藻粉可显著提高鸡蛋DHA含量，降低鸡蛋胆固醇含量。裂壶藻粉适宜的添加量应低于3%，在此水平下不会影响蛋鸡的生产性能和蛋品质量[20]。与鱼油或亚麻籽油添加到日粮中获得DHA蛋相比，添加裂壶藻粉可以直接提高增加蛋中的DHA含量，且DHA沉积速度快，可以实现快速富集。DHA等不饱和脂肪酸在裂壶藻细胞壁中受到保护，不易被氧化，更有利于裂壶藻粉的使用和营养价值的发挥。由于裂壶藻粉油脂中不含EPA，以其作为饲料添加剂生产的DHA蛋适用人群更广[21]。
2.3裂壶藻在反刍生产中的应用
天然DHA奶是指通过强化奶牛中日粮的DHA而生产获得。含有DHA的微藻可以通过改善瘤胃微生物氢化作用，提高牛奶中共轭亚油酸的含量，取代奶牛日粮中的鱼油。瘤胃内，裂壶藻粉会被微生物代谢分解，从而降低DHA的有效利用率。为了保证满足动物DHA的需要量，提高裂壶藻的添加量是一个有效手段，但会引起饲料成本的增加。市售大部分DHA奶直接在牛奶中添加DHA实现奶中DHA含量增加。但研究发现，随着DHA添加量的增加，奶样的鱼腥味也会逐渐增加，但奶香味逐渐减弱，脱脂牛奶的奶香味明显弱于全脂牛奶，同时随着贮藏温度升高，牛奶样品的鱼腥味更加明显[22]。将经过处理的藻粉作为饲料，可使DHA顺利通过瘤胃，而不被其中的微生物利用，通过脂肪酸代谢过程进入奶牛的血液及乳汁中，同时不影响奶牛饲料正常的风味及口感[23]。过瘤胃藻粉的开发可提高藻粉的生物利用率，降低藻粉使用量，降低生产成本，也可以改善奶牛健康，提高生产性能。
3裂壶藻在应用中存在的问题和展望
随着养殖业的快速发展,饲料资源短缺现象日益严重，合理开发饲料资源是一种有效的解决途径。裂壶藻细胞含有大量的营养成分，其DHA含量高，不含EPA，易于规模化生产，适合大范围推广和使用。针对目前裂壶藻资源的研究仍存在问题需要解决。目前DHA工业刚刚起步，市售裂壶藻售价高昂，难以满足普通大众对其的需求，高价限制了裂壶藻粉的推广和使用。不同工艺、菌种、加工参数对裂壶藻的培养影响较大，同时裂壶藻采集、分离、干燥、加工等环节的设备和技术有待提升。裂壶藻缺乏统一的质量标准，对其产品难以进行准确的功效评价和质量控制，难以保证生产出质量稳定的藻类产品。裂壶藻在畜禽养殖业应用研究较少，其机理研究更是少之又少，裂壶藻在不同养殖动物中的作用机理、代谢途径、利用效率、最适添加量急需进一步探索，有助于推进裂壶藻在饲料中更广泛的应用。DHA作为营养强化剂已是一种趋势。无论对畜禽生产性能的促进还是生产富含DHA的动物产品，裂壶藻都是最佳的选择之一。目前发达国家对于DHA的生产和应用已趋于成熟，我国的研究较为落后，还处于市场启蒙阶段，但市场的巨大潜力和科技的快速发展，会促进裂壶藻在畜禽应用上得到快速的发展，其发展潜力不可估量。
作者:冯春燕 单位:上海美农生物科技股份有限公司
