植物甾醇的作用机制 及其在养猪生产中的应用 张建刚 李文婷 陆银 （扬州大学动物科学与技术学院，江苏扬州２２５００９） 植物甾醇（ｐｈｙｔｏｓｔｅｒｏｌ或ｐｌａｎｔ ｓｔｅｒｏ１）是一种类似于环状醇结构的物 质，主要存在于植物的根、茎、叶、果 实和种子中．不同植物种类其含量不 同。它是植物体内构成细胞膜的成分之 一，也是多种激素、维生素Ｄ及甾族 化合物合成的前体。天然植物甾醇种类 繁多，主要包括８一谷甾醇（１３一ｓｉｔｅｓ— ｔｅｒｏ１）、豆甾醇（ｓｔｉｇｍａｓｔｅｒｏ１）、菜籽甾 醇（ｂｒａｓｓｉｃａｓｔｅｒｏ１）和菜油甾醇 （ｃａｒｎｐｅｓｔｅｒｏ１）４种无甲基甾醇［１１，另外 还有燕麦甾醇、菠菜甾醇、麦角甾醇和 环木菠萝烯醇等。 近年来．植物甾醇在饲料领域的应 用引起了人们的高度关注。有研究表 明，植物甾醇可以降低胆固醇、抗氧 化、抗癌、调节免疫及促进生长等。此 外，植物甾醇在畜牧生产中的研究应用 亦有报道。随着人们生活水平的提高和 膳食结构的调整以及养殖业可持续发展 的要求，如何提高畜禽产品品质和生产 效率越来越受到人们的重视。现将植物 甾醇在养猪生产中的研究应用作一综述 以期对生猪养殖提供帮助。 １植物甾醇简介 植物甾醇按化学结构可分为４一无 甲基甾醇、４一单甲基甾醇和４，４ 一双 甲基甾醇３类。研究较多的谷甾醇（主 要为１３一谷甾醇，１３一ｓｉｔｏｓｔｅｒｏ１）、豆甾醇 （ｓｔｉｇｍａｓｔｅｒｏ１）和菜油甾醇（ｃａｍｐｅｓ— ｔｅｒｏ１）等均为４一无甲基甾醇。另外，根 据植物甾醇饱和程度的不同又可将其分 为△５一甾醇和甾烷醇（ｓｔａｎｏｌｓ．甾醇的 饱和形式） 。 ４２ Ｃｈｉｎａ Ｓｗｉｎｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 植物甾醇可单纯以酯的形式存在， 也可以糖苷结合型存在。植物甾醇不溶 于水、碱、酸和多种有机溶剂，常温下 微溶于丙酮和乙醇，能溶解于乙醚、 苯、氯仿、乙酸乙酯、二硫化碳、石油 醚。植物甾醇通常为片状或粉末状白色 固体，相对密度略大于水，熔点较高， 如豆甾醇熔点为１６７～１７０℃。 植物甾醇的理化性质主要表现为疏 水性．但因其结构上带有羟基基团，因 而又具有亲水性。在同一个物质结构巾 同时具有亲水基团和亲油基团意味着该 物质具有乳化性，且其乳化性可通过羟 基基团的化学改性得到改善。植物甾醇 具有两性的特征使得它具有调节和控制 反相膜流动性的能力【３１。甾醇的化学性 质主要表现在活泼的羟基和双键上．不 仅如此，Ｃ１７位上的烃基及构型也使各 种甾醇的性质在某些方面出现差异，如 甾醇能被氧化生成酮，在高温条件下发 生分解和升华。 ２作用机制 ２．１降低胆固醇 人们最早认识植物甾醇的功能是从 研究其降低血液中胆固醇含量开始的。 植物甾醇和甾烷醇能明显降低血液中总 胆固醇（ＴＣ）和低密度脂蛋白胆固醇 （ＬＤＬ－Ｃ）的含量。 植物甾醇降胆固醇的作用机制主要 有以下几种理论：植物甾醇沉淀小肠中 的胆固醇，使其呈现不溶解状态而不能 被吸收；胆固醇能溶解于小肠内腔的胆 汁酸微胶束（主要由胆汁盐和磷脂组 成），这是被吸收的必要条件，而植物 甾醇可以将胆固醇从胆汁酸微胶束中替 换 来，使之不能经这种形式被运送至 小肠微绒毛的吸收部位：在小肠微绒毛 膜吸收胆固醇时植物甾醇与胆固醇相互 竞争，阻碍胆固醇的吸收［４１。 ２．２抗氧化 在畜禽生产过程中，氧化应激常常 会导致动物生产性能和产品品质下降， 甚至诱发疾病等诸多问题。机体如果处 于氧化应激状态．产生的自由基就会超 ｝｛｜动物机体的清除能力，而过量的自由 基会给机体造成不可逆转的氧化损伤。 适当摄人外源性抗氧化剂可以降低体内 自由基水平．防止脂质过氧化，帮助机 体抵御疾病。 有报道表明．许多植物甾醇具有抗 氧化能力。目前发现，具有抗氧化功能 的植物甾醇其共同特征是分子侧链上都 有一个亚乙基。动物机体内主要抗氧化 酶有超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、谷胱甘 肽过氧化物酶（ＧＳＨ—Ｐｘ）和过氧化氢 酶（ＣＡＴ）等酶类，它们协同完成细胞 内的抗氧化作用。抗氧化酶活性的高低 直接反应机体清除氧自由基的能力。顾 莞婷等（２００８）在肉鸭日粮中添加 ８０ ｍｇ／ｋｇ的植物甾醇进行试验，结果发 现血浆中总超氧化物歧化酶（Ｔ—ＳＯＤ） 活性显著升高（Ｐ＜Ｏ．０５），而添加 １０ ｍｇ／ｋｇ或４０ ｍｇ／ｋｇ植物甾醇的试验 组肉鸭肝脏中Ｔ—ＳＯＤ的活性显著升高 （Ｐ＜０．０５）嘲。这说明植物甾醇可能会通过 选择性地提高机体抗氧化酶活性达到抗 氧化的效果。 ２．３调节生长 植物甾醇和植物生长激素能与在水 中形成分子膜的脂质结合，生成植物激 素一植物甾醇一核糖核蛋白复合物，这种 复合物具有促进动物性蛋白质合成的功 能．且增加了原植物激素对环境温度、 动物体温以及体内分解作用的稳定性， 是一种新型的动物生长激素。植物甾醇 通过此种方式从而促进动物的生长。 ２．４抗癌 研究表明．植物甾醇对机体某些癌 症、肿瘤等的发生和发展有一定抑制作 用，如乳腺癌、胃癌、肠癌等。它的抗 癌机理可能是：降低细胞膜的流动性； 刺激肿瘤细胞凋亡；影响信号转导通路 的活性等。 陈茂彬等（２００５）研究了植物甾醇 乙酸酯（ＰＳＡ）和植物甾醇油酸酯 （ＰＳＯ）的抗肿瘤作用。该试验以Ｓ１８０ 荷瘤小鼠为模型．腹腔注射１０ ｍ￣（ｋｇ・ ｄ）、５０ ｍ￣（ｋｇ・ｄ）剂量的ＰＳＡ和ＰＳＯ， ９天后分别计算胸腺指数、脾指数、抑 瘤率，测定小鼠红细胞过氧化氢酶 （ＣＡＴ）活力。结果表明，ＰＳＡ和ＰＳＯ 能明显抑制移植性Ｓ１８０肿瘤生长，使 荷瘤小鼠ＣＡＴ活性提高至正常水平； 与环磷酰胺药物组比较，ＰＳＡ和ＰＳ０ 组增加了荷瘤小鼠免疫器官重量，没有 阻碍动物生长。其结论是：ＰｓＡ和ＰＳ０ 对Ｓ１８０荷瘤小鼠肿瘤生长具有一定的 抑制作用。 ３在养猪生产中的应用 ３．１提高生产性能 李伟等（２０１０）研究了植物甾醇对 断奶仔猪生产性能的影响。该试验选用 ２８目龄杜长大断奶仔猪９Ｏ头作为试验 动物，随机分为３组，分别饲喂基础日 粮（空白对照组）与在基础日粮中分别 添加４０ ｍｇ／ｋｇ（试验组１）和６０ ｍｇ／ｋｇ 植物 醇（试验组２）的试验日粮。试 验共进行３４天（１～９天为第１期，１０～ １９天为第１Ｉ期，２０～３４天为第１ＩＩ期）。 试验结果表明，与对照组相比，试验组 １和试验组２在第１ＩＩ期的平均日增重 分别比对照组高１．８２％（Ｐ＞Ｏ．０５）和 ｌ１．７７％（Ｐ＞０．０５）；在料肉比方面，试 验组２的第１期料肉比对照组高 ４４．２Ｏ％（Ｐ＜０．０５）．试验组１和试验组 ２的料肉比比对照组降低９．０８％和 １１．１７％。但差异不显著（Ｐ＞Ｏ．０５）。 罗有文等（２００９）研究了植物甾醇 对生长猪生产性能的影响，结果表明， 试验组平均日增重比对照组提高了 ３．１％．料重比比对照组降低了６．５４％ （Ｐ＜０．０５）。 贾代汉等（２００５）在生长猪日粮中 分别添加０、１５ ｍｇ／ｋｇ和３０ ｍｇ／ｋｇ的植 物甾醇进行饲养试验，研究植物甾醇对 生长猪生产性能的影响。结果表明，与 对照组相比较．添加１５ ｍｇ／ｋｇ和３０ ｍｇ／ｋｇ植物甾醇使平均日增重分别提高 １２．１６％和７．１４％：饲料转化率分别提高 ２．５６％和７．１０％。经济效益分析表明， 添加１５ ｍｇ／ｋｇ和３０ ｍｇ／ｋｇ植物甾醇试 验组的利润分别比对照组提高２４．３８％ 和２５．９７％．这说明在１５ ｍｇ／ｋｇ和３０ ｍｇ／ｋｇ的添加范围内植物甾醇均可有效 改善生长猪的生产性能。 ３．２对血脂的影响 罗有文等（２ｏｏ９）研究了植物甾醇 对生长猪血脂水平的影响。在试验日粮 中添加２５ ｍｇ／ｋｇ的植物甾醇，结果显 示．植物甾醇可以显著降低血清中低密 度脂蛋白和甘油 酯含量（Ｐ＜０．０５）； 有降低血清胆固醇、高密度脂蛋白含量 的趋势（Ｐ＞Ｏ．０５）。据此可推断，植物 甾醇可能通过抑制低密度脂蛋白的生成 来降低Ｉ衄脂。 李伟等（２０１０）在基础日粮中分别 添加４０ ｍｇ／ｋｇ（试验组１）和６０ ｏｒｃｋｓ 植物甾醇（试验组２）研究植物甾醇对 断奶仔猪血清胆固醇等血液生化指标的 影响。试验结果表明，与对照组相比， 试验组１血清总胆固醇（ＴＣ）和低密 度脂蛋白胆固醇（ＬＤＬ—Ｃ）水平显著降 低（Ｐ＜０．０５）；两种剂量均可显著提高 血清总蛋白（ＴＰ）含量（Ｐ＜０．０５），并 对超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的活性有一 定程度的提高作用（Ｐ＞Ｏ．０５）。因此， 日粮中添加植物甾醇可以显著降低断奶 仔猪的血液胆固醇水平。 ３．３改善猪肉品质 扶国才等（２００９）研究发现，在试 验组生长育肥猪口粮中添加植物甾醇， 在提高瘦肉率的同时显著降低了皮肤比 率（Ｐ＜Ｏ．０５），并具有提高平均日增重 和胴体瘦肉率的趋势（Ｐ＞Ｏ．０５）。植物 甾醇具有重新分配体内脂肪的效果。此 试验中植物甾醇对皮肤比率的影响可能 跟该作用相关。 ４前景展望 目前．对植物甾醇的应用研究已涉 及各行各业。动物试验中尚未发现因植 物甾醇引起的任何毒性反应，可见植物 甾醇的安全性很高。 日粮中添加植物甾醇能提高猪的生 产性能和日增重、降低饲料系数、节约 饲料资源、提高饲料效率，带来显著的 经济效益。而且植物甾醇具有显著降低 胆同醇的作用，可提高瘦肉率，改善动 物产品的质量，有利于人类健康。 虽然目前植物甾醇在饲料中的应用 研究及开发仍较滞后．随着植物｝；｛醇研 究的不断深人，植物甾醇将在我国饲料 Ｔ业中拥有广阔的应用前景。 主要参考文献： 【１】许新德，邵斌 植物甾醇酯——一种 新型的降胆固醇健康食品．中国油脂，２００４， ２９（８）：２５－２８． 【２】Ｒｉｃｈａｒｄ Ｅ，Ｏｓｔｌｕｎｄ Ｊｒ．Ｐｈｙｔｏｓｔｅｒｏｌｓ ｉｎ ｈｕｍａｎ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ．Ａｎｎｕｍ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ， ２００２（２２）：５３３—５４９． ｆ３１石军，陈安国，张云刚．植物甾醇制 备、生理功能及应用研究进展．粮食与油脂， ２００２（５）：３８－３９． ｆ４】李红梅，张勇．新型饲料添加剂—— 植物甾醇．饲料ｌＴ业，２００８，２９（１８）：６０—６２． 『５】顾莞婷，王恬，沈益新．植物甾醇对肉 鸭胆固醇代谢和抗氧化性能的影响．畜牧与 兽医，２００８，４０（１）：ｌ３一ｌ７． Ｃｈｉｎａ Ｓｗｉｎｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ４３
