胆汁酸作用机理及在水产饲料中的应用

胆汁酸作用机理及在水产养殖中的应用研究

唐精张宝彤李爱琴萧培珍

胆汁酸是胆汁的主要成分之一，在动物脂肪代谢中起着重要作用。作为一种饲料添加剂，胆汁酸的作用效果已逐渐被人们所认同，胆汁酸的应用也越来越广泛。为阐明胆汁酸的组成、作用机制以及对水产动物的营养研究现状，本文就此作一个专述。

1 胆汁酸的种类

正常人胆汁中的胆汁酸按结构可分为两大类：一类为游离型胆汁酸( free bile acid)，包括胆酸(cholicacid, CA)、脱氧胆酸(deoxycholic acid, DCA)、鹅脱氧胆酸(chenodeoxycholic acid, CDCA)和少量的石胆酸(lithochalic acid, LCA)；另一类是上述游离胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合的产物，称结合型胆汁酸(conjugated bile acid)，主要包括甘氨胆酸(glycocholic acid)、甘氨鹅脱氧胆酸(glycochenodeoxycholic acid)，牛磺胆酸(taurocholic acid)及牛磺鹅脱氧胆酸(taurochenodeoxycholic acid)等。从来源上分类可分为初级胆汁酸、次级胆汁酸和三级胆汁酸。肝细胞内,以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸称为初级胆汁酸(primary bile acids)，包括胆酸和鹅脱氧胆酸。初级胆汁酸在肠道中受细菌作用,进行7α脱羟作用生成的胆汁酸，称为次级胆汁酸(secondary bile acids),包括脱氧胆酸、石胆酸和酮基石胆酸。三级胆汁酸(tertiary bile acids)则是重吸收次级胆汁酸在肝脏及肠道的代谢产物，包括磺基石胆酸和熊脱氧胆酸。

不同动物的胆汁酸种类和数量都不相同，起作用的成分也有较大差别。如人的胆汁酸是以胆酸、鹅脱氧胆酸为主，而奶牛胆汁酸的主要成分为胆酸和脱氧胆酸，鸡体内脱氧胆酸含量很少，鹅脱氧胆酸的含量最高。虾、蟹等甲壳动物由于是没有胆囊的无脊椎动物，因此没有胆汁的分泌，也没有胆汁酸。由此可见，要有效地发挥胆汁酸的作用，必须根据动物种类选择适宜的胆汁酸产品。

2 胆汁酸的合成代谢与作用机制

2.1 胆汁酸的合成途径

胆汁酸主要在肝细胞内由胆固醇转化而来。有两种不同的合成途径：一个是经典途径：肝细胞内，在胆固醇7α-羟化酶的催化下，胆固醇转化为7α-羟胆固醇，而后经过固醇核的还原、羟化、侧链的断裂和加辅酶A等多步反应，最后生成具有24碳的初级胆汁酸及其与甘氨酸和牛磺酸结合形成的结合胆汁酸。另一个是替代途径：由27α-羟化酶催化，侧链的修饰先于固醇核的还原和羟化，合成的胆汁酸多为鹅去氧胆酸。与7α-羟化酶仅存在于肝细胞不同，27α-羟化酶广泛分布于机体各组织。肝细胞合成的初级胆汁酸随胆汁进入肠

道，在回肠和结肠上段细菌的作用下，结合胆汁酸水解释放出游离胆汁酸，进而发生7位脱羟基，形成次级胆汁酸(脱氧胆酸和少量胆酸)。在合成次级胆汁酸的过程，可产生少量熊脱氧胆酸（UDCA），为3α，7β-二羟基-5β-胆甾烷-24-酸。

2.2胆汁酸的代谢及其机制

肠道中的各种胆汁酸约有95％被肠壁重吸收，其余的随粪便排出。由肠道重吸收的胆汁酸(初级胆汁酸和次级胆汁酸；结合型胆汁酸和游离型胆汁酸)均由门静脉进入肝脏，在此，游离型胆汁酸再转变为结合型胆汁酸，再随胆汁排入肠腔，此过程称为胆汁酸的“肠肝循环”。因此，肠肝循环可以补充肝合成胆汁酸能力不足和机体对胆汁酸的生理需要。

2.3胆汁酸的作用机理

胆汁酸具有表面活性作用，因为它的分子结构有两性，一端为烷基，具有亲油性，可以和油脂类结合；另一端为羟基和羧基，具有亲水性。因此，在动物体内胆汁酸最重要的功能是消化食物中的脂肪和脂溶性物质（油溶性维生素和胆固醇等）。在食物的消化过程中，胆汁酸不但起到辅助脂肪酶的作用，同时能够增强脂肪酶的活性。食物中的脂肪通过胆汁酸的作用而被乳化，并且被脂肪消化酶所消化。消化产物包含在胆汁酸的微粒中，并被小肠中的绒毛膜吸收。由于脂肪酶的功能在PH值为8～9时，它的效果是最好的；而在PH值为6～7时，脂肪酶基本不起作用。小肠前端PH值为6～7，在那里脂肪酶实际上是不起作用的，但是当脂肪酶与胆汁酸形成一种复合物时，脂肪酶的性质发生了改变，它能在PH值为6～7的小肠中起作用。并且在吸收的过程中，脂肪酶不仅可以执行运输功能，同时，它还可以提高在小肠中绒毛膜表面的脂肪浓度，并促进吸收。

3胆汁酸的生理功能

3.1对胆汁分泌的影响

新合成及再循环的胆汁酸被分泌至胆管，以防止肝内高浓度梯度的胆汁淤积，胆汁酸的主动运输是调节胆汁酸形成及流动的一个重要因素。胆汁酸的分泌也高度影响着胆固醇、磷脂、胆红素分泌入胆汁，胆汁酸主动运输所产生的渗透压导致水和电解质分泌入胆管增加，从而使胆汁流过胆管的量增加。肠肝循环的中断可能会引起胆汁中胆汁酸/胆固醇及卵磷脂/胆固醇比率的下降，这时胆汁呈胆固醇过饱和状态。某些种类的胆汁酸如脱氢胆酸和熊脱氧胆酸还可促进肝细胞分泌大量稀薄的胆汁，增加胆汁容量，使胆道畅通，消除胆汁淤滞，起到利胆作用。对脂肪的消化和吸收也有一定的促进作用。

3.2对脂类吸收的作用

胆汁酸分子内既含亲水性的羟基和羧基，又含疏水性的甲基及烃核，故胆汁酸的主要构

型具有亲水和疏水两个侧面，使分子具有界面活性分子的特征，能降低油和水两相之间的表面张力，促进脂类乳化。脂肪溶解在胆汁酸分子团的中央，被胆汁酸的分子所包裹，减小了脂肪的表面张力，使脂肪乳化成微滴，分散在肠腔内，这样便增加了胰脂肪酶的作用面积，使其分解脂肪的作用加速。

3.3对胆固醇的作用

（1）胆汁酸为胆固醇代谢提供了一条重要的排泄途径，三分之一的胆固醇的分解代谢是通过胆汁酸合成实现的。（2）肝脏中胆固醇合成的调节与胆汁酸的肠肝循环密切相关，重吸收的胆汁酸对胆汁酸自身合成起负反馈调节作用，因而也对胆固醇的分解起负反馈调节作用。（3）胆汁酸可调节肠道胆固醇的合成，胆汁酸在饲料胆固醇的吸收过程中起协调作用,吸收的胆固醇直接调控肠壁细胞及肝细胞内胆固醇的合成。（4）胆汁酸可促进胆汁中胆固醇的分泌，对保持胆固醇的溶解性具有重要作用。胆固醇难溶于水，随胆汁排入胆囊贮存时，胆汁在胆囊中被浓缩，胆固醇易沉淀，胆汁酸可使胆固醇分散形成可溶性微团而不易沉淀形成结石。

3.4 对提高免疫力的作用

胆汁酸具有提高动物免疫力，减少动物体内细菌内毒素吸收量的功能。随着抗生素在养殖业中的大量使用，细菌的抗药性以及抗生素的二次污染等问题受到越来越多的关注。抗生素杀灭细菌后产生大量的内毒素称为抗生素的二次污染，内毒素严重影响动物体的健康，容易引起急性肝脏营养缺乏症，并且不容易防治。而胆汁酸的缺乏会加速小肠吸收内毒素和产生严重的胃部阻塞物。如果动物摄入适量的去氧胆汁酸，就能有效分解内毒素，维护动物体的健康。

3.5 杀菌作用

胆汁酸还是一种有效的杀菌剂。在动物的大肠中，胆汁酸能够抑制大肠杆菌，链球菌及其它有害细菌的增殖。胆汁酸还能防止食物在胃部腐烂与发酵。因此，胆汁酸还能够预防气胀与腹肿胀等疾病。哈斯苏荣等（2001）对鸡胆汁的有效成分牛磺酸和胆酸进行了抗炎作用和抗菌作用研究，结果表明，牛磺酸对体外培养的G-菌大肠杆菌、G+菌金黄色葡萄球菌均无直接抗菌作用；胆酸对体外培养的G+菌金黄色葡萄球菌有明显的抗菌作用。但有学者认为胆汁酸没有抗菌基团，其抗菌活性是通过促进脂肪的消化，避免了肠道菌群的失衡而实现的。

4 胆汁酸对水产动物的营养研究