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特种养殖2023年第44卷第19期 总第688期-3 多不饱和脂肪酸改善宠物毛发的应用及机理 李雪娇 俞剑鑫 王 鹏 冯 杰*（浙江大学饲料科学研究所，浙江省动物营养重点实验室，浙江杭州 310058）摘 要：-3多不饱和脂肪酸是动物体内不能合成但生命活动不可或缺的一类脂肪酸。在宠物健康领域，越来越多的研究发现-3多不饱和脂肪酸可用于改善宠物毛发，但相关机制尚未完全明确。文章综述了-3多不饱和脂肪酸用于改善宠物犬和兔毛发的相关研究，并梳理了-3多不饱和脂肪酸改善毛发的可能机制，旨在为-3多不饱和脂肪酸应用于宠物行业改善宠物毛发提供参考。关键词：-3多不饱和脂肪酸；宠物；生长因子；抗氧化；表皮屏障doi:10.13302/ki.fi.2023.19.017中图分类号：S816.7 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）19-0104-04Application and Mechanism of-3 Polyunsaturated Fatty Acids to Improve Pet HairLI Xuejiao YU Jianxin WANG Peng FENG Jie*(Key laboratory Animal Nutrition of Zhejiang Province,Institute of Feed Science,Zhejiang University,Zhejiang Hangzhou 310058,China)Abstract：-3 polyunsaturated fatty acids(PUFAs)are essential fatty acids that cannot be synthesized by animals but are indispensable for their life activities.In the field of pet health,an increasing number of studies have found that-3 PUFAs can be used to improve pet hair coat,but the underlying mechanisms have not been fully elucidated.The relevant research on the use of-3 PUFAs to improve the hair coat of dogs and rabbits has been reviewed,and the possible mechanisms by which-3 PUFAs improve hair coat has been summarized.The aim is to provide a reference for the application of-3 PUFAs in the pet industry to improve pet hair coat.Key words：-3 polyunsaturated fatty acids;pet;growth factor;antioxidant;epidermal barrier在物质需求逐渐得到满足的当下，人们越来越重视精神层面的需要。随着宠物进入越来越多的家庭，成为很多人的伙伴和家人，宠物行业迅速崛起。2022年城镇宠物行业市场规模已达到2 706亿元1。宠物毛发的柔软度、顺滑度、光泽度可以反映宠物的健康状况，同时还会影响人宠关系。因此，改善宠物毛发对于促进宠物健康、增强人宠和谐有着重要的作用。-3多不饱和脂肪酸具有抗氧化2、抗癌3、改善动物免疫功能4、预防心血管疾病5等多种功能，同时已被证实能够改善宠物毛发6。本文综述了-3多不饱和脂肪酸在改善宠物毛发方面的应用及其改善机制，为-3多不饱和脂肪酸用于改善宠物毛发提供参考。1-3多不饱和脂肪酸在改善宠物毛发上的应用1.1-3多不饱和脂肪酸简介Hansen等7在1963年第一次发现了动物需要摄入一类自身无法合成、必须从饮食中获取的多不饱和脂肪酸，这些多不饱和脂肪酸被称为必需脂肪酸。必需脂肪酸可以分为-6和-3型。其中，-6多不饱和脂肪酸包括亚油酸（Linoleic acid，LA）和花生四烯酸（Arachidonic acid，AA），-3多不饱和脂肪酸包括-亚麻酸（-linolenic acid，ALA）、二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic acid，EPA）以及二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid，DHA），这些必需脂肪酸对于机体健康至关重要。因-3多不饱和脂肪酸在碳链甲基端的第三个位置处有一个双链，被称为-3多不饱和脂肪酸。-3多不饱和脂肪酸存在于多种海产品中，其中鱼油和藻油是-3多不饱和脂肪酸的重要来源，一些植物油中也含有一定量的-3多不饱和脂肪酸。-3多不饱和脂肪酸的主要来源及含量见表1。作者简介：李雪娇，硕士，研究方向为动物营养与饲料科学。*通讯作者：冯杰，教授，博士生导师。收稿日期：2023-07-07104SILIAO GONGYE2023年第44卷第19期 总第688期表1-3多不饱和脂肪酸主要来源及含量来源紫苏油亚麻籽油核桃油鱼油绿藻-3多不饱和脂肪酸种类ALAALAALADHA、EPAALA含量(%)60.75853.3665.84910.216.81012.416.01149.2121.2-3多不饱和脂肪酸在改善宠物毛发上的应用随着宠物行业的快速发展，人们已由过去仅满足宠物基本需求的饲喂方式转变为注重宠物健康和营养的饲养模式。拥有漂亮、柔软、顺滑、有光泽毛发的健康宠物成为更多宠物主人的追求。研究表明，-3多不饱和脂肪酸可以提高宠物毛发质量，改善宠物毛发品质。1.2.1-3多不饱和脂肪酸改善犬的毛发犬的毛发常作为主人判断其健康和营养状况的指标，膳食中补充多不饱和脂肪酸可以改善犬类的毛发，如果膳食中缺乏必需脂肪酸，犬的毛发会失去光泽，变得蓬乱无序13。张明秀6研究表明，与未添加亚麻籽日粮的对照组相比，用添加亚麻籽的日粮（ALA含量为1.23%）饲喂比格犬28 d和63 d后，毛发质量得到改善。研究还表明，添加亚麻籽的日粮饲喂728 d毛发质量评分明显提高，而饲喂2863 d毛发质量评分增长速度减缓。Rees等14研究结果与此相似，用含有亚麻籽的基础日粮饲喂比格犬28 d后，其毛发状况评分显著升高，毛发质量得到改善。其研究还发现，饲喂含有亚麻籽的基础日粮改善毛发效果在整个试验的84 d内并没有得到持续，补充28 d毛发改善效果最佳，这可能与宠物犬对含有亚麻籽的饮食出现适应有关。Combarros等15研究也证明，膳食补充鱼油商业制剂（20.4 mg/kg的 EPA和 DHA）一个月可以改善狗的毛发和皮肤质量，且连续补充鱼油商业制剂2个月，达到最佳的改善效果。上述研究表明，膳食中补充-3多不饱和脂肪酸对犬的毛发有积极的影响，但长时间连续补充-3多不饱和脂肪酸宠物会出现饮食适应，改善毛发效果会有所下降。1.2.2-3多不饱和脂肪酸改善兔的毛发宠物兔是许多家庭的重要成员之一，兔毛的漂亮程度是影响宠物兔与宠物主人关系的一大因素。兔的皮肤毛发问题已成为兽医治疗实践中存在的第三大问题。一些研究表明，局部治疗或者膳食补充-3多不饱和脂肪酸可以提高兔子毛发质量。Roman等16研究发现，膳食补充亚麻籽油对兔毛的脂肪酸谱有积极影响，与对照组相比，亚麻籽油补充组兔毛的皮脂中ALA含量增加71%，而EPA和DHA分别增加了约425%和736%。同时其研究还发现，亚麻籽油饲喂组中兔子绒毛的鳞片层更加光滑，从角质层的组织学图像可以发现亚麻籽饲喂组兔子的角质层边缘更加光滑，且角质层细胞病变数量较少。Waisburd等17使用一种含有必需脂肪酸的天然植物油治疗兔子局部皮肤，与对照组相比，精油治疗组表现为兔子毛发更加具有光泽，毛发脱落减少，气味减弱，毛发评分显著升高。膳食补充和治疗涂抹-3多不饱和脂肪酸均可以改善兔的毛发。2-3多不饱和脂肪酸改善宠物毛发的可能机制2.1 调节生长因子促进毛发生长生长因子是调节细胞增殖、分化和转移等过程的多 肽。血 管 内 皮 生 长 因 子（vascular endothelial growth factor,VEGF）和成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor,FGF）已被证明对调节毛发周期和促进毛发生长至关重要18-19。VEGF在介导血管生成和增强血管通透性方面起着重要作用，研究证实，VEGF可以通过刺激血管内皮细胞和平滑肌来改善血液循环进而促进毛发生长18。李晓月等20研究发现，膳食补充DHA或EPA的小鼠皮肤中VEGF表达量明显升高，补充DHA或EPA对小鼠毛发再生具有促进作用。FGF家族在毛囊中发挥重要作用，在时间和空间上精确地调控毛囊发育21。有研究表明，FGF18是皮肤和毛发形成的重要信号通路Wnt/-catenin的靶基因19,22。因此，FGF18可能是皮肤和毛发形成的重要调节剂。有研究指出，含DHA与EPA的提取物可以促进FGF18在毛囊中高表达，进而诱导毛囊从休止期进入生长期，促进毛发再生23-24。这说明-3多不饱和脂肪酸改善毛发的可能机制为通过促进生长因子VEGF和FGF高表达进而改善血液循环为毛发生长提供充足的营养物质，促使毛囊发育，促进毛发生长，改善毛发质量。2.2 防止毛囊氧化衰老毛发的生长依赖于毛囊结构干细胞的分裂、增殖、分化，因此毛发生长取决于毛囊结构的生长发育情况25。毛囊衰老后会出现毛发脱落、枯燥、无光泽、脆性增加等现象26-27，根据自由基学说，毛囊氧化是其衰老的直接原因，在毛囊衰老的过程中，氧自由基发挥着重要作用，所以减少自由基的产生和提高自身抗自由基的能力是减缓毛囊损伤衰老和提高毛发质量的重要途径28-29。在减少自由基产生方面，安晓羽30研究发现，-3多不饱和脂肪酸可以通过下调烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2（NOX2）蛋白的表105特种养殖2023年第44卷第19期 总第688期达水平以减少活性氧（Reactive oxygen species,ROS）的生成，进而降低氧化应激。在提高自身抗自由基的能力方面，孙妍31证实，60 mol/L EPA 和 DHA 可以显著抑制500 mol/L过氧化氢处理后导致的细胞内谷胱甘肽（Glutathione,GSH）下降（P0.05）。此外，其研究还发现，60 mol/L EPA和DHA处理的过氧化氢组与对照组相比，随着处理时间的延长，超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性显著增加，EPA和 DHA 可以提高 SOD 活性进而提高机体抗氧化能力。因此，-3多不饱和脂肪酸改善毛发的可能机制为其作为有效的抗氧化损伤成分，下调NOX2蛋白水平和上调GSH和SOD水平来减少ROS产生、提高自身的抗氧化能力，防止毛囊氧化衰老，提高毛发质量。2.3 促进表皮屏障修复毛发光泽度、顺滑度和柔软度可能受到皮脂腺产生的脂质类型和分布的影响32。局部治疗或饮食补充多不饱和脂肪酸可以刺激内源性脂类的改变，进而可以促进表皮屏障的形成33并减少炎症介质的产生、抑制细胞免疫34。皮肤屏障与角质层产生的神经酰胺、胆固醇两种脂质密切相关35-36。有研究指出，犬皮肤表面胆固醇的水平可用于毛发光泽度、柔软度和整体状况的评估32,37，毛发表面脂质中胆固醇水平越高，宠物毛发质量越好。Kirby等32研究发现，当喂食高 不 饱 和 脂 肪 酸 饮 食（33.02 g/kg LA+11.72 g/kg ALA）时，皮肤表面脂质胆固醇增加，同时犬的毛发和皮肤评估分数也有所改善。也有研究指出，神经酰胺水平与皮肤屏障受损程度呈现负相关38-39。Cerrato等40研究发现，当犬皮肤等效模型用多不饱和脂肪酸（22 mol/L）处理时，其神经酰胺百分比（51.71.3)%明显高于对照组（41.61.4)%，因此多不饱和脂肪酸可以提高皮肤中神经酰胺水平，预防和修复皮肤屏障受损。多不饱和脂肪酸改善毛发可以促进皮脂腺合成胆固醇和神经酰胺，改变皮肤的脂质组成，促进表皮屏障修复。此外，多不饱和脂肪酸可以通过调节前列腺素和白三烯的产生来减少过敏性炎症反应41，促进表皮脂质屏障的组成和功能的改变。3 小结在宠物健康领域，-3多不饱和脂肪酸可用于提高宠物毛发质量，改变宠物毛发毛躁、无光泽状况，促进人与宠物的和谐相处。-3多不饱和脂肪酸改善宠物毛发的可能机制为通过促进VEGF高表达为毛发生长提供所需的营养物质，促进FGF18高表达促进毛囊从静止期向生长期过渡，进而促进毛发生长；下调 NOX2 蛋白水平和上调 GSH 和 SOD 水平来减少ROS产生和提高自身的抗氧化能力，进而防止氧化应激引起的毛囊衰老，防止毛发出现脱落、枯燥、无光泽等情况；促进皮肤表面胆固醇、神经酰胺两种脂质的生成，促进表皮屏障修复，防止表皮屏障受损。参考文献1 派读宠物行业大数据平台.2022年中国宠物消费报告M.北京：中国农业出版社，2023.2 赵丹阳,李香月,姚婷,等.膨化亚麻籽对北京油鸡生长性能、屠宰性能、血浆生化指标、抗氧化能力和肌肉n-3多不饱和脂肪酸沉积量的影响J.动物营养学报,2022,34(1):274-284.3 DIERGE E,DEBOCK E,GUILBAUD C,et al.Peroxidation of n-3 and n-6 polyunsaturated fatty acids in the acidic tumor environment leads to ferroptosis-mediated anticancer effectsJ.Cell Metabolism,2021,33(8)：1701-1709.4 刘利晓,李绍钰,彭健.多不饱和脂肪酸对禽类免疫功能的影响研究进展J.中国畜牧兽医,2007,206(1):16-19.5 田祥静,李春艳.n-3多不饱和脂肪酸与心血管疾病关系的研究进展J.中国心血管杂志,2022,27(4):389-392.6 张明秀.高多不饱和脂肪酸含量犬粮的制备及应用研究D.硕士学位论文.无锡:江南大学,2013.7 HANSEN A E,WIESE H F,BOELSCHE A N,et al.Role of linoleic acid in infant nutrition:clinical and chemical study of 428 infants fed on milk mixtures varying in kind and amount of fatJ.Pediatrics,1963,31(1):171-192.8 牟朝丽,陈锦屏.紫苏油的脂肪酸组成、维生素E含量及理化性质研究J.西北农林科技大学学报:自然科学版,2006,34(12):195-198.9 张晓霞,尹培培,杨灵光,等.不同产地亚麻籽含油率及亚麻籽油脂肪酸组成的研究J.中国油脂,2017,42(11):142-146.10 朱振宝,刘梦颖,易建华,等.不同产地核桃油理化性质、脂肪酸组成及氧化稳定性比较研究J.中国油脂,2015,40(3):87-90.11 FIORI L,SOLANA M,TOSI P,et al.Lipid profiles of oil from trout(Oncorhynchus mykiss)heads,spines and viscera:trout by-products as a possible source of omega-3 lipidsJ.Food Chemistry,2012,134(2):1088-1095.12 TAIPALE S,PELTOMAA E,SALMI P.Variation in-3 and -6 polyunsaturated fatty acids produced by different phytoplankton taxa at early and late growth phaseJ.Biomolecules,2020,10(4):559-567.13 BURR G O,BURR M M.New deficiency disease produced by rigid exclusion of fat from dietJ.Nutrition Reviews,1973,31(8):248-249.14 REES C A,BAUER J E,BURKHOLDE W J,et al.Effects of dietary flax seed and sunflower seed supplementation on normal canine serum polyunsaturated fatty acids and skin and hair coat condition scoresJ.Veterinary Dermatology,2001,12(2):111-117.106SILIAO GONGYE2023年第44卷第19期 总第688期15 COMBARROS D,CASTILLA-CASTANO E,LECRU L A,et al.A prospective,randomized,double blind,placebo-controlled evaluation of the effects of an n-3 essential fatty acids supplement(Agepi 3)on clinical signs,and fatty acid concentrations in the erythrocyte membrane,hair shafts and skin surface of dogs with poor quality coatsJ.Prostaglandins Leukotrienes and Essential Fatty Acids,2020,159:102140.16 ROMAN K,WILK M,KSIAZEK P,et al.The effect of the season,the maintenance system and the addition of polyunsaturated fatty acids on selected biological and physicochemical features of rabbit furJ.Animals,2022,12(8):971.17 WAISBURD G S,CORDERO A M,NUNEZ C R,et al.Topical effect of a specific spot-on treatment made of natural ingredients in rabbits(Oryctolagus cuniculus)with skin problems:a pilot studyJ.Veterinary World,2020,13(9):1760-1763.18 WOO Y M,KIM O J,JO E S,et al.The effect of Lactobacillus plantarum hydrolysates promoting VEGF production on vascular growth and hair growth of C57BL/6 miceJ.Journal of Analytical Science and Technology,2019,10:18.19 SHIMOKAWA T,FURUKAWA Y,SAKAI M,et al.Involvement of the FGF18 gene in colorectal carcinogenesis,as a novel downstream target of the beta-catenin/T-cell factor complexJ.Cancer Research,2003,63(19):6116-6120.20 李晓月,王成成,段学锋,等.膳食补充磷脂型EPA/DHA结合蓝光照射对小鼠毛发再生的影响J.水产学报,2021,45(7):1225-1234.21 曹丹霞,苗勇,肖顺娥,等.成纤维细胞生长因子及其受体在毛发生长周期中的表达和作用J.临床皮肤科杂志,2020,49(3):178-182.22 MATER V D,KOLLIGS F T,DLUGOSZ A A,et al.Transient activation of -catenin signaling in cutaneous keratinocytes is sufficient to trigger the active growth phase of the hair cycle in miceJ.Genes&Development,2003,17(10):1219-1224.23 KAWANO M,KOMI-KURAMOCHI A,ASADA M,et al.Comprehensive analysis of FGF and FGFR expression in skin:FGF18 is highly expressed in hair follicles and capable of inducing anagen from telogen stage hair folliclesJ.Journal of Investigative Dermatology,2005,124(5):877-885.24 邹匡月,应明,孙兆军,等.不饱和脂肪酸对毛乳头细胞生长发育的影响J/OL.中国油脂:1-132023-07-05.http:/ XIAO P,ZHONG T,LIU Z F,et al.Research progress of mechanism of hair follicle development and hair curvature in sheep and goatJ.Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica,2018,49(8):1567-1576.26 邵邻相,巩菊芳,赵安尔,等.黑泥对小鼠皮肤胶原蛋白和毛发生长的影响J.日用化学工业,2005,35(2):88-90.27 HU B H,YANG W P,BIELEFELD E C,et al.Apoptotic outer hair cell death in the cochleae of aging fischer 344/NHsd ratsJ.Hearing Research,2008,245(1/2):48-57.28 HARMAN D.Role of free-radicals in aging and diseaseJ.Annals of the New York Academy of Sciences,1992,673:126-141.29 KERMICI M,PRUCHE F,ROGUET R,et al.Evidence for an age-correlated change in glutathione metabolism enzyme-activities in human hair follicleJ.Mechanisms of Ageing and Development,1990,53(1):73-84.30 安晓羽.n-3多不饱和脂肪酸改善高脂食物诱导的氧化应激、炎症反应和脂质代谢紊乱的机制D.硕士学位论文.呼和浩特：内蒙古医科大学,2020.31 孙妍.n-3多不饱和脂肪酸对细胞氧化应激及其毒性的调控机制D.硕士学位论文.哈尔滨：哈尔滨工业大学,2014.32 KIRBY N A,HESTER S L,REES C A,et al.Skin surface lipids and skin and hair coat condition in dogs fed increased total fat diets containing polyunsaturated fatty acidsJ.Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition,2010,93(4):505-511.33 CERRATO S,RAMIO-LLUCH L,PUIGDEMONT A.Effects of essential oils and polyunsaturated fatty acids on canine skin equivalents:skin lipid assessment and morphological evaluationJ.Journal of Veterinary Medicine,2013,2013:231526.34 TODORIC J,LFFLER M,HUBER J,et al.Adipose tissue inflammation induced by high-fat diet in obese diabetic mice is prevented by n3 polyunsaturated fatty acidsJ.Diabetologia,2006,49(9):2109-2119.35 REITER L V,TORRES S,WERTZ P W.Characterization and quantification of ceramides in the nonlesional skin of canine patients with atopic dermatitis compared with controlsJ.Veterinary Dermatology,2009,20(4):260-266.36 YAMAMOTO A,SERIZAWA S,SATO Y.Stratum corneum lipid abnormalities in atopic dermatitisJ.Archives of Dermatological Research,1991,283(4):219-223.37 BAUER J E,MCALISTER K G,MARKWELL P.Molecular species of cholesteryl esters formed via plasma lecithin:cholesterol acyltransferase in fish oil supplemented dogsJ.Nutrition Research,1997,17(5):861-872.38 JUNGERSTED J M,HELLGREN L I,JEMEC G,et al.Lipids and skin barrier function-a clinical perspectiveJ.Contact Dermatitis,2010,58(5):255-262.39 ISHIKAWA J,NARITA H,KONDO N,et al.Changes in the ceramide profile of atopic dermatitis patientsJ.Journal of Investigative Dermatology,2010,130(10):2511-2514.40 CERRATO S,RAMI-LLUCH L,FONDEVILA D,et al.Effects of essential oils and polyunsaturated fatty acids on canine skin equivalents:skin lipid assessment and morphological evaluationJ.Journal of Veterinary Medicine,2013,2013:231526.41 BROUGHTON K S,JOHNSON C S,PACE B K,et al.Reduced asthma symptoms with n-3 fatty acid ingestion are related to 5-series leukotriene productionJ.American Journal of Clinical Nutrition,1997,65(4):1011-1017.（编辑：沈桂宇，）107