胆汁酸（bile acids，BA）作为胆汁的主要脂质成分，属于固醇类物质，在肝脏中由胆固醇合成，贮存在胆囊中，是胆固醇代谢降解的终产物。2014年7月，农业农村部第2131号公告批准BA可作为饲料添加剂使用；2020年，农业农村部第257号公告将BA的使用范围从肉仔鸡扩展至仔猪、淡水鱼类，BA作为饲料添加剂在畜禽及水产动物中的应用已成为研究热点。本文总结归纳了BA的种类、结构、生理功能及其在畜禽、水产动物生产中的应用，并对BA作为饲料添加剂在改善动物肝胆疾病、增强动物肠道免疫屏障等方面的潜在价值进行展望，以期为其在动物生产中的应用提供参考。1BA的功能特性1.1BA的分类按照来源划分，BA分为初级胆汁酸（primary bile acid）、次级胆汁酸（secongdary bile acid）以及三级胆汁酸（tertiary bile acid）。在肝脏中合成的为初级胆汁酸，主要为胆酸(cholic acid，CA)及鹅脱氧胆酸（chenodeoxycholic acid，CDCA）；BA进入肠道后转化形成的产物为次级胆汁酸，主要有脱氧胆酸（deoxycholic acid，DCA）、石胆酸（lithochalic acid，LCA）等。次级胆汁酸经过肝脏、肠道的重吸收作用后所得的产物为三级胆汁酸，如熊脱氧胆酸（ursodeoxycholic acid，UDCA）[1]。按照结构划分，BA有游离型胆汁酸（free bile acid）和结合型胆汁酸（conjugated bile acid）。CA、DCA、CDCA以及少量的LCA均为游离型胆汁酸。游离型胆汁酸与甘氨酸（glycine，Gly）、牛磺酸（taurine）等结合形成的产物成为结合型胆汁酸，主要有牛磺鹅脱氧胆酸（taurochenodeoxycholic acid，TCDCA）、牛磺胆酸（taurocholic acid，TCA）、甘氨鹅脱氧胆酸（glycochenodeoxycholic acid，GCDCA）、甘氨胆酸（glycocholic acid，GCA）等[2-3]。1.2BA的结构与合成BA作为一类具有两亲性的固醇类化合物，具有独特的分子结构，其侧链上的羟基、羧基偏向一侧形成亲水面，烷基和烃核聚集而形成疏水面[4]。BA的疏水性与羟基的数量与方向有关，呈负相关，羟基数量越少，其显示的疏水性越强[5]。BA的合成有两条主要途径，即经典途径和替代途径。经典途径主要合成CA和CDCA，也是BA的主要合成途径[6]。肝脏中的胆固醇被作为经典途径起始酶与限速酶的7α-羟化酶（cholesterol 7α-hydroxylase，CYP7A1）催化生成CA等初级胆汁酸，再与Gly等结合形成结合型初级胆汁酸，随胆汁储存于胆囊中。替代途径则是由甾醇27α羟化酶(sterol 27α-hydroxylase，CYP27A1)和甾醇7α羟化酶(sterol 7α-hydroxylase，CYP7B1)启动，胆固醇先被CYP27A1转化为27-羟胆固醇，再被CYP7B1羟基化，最终生成CDCA[7]。1.3BA的生理功能1.3.1提高脂肪酶活性，促进脂肪吸收BA特殊的分子结构使其同时具备亲水性和亲脂性，能够有效乳化脂类物质，形成油水混合物，并扩大与脂肪酶的接触面积，加速脂肪消化，消化产物包含在胆汁酸微粒中，被小肠中的绒毛膜吸收[8]。已有大量研究表明，调节BA水平对改善脂类物质代谢具有重要作用[9-10]。研究发现，高脂饲料中添加BA可增强齐口裂腹鱼（Schizothorax prenanti）幼鱼对饲料的消化利用能力，减少脂肪沉积，改善肌肉品质，并促进其生长发育[11]。张振明等[12]通过研究推测，在肉鸡饲粮中添加不同水平BA可调节脂肪代谢相关基因的表达，促进脂肪分解代谢和抑制脂肪合成，在改善肉鸡脂肪沉积方面发挥关键作用。1.3.2抗炎杀菌，增强免疫调节BA作为一种有效的杀菌剂，可防止有害微生物如大肠杆菌、链球菌等入侵，维持肠道的微生物平衡，同时在肝肠循环中发挥反馈调节作用，其含量过高或过低均可能引发肝肠胆等相关疾病。BA与法尼醇X受体（farnesoid X receptor，FXR）结合可调节肠道中抗菌物质的基因表达，通过激活小肠的防御系统防止细菌过度生长[13]。肠内皮细胞、免疫细胞、肠上皮细胞中均有BA的相应受体参与肠黏膜的免疫调节，对维持肠道的免疫具有重要作用[14]。研究表明，给予肝硬化大鼠BA能够增加胆汁酸分泌，抑制肠道细菌过度生长，减少细菌易位和内毒素血症的发生率，提高生存率[15-16]。饲料中添加胆酸可增强黑鲷（Acanthopagrus schlegelii）的抗氧化和免疫能力，减少炎症反应[17]。在凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）饲料中添加BA能够提升其血浆的抗菌活性及其肝胰腺的抗氧化能力，促进肠道中免疫相关基因（Imd和Relish）的表达[18]，并可一定程度上提高蛋鸡的免疫力及抗病能力[19]。高脂饮食会引起肝细胞脂肪堆积和胰岛素抵抗，引发胆汁酸淤积和成分改变，肠道菌群失衡，发生胆汁酸代谢紊乱和肝脏炎症反应[20]。研究发现，高脂小鼠饲粮中添加BA受体激动剂后，由于BA合成受到抑制，小鼠的肠道菌群结构以及体质指数逐渐转为正常。BA水平过高时会抑制机体的生长性能。有研究报道，饮食中添加BA会导致正常小鼠体质指数升高，肠道菌群结构发生改变，趋近肥胖小鼠[21]。低鱼粉饲料会损害斑节对虾（Penaeus monodon）肠道，增加主要致病菌的相对丰度。饲料中补充CDCA可降低肠道中致病菌丰度，并提高肠道微生物多样性，改善虾的生长性能、免疫功能和肠道健康[22]。1.3.3保肝护胆，调节胆固醇代谢近年来，我国非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）的发病率呈快速上升且存在年轻化的趋势，而BA代谢异常引起的脂代谢异常和肝细胞脂肪堆积是其产生的重要原因。FXR对肝脏再生具有重要促进作用，BA作为FXR的内源性适配体能够通过对FXR的影响进而影响肝再生的进程。BA浓度升高时促进了肝脏再生，降低则会抑制肝脏再生[23-24]。已有报道显示，肝切除术后使用含胆汁酸的饲料喂养肝硬化大鼠，其体内BA含量增加，肝功能的恢复和肝脏再生得到有效促进[25]。奥贝胆酸（obeticholic acid，OCA）是一种与CDCA结构类似的人工合成胆酸，在减缓非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化进展等方面已有研究，其治疗作用与改善肠道微生态环境密切相关，目前国外已在进行临床试验评估OCA的安全性和有效性，推动其成为治疗NAFLD的一线用药[26]。作为胆固醇代谢的终末产物，BA负责机体约90%的胆固醇输出，能够有效保持机体内胆固醇的动态平衡。BA代谢紊乱是胆结石形成的重要因素。BA的减少会导致胆固醇溶解降低，胆固醇过于饱和从胆汁中析出结晶，从而形成胆固醇结石。而UDCA能够有效降低胆固醇的生成及其在胆汁中的饱和度，从而提高胆固醇溶解度并改善胆囊平滑肌收缩及炎性浸润，达到保护胆囊的目的[27]。2BA在动物生产中的应用2.1BA在畜禽生产中的应用2.1.1改善生长性能，促进脂质吸收BA具有促进动物生长的功能。幼龄阶段畜禽机体BA分泌不足，内源乳化剂不足使得脂质消化和利用受到限制。饲粮中添加BA能够提高畜禽消化能力、饲料转化率，改善生长性能，减少腹泻发生，对畜禽营养吸收、健康调节等方面具有重要价值[28]。有研究发现，断奶仔猪饲粮中补充CDCA可提高末重和平均日增重（ADG），降低料重比（F/G），空肠脂肪酶活性有提高趋势，空肠和回肠的绒毛高度/隐窝深度提高，空肠中ZO-1、OCC等紧密连接蛋白表达显著增加，断奶仔猪消化能力有所增强，肠道形态以及肠道屏障功能有所改变，断奶仔猪生长性能得到改善[29]。李翠梅等[30]在仔猪饲粮中添加BA和金霉素进行53 d的对比试验，结果发现，BA组在保育Ⅰ阶段（23 d）和保育Ⅱ阶段（30 d）的平均日增重分别比对照组增加6.5%和2.7%，料重比分别下降3.4%和4.5%，腹泻率降低59.9%和78.3%，仔猪生长性能及腹泻情况得到改善。饲粮中添加100、300 mg/kg BA时，乌苏里貉平均日增重比对照组分别增加20.3%、30.3%，料重比分别降低24.1%、28.1%，表明冬毛期乌苏里貉获得了较好的生长性能[31]。有研究发现，在饲粮中补充80 mg/kg BA，肉鸡肠道脂肪酶和脂蛋白脂肪酶的活性得到显著提升，肉鸡平均日增重增加3.3%，饲料转化率降低2.9%，生长性能和胴体性状得到改善[32]。BA和脂肪酶合用时，樱桃谷肉鸭胸肌率、表观消化率比对照组分别提高5.61%、2.28%，腹脂率、耗料增重比分别降低10.89%、3.35%，提高其生长性能并改善了胴体品质[33]。此外，BA还能够改善禽类生长性能、产蛋性能及蛋品质[19,34]。饲粮中添加60 mg/kg猪胆酸（porcine bile acids）可使母鸡产蛋量提高6.0%，饲料转化率降低3.6%，降低血清中总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）以及低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，并减少腹部脂肪组织；同时盲肠中有益微生物群如乳酸杆菌、双歧杆菌和杜氏杆菌的丰度有所增加，盲肠微生物群结构有所转变，下调了类固醇的生物合成，上调了脂肪酸的降解和不饱和脂肪酸的生物合成[35]。2.1.2调节免疫代谢，提高抗应激能力有报道显示，仔猪早期断奶会导致肠黏膜完整性受损，饲粮中添加CDC能够改善早期断奶仔猪肠黏膜的保护功能，维护其肠道完整性，促进其生长发育[36]。宫内发育迟缓（IUGR）的仔猪由于小肠形态和功能较差，导致营养物质摄入功能较差，生长性能降低。血清中谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）活性通常用于评估个体的肝功能状态，升高表明肝功能受损[37-38]。研究发现，饲粮添加BA可促进正常初生重（NBW）仔猪回肠发育，回肠的长度、重量和指数分别增加42.0%、59.6%、51.6%，NBW和IUGR仔猪血浆ALT活性分别降低12.9%、15.6%，AST活性分别降低9.9%、20.2%，并提高小肠中潜在有益菌的比例，有助于仔猪肠道发育和健康；补充BA下调了IUGR仔猪肝脂质合成基因表达水平，表明IUGR可增加脂质合成，而BA可能具有抑制肝脏脂质积累的作用，BA作为潜在的调节因子可改善IUGR仔猪脂质代谢紊乱和代谢综合征[38]。葛晓可等[39]研究发现，高脂饲粮中添加BA能够显著降低肉鸡血清中AST和ALT活性以及肝脏中TG的过度累积，肝脏脂肪酸合成酶活性降低且激素敏感脂酶活性升高，表明BA能够缓解高脂饲粮所导致的肝脏损伤，起到保护肝脏的作用。已有报道称，热应激对生长性能、脂质代谢和氧化还原平衡具有负面影响，应激通过改变肉鸡肠道菌群组成，导致胆汁酸代谢紊乱，可能影响其抗热应激能力。CA、CDCA和HCA等对缓解热应激引起的异常脂质代谢具有积极作用。饲粮补充BA能改善热应激肉鸡的平均日增重、饲料转化率和抗氧化能力[40]。研究发现，热应激（32 ℃）条件下肉鸡TC含量较低，TG含量较高，SREBP-1c的表达呈增加趋势；饲粮中添加BA后肝脏中TG以及SREBP-1c和FAS的表达均有所降低，表明BA对缓解脂质代谢异常具有积极作用，在缓解热应激方面具有一定潜力[41]。2.2BA在水产动物生产中的应用2.2.1改善生长性能，提高饲料利用率饲粮中添加适宜水平的BA能够促进水产动物生长，过量则会抑制生长。饲粮中添加0.15 g/kg BA可增加罗非鱼（Oreochromis niloticus）增重率（13.6%）以及饲料效率（15.2%），鱼体、肌肉、肝脏中的粗脂肪含量分别降低18.2%、21.3%和8.1%；而BA添加水平为1.35 g/kg时，肝细胞中发生核迁移和空泡化，并诱导胆结石形成，破坏脂质代谢并抑制罗非鱼的生长性能[42]。在凡纳滨对虾低鱼粉（40 g/kg）饲料中添加300 mg/kg BA后，与对照组相比，对虾增重率（9.7%）、体内粗蛋白含量（4.1%）、干物质（14.7%）和粗蛋白质（7.8%）的表观消化率均有所提高，血清中ALT（33.9%）、AST（34.1%）活性明显降低，碱性磷酸酶活性（21.6%）增加[43]。中华鳖饲料中添加1 g/kg BA时，其增重率、相对生长率、摄食率、特定生长率、干物质表观消化率分别提高了28.1%、28.8%、10.1%、20.6%、1.7%[44]。此外，饲料中添加150 mg/kg BA时，加州鲈增重率、相对生长率达到206.09%和1.92%/d；添加水平为225 mg/kg时，蛋白质效率提高31.78%，饲料系数降低24.27%。添加BA促进了体内脂肪代谢，降低脂肪沉积和料重比，提高了肌肉品质[45]；还能够促进军曹鱼的生长能，降低脂肪在军曹鱼体内中的沉积[46]。在对大黄鱼（Larimichthys crocea）的研究中设计了鱼油（FO）饲料组和豆油（SO）饲料组，并在SO饲料组的基础上添加CDCA作为对照。结果表明，与FO组相比，SO组的末重（FW）和增重率（WGR）下降6.2%、8.6%，而补充CDCA组的生长性能明显优于SO组和FO组，增重率提高10.6%~16.5%；使用SO替代FO后，肝脏脂质含量增加52.3%，但随着CDCA补充量的增加而减少。综上所述，补充CDCA可改善大黄鱼的生长性能和肝脏的脂质沉积，而豆油代替饲料中鱼油对大黄鱼的生长性能和肝脏的脂质沉积具有负面影响[47]。2.2.2改善糖脂代谢，保护肝脏健康BA作为饲料添加剂在解决水产饲料中营养水平不均衡或抗营养因子（如高脂质饮食、高淀粉饮食和高植物蛋白饮食）引起的一系列不利影响方面显示出很好的效果。饲料中补充BA可增强水产动物的肝脏健康，调节糖脂代谢，还可通过降低一些潜在致病菌的丰度重塑肠道微生物群。在对齐口裂腹鱼的研究中发现，有研究在高脂饲料中添加不同剂量BA，结果显示，随着添加水平升高，齐口裂腹鱼幼鱼血清中TG（8.12%~39.54%）、TC（5.10%~22.26%）含量均呈逐渐升高的趋势，LDL-C含量呈逐渐降低的变化趋势（21.58%~37.43%）[11]。对乌鳢（Channa argus）进行为期60 d的喂养试验，饲粮中添加BA后其增重率和特定生长率分别提高11.7%、6.7%，饲料系数以及血清中LDL-C含量降低了15.4%、7.2%，肠道中丙二醛（MDA）含量降低（31.9%），改善了乌鳢的糖脂代谢，提高了其抗氧化能力及生长性能[48]。已有研究表明，高植物蛋白饲料会诱发鲤鱼（Cyprinus carpio）肝细胞空泡化和糖原积累，添加BA后，血浆中CDCA、CA、LCA等含量增加，BA受体TGR5激活，而肝胰腺TGR5的激活能够调节葡萄糖代谢以缓解肝胰腺糖原积累，从而促进鲤鱼的健康生长[49]。BA可以通过增强肝脏脂肪分解、抑制脂肪生成和调节相关转录因子改善高脂饲料条件下杂交石斑鱼的肝脏脂质代谢，与对照组相比，杂交石斑鱼血清中TC、TG、LDL-C含量及肝脏中TC含量降低，血清中HDL-C含量增加[50]。高脂饲料中添加BA能够降低大口黑鲈血浆TG、MDA含量，提高超氧化物歧化酶（SOD）和GSH-Px的基因表达，提高肠褶皱高度，减少肝脏脂质积累，改善脂质的消化吸收、提高抗氧化能力和肠道健康，减弱高脂饲料引起的不良影响[51]。有试验在高淀粉饲料添加BA，结果发现，BA通过调节AKT/FOXO1和cAMP/AMPK/SREBP1通路改善了大口黑鲈的糖脂代谢，使肝重指数（HSI）和肝脂含量明显下降，HIS下降幅度可达24.0%，缓解高淀粉饲料诱导的肝纤维化[52]。2.2.3增强免疫应答，提高抗氧化功能研究发现，高脂低蛋白（LPHL）饲料会抑制草鱼（Ctenopharyngodon idella）的生长性能、肠道发育和肠炎抵抗能力，并损害部分肠道免疫功能。而补充BA可显著改善LPHL饲料饲喂的草鱼的生长性能，增加有益菌乳酸杆菌和双歧杆菌的数量，减少有害菌气单胞菌和大肠杆菌数量，并提高溶菌酶和酸性磷酸酶活性等。BA添加水平为160 mg/kg时，增重率、特定生长率、饲料效率、肠重、肠长和肠道指数分别提高了72.7%、43.4%、27.2%、72.1%、67.6%、53.6%[53]。在对黑鲷的研究中发现，与对照组相比，饲料中添加BA后黑鲷血清中LZM、过氧化氢酶（CAT）、SOD的活性提高了5.8%、60.9%、32.1%，肝脏中上述酶活性提高了22.7%、2.3%、7.7%，肝脏中氧化物酶体激活受体α（PPARα）和肉碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）水平提高。结果表明，BA在提高黑鲷抗氧化、脂肪酸β-氧化和免疫能力，减少炎症反应等方面发挥积极作用[17]。研究表明，在半滑舌鳎（Cynoglossus semiliaevis）饲料中添加0（CT）、300（BA1）和900 mg/kg（BA2）的BA补充剂，与CT组相比，BA2组的增重率、特定生长率、存活率显著提高了56.9%、25.7%、6.9%，两个BA补充组的生长参数均显著增强，BA1组肠道溶菌酶活性显著升高33.3%；同时，饲料中添加BA补充剂显著上调了肠黏膜屏障相关基因的相对表达，增强了对非特异性免疫的应答，并通过增加抗氧化酶活性和降低MDA含量而显著提高肠道抗氧化能力[54]。MDA是脂质过氧化的产物之一，反映了机体内脂质过氧化的程度[55]。在对牛蛙、乌鳢的研究中均发现，饲料中添加BA可显著降低MDA含量，牛蛙肝脏中SOD和谷胱甘肽过氧化物酶的活性均有所增强[48,56]。有研究发现，大黄鱼幼鱼饲料中添加BA，肝脏中脂质和MDA含量随着BA添加量增加而下降，最高分别可达12.1%、21.7%，同时可改善肝脏中PPARα、肉碱棕榈酰转移酶1（CPT1）和酰CoA氧化酶（ACO）的mRNA表达水平[57]。3结论随着蛋白质资源日益紧缺，高脂饮食、高淀粉饮食和高植物蛋白饮食为水产养殖业提供了一种减少蛋白质消耗的办法，但高脂质饮食会影响动物生长性能，并损害肠道免疫功能，因此增强脂质的消化非常重要。BA促进脂质吸收、提高肠道免疫力、抗氧化等功能将对促进动物养殖发展及扩大粮食安全战略空间具有重要意义，因而探索BA的相关应用研究也有望成为改善动物肝胆疾病、增强动物肠道免疫屏障的新方向，具有重要的研究意义与产业价值。