陈颖研究员等:不同哺乳动物乳的营养成分及生物活性研究进展

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陈颖研究员等:不同哺乳动物乳的营养成分及生物活性研究进展

2024-07-13 01:27:32| 来源: 网络整理| 查看: 265

乳中富含多种人体必需的营养成分,对机体的生长发育及免疫功能具有重要作用,是人们日常生活中必不可少的高频消费品。随着不同哺乳动物乳的活性组分及其营养功能被逐渐解析,骆驼乳、驴乳、马乳、羊乳等特色乳越来越受到消费者的青睐。

中国检验检疫科学研究院的魏黎阳、张九凯、陈 颖*总结并比较了不同哺乳动物来源(牛、羊、马、驴、骆驼)乳中的主要营养成分组成及含量,并对不同乳的生物活性功能进行阐述,为各类型乳制品的进一步开发应用和产业健康发展提供一定的科学依据。

1、不同哺乳动物乳的基本组成

如图1所示,驴乳中的水分质量分数最高,为90.79%,而绵羊乳中的水分质量分数仅占82.95%。乳中的蛋白质能够满足机体的生长需要,促进免疫系统的调节功能,是乳中最重要的成分之一。从总蛋白比例上看,牦牛乳中的蛋白质量分数为5.32%,水平最高,驴乳中的蛋白质量分数为1.86%,二者相差3.46%。脂肪是乳中的储能物质,其绝大部分是由甘油三酯组成,其余少量成分为磷脂及胆固醇等。图1显示,驴乳中的脂肪质量分数仅有0.95%,马乳中的脂肪质量分数也只有1.01%,二者质量分数远低于牛类乳中的脂肪质量分数。乳糖是乳中的重要碳水化合物,驴乳和马乳中均含有较多乳糖,二者质量分数分别为5.95%和6.40%,而其他几种哺乳动物的乳中乳糖质量分数差距不大。乳中丰富的矿物质元素可以促进机体的生长发育,图1显示绵羊乳中的矿物质质量分数最高,为0.94%,牛乳、水牛乳、牦牛乳、山羊乳、骆驼乳中的矿物质质量分数相近,而驴乳和马乳中的矿物质质量分数最低,分别为0.40%和0.44%。

2、不同哺乳动物乳的营养成分组成和含量比较

蛋白质

乳清蛋白和酪蛋白是哺乳动物乳蛋白的重要组成部分。乳清蛋白主要由α-乳白蛋白、β-乳球蛋白及血清白蛋白等组成。综合研究报道的数据显示,绵羊乳中的乳清蛋白质量浓度最高,为1.00 g/100 mL,其次是骆驼乳、驴乳和马乳,分别为0.83、0.82、0.74 g/100 mL,而牛乳、水牛乳、牦牛乳及山羊乳中的乳清蛋白质量浓度相对较低,分别为0.60、0.65、0.63、0.60 g/100 mL(表1)。马属动物乳,如马乳和驴乳以及骆驼乳中的α-乳白蛋白质量浓度较高。牛乳中的β-乳球蛋白质量浓度最高,为0.40 g/100 mL。虽然β-乳球蛋白对于提高乳蛋白稳定性具有重要作用,但是对于人体而言,β-乳球蛋白不易被消化,也是一种容易导致婴幼儿过敏的常见过敏原。牦牛乳和绵羊乳中的β-乳球蛋白质量浓度较低,分别为0.12 g/100 mL和0.15 g/100 mL,因此其致敏性可能相对较低。山羊乳中的血清白蛋白质量浓度为0.11 g/100 mL,而其他几种乳中的血清白蛋白质量浓度远低于山羊乳,且相互之间差异不大。酪蛋白主要由αs-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白、γ-酪蛋白等组成,酪蛋白质量浓度高的乳更容易被人体吸收。表1显示,绵羊乳中的总酪蛋白质量浓度最高,为4.41 g/100 mL,其次为牦牛乳,而驴乳中的总酪蛋白质量浓度最低。从酪蛋白组成上看,驴乳和骆驼乳中显示出较高的β-酪蛋白比例,且αs-酪蛋白及κ-酪蛋白比例均较低。相较于其他几种乳,山羊乳中的κ-酪蛋白比例较高。

脂肪酸

表2总结了8 种不同哺乳动物来源乳中脂肪酸的组成及含量,其中,绵羊乳中的饱和脂肪酸含量最高,同时其单不饱和脂肪酸含量相比于其他几种哺乳动物较低,因此绵羊乳并不适于高血脂人群。据报道,人乳中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸质量比约为1∶1。马乳中脂肪酸构成更接近人乳,其饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的质量之比近似为1。同时,马乳中多不饱和脂肪酸相对含量为24.37%,在所有哺乳动物乳中最高,因此具有被开发成人乳替代品的潜力。骆驼乳中的脂肪酸大部分是中长链脂肪酸(C14~C18),其单不饱和脂肪酸相对含量高达39.11%,且主要为油酸(C18:1),但油酸在绵羊乳和驴乳中含量相对较低。总体而言,不同哺乳动物乳中脂肪酸组成存在一定差异,主要是动物品种、饲料、季节及外界环境等因素的不同所引起。

氨基酸

表3总结了8 种不同哺乳动物来源乳中的总氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸及18 种氨基酸的含量情况。牦牛乳中的总氨基酸及必需氨基酸质量浓度分别为5 886.59 mg/100 mL和3 256.07 mg/100 mL,远远高于其他几种动物乳。马乳和驴乳中的总氨基酸含量在所有动物乳中处于较低水平。从乳中氨基酸组成比例上看,绵羊乳中的必需氨基酸/总氨基酸及必需氨基酸/非必需氨基酸比例均最高,分别为77.00%和334.71%。牛乳、马乳、驴乳和骆驼乳的必需氨基酸和非必需氨基酸比例较为接近。水牛乳、牦牛乳、山羊乳中的必需氨基酸比例接近,且必需氨基酸/非必需氨基酸均在90%以上。从18 种氨基酸的分布情况上看,8 种乳中的谷氨酸、脯氨酸、亮氨酸、赖氨酸及天冬氨酸含量相对较高,而半胱氨酸和色氨酸含量相对较低。牦牛乳中的大多数氨基酸,如组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、甘氨酸等在8 种乳中均处于较高水平,这与牦牛乳显示出较高的总氨基酸含量情况相符。牦牛乳中含有丰富的组氨酸和半胱氨酸,前者被认为是婴儿机体生长的必需氨基酸,后者被证实是早产婴幼儿的必需氨基酸之一,牦牛乳具有作为婴幼儿食用乳制品的巨大潜力。

乳糖

乳糖是哺乳动物乳汁中特有的碳水化合物,是由葡萄糖和半乳糖组成的双糖。研究表明,反刍动物乳如牛乳、水牛乳、牦牛乳、山羊乳、绵羊乳中的乳糖质量分数差异较小,骆驼乳中的乳糖质量分数也与它们相近,均低于5%(表4)。马属动物乳包括马乳和驴乳中的乳糖质量分数相对较高,分别为6.40%和5.95%。乳糖作为婴幼儿生长发育的重要供能物质,能够促进大脑发育进程。不过,部分人群由于体内缺乏分解乳糖的乳糖酶,会发生腹胀、腹痛及腹泻等乳糖不耐受症状。因此,为更好满足各类人群的营养需求,应开发出不同乳糖比例的乳制品。

矿物质

矿物质对机体生长发育具有重要作用。乳中含有多种矿物质,被视为人体获得矿物元素的重要来源。研究数据显示,不同哺乳动物乳中的钙、磷、钾含量均较高。绵羊乳中钙、磷含量在所有乳中最高,分别为193.00 mg/100 g和158.00 mg/100 g(表5),因此可以作为人体钙元素及磷元素的优质来源。

维生素

由表6可知,乳中的维生素多为水溶性维生素,其中,骆驼乳的水溶性维生素含量最高,牛乳和山羊乳中的水溶性维生素含量较低。水牛乳中的脂溶性维生素质量浓度为264 μg/100 mL,在所有反刍动物乳中最高,而驴乳中的脂溶性维生素质量浓度极低,仅为6.8 μg/100 mL。不同乳中VC含量最高,其中骆驼乳的VC质量浓度最高,为10 400 μg/100 mL,约是牛乳的8 倍、马乳的2 倍。绵羊乳中的VB1、VB2、VB6、VB12以及烟酸、泛酸的含量均相对较高。相比于其他乳,牦牛乳和驴乳中的维生素种类较少,二者共同缺乏泛酸、生物素及叶酸这几种B族维生素。此外,牦牛乳中缺乏VD,绵羊乳中的VD含量远低于其他几种哺乳动物乳,而驴乳中具有最高含量的VD。水牛乳中的VE含量最高,约为驴乳的38 倍,而山羊乳中缺乏VE。

3、不同哺乳动物乳的生物活性功能

图2是以“乳(milk)”和“生物活性(biological function)”为关键词绘制的关键词共现网络图谱,检索数据库为Web of Science,共获得相关文献3 387 篇。由图2可知,随着时间的推移,乳的生物活性研究已成为现如今的热点领域。在近两年的研究中,“基因(gene)”“代谢过程(metabolic process)”及“途径(pathway)”等关键词开始出现,表明研究的重心逐步偏向于从分子水平上解释乳表现出生物活性的原因及机理。同时,在近10 年的研究中,已发现了乳的多种生物活性,如抗炎(anti inflammatory)、癌症(cancer)干预以及对氧化应激(oxidative stress)的调节等。不过,不同哺乳动物乳由于成分组成的差异,在生物活性功能上也具有一定差别。

不同哺乳动物乳的生理活性功能总结见表7。

结 语

随着乳产业的发展以及人们对乳及乳制品消费需求的日益增长,各类哺乳动物乳独特的营养组成及生理活性功能受到越来越多的关注。总体上看,不同乳种因其营养成分和生物活性的不同而各具特点。对于当前各类消费人群的膳食营养实际需求而言,单一乳品的摄入也许并不能较好满足机体健康的需求,因此,实施多元化乳品开发策略,研究精准营养供给将是乳品营养与健康领域的重要研究方向。同时,研究不同来源乳的特殊生理活性功能,开发功能性乳品将成为乳品行业发展的主要方向之一,将有效助力我国乳制品行业的转型升级,为“健康中国”战略充能。



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