小品種特色乳營養(yǎng)成分研究進展

揭 良，蘇米亞

（乳業(yè)生物技術國家重點實驗室，上海乳業(yè)生物工程技術研究中心，光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院，上海 200436）

動物乳是人類理想的天然食品，乳及乳制品在全球范圍內都是人類飲食的重要組成部分，全世界有超過60 億人消費乳制品[1]。許多品種的動物都已被用來生產(chǎn)乳，乳的來源除大部分是奶牛和水牛外，還有其他小型品種的動物，包括山羊、綿羊、駱駝、牦牛、馬、驢等[2]。 環(huán)境條件的變化和自然選擇過程促進了動物品種的多樣化，從而導致不同的乳成分和產(chǎn)量。牛羊乳占世界乳總產(chǎn)量的87%[3]。乳是健康產(chǎn)乳動物的乳汁，含有大量營養(yǎng)物質，包括蛋白質、碳水化合物、脂肪、礦物質和維生素，因此具有廣泛的營養(yǎng)和功能特性[4-5]。除了基本的營養(yǎng)作用外，人們還探索了乳對嬰幼兒和成人的額外健康益處，除這些大量營養(yǎng)素外，牛乳還含有多種生物活性化合物，如生長因子、免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）、 抗菌蛋白、抗菌肽和激素等。來源于牛乳蛋白中的生物活性肽具有抗血栓、抗菌、抗氧化、抗高血壓、免疫調節(jié)等多種功能，因此對牛乳和牛乳制品中的生物活性物質研究較多，然而，對小品種乳組分及其生物活性物質的研究很少。隨著對乳制品需求的增加，小品種動物乳在世界范圍內越來越重要。了解不同品種乳中營養(yǎng)成分和生物活性成分的差異，可以為有特殊需求的消費者開發(fā)產(chǎn)品。本文對小品種乳脂和乳蛋白成分、生物活性物質及其在人體中的功能特性進行全面概述。

1 小品種乳中常規(guī)組分

對哺乳動物來說，產(chǎn)乳的主要目的是滿足新生兒的營養(yǎng)需求[6]。因此，所有種類的動物乳基本上都含有相同種類的營養(yǎng)成分，如蛋白質、碳水化合物、脂肪、礦物質和水。但不同來源的動物乳組分含量及組成有明顯差異，其影響因素包括動物種類、品種、年齡、胎次、泌乳階段、產(chǎn)乳量、氣候、季節(jié)、膳食等[7]。由表1可知，不同物種乳成分含量存在一定的差異[8-10]。牦牛乳比牛乳含有更多的蛋白質和脂肪；馬乳和驢乳常規(guī)組分非常相似，二者的蛋白質和脂肪含量都較牛乳低，乳糖含量則高于其他物種乳；牦牛乳和綿羊乳中乳蛋白和乳脂肪含量均較其他物種高；從常規(guī)組分上比較，駝乳與牛乳最為相似。

表1 牛乳和小品種乳主要營養(yǎng)組分含量Table 1 Contents of main nutrients in milks from cows and minor dairy animals

1.1 乳脂肪特征

乳脂是動物乳汁中的主要營養(yǎng)成分之一，是嬰幼兒獲取能量和必需脂肪酸的重要來源。乳脂以甘油三酯為主，其占總脂肪含量的95%～98%，除此之外，還含有膽固醇、甾醇酯及磷脂等[11]。乳脂肪球平均直徑為0.1～18.0 μm，其中牛乳脂肪球平均直徑最大，為8.7 μm，山羊乳脂肪球較小，僅為牛乳脂肪球的1/3～2/3[12]。因此山羊乳進入胃后，與消化液接觸面積大，很快就能被消化吸收。因此對于消化系統(tǒng)還不完善的嬰幼兒，羊乳相比牛乳更加適合其營養(yǎng)需要。但對嬰幼兒來說，理想的天然乳脂肪應以與人乳脂的相似程度為依據(jù)，尤其是脂肪酸層面的類似。研究表明，脂肪酸的組成及其含量是衡量和鑒別乳脂肪質量的潛在標志指標[13]。有關乳脂肪酸構成的研究報道有很多，不同物種乳的脂肪酸組成及含量不同。由表2可知，牛乳脂、綿羊乳脂和山羊乳脂中飽和脂肪酸含量均達約70%，遠高于人乳脂的40%左右，馬乳脂中相對較低，但稍高于人乳脂，為50%左右[14-20]。用多不飽和脂肪酸替代飽和脂肪酸可以降低低密度脂蛋白膽固醇含量和高密度脂蛋白膽固醇比率[21]。馬乳脂中的α-亞麻酸含量非常高。據(jù)報道，馬乳的高乳糖、低蛋白質和脂肪酸組成與人乳最 接近[22]。因此，馬乳在營養(yǎng)補充方面更適合嬰幼兒。短鏈脂肪酸（C4～C10）在駝乳中含量最低。此外，由于甘油三酯對人體的一些生理功能，動物乳脂中的甘油三酯研究也成為當前研究的重點。

表2 牛乳和小品種乳主要脂肪酸組分含量Table 2 Contents of main fatty acids in milks from cows and minor dairy animals g/100 g

1.2 乳蛋白

乳中的蛋白質在營養(yǎng)方面起著至關重要的作用，人體，特別是嬰幼兒需要優(yōu)質蛋白質來維持自身正常生長發(fā)育。乳蛋白主要包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪球膜蛋白。動物乳還含有少量含氮化合物，這些化合物不是蛋白質的組成部分，它們被稱為非蛋白氮，包括游離氨基酸、肽、肌酸、尿素、氨、尿酸、乳清酸等[23]。動物乳中含有不同的酪蛋白，主要有4 種形式：αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白。在不同種類的哺乳動物乳中，酪蛋白和乳清蛋白的含量比例差別很大。由表3可知，在馬乳蛋白質中，酪蛋白和乳清蛋白的含量比約為50∶50，人乳中一般為40∶60，而在綿羊乳、山羊乳、牛乳中，這一比例大約為80∶20。β-酪蛋白是山羊乳和駱駝乳中酪蛋白的主要形式。乳清蛋白存在于所有哺乳動物乳中，乳清蛋白大多數(shù)為球狀蛋白，主要包括α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、Ig和血清白蛋白，它們占非酪蛋白的95%以上。α-乳白蛋白是乳清蛋白中最常見的成分，在合成乳糖中起主要作用。β-乳球蛋白是牛乳中主要的乳清蛋白，但駱駝乳和人乳中不存在β-乳球蛋白。在驢乳和馬乳中，β-乳球蛋白在乳清蛋白中的平均相對含量約為35%。

表3 牛乳和小品種乳主要蛋白組分含量Table 3 Contents of main protein components in milks from cows and minor dairy animals

動物乳蛋白是主要的食物過敏源，特別是對嬰幼兒，這與乳蛋白組成相關[26]。大多數(shù)患有牛乳蛋白過敏的嬰幼兒會合成主要針對αs-酪蛋白和β-乳球蛋白的抗體。研究表明，馬乳、駝乳和山羊乳在致敏性方面可能比牛乳更有優(yōu)勢，特別是對嬰幼兒和老年人群[3]。Caballos等[27]研究表明，羊乳蛋白比牛乳蛋白更容易消化，即人體更容易耐受羊乳蛋白。因此，近年來，人們越來越關注使用其他哺乳動物乳中的低致敏性蛋白質替代牛乳蛋白，作為乳蛋白來源。

2 小品種乳中生物活性物質

動物乳對人類營養(yǎng)有特殊意義，其不僅營養(yǎng)物質含量豐富，而且是生物活性物質的良好來源。乳是一種重要的營養(yǎng)和功能物質來源，由于乳中存在生物活性物質，可以提供特殊的健康益處。生物活性肽、生長因子、免疫蛋白等可能以其天然形式存在，也可能由于酶的作用從其親本蛋白中釋放出來，這些生物活性物質對嬰幼兒代謝、生長發(fā)育、免疫和抗菌等有非常重要的作用。

2.1 生物活性肽

近年來，人們對乳源蛋白酶降解產(chǎn)物中的生物活性肽進行了廣泛研究和鑒定，從乳和乳制品中生產(chǎn)出多種生物活性肽，如抗氧化活性肽、免疫調節(jié)肽、抗菌肽、降血壓肽等。張宇琪等[28]研究發(fā)現(xiàn)，羊乳乳清蛋白水解物可作為食源性材料治療患有高血壓的2型糖尿病患者。伍佰鑫等[29]發(fā)現(xiàn)，駱駝乳更容易被糜蛋白酶消化，可以產(chǎn)生大量潛在的生物活性肽。Ibrahim等[30]通過胃蛋白酶-胰酶水解駱駝乳，得到具有抗氧化和抗病毒活性的肽。Ahmed等[31]從羊乳蛋白組分中鑒定出抗氧化肽。Gong等[32]研究表明，通過堿性蛋白酶水解牦牛乳酪蛋白獲得的水解產(chǎn)物可以調節(jié)T細胞的分化。關于小品種乳中釋放的生物活性肽研究非常有限，隨著尋找替代乳源和乳制品需求的增加，特別是對其生物活性肽的需求，使得需要更多乳蛋白作為潛在的生物活性肽來源，進行相關的探索和研究。

2.2 生長因子

乳中的生長因子主要包括胰島素樣生長因子、表皮生長因子、成纖維細胞生長因子等。胰島素樣生長因子能增強細胞對葡萄糖的吸收，具有降血糖、降血脂作用，能改善糖尿病狀態(tài)下的糖脂代謝紊亂。吳育玲[33]研究表明，駝乳具有降血糖作用，駝乳中胰島素樣生長因子-1含量顯著高于牛乳。表皮細胞生長因子能夠促進細胞的增殖分化，特別是促進胃腸道的生長和發(fā)育。羊乳中含有豐富的表皮細胞生長因子，而牛乳中含量較低，尤其是成熟乳。研究證明，表皮生長因子可調節(jié)內分泌紊亂，提高人體免疫力，促進嬰幼兒腦和神經(jīng)系統(tǒng) 的發(fā)育[34]。

2.3 免疫蛋白

乳中免疫蛋白研究較多的主要有2 種，一種是Ig，Ig是具有抗體活性、能與相應抗原發(fā)生特異性結合的球蛋白，在常乳中含量較低，在初乳中含量較高，隨著泌乳期的延長含量下降[35]。乳中含有的Ig主要為IgG、IgA和IgM，其中IgG含量最高。研究發(fā)現(xiàn)，駝乳中的IgG含量明顯高于牛乳和水牛乳[36]。由表4可知，牦牛常乳中Ig平均含量為0.90 mg/mL[7,37]。乳中的Ig對人體的保健以及預防和治療一些疾病有重要作用。嬰幼兒免疫系統(tǒng)功能不健全，乳中的Ig在一定程度上能識別和抵抗入侵的細菌和病毒等病原體，增強機體免疫能力，防止細菌和病毒入侵。另一種乳中免疫蛋白是乳鐵蛋白（lactoferrin，LF）， LF是一種結核性糖蛋白，具有免疫調節(jié)、抗病毒等生物學特性。和牛乳相比，少數(shù)其他乳中LF含量顯著較高（表4）。因此可以考慮將小品種乳作為“免疫乳”原料，用于嬰幼兒乳粉的生產(chǎn)。

表4 不同哺乳動物乳中免疫蛋白組成及含量Table 4 Composition and contents of immune proteins in milk from different mammals mg/mL

3 小品種乳的功能特性

小品種乳因為產(chǎn)量較低受到限制，目前對小品種乳制品功能特性的研究還很有限。牛乳過敏在嬰幼兒中最為常見，牛乳中主要的過敏原是α-酪蛋白和β-乳球蛋白，而駝乳和羊乳具有低致敏性。Rosi等[38]研究表明，羊乳具有低致敏性。馬玉琴等[39]也報道了患者對牛乳過敏但能耐受羊乳。這可能與羊乳和駝乳酪蛋白中低比例的α-酪蛋白以及駝乳中不含β-乳球蛋白有關。Abu-Qatouseh[40]從駝乳中提取免疫蛋白和多肽，并評估它們對痤瘡丙酸桿菌的有效性，結果表明，與LF相比，駝乳肽聚糖識別蛋白具有較強的抗菌活性，并建議采用駝乳治療尋常痤瘡。Kusumaningtyas等[41]發(fā)現(xiàn)，馬乳及其發(fā)酵制品有改善心血管和消化系統(tǒng)疾病的功能，從馬乳中酶解分離出的肽具有較好的抗菌作用，特別是對革蘭氏陰性菌更有效。正是由于小品種乳的功能特性，消費者和學者對小品種乳的研究和應用逐漸增大，這為小品種乳作為功能性成分的利用開辟了新的途徑。

4 結 語

近年來，隨著消費者興趣的增加，小品種動物乳的產(chǎn)量逐漸增加。本文對小品種動物乳常規(guī)營養(yǎng)素和微量活性成分及功能特性進行對比分析，結果表明，小品種動物乳是集營養(yǎng)與健康益處為一體的乳源，且具有較好的應用。小品種動物乳富含多種營養(yǎng)成分，包括蛋白質、脂肪、碳水化合物，且馬乳和驢乳的蛋白組成及含量、乳糖含量和脂肪酸組成與人乳相似，可能在嬰幼兒喂養(yǎng)方面有較好的優(yōu)勢。在健康益處方面，小品種動物乳中含有的活性物質，如生物活性肽和Ig等具有抗高血壓、抗氧化、抗菌、結合礦物質、免疫調節(jié)等作用。生長因子和LF能夠抵御病毒侵害，具有很強的安全性。以小品種動物乳為乳源的乳及乳制品具有低過敏性、高消化率及改善心血管疾病等功能特性，體現(xiàn)了其對健康和營養(yǎng)的重要性。然而，這些健康益處需要更深入和長期的動物和臨床研究來驗證，以便小品種動物乳及其乳制品能以更好的品質逐漸走入人們的視野。