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羊乳营养成分及功能特性的研究进展

2016-04-21陈天鹏冷友斌

中国食物与营养 2016年3期
关键词:羊乳营养价值

陈天鹏,刘 翠,冷友斌,安 颖

(飞鹤乳业北京研发中心,北京 100015)



羊乳营养成分及功能特性的研究进展

陈天鹏,刘翠,冷友斌,安颖

(飞鹤乳业北京研发中心,北京100015)

摘要:概述了羊乳的食用历史及开发现状,综述了羊乳营养成分、已经证实的“健康声称”以及生理功能特性的研究进展,为以羊乳为原料开发相关食品提供科学依据。

关键词:羊乳;营养价值;健康声称;功能特性

羊乳是由健康乳羊分泌的脂肪含量高于2.5%、非脂乳固体含量高于7.5%的正常乳汁(不包括初乳)[1]。羊乳大致可分为山羊乳和绵羊乳,因在中国饲养产乳羊绝大多数为山羊,故除特别说明外,研究对象均指山羊乳。羊乳口感细腻、味微甜、细品香中带咸,是乳中佳品[2]。羊乳的基础结构和各项营养元素配比均与人乳相类似[3],其总热量、干物质、蛋白质、脂肪以及矿物质含量均高于牛乳,具有较高的营养价值[4,5]。有文字记载的对羊乳的认知和利用至少可追溯到南北朝时期(公元420—582年)[6],隋唐以后,羊乳逐渐延伸到医疗保健领域。关于羊乳的历史记载表明,羊乳的食用历史久远,在营养滋补和食疗保健方面具有重要功效。

FAO统计数据显示,2013年中国羊乳产量296 500t,占世界羊乳总产量的1.6%,较2012年增长了5 138t[7]。2014—2015年间,我国国内羊乳乳制品共17种,主要以纯羊乳和调味羊乳(均为7种)为主,其他还包括酸乳饮品和液体酸乳(2种)以及勺吃型酸乳(1种);而国外共有811种,主要以羊乳干酪(573种)和奶酪(90种)为主,其余与中国类似,勺吃型酸乳(54种)、纯羊乳(44种)、酸乳饮品和液体酸乳(19种)、调味羊乳(10种)。由此可以看出,我国羊乳乳制品的发展空间十分巨大。本文对羊乳的营养成分、功能特性以及目前国际上对羊乳有关的健康声称进行综述。

1羊乳营养成分的研究进展

1.1基本营养成分

山羊乳、牛乳和人乳的总体组成相似,由表1[8]可见,绵羊乳的干物质显著高于其他三种,除乳糖外,其他营养物质含量均为最高。山羊乳中除乳糖外,其他成分也均高于牛乳和人乳,而乳糖减少的幅度是否能够支持其适用于乳糖不耐症仍有待验证。羊乳的脂肪、矿物质含量均高于牛乳和人乳。

表1 羊乳、牛乳和人乳基本营养成分比较(%)

1.2蛋白质及氨基酸

羊乳中的蛋白质主要由酪蛋白和乳清蛋白组成,和其他乳来源相似,其中酪蛋白是主要的蛋白质,αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白是羊乳和牛乳中的四种酪蛋白[9]。相比牛乳,羊乳的酪蛋白组成更接近于人乳。作为导致过敏反应的αs1-酪蛋白人乳中没有(表2)。

表2 羊乳、牛乳和人乳酪蛋白组成比较

乳清蛋白是乳蛋白中的主要可溶蛋白质,羊乳、牛乳和人乳中的含量相近,均为0.6 g/100 mL左右(表3)[9,10]。人乳中的乳清蛋白主要是α-乳白蛋白,而羊乳和牛乳中的乳清蛋白主要包含α-乳白蛋白和β-乳球蛋白,还含有乳铁蛋白、转铁蛋白、催乳素、叶酸结合蛋白、免疫球蛋白等生理活性蛋白。有研究表明,牛乳导致过敏与其高含量的β-乳球蛋白有关[11],而羊乳比牛乳低50%左右。此外,羊乳中的叶酸结合蛋白要高于牛乳,会导致人体可吸收的叶酸降低。由表4[12]可知,羊乳和牛乳蛋白质中必需氨基酸的种类齐全,含量丰富。羊乳中异亮氨酸稍低于人乳,但要高于牛乳;苏氨酸和色氨酸低于牛乳和人乳;总必需氨基酸比例高于人乳和牛乳。

表3 羊乳、牛乳和人乳乳清蛋白组成比较

表4 羊乳、牛乳和人乳氨基酸组成比较(g/100g蛋白质)

1.3非蛋白氮化合物

乳中的非蛋白氮化合物如牛磺酸、尿素、核苷酸、左旋肉碱等具有非常重要的生理功能。由表5[12]可知,在非蛋白氮方面,羊乳相比牛乳具有明显的优势,不仅总量与人乳相近,而且游离氨基酸、牛磺酸、核苷酸都显著高于牛乳,这些物质除了对婴幼儿的发育具有重要作用外,对成年人同样具有功效。

1.4脂肪与脂肪酸

羊乳和牛乳的脂肪含量、形态和脂肪酸组成的差别对两者的风味、营养价值起到重要的影响。乳中的脂肪以脂肪球的形式存在,羊乳脂肪球粒径比牛乳小,其中羊乳脂肪球小于5μm的占总量的80%[13],平均粒径3.55μm[8],较为均有。较小的脂肪球意味着更大的比表面积,使得脂肪接触脂肪酶的机会更多,这也是羊乳脂肪易消化的原因之一。由表6可见[9,10],羊乳中的短中链脂肪酸(C4~C10)含量显著高于牛乳和人乳,其中己酸(C6∶0)、辛 酸(C8∶0)和癸酸(C10∶0)含量是牛乳的2倍,这是山羊乳具有膻味的主要原因[14]。但是,另一方面,中短链脂肪酸不仅能够被人体快速吸收,而且具有抑制胆固醇沉积[15]、预防肠功能紊乱、胆结石、冠心病和膀胱纤维病变等功能[16]。

表5 羊乳、牛乳和人乳非蛋白氮组成比较

表6 羊乳、牛乳和人乳脂肪酸组成比较

1.5糖类

乳糖是乳中最主要的糖类,羊乳中乳糖含量约为4.11%,略低于牛乳(4.47%),占总碳水化合物的44%左右[17]。乳糖中的活性成分主要是低聚糖,乳中低聚糖的含量、种类差别较大(表7)[18]。山羊乳中低聚糖在种类和含量方面均优于牛乳,其两大主要的中性低聚糖结构为3-半乳糖基乳糖(这与人乳一致)和N-乙酰乳糖,其含量均高于牛乳,这表明,山羊乳低聚糖的含量和种类较为接近人乳[19]。

1.6维生素与矿物质

羊乳中的维生素和矿物质普遍较高,这与其固形物含量高有一定的关系;羊乳中VA、核黄素、烟酸、VC的含量大幅度高于牛乳,这与牛羊乳的代谢差异有关。羊乳中叶酸含量显著较低,为1.0μg/100 mL,而人乳中含5.5 μg/100 mL,相差近5倍,因此,在羊乳产品中需要补充叶酸。羊乳中的钙、磷含量比牛乳和人乳高很多,但是钙磷比较低,不利于钙吸收。羊乳中的硒含量高于牛乳,硒可增强机体抵抗力。羊乳中铁含量为0.07mg/100g,而人乳中含0.20mg/100g,相差近3倍,因此,在羊乳产品中需补充铁含量(表8、表9)[20]。

表7 乳中低聚糖种类与分布  单位:g/L

表8 羊乳、牛乳和人乳维生素组成比较

表9 羊乳、牛乳和人乳矿物质组成比较

2有关羊乳的健康声称

2.1羊乳配方乳粉满足Directive 91/321/EEC关于脂肪酸模式的要求

欧盟的欧洲食品安全局(EFSA)于2005年发布了有关山羊乳蛋白配方乳粉氨基酸的“健康声称”,确认了羊乳配方乳粉满足Directive 91/321/EEC关于脂肪酸模式的要求。NDA认为,羊乳配方乳粉提供每能量值至少相同数量的必需和条件必需氨基酸,根据Annex V of the Directive以母乳作为参考蛋白[21]。

2.2山羊乳蛋白适合作为婴儿和较大婴儿配方乳粉的蛋白资源

EFSA于2012年发布了有关羊乳蛋白的“健康声称”,确认了山羊乳蛋白适合作为婴儿和较大婴儿配方乳粉的蛋白资源。NDA认为,全山羊乳制备的婴儿和较大婴儿配方乳粉保留了羊乳中天然的乳清蛋白与酪蛋白比例(20:80)。在200名澳大利亚婴儿中进行临床研究,随机分为2组摄入未修饰羊乳蛋白婴儿配方乳或牛乳配方乳,持续4个月,随后额外补充食物直至12个月,在此期间在婴儿体重、身高和头围方面没有统计学显著性或临床相关性差异[22]。

3羊乳功能特性的研究进展

研究者从体外、动物模型和人体试验的结果证明了羊乳及其配方乳的生理功能。

3.1提高消化率、促进生长发育

婴儿对羊乳的消化率可达95%,吸收率可达90%以上,且消化吸收速度高于牛乳和母乳(表10)[23]。Mack[24]研究发现,摄入羊乳的儿童在体重、身高、骨骼矿化程度以及血清中维生素A、钙、硫胺素、核黄素、烟酸和血红蛋白的含量等方面均超过摄入牛乳的儿童。Razafindrakoto等[25]研究发现,摄入羊乳和牛乳每天可以获得的体重分别为8.53 g/kg和7.82 g/kg,摄入羊乳可以额外获得9%的体重。

表10 羊乳、牛乳和母乳的消化吸收时间

3.2降低致敏性

牛乳过敏在3岁以下儿童中的患病率为2.5%,在3个月以下婴儿中的患病率为12%~30%[26],而摄入羊乳可以解决约30%~40%的问题[27]。法国临床研究表明,羊乳相较牛乳具有低致敏性和高消化率,使其成为儿童营养的宝贵资源[28,29]。Lara-Vil-loslada等[30]发现,牛乳致敏组小鼠腹泻率为61.5%,显著高于山羊乳致敏组的7.7%;牛乳致敏组小鼠的特异性免疫球蛋白G1和组胺水平也显着高于山羊乳致敏组小鼠;由脾脏衍生的T细胞产生的细胞因子在牛乳致敏组小鼠表现出Tp反应;由于淋巴细胞特定增值率的显著减少,山羊乳诱导更少的淋巴细胞致敏;因此当山羊乳作为哺乳期后蛋白质的第一来源时,山羊乳的致敏性低于牛乳。Ceballos等[31]发现,豚鼠经口给予两种乳和抗乳血清时,山羊乳的变应原性低于牛乳。Hodgkinson等[32]研究认为,低αs1-酪蛋白含量的山羊乳可以减少抗原负担,降低致敏性。

山羊乳的低致敏性及其在预防婴幼儿牛乳过敏中的应用仍然存在很多争议,因此需要进一步评估羊乳的耐受性,以提供准确的营养建议和减少危及生命的意外摄入。Muraro等[33]认为,山羊乳与牛乳具有相同的致敏性,虽然牛乳似乎是一种比山羊乳更强的过敏原,山羊乳仍具有高度致敏性。Rio[34]等研究发现,在患者对山羊乳及绵羊乳过敏的组中,牛乳酪蛋白和山羊乳及绵羊乳酪蛋白之间的有限的交叉反应性高达77.2%,而在患者对山羊乳及绵羊乳不过敏的组中,几乎达到100%,结果提示山羊乳并不是对牛乳过敏的患儿的适当的替代品。

目前国内外对山羊乳预防婴幼儿牛乳过敏的研究报道有差异,但大部分研究多是在牛乳过敏患者中进行的,关于正常人群中山羊乳过敏的资料较少。综合考虑到山羊乳的总营养价值高于牛乳及牛乳过敏的危害性,对山羊乳作为婴幼儿乳类食物来源的可能性有必要进行进一步的深入研究,以得出一致性的结论。

3.3促进矿物元素吸收

羊乳可以提高铁转化为血红蛋白的效率,即羊乳中铁的生物利用率较高。Park等[35]利用小鼠模型研究羊乳提高铁转化为血红蛋白的效率,结果表明,羊乳中铁的生物利用率高于牛乳。Barrionuevo等[36]利用切除50%小肠的小鼠来模拟吸收不良综合征的病理状况,在膳食中添加羊乳,证实了羊乳相较牛乳可以促进铁、铜等矿物元素的吸收与利用。Alfe′rez等[37]采用诱导型缺铁性贫血小鼠模型的铁生物利用率,结果表明,羊乳的摄入可以显著提高铁的生物利用率。

3.4提高脂肪吸收率、降低胆固醇水平

羊乳中脂肪的平均粒径(3.55 μm)较牛乳的(4.55 μm)小,故羊乳脂肪更易吸收,同时,由于羊乳中存在较多的中链甘油三酯(MCT),含量为36%(牛乳中含量为21%),降低了内源性胆固醇的合成,从而降低了胆固醇水平[26]。Hachelaf等[38]考察了64名患有吸收不良综合征的婴儿,羊乳具有更高的肠道脂肪吸收率(FAR)为85%、牛乳的为81%。Alférez等[39]结果表明,膳食中添加羊乳的小鼠的脂肪表观消化率为86.8%,高于膳食中添加牛乳73.2%,添加橄榄油的标准对照组为90.1%;羊乳的摄入可以降低胆固醇水平(0.64 g/L),而牛乳会引起其升高(0.75 g/L),标准对照组为0.66 g/L。López-Aliaga等[40]利用小鼠模型探究羊乳降胆固醇功能,摄入羊乳后,胆固醇水平下降8.6%,而摄入牛乳会引起胆固醇水平升高9.7%,这表明,摄入羊乳在降低血脂胆固醇方面具有潜在的生理功能。

4结论

羊乳的干物质、蛋白质、脂肪、矿物质等主要营养成分含量均高于牛乳和人乳,而且酪蛋白、氨基酸和低聚糖组成模式接近母乳,脂肪球整体直径较小且中短链脂肪酸含量丰富。现代营养学证明,羊乳在提高消化率、促进身体发育、促进矿物元素吸收、改善脂肪吸收率、降低胆固醇水平等方面具有比牛乳更显著的优势,但是,在很多方面,比如致敏性,并没有可靠的数据证实,很多研究结果并不一致。在健康声称方面,根据EFSA发布的文件显示,羊乳配方乳粉满足Directive 91/321/EEC关于脂肪酸模式的要求、羊乳蛋白适合作为婴儿和较大婴儿配方乳粉的蛋白资源。

我国羊乳年产量逐年攀升,占世界羊乳年产量的2%左右,而且羊乳在我国食用历史悠久。不过,要开发功能性更为显著的羊乳营养品,还需要更全面系统的基础研究,以得出更为可靠明确的结论;同时,要通过严格的临床试验,对传统认识中的羊乳功能进行验证。◇

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(责任编辑李婷婷)

Research Progress on Nutritional Components and Functional Propery of Goat Milk

CHEN Tian-peng,LIU Cui,LENG You-bin,AN Ying

(BeijingR&DCenterofFeiheDairy,Beijing100015,China)

Abstract:This article summarized the consumption history and pharmacological effects of goat milk and sheep milk,reviewed research progress on nutritional components,“healthy claims” which had been proved and other potential physiological features of goat milk and sheep milk to provide scientific evidence for development of goat milk and sheep milk.

Keywords:goat milk and sheep milk;nutritional value;healthy claim;functional property

通讯作者:安颖(1966—),女,博士,研究方向:乳品营养。

作者简介:陈天鹏(1979—),男,博士,研究方向:食品科学。

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