羊乳营养及其功能性特性

（哈尔滨工业大学化工与化学学院，哈尔滨150090）

羊乳营养及其功能性特性

李贺,马莺

（哈尔滨工业大学化工与化学学院，哈尔滨150090）

羊乳中富含蛋白质、脂肪、氨基酸、矿物质和维生素等多种营养成分，与其他哺乳动物乳相比，羊乳具有易消化和吸收，抗氧化、降低胆固醇、提高免疫力等多种生物活性。对羊乳的营养成分和生物学功能研究概况进行了综述，为羊乳的进一步研究与开发提供了一定的理论参考。

羊乳；营养；生物活性

0 引言

羊乳中富含蛋白质、脂肪、氨基酸、矿物质以及多种维生素，有“白色血液”之称。其独特的营养价值和风味，已成为西方发达国家日常生活的必须消费品，并使用羊乳配方奶粉替代母乳，羊乳市场占有率高达80%，而我国的羊乳产品市场占有率仅占中国奶类总产的3%左右[1]。羊乳和牛乳一样富含营养成分和生物活性物质[2]，与牛乳相比，羊乳具有蛋白质凝块软且小、易消化吸收、乳糖不耐症发生率低、与人乳更接近等优点[3]。

与牛乳相比，羊乳产品较为单一处于竞争劣势地位[4]。目前，有关羊乳的营养价值、生物学活性以安全性等方面的临床研究已有较大进展。本文对羊乳的营养成分和生物学活性方面进行了综述，为羊乳的进一步研究和开发提供了一定的理论参考。

1 羊乳的营养成分

羊乳、牛乳以及人乳的营养成分组成相似，均由蛋白质、脂肪、乳糖、不饱和脂肪酸、矿物质和维生素等多种营养成分组成的复合胶体溶液[5]。羊乳中蛋白质种类丰富，生物学价值高达85%，谷物仅50%。奶中的营养元素含量受地域、品种、泌乳阶段以及饲养情况等因素的影响[6]如绵羊乳和山羊乳，其乳中蛋白质质量分数分别为：3.48%和5.59%（表1）；绵羊乳中的蛋白质（5.59%）和脂肪（6.82%）质量分数最高，人乳中乳糖质量分数最高（6.92%）；与人乳相比，除奶牛外，羊乳和牛乳的脂肪质量分数较高于人乳，蛋白质量分数均高于人乳，而乳糖质量分数低于人乳。

1.1 蛋白质

酪蛋白是羊乳蛋白中质量分数最多的蛋白质，分子质量为20～40 ku，羊乳中的酪蛋白主要由αs1-CN、αs2-CN、β-CN以及κ-CN四种酪蛋白组成。在乳中，酪蛋白并不以单体形式存在，通过与磷酸钙连接形成大分子聚合物而稳定存在于乳中。与牛乳相比，山羊乳中的总酪蛋白质量分数相对较低（表2），乳中不同的蛋白质引起过敏反应的程度不同，牛乳中酪蛋白致敏性的强弱顺序为：αs1-CN>β-Lg>αs2-CN> κ-CN[9]，乳中高过敏原αs1-CN的质量分数：山羊乳<牦牛乳<水牛乳<奶牛乳<绵羊乳，山羊乳中主要以β-CN和κ-CN质量分数居多，与牛乳相比，山羊乳的酪蛋白和乳清蛋白之间的比例更接近人乳，且高过敏原αs1-CN质量分数低，不会引起过敏反应；羊乳凝块软，乳清蛋白质量分数高，更容易消化吸收[10]。因此，羊乳比牛乳更接近人乳，饮用羊乳发生过敏反应的机率较低。

1.2 氨基酸

羊乳、牛乳和人乳蛋白中均含有人体所需的全部必须氨基酸，与人乳相比，除绵羊乳外，其它总氨基酸质量分数均高于人乳，人乳中所含的必须氨基酸质量分数最高（2.93%），蛋白质中必须氨基酸的构成：人乳（2.93%）>牦牛乳（2.704%）>绵羊乳（2.594%）>水牛乳（2.013%）>山羊乳（1.718%）>奶牛（1.628%），植物蛋白中的限制性氨基酸是赖氨酸，乳中的赖氨酸质量分数均高于植物蛋白，饮牛、羊乳均可补充人体因食用植物蛋白而导致的赖氨酸供给不足的问题；早产儿缺乏转化蛋氨酸为半胱氨酸的能力，使半胱氨酸成为一种必须氨基酸，羊乳中半胱氨酸和酪氨酸含量均高于人乳和牛乳；羊乳中的甲硫氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸和色氨酸的质量分数高于人乳而低于牛乳（表3）。在氨基酸方面，羊乳与牛乳相近，但均低于人乳，人乳中除甲硫氨酸和半胱氨酸略低于婴儿氨基酸模式外，其他氨基酸质量分数均满足婴儿需求。因此，与牛乳相比羊乳的氨基酸模式更适合婴儿的生长发育。

表1 不同乳源的基本成分[7-8] %

表2 不同乳源乳中蛋白质的组成[11-12]

表3 不同乳源乳中氨基酸的质量分数含量[11,13-14] %

1.3 脂肪

羊乳中的总脂肪质量分数高于牛乳和人乳（表4），乳中的短、中链脂肪酸比长链脂肪酸更容易消化吸收，羊乳中的短、中链脂肪酸质量分数高于牛乳和人乳，其中羊乳的特征脂肪酸辛酸（C 8∶0）和葵酸（C 10∶0）的相对质量分数也均高于人乳和牛乳；而羊乳中的长链脂肪酸质量分数低于牛乳和人乳。因此，与牛乳相比，羊乳的脂肪酸更优于牛乳，更有利于人体消化吸收。羊乳中的重要指标“必须脂肪酸—亚油酸”是评价脂肪酸质量的重要标准，其具有组成磷脂、防止消化道损伤和调节胆固醇代谢等功能。羊乳中的亚油酸质量分数仅低于牦牛乳，而高于奶乳、水牛乳和人乳。

1.4 矿物质

乳中的矿物质元素丰富，具有促进机体生长发育的重要作用，与人乳和牛乳相比，羊乳矿物元素质量分数高，是摄取矿物质的良好来源（表5）。与人乳和牛乳相比，羊乳中钙、磷、钾、氯和锰的质量分数较高，硒的质量分数高于牛乳而低于人乳。钙是人体质量分数最多的矿物质元素，有调控人体生理和生化反应

的重要作用，羊乳中的钙和磷的质量分数均高于奶牛乳、水牛、牦牛乳和人乳，近似最佳钙磷比2∶1，易于消化吸收，对特殊人群（如：老年人、婴幼儿以及孕妇等尤为适合）是人体钙物质的良好来源；锌和铜分别具有促进婴儿生长发育、维持骨骼及发育和生殖的功能。因此，羊乳是补充人体所需多种矿物质元素的有效途径，但是羊乳、牛乳和人乳中“铁”质量分数均较低，不能满足婴幼儿的营养需要。因此，对婴幼儿应适当补充铁元素。

1.5 维生素

乳中维生素种类较多，大部分处于较高水平，是人类补充维生素的良好来源（表6）。羊乳中VA、VB1、VB2、VB6、VB12、VC、烟酸和泛酸含量略高于牛乳，但是，山羊乳中与“羊乳贫血症”有关的叶酸和维生素B12两种物质含量较低于绵羊乳和牛乳，而略高于人乳；叶酸和维生素B12分别与合成血红蛋白和巨幼细胞性贫血相关。因此，羊乳和牛乳中所缺乏的维生素须通过其他途径补充，是牛乳和羊乳产品开发和利用所需要重视的问题。

表4 不同乳源乳中脂肪酸的质量分数[11,15-17] %

表5 不同乳源乳中矿物质的质量分数[18-,19] mg/100g

表6 不同乳源乳中维生素的质量分数[11，20]

羊乳同其他乳类一样，乳中主要包含黄嘌呤氧化酶、核糖核酸酶和脂肪酶等。羊乳中的过氧化物酶体系能够使微生物钝化，抑制微生物代谢活动，在常温条件下，能够抑制革兰氏阳性菌和阴性菌的生长，延长乳的保质期。乳中的天然脂肪酶有两种，一种是人乳中的胆汁盐刺激脂肪酶，另一种是哺乳动物中的脂蛋白脂肪酶。羊乳中的膻味也与酶的作用有关，羊乳中的膻味主要有两大来源：①与游离脂肪酸之间的相互作用，形成一种稳定的络合物有关；②与脂蛋白脂肪酶活性有关。Chilliard[21]等人报道了脂蛋白脂肪酶特异性水解甘油三酯的Sn-1和Sn-3位脂肪酸，且Sn-1比Sn-3位脂肪酸水解速率快，释放出甘油和游离脂肪酸产生膻味，脂蛋白脂肪酶热不稳定，巴氏杀菌可使其酶活性完全失活，因此，脂蛋白脂肪酶脂解主要作用于生鲜原料乳。由于羊乳的特殊膻味使消费者难以接受，限制了羊乳及其产品的开发。

2 羊乳的消化和吸收性

羊乳易于消化吸收主要表现为以下几个方面：①羊乳中的乳清蛋白质量分数较牛乳高，在酸或凝乳酶存在的条件下，乳清蛋白呈溶解状态，使得乳清蛋白在胃酸作用下形成的凝乳块较小，易消化吸收；②羊乳中酪蛋白质量分数比牛乳低，由于酪蛋白在胃酸的作用下会形成较大的凝块，不易消化，而羊乳中的酪蛋白的质量分数少更易被人体消化吸收；③与牛乳相比，羊乳的脂肪球颗粒直径较小，羊乳中小于5μm的颗粒占80%，而牛乳中仅有60%，更容易消化吸收[22-23]。羊乳脂肪球比牛乳小，与胃液中脂肪酶接触面积大，消化快，并且羊乳中短、中链脂肪酸含量高，而长链脂肪酸低于牛乳，脂肪酶分解中短链脂肪酸的能力要比长链脂肪酸快，同时，长链饱和脂肪酸在小肠中易形成不易消化的皂及因熔点高而影响金属离子和脂肪酸的吸收。因此，与牛乳相比，羊乳更容易消化吸收。

3 羊乳的功能特性

羊乳是人类的主要乳源之一，羊乳与牛乳的基本营养组分相近，而干物质营养元素比牛乳高出10%左右，随着现代营养学的研究发现，羊乳中含有生长因子、免疫球蛋白、生物活性肽结合蛋白以及人体必需的维生素和矿物质，从而赋予了羊乳降低胆固醇、抗氧化、抗炎症、修复肠道、降低乳糖不耐症以及益智健脑等功能，使羊乳兼具营养和保健的双重功能。

3.1 降低胆固醇

老年人喝羊乳，能够降低胆固醇，预防心脑血管疾病和老年性疾病。中链脂肪酸能够同时作用于具有调节肝脏中胆固醇合成和分解有关的两个限速酶“胆固醇7α羟化酶”和“羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶”。中链脂肪酸通过上调肝脏中的肝X受体的转录和蛋白的表达，下调发尼酯受体蛋白表达，激活胆固醇7α羟化酶的转录和蛋白表达，促进粪便的中性固醇和胆汁酸的排泄；并且肝脏组织中的羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶的转录和蛋白表达不受影响，促进了机体的胆固醇经由粪便以中性固醇和胆汁酸的形式排出，从而降低血清中总胆固醇水平。而羊乳中的中链脂肪酸含量高于牛乳和人乳，因此，老年人喝羊乳比喝牛乳降低胆固醇、预防心脑血管疾病和老年性疾病更具优势。

3.2 抗氧化

牛乳、羊乳和人乳中均含有VC和VE，其中VC能够促进胶原蛋白合成，使皮肤光滑有弹性；VE可阻止体内不饱和脂肪酸氧化，延缓皮肤衰老。乳中表皮生长因子（EGF）具有快速修补老化皮肤细胞，提高自我修复能力，具有抗衰老的作用。SOD通过将自由基超氧根阴离子转化为H2O2，然后被过氧化氢酶和氧化物酶转化为H2O，清除细胞内氧自由基，有效的保护细胞不受到过量氧自由基的破坏，延缓细胞的老化。乳清蛋白中的乳白蛋白、乳铁蛋白含有胱氨酸残基，它们通过消化道和血流进入细胞膜，还原成两个半胱氨酸，合成谷胱甘肽，调节细胞和组织谷胱甘肽水平，增强机体抗氧化能力。与牛乳相比，羊乳中乳铁蛋白质量分数极低，乳白蛋白质量分数相差不大，VC、VE、EGF和SOD的质量分数均高于牛乳。

3.3 预防少肌症

老年人肌肉的减少往往伴有肿瘤坏死因子TNF-α,是与炎症相关的因子，目前针对炎症的治疗主要通过干预和降低TNF-α的浓度[24]。目前，TN F-α是造成少肌症发生的原因之一，活化的TN F-α与NF-κB的靶DNA序列结合，激活N F-κB，可由细胞质转移到细胞核中，造成肌肉萎缩，使骨骼肌蛋白丢失。n-3多不饱和脂肪酸和共轭亚油酸能够通过抑制I-kB磷酸化，防止其降解，阻断其三聚体N F-κB进入细胞核，从而阻止信号的级联激活，抑制基因表达[25]；同时乳清蛋白中富含支链氨基酸，亮氨酸是骨骼肌蛋白合成的重要物质，氨基酸能够参与AKT- mTOR-p70S6K信号通路调控骨骼肌蛋白合成，主要通过补充氨基酸激活 mTOR，促使下游核糖体蛋白S6激酶活化，使核糖体蛋白S6磷酸化；同时，eIF4E从4E-BP1中释放出来，使eIF4E与eIF4G亚基和eIF4B亚基结合形成eIF4F起始复合体，促进 mRNA的翻译，促进骨骼肌蛋白质合成。在少肌症预防和治疗方面，多种因子协同作用调控信号通路。羊乳中亮氨酸、多不饱和脂肪酸和共轭亚油酸的含量均高于牛乳，而低于牦牛乳，但是由于牦牛乳具有地域局限性，其产量低，且价格昂贵，较羊乳消化吸收性差等缺点，因此，在预防少肌症方面羊乳比牛乳更具优势。

大豆蛋白中除甲硫氨酸外，其氨基酸组成与牛乳蛋白相近，其必须氨基酸质量分数均满足人体需求。但是大豆蛋白中含有“热稳定抗营养因子（如：大豆球蛋白、β-大豆球蛋白）和热不稳定抗营养因子（如：胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素）”影响营养物质的消化吸收和利用，能够引起幼龄哺乳动物肠道过敏、腹泻、免疫机能下降以及生长缓慢等过敏反应。与大豆蛋白相比，羊乳中富含支链氨基酸，易消化吸收，产生过敏反应机率低，并且乳中蛋白质生物效价、蛋白质功效比和蛋白质净利用率均优于大豆蛋白。

3.4 改善肠道功能

羊乳、牛乳和人乳中的表皮细胞生长因子（EGF），EGF是肠道发育和成熟的主要营养因子，可促进胃肠上皮细胞的增值与分化，肠道内环境平衡的调控因子。EGF是一条由53个氨基酸组成的单链多肽，其分子量为6.05 ku。分子内的6个半胱氨酸组成3个二硫键，形成反向平行的β-折叠片段。EGF一级结构不含丙氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸；其二级结构为致密的球状结构，由于其特殊的空间结构，使其具有较高的稳定性、耐酸性、耐热性，同时，它能够抵抗胰蛋白酶、胃蛋白酶和糜蛋白酶的消化。Jaeger[26]等人研究发现EGF具有改善胃酸分泌、肠道酶活性水平、促进新生动物对异体蛋白的消化吸收，修复受损胃肠道组织等功能。EGF通过激活PI3K-AKT和RASMAPK信号通路，促进小肠DNA和RNA合成，促进细胞增殖和分化、小肠绒毛发育以及胃肠道消化酶的分泌和表达，提高小肠养分吸收和养分利用率，促进修复受损肠道[27-28]。新生动物肠道内的EGF主要来源于母乳，而牛乳中的EGF刺激细胞增殖与分化活性明显低于人乳[29]，促进新生儿肠道生长发育有限。与牛乳相比，羊乳中EGF含量高于牛乳，且羊乳营养成分组成与人乳相近，易消化吸收，因此，在改善肠道功能方面羊乳优于牛乳。

3.5 降低乳糖不耐症

据世界卫生组织调查显示，亚洲约25%的人患有“乳糖不耐症”，而我国患有乳糖不耐症的人群高达86.7%。乳糖不耐症产生的主要原因是由于人体肠道内乳糖酶不足或活性低，使机体无法消化吸收过多的乳糖，未被消化的乳糖进入结肠后，被细菌发酵成醋酸、丙酸等短链脂肪和二氧化碳等气体，形成肠内高渗透压，所造成的腹胀、腹泻和呕吐等临床表现。目前，市售无乳糖奶粉或水解蛋白牛乳均不含乳糖，并且含有婴幼儿所需的全部维生素和矿物质，但是其价格昂贵，大豆奶粉虽然价格低廉，但其营养成分不足。而与牛乳相比，山羊乳具有以下优点：（1）山羊乳与人乳成分和特性相近，其乳糖含量低于牛乳，山羊乳的消化率比普通牛乳高达97%～98%；（2）羊乳中ATP含量较高，它能够促进乳糖分解、转化和利用，乳糖不耐症的患病率低，是乳糖不耐症患者的最佳营养乳品。

3.6 益智健脑

乳中均含有磷脂、三磷酸腺苷、核苷酸和肌醇等[30]。能够促进大脑发育、提高记忆力的功能性营养成分。W u[31]等人研究发现，通过脑苷脂和磷脂的干预，可提高细胞内总抗氧化能力和超氧化物歧化酶的活性，保护细胞膜的通透性，调控氧化与抗氧化水平，减少氧化损伤，降低了超氧自由基破坏膜中不饱和脂肪酸形成脂质过氧化物丙二醛的能力，有效阻碍了磷脂和蛋白发生交联、变性，进而抑制DNA和RNA损伤后DNA链上的脱氧鸟苷和RNA链上的鸟苷氧化成与加速老化有关的因子“8-羟基脱氧鸟苷和核酸8-氧鸟苷”；同时，在病理条件下一氧化氮可以与自由基反应，产物能够破坏细胞膜完整性，破坏核酸结构、促进细胞凋亡，在细胞凋亡过程中，Bax和Bcl-2之间相互作用，使Bcl-2寡聚糖插入线粒体膜，破坏膜通透性，释放细胞色素C，通过细胞凋亡活化因子活化Caspase-9前提，激活Caspase-3，引发级联反应，从而引起细胞凋亡，通过磷脂和脑苷脂干预后，减少一氧化氮合酶和一氧化氮的生成，抑制抑制的细胞毒性，细胞内Bcl-2显著升高，降低了Bax、Caspase-9和Cas⁃pase-3的表达，抑制细胞凋亡，并通过小鼠迷宫实验发现，磷脂有助于改善小鼠的学习记忆能力。

大豆磷脂的含量可达全豆的1.6%～2.0%，其中主要以磷脂酰胆碱（约占总磷脂的38.2%）和磷脂酰乙醇胺（约占总磷脂的17.3%）为主，磷脂酰丝氨酸含量低（约占总磷脂的0.5%），几乎不含神经鞘磷脂，而蛋黄磷脂中主要以磷脂酰胆碱为主（约占总磷脂的73%），含有少量的磷脂酰肌醇（约占总磷脂的0.6%）和神经鞘磷脂（约占总磷脂的2.5%），几乎不含磷脂酰甘油、磷脂酸和磷脂酰丝氨酸；与大豆磷脂和蛋黄磷脂相比，乳中磷脂总类丰富，且磷脂酰丝氨酸和神经鞘磷脂较高；磷脂酰丝氨酸是脑细胞膜的关键成分，与能量代谢、神经递质释放、突触传递等神经细胞活动密切相关，有“脑营养”之称，补充磷脂酰丝氨酸能够改善和预防老年痴呆，增强记忆力，抗应激；神经鞘磷脂是由鞘氨醇、脂酸和磷酸胆碱组成，也是构成生物膜的重要组分，其具有抗癌、抑制细胞凋亡、预防老年痴呆等老年综合症的作用。与牛乳相比，羊乳中磷脂和核苷酸的含量相对较高，并且羊乳和人乳中均含有普通牛乳中缺少的二十二碳烯酸（脑黄金），因此，在益智健脑方面羊乳优于牛乳、大豆以及蛋黄。

4 结束语

多年来，国内外对牛乳的营养特性和加工特性已进行了深入研究。近年来，随着人们对羊乳的营养价值的深入认识，有关羊乳及其衍生物产品逐渐受到广泛的关注，羊乳逐渐成为人们日常营养来源的健康乳品，与牛乳相比，羊乳的营养价值相对较高，过敏源性低，与人乳更接近，可作为对牛乳过敏人群的乳代替品，更适于婴幼儿、老年人以及乳糖不耐症者等特殊人群作为补充营养的主要来源，因此，羊乳具有重要的开发和应用价。

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Nutrition and functional p roperties of goat milk

LIHe,MA Ying
（School of Che mistry and Che mical Engineering,H arbin Institu te of Technology,Harbin 150090,China）

Goat milk contains proteins，fatty acids，a mino acids， minerals，vita mins and other minor nutritive co mponents.Co mpared w ith other original milks,goat? milk easily digest and absorb by human body.Goat milk hassome functional properties,like anti-oxidation,choles⁃terol low ing,and immunity enhancement.The paper focuseson the nutrition and bioactivitiesof goat milk.

goat milk；nutrition;bioactivities.

TS252.1

B

1001-2230（2017）01-0029-05

2016-05-18

李贺（1988-），男，博士研究生，研究方向为食品营养学。

马莺