牛初乳的功能成分概述

2019-02-12孟维彬山东省无棣县畜牧兽医局251900

山东畜牧兽医 2019年1期

孟维彬（山东省无棣县畜牧兽医局 251900）

牛初乳的功能成分概述

孟维彬（山东省无棣县畜牧兽医局 251900）

牛初乳所含各种蛋白本身不仅具有生理活性，同时，在其大分之内部还存在许多具有生理活性的蛋白肽，在蛋白质被水解之前它们是以非活性状态隐藏在蛋白质分子中，当蛋白质被水解后，这些肽的活性被释放出来。自从1979年Brant从牛乳β-酪蛋白的水解物中分离出β-阿片样肽至今，已经从牛乳酪蛋白的水解中发现了多种活性肽，例如：阿片样肽、抗血压升高肽、酪蛋白磷酸肽、免疫多肽、抗血栓肽等。

牛初乳营养丰富，牛初乳热卡高(为常乳的1.6倍)，蛋白高(为常乳的3倍)，多不饱和脂肪酸(PUFA) 含量亦较高，还含有低糖、酸性低聚糖和中性低聚糖(对促进双岐杆菌生长发挥好作用) 和核苷酸。蛋白质作为人类七大营养物质之一，除了提供营养和促进身体发育的功能以外，牛初乳中的蛋白质还具有其特殊的生理活性功能。

1 乳酪蛋白

哺乳动物酪蛋白是一种特殊的蛋白，因其含有较大比例的酪氨酸而称之为酪蛋白，其酪氨酸在酪蛋白中所起的作用至今并不清楚，但是从哺乳动物幼仔对酪蛋白的依赖性可以看出酪氨酸必定有重要生物学意义。以胰蛋白酶在适当的条件下水解牛乳酪蛋白获得的一种具有抗菌作用的免疫活性肽，因其含有比较多的酪氨酸，故命名为富含酪氨酸具抗菌作用的免疫活性肽，富含酪氨酸多肽不仅对金黄色葡萄球菌等病原菌具有较强的抗性，而且还具有免疫刺激作用。

1.1 酪蛋白是一种富含生物活性系列的蛋白质在特异性内切酶(如胰蛋白酶、胃蛋白酶等)及类似生理环境的条件下，这些生物活性序列能够释放，得到具有生物活性的酪蛋白生物活性肽，酶解酪蛋白后所释放的活性肽包括：抑制血管紧张素转换酶I活性的酪蛋白肽，即ACE活性抑制肽、免疫调节活性肽，促进钙吸收的酪蛋白磷酸肽，促进乳酸球菌生长的肽类，抗血栓肽等。此外，水解物中还含有丰富的游离氨基酸，包括丰富的必须氨基酸和含2-6个氨基酸残基的小肽。酪蛋白是哺乳动物包括母牛，羊和人奶中的主要蛋白质。牛奶的蛋白质，主要以酪蛋白为主，人奶以白蛋白为主。

1.2 酪蛋白是乳中含量最高的蛋白质目前主要作为食品原料或微生物培养基使用，利用蛋白质酶促水解技术制得的酪蛋白磷酸肽具有防止矿物质流失、预防龋齿，防治骨质疏松与佝偻病，促进动物体外受精，调节血压，治疗缺铁性贫血、缺镁性神经炎等多种生理功效，尤其是其促进常量元素(Ca、Mg)与微量元素(Fe、Zn、Cu、Cr、Ni、Co、Mn、Se)高效吸收的功能特性使其具有“矿物质载体”的美誉，可以和金属离子，特别是钙离子结合形成可溶性复合物，一方面有效避免了钙在小肠中性或微碱性环境中形成沉淀，另一方面还可在没有维生素D参与的条件下使钙被肠壁细胞吸收，所以CPPs是最有效的促钙吸收因子之一，其发现为补钙制品的研发提供了一种新方法。目前，CPPs已被公认为国内外研究最多、最深入，应用领域极为广泛，且极具开发价值的一类分子结构与生物功能间有明确对应关系的活性多肽物质。

2 乳铁蛋白

（1）乳铁蛋白在1939年被发现，人们就一直对其功能及特性进行研究。在1975年Porath等就发现蛋白质可吸附重金属离子。1993年Nagasako等也报道了其研究结果，牛乳铁蛋白能稳定还原态的铁离子，而其它蛋白却无此功能。由于乳铁蛋白能与需要铁的细菌竞争结合铁，从而抑制需铁细菌的生长。乳铁蛋白还有促进肠黏膜细胞的增殖，调节肠黏膜中巨噬细胞的功能；调节骨髓细胞生成、调节黏膜免疫应答功能、调节补体系统活性、调节炎症反应、刺激溶菌酶再生等一系生物活性。乳铁蛋白是一种天然、具有免疫功能的活性铁结合糖蛋白，主要由哺乳动物体内腺上皮细胞和中性粒细胞产生，广泛分布于具有分泌功能的组织及其分泌物(如乳汁、血液、泪液、精液、胆汁、胰液、小肠腺液)中，具有杀菌、抗病毒、抗氧化、抗癌、促进肠道铁的转运和吸收、调节免疫系统等多种生物学功能。因此，作为一种饲料添加剂在动物生产中具有广泛的应用前景。（2）乳铁蛋白又称“乳转铁蛋白”，是一种非血红素铁结合性糖蛋白，属于转铁蛋白家族。对于其功能研究最早是关于其结合铁的特性。在近半个世纪的研究中，人们发现乳铁蛋白有着更为广泛的生物功能。包括广谱抗菌、抗病毒，调节体内铁平衡，促进骨髓细胞生成，促进细胞生长，增强机体免疫抗病能力，抑制肿瘤细胞，能与多种抗生素及抗真菌制剂协同作用，更有效治疗疾病等。乳铁蛋白是相对分子质量为(76~81)×103单体蛋白。在乳铁蛋白分子中，谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸和丙氨酸含量较高，除含少量半胱氨酸外，几乎不含其他含硫氨基酸，其终端含有一个氨基，由单一肽键构成。二级结构以α螺旋和β折叠结构为主(70%以上)，两者沿蛋白质氨基酸顺序交替排列，且α螺旋大大多于β折叠结构。每个分子中有2个金属结合位点，每个位点可结合一个Fe3＋和一个HCO3－或CO32－。乳铁蛋白就是牛乳里面一种具有许多生物活性的蛋白质，而乳铁素是乳铁蛋白经胃蛋白酶水解后的产物。近几年国内外对乳铁素的生物学特性有了较为深层的研究，尤其是其抗菌性方面，它的抗菌性是乳铁蛋白的400倍左右。

3 乳清蛋白

乳清是将乳中酪蛋白沉淀除去后的物质，其中营养成分约是原始乳的一半左右，一般来说其中固形物含量为6%~7%，蛋白质0.6%-0.8%，脂肪0.3%~0.4%，乳糖3%~5%。（1）乳清中的主要活性成分为乳清蛋白。乳清蛋白相比于其他动物蛋白和植物蛋白有诸多优点：乳清蛋白容易消化并且有很高的代谢效率，在体内具有很高的生物利用效价；其中支链氨基酸(如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)的含量非常高，尤其可以作为耐力型运动持续能量供给来源；蛋白质含有的含S氨基酸在体内能起到抗氧化剂的作用；其中富含的赖氨酸和精氨酸能刺激肌肉生长降低脂肪含量；此外，乳清蛋白还具有增强免疫力和增加钙质吸收的作用。现阶段对于乳清粉的综合利用往往局限在回收作为动物饲料，或简单的作为食品添加剂成分，这样的利用方式生产成本较低，易于实施但是不能达到全面综合利用乳清中营养物质的目的。对于乳清粉营养价值的研究应当更深入进行，发掘潜在价值。（2）乳清蛋白具有高生物利用价值、高吸收率、低脂肪、低糖，同时含有丰富的支链氨基酸和生物活性多肽等生理特点，所以具备了有益于人体的多种保健功能，应用前景十分广泛。乳清蛋白对人体的积极作用还体现在心血管、糖尿病、婴儿营养、抗衰老、提高免疫、改善体质等诸多方面，人体适当摄取一定量的乳清蛋白将有助于改善一系列营养问题。（3）乳清是天然乳制品，是牛奶的精华。乳清富含多种高生物活性的优质蛋白质，是必需氨基酸的绝佳来源，并能提供丰富的维生素和矿物质，特别是高利用率的钙质，但脂肪和胆固醇含量却极低。乳清蛋白含有高生物活性益生素，调节消化，改善肠道健康。（4）乳清蛋白具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇的特点，有很高的营养价值和生物学效价，被营养学界誉为“蛋白质之王”。乳清蛋白具有成胶性、搅打起泡性、新型乳化性、涂层性、微胶束化、持水性、替代脂肪等多项功能，使得乳清蛋白广泛应用于食品、医药、工业、化妆品、饲料等行业。（5）乳清一般分为甜乳清、酸性乳清和含盐乳清，乳清中含有优质蛋白质，其效价比甚至高于酪蛋白，属于高营养优质蛋白质。乳清中的蛋白质具有多种活性成分和保健作用，又常常被称作蛋白质的“金标准”。乳清中的氨基酸种类十分丰富，浓缩后的乳清蛋白成分与母乳十分接近，是一种易于消化、营养价值高、适合于喂食婴儿的蛋白质，因此在世界卫生组织的建议中，建议在婴幼儿食用的奶粉中至少60%的成分是乳清蛋白。也正因为其中氨基酸含量丰富，乳清蛋白可以作为幼儿断奶食品和老年人的营养补充食品。

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