羊乳组成及功能特性研究进展

2019-09-11高婧昕毛学英

中国乳业 2019年8期

关键词：羊乳低聚糖酪蛋白

文/高婧昕毛学英＊

（中国农业大学食品科学与营养工程学院）

羊乳被誉为“奶中之王”，是世界上公认的最接近人乳的乳制品。近年来，羊乳的营养价值越来越受到人们的关注，在羊乳的营养价值、生物利用率及生物活性等方面开展了大量研究。随着人们对羊乳价值关注的提高，对羊乳的深入研究更为迫切。

表1 羊乳、牛乳和人乳的蛋白组成[3]

1 羊乳的主要成分

1．1 蛋白质

羊乳蛋白中最主要的成分是酪蛋白（Casin，CN）和乳清蛋白，两者的比例约为70:30，与牛乳（80:20）相比，更接近人乳比例（60:40）。酪蛋白主要有αs1-CN、αs2-CN、β-CN和κ-CN，对热具有较好的稳定性，等电点为pH值4.6，几乎拥有全部的必需氨基酸。与酪蛋白相比，乳清蛋白具有较为完善的二级和三级结构，对热不稳定。与牛乳相比，羊乳的酪蛋白含量较低，组成更接近人乳，这可能是其致敏性较低的原因[1]。此外，由于羊乳中酪蛋白含量较低，更容易消化吸收，羊乳也更适宜婴幼儿、老人及消化不良的人群饮用[2]。羊乳、牛乳和人乳的蛋白组成详见表1。

1．2 脂肪及脂肪酸

羊乳脂肪含量为3.6%～4.5%，高于牛乳（3.5%左右）和人乳（3.4%左右）。羊乳脂肪球的平均直径为2.5～2.8 μm，牛乳脂肪球的平均直径为3.3～5.5 μm[4]。羊乳脂肪球直径小，与脂肪酶的接触面积更大，使其容易消化吸收[5]。

羊乳中的脂肪酸以饱和脂肪酸为主，其中辛酸和癸酸是其特征脂肪酸[6]，也是羊乳中的主要致膻成分[7]。张宇等[6]测得人乳饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸的比例为1.41:1.29:1，牛乳为 19.12:9.98:1，羊乳为11.14:3.98:1，羊乳脂肪酸组成在比例上更加接近人乳。此外，羊乳的中链脂肪酸（C6-C14）含量比牛乳高40%左右[8]。中链脂肪酸具有抑制胆固醇沉积、抗感染、控制血脂和血糖等多种生物学活性[8～10]。

1．3 碳水化合物

乳中最主要的糖类是乳糖，羊乳中的乳糖含量略低于牛乳，但羊乳中低聚糖的含量较高，为250～300 mg/L，而牛乳中的含量仅为30～60 mg/L[11]。乳中低聚糖是一种益生元，具有抗炎、增强免疫力、抗黏附作用等多种生物学活性[12～14]；此外，由于大多数低聚糖不能被胃肠消化，所以可能在婴儿肠道中发挥着重要作用[15]。Daddaoua等[12]探究羊乳低聚糖对三硝基苯磺酸诱导的结肠炎大鼠的影响，发现喂食500 mg/kg·天）的羊乳低聚糖能够缓解结肠炎大鼠的肠壁增厚和坏死性病灶的纵向延伸，下调白细胞介素-1β水平，诱导型一氧化氮合酶、环氧合酶2和粘蛋白3在结肠中的表达，对结肠炎大鼠的炎症具有改善作用。Urakami等[13]发现羊乳低聚糖能够抑制肠炎沙门氏菌在Caco-2细胞的黏附性，并且其抑制能力与人乳低聚糖相当。

1．4 矿物质元素

在羊乳中发现的主要矿物质元素是钙、磷和钾等（表2）。羊乳中的钙和磷含量较高，钙含量比牛乳高9.83%，是人乳中的4 倍左右，是优质的补钙食品。羊乳中的硒含量高于牛乳，接近人乳。硒是人体必须的微量元素之一，它具有抗癌、抗氧化、清除自由基等多种生物活性[16]。但羊乳和牛乳中的铁含量均低于人乳，铁也是人体必需的微量元素，参与体内氧的转运、交换和组织呼吸过程，维持机体正常造血功能，对人体健康有重要意义[17]。因此，若以羊乳为基料加工婴幼儿配方乳粉，需要强化铁元素含量。

表2羊乳、牛乳和人乳中的主要矿物质元素[3]

2 羊乳的消化吸收特性

羊乳比牛乳更容易消化吸收。一方面，羊乳的脂肪球比牛乳小，在胃肠中与脂肪酶的接触面积更大[5]；且羊乳的中短链脂肪酸的含量显著高于牛乳和人乳[18]，中短链脂肪酸与长链脂肪酸的代谢方式不同，其在唾液中前胃脂肪酶的作用下即可开始水解，可以不经过再酯化而直接被吸收[8]，因而中短链脂肪酸比长链脂肪酸更易消化吸收[19]。Meena等[20]采用体外消化模型，研究了不同品种乳脂消化的差异，发现每体积乳样品释放的游离脂肪酸量为：山羊乳＞骆驼乳＞牛乳＞水牛乳，脂肪消化率为：水牛乳＜牛乳＜山羊乳＜骆驼乳，原因可能是羊乳和骆驼奶中脂肪球的直径较小。

另一方面，羊乳较牛乳含有较少的酪蛋白，其蛋白质在胃中形成的细软凝乳更容易消化吸收[2]。 Hodgkinson等[21]模拟婴幼儿的胃肠条件，分别消化牛乳和羊乳60 min，发现羊乳酪蛋白的消化率高于牛乳。牛乳中酪蛋白的等电点为pH值4.6，而羊乳中为pH值4.1[22]；羊乳形成的凝胶网络结构中水分含量更高，使羊乳酪蛋白更容易被胃蛋白酶消化[23]。Maathuis等[2]采用婴儿体外消化模型，比较羊乳婴幼儿配方乳粉和牛乳婴幼儿配方乳粉消化的差异，发现羊乳婴幼儿配方乳粉的蛋白消化率更高。

3 羊乳的活性物质

羊乳营养价值丰富，同时还含有很多活性物质，如生长因子、低聚糖等，具有抗氧化、降低胆固醇、改善肠道功能等多种功能。羊乳蛋白水解产生的生物活性肽也具有很多重要的功能，成为近年来食品领域研究的热点；除此之外，发酵羊乳的功能特性也越来越受到人们的关注。

3．1 抗氧化活性

羊乳蛋白具有抗氧化活性。Simos等[24]对比牛，Prisca、Ionica和Saanen山羊以及驴乳的抗氧化能力，发现羊乳的体外总抗氧化能力最高，其中Prisca山羊乳的体外总抗氧化能力显著高于其他4 种乳，可达（66.70±2.30）mM α-生育酚；志愿者在连续40 天每天饮用600 mL Prisca山羊乳后，血浆总抗氧化能力显著升高。此外，乳中还有一些其他的抗氧化成分，如维生素C、维生素E以及超氧化物歧化酶等。Sunaric等[25]测得羊乳中的维生素E含量为1.33 μg/mL，牛乳中的维生素E含量为0.73 μg/mL，羊乳中维生素E的含量几乎为牛乳中的两倍。羊乳中维生素C和超氧化物歧化酶的含量也均高于牛乳。

羊乳经酶解或微生物发酵后抗氧化活性会升高。李志成等[26]研究山羊乳酪蛋白酶解物的体外抗氧化活性，结果表明山羊乳酪蛋白酶解物·OH清除率的EC50值是其蛋白的3.59倍，ABTS+·的清除能力是其蛋白的158.72 倍，螯合 Fe2+的能力是其蛋白的5.44 倍。Moreno-Fernandez等[27]发现喂食发酵山羊乳后Wister大鼠肝脏、红细胞和血浆超氧化物歧化酶的活性均有不同程度的提高，大鼠血浆的总抗氧化状态显著提高。

3．2 降低胆固醇

羊乳中含有较多的中链甘油三脂（C8-C12），比牛乳中高46%[28]。张新胜等[29]研究发现中链甘油三酯能够减轻高胆固醇血症小鼠体重，减少体脂肪积累和改善胆固醇代谢，且能促进其体内胆固醇的逆转运。

López-Aliaga等[30]研究发现喂食羊乳的大鼠血浆胆固醇含量降低8.6%，喂食牛乳的大鼠血浆胆固醇含量上升9.7%；此外，喂食羊乳还使大鼠血浆中甘油三酯的浓度显著降低，对脂代谢具有类似于橄榄油的积极作用。Kalyan等[31]用羊乳脂肪和酪蛋白喂食高胆固醇血症的大鼠，发现两者均能显著降低高胆固醇血症大鼠的血浆胆固醇水平，分别达到（107.7±6.04）mg/dL和（101.1±4.35）mg/dL；同时使高密度脂蛋白胆固醇的含量显著上升，低密度脂蛋白胆固醇的含量显著下降。

3．3 修复和改善肠道功能

羊乳中的表皮细胞生长因子（Epidermal Growth Factor，EGF）对肠道的发生、表型维持以及损伤后的修复十分重要[32]。Wang等[33]研究发现，膳食EGF有利于提高断奶仔猪的营养物质消化率，改善肠道发育，并增加营养转运蛋白的mRNA表达。此外，羊乳中的低聚糖含量较高，低聚糖具有调节肠道菌群、润肠通便以及提高机体免疫力等功能。羊乳低聚糖对结肠炎大鼠的炎症具有改善作用[12]。

Wang等[34]分析了羊乳和牛乳的营养价值，并采用16S rRNA高通量测序评估两者对小鼠肠道微生物区系的影响，发现与牛乳相比，羊乳对小鼠肠道微生物区系产生的影响更大，双歧杆菌、欧氏菌属和阿克曼氏菌的数量均显著上升。Zhang等[35]发现与喂食牛乳相比，喂食羊乳的小鼠在注射CCl4后肠道微生物区系与对照组更为相似，从而认为在注射CCl4前后喂食羊乳，能够有效调节CCl4导致的小鼠肠道微生物失调。

3．4 低致敏性

牛乳是婴幼儿最常见的过敏原之一，牛乳中含有20 多种蛋白质，其中αs1-酪蛋白和β-乳球蛋白是主要的过敏原[1]。研究发现，α-酪蛋白是牛乳中其他过敏原（如β-乳球蛋白）的载体，它们与酪蛋白相连而更难消化[36]。羊乳中αs1-酪蛋白的含量比牛乳低[2]，研究表明，羊乳较牛乳相比具有较低的致敏性，在婴幼儿食品中具有非常广阔的应用前景[37]。Kapila等[38]对牛乳和羊乳主要乳蛋白（酪蛋白和乳球蛋白）致敏性小鼠体液免疫和细胞免疫反应进行了比较评价，发现羊乳蛋白致敏小鼠血清中总IgE和IgG含量低，脾淋巴细胞增殖指数最小，即羊乳蛋白的致敏性较低。

然而，有研究表明，部分对牛乳过敏患者也会对羊乳过敏。Spuergin等[39]对比发现牛乳、绵羊乳和山羊乳α-酪蛋白中有85%的氨基酸相同；用来自牛乳、绵羊乳和山羊乳的α-酪蛋白抑制IgE与牛α-酪蛋白的结合，发现3种α-酪蛋白具有高度交叉反应性。因此，还需要进一步评价羊乳对牛乳过敏患者的致敏性，以提供准确的营养建议和减少不利于健康的意外摄入。