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绵羊乳脂肪酸组成分析与评价

2020-12-13王海燕葛武鹏马筱怡宋宇轩赵丽丽王雨馨

食品科学 2020年22期
关键词:羊乳湖羊初乳

王海燕,葛武鹏,,马筱怡,宋宇轩,赵丽丽,张 艳,王雨馨

(1.西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西 杨凌 712100;2.西北农林科技大学动物科技学院,陕西 杨凌 712100;3.陕西省羊乳产品质量监督检验中心,陕西 富平 711700;4.陕西中检检测技术有限公司,陕西 西安 710068)

绵羊乳是一种渐受重视的特色优质小品种乳源,口感细腻,营养丰富,富含蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质、维生素等多种营养素,且含有多种功能营养因子如免疫球蛋白等,干物质质量分数高达16%以上[1-2]。乳脂肪除了满足机体热量供给外,乳脂亦具有多种生理营养功能[3-4],其营养价值取决于脂肪酸组成与含量。目前,国内关于绵羊乳脂肪酸的相关研究报道相对较少,主要以羊肉中的脂肪酸研究为主[5-6]。国外关于不同泌乳期、饲养条件下绵羊乳脂肪酸组成变化规律的研究相对较多[7-11],但侧重点各不相同。Eva等[7]发现绵羊初乳中单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFA)、多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)和C14~C16直链饱和脂肪酸含量高于常乳,而C4~C12、C18及C15~C17支链饱和脂肪酸含量却低于常乳;Cividini等[11]发现绵羊乳中α-亚麻酸、MUFA、PUFA和n-3 PUFA的含量随放牧海拔的升高而升高。湖羊和东佛里生羊是我国西部地区主要的乳肉兼用绵羊品种[12-13],近年来养殖规模越来越大,绵羊乳产量也越来越高,其加工和营养特性缺乏技术支撑,相关研究滞后产业发展。针对不同品种的绵羊乳的乳脂肪酸组成及其营养评价的相关研究至今鲜有报道。本研究以湖羊、东佛里生羊、东湖杂交一代羊乳为对象,以山羊乳、人乳为参比,评价其脂肪酸组成,并探讨品种、泌乳期对绵羊乳脂肪酸组成及相对含量的影响,旨在为绵羊乳开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

2019年6月,从甘肃省金昌市绵羊养殖场采集湖羊、东佛里生羊和东湖杂交一代羊(简称杂一代羊)羊乳,其中采集湖羊初乳(0~7 d)、30 d乳,东佛里生羊初乳(0~7 d)、15 d和90 d乳,杂一代羊15、30 d和90 d乳,胎次均为第3胎;从西北农林科技大学克隆羊基地采集萨能奶山羊的成熟乳,胎次为第3胎;从陕西省西安市的健康哺乳期女性志愿者处采集成熟乳。每种乳样采集6 份,乳样采集后密封,并用干冰迅速冷却,在4 ℃冰盒内冷藏运至实验室,于-80 ℃冻藏备用。

37 种脂肪酸甲酯混标 美国Sigma公司;焦性没食子酸、甲醇、无水硫酸钠(均为分析纯) 天津市科密欧化学试剂有限公司;氨水(分析纯) 广东光华科技股份有限公司;石油醚、正庚烷(均为分析纯) 成都市科隆化学品有限公司;15%三氟化硼甲醇(分析纯)成都艾科达化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

GC-2014C气相色谱仪(氢火焰离子检测器)日本岛津公司;ME303E/02精密天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;PB-10 pH计 北京赛多利斯仪器系统有限公司;HH-2型电热恒温水浴锅 北京科伟永兴仪器有限公司;SHB-III循环水式多用真空泵 郑州长城科工贸有限公司;Rotavapor R-210旋转蒸发仪 瑞士Büchi公司。

1.3 方法

1.3.1 脂肪酸的提取及甲酯化

参考GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的测定》水解-提取法[14],并稍作修改。称取乳样4 g(精确至0.000 1 g),加入100 mg焦性没食子酸、2 mL 95%乙醇溶液、5 mL氨水,混匀,70~80 ℃水浴20 min,冷却至室温后加入10 mL 95%乙醇溶液,转移水解液至分液漏斗,振摇5 min,静置10 min。收集醚层提取液,旋转蒸发仪浓缩至干,得到脂肪提取物。在脂肪提取物中加入8 mL 2%氢氧化钠-甲醇溶液,(80±1)℃水浴回流至油滴消失。从回流冷凝器上端加入7 mL 15%三氟化硼-甲醇溶液,在80 ℃水浴继续回流2 min后停止加热,迅速冷却至室温。加入15 mL正庚烷,振摇2 min,加入饱和氯化钠水溶液,静置分层。吸取上层正庚烷提取溶液5 mL,加入5 g无水硫酸钠,振摇1 min,静置5 min,吸取上层溶液到进样瓶中待测定。

1.3.2 色谱条件

HP-88毛细管色谱柱(100 m×0.25 mm,0.20 μm);升温程序:初始温度50 ℃,保持1 min,以15 ℃/min升到120 ℃,然后以5 ℃/min升到170 ℃,最后以15 ℃/min升到220 ℃,保持10 min;进样口温度250 ℃,检测器温度270 ℃;流速4 mL/min;进样量1 μL;分流比10∶1;载气氮气。

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 不同品种绵羊乳与山羊、人乳脂肪酸种类和相对含量分析

由表1可知,绵羊乳、山羊乳和人乳脂肪酸组成和相对含量差异显著。绵羊乳、山羊乳主要由油酸(C18:1cis)、棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)和肉豆蔻酸(C14:0)组成,人乳主要由油酸(C18:1cis)、亚油酸(C18:2cis)、棕榈酸(C16:0)、α-亚麻酸(C18:3n3)组成。3 种绵羊乳中的C18:1cis相对含量显著高于山羊乳,C16:0相对含量显著高于人乳;湖羊和东佛里生羊乳的C18:0含量显著高于山羊乳(P<0.05),东佛里生羊乳的C12:0、C16:1含量与人乳相近。东佛里生羊、杂一代羊乳中癸酸(C10:0)、棕榈酸(C16:0)相对含量显著低于山羊乳(P<0.05),有研究发现C10:0、C16:0与羊乳膻味显著相关[15],由此推测,这可能是东佛里生羊、杂一代羊乳膻味远弱于山羊乳的原因。另外,东佛里生羊乳中肉豆蔻烯酸(C14:1)相对含量显著高于湖羊、杂一代羊乳(P<0.05),杂一代羊乳中棕榈油酸(C16:1)相对含量显著高于湖羊、东佛里生羊乳(P<0.05),说明不同品种绵羊乳脂肪酸组成与分布接近,但部分脂肪酸相对含量存在差异,与Tsiplakou等[16]发现品种对绵羊乳脂肪酸含量有一定影响的结论一致。

表1 绵羊乳与山羊乳、人乳脂肪酸相对含量Table 1 Percentages of fatty acids in sheep, goat and human milks

脂肪酸可根据碳原子数量、不饱和键位置等分类,这些生化差异决定了它们的生物活性[17-18]。绵羊乳、山羊乳中的中短链脂肪酸相对含量达到90%以上,有研究表明脂肪酶分解中短链脂肪酸能力比分解LCFA强[19],说明山羊乳、绵羊乳具有易于消化的特点。MUFA替代碳水化合物饮食有益于II型糖尿病患者的代谢,具有调节血脂水平、降低血压、调节代谢等作用[20-21];PUFA广泛参与细胞代谢和细胞膜脂的构成,对促进大脑发育、增强学习记忆能力有重要作用[22-23],其中ω-3 PUFA具有减轻肝脏炎症及纤维化的作用[24-25],由表1可知,杂一代羊乳中MUFA、PUFA相对含量均显著高于山羊乳(P<0.05),与Hilali等[26]研究结果一致。东佛里生羊、杂一代羊乳SFA∶MUFA∶PUFA(1∶0.63∶0.12、1∶0.64∶0.18),相比山羊乳(1∶0.51∶0.10),更接近人乳(0.80∶1∶0.70)。

已有研究证明OCFA含量与II型糖尿病发病呈负相关[27]。此外,有研究发现n-3脂肪酸能够限制三酰基甘油在肝脏中的贮存[28],适当补充n-3脂肪酸有助于预防脂肪肝[29],且n-3脂肪酸通常被转化为抗炎类二十烷酸,具有抗炎作用[30]。较高n-3/n-6比例饮食可以通过减少腹腔内脂肪的质量、减少脂肪细胞的大小改善健康,与之相反,高n-6/n-3比值的饮食可导致肝脏脂质代谢紊乱、胰岛素稳态和炎症通路紊乱[31]。结果显示,杂一代羊乳中OCFA相对含量最高;除人乳外,杂一代羊乳n-3脂肪酸相对含量最高,湖羊乳中n-3/n-6比例最高。综上可知,绵羊乳是优质动物脂肪来源。

2.2 不同泌乳周期绵羊乳中脂肪酸相对含量差异分析

由表2可知,湖羊初乳中的己酸(C6:0)、辛酸(C8:0)、油酸(C18:1cis)、反亚油酸(C18:2trans)、二十烯酸(C20:1)相对含量显著高于湖羊30 d乳,棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)相对含量显著低于湖羊30 d乳(P<0.05)。与东佛里生羊初乳相比,其90 d乳中肉豆蔻烯酸(C14:1)、棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)相对含量显著升高(P<0.05),二十烯酸(C20:1)、二十碳二烯酸(C20:2)、花生四烯酸(C20:4)相对含量随着泌乳时间的延长先升高后降低。与杂一代羊初乳相比,其90 d乳中十七烯酸(C17:1)、花生酸(C20:0)、α-亚麻酸(C18:3n3)、二十烯酸(C20:1)、二十碳三烯酸(C20:3n3)相对含量显著升高(P<0.05)。另外,功能脂肪酸,如花生四烯酸(C20:4)与婴儿的智力和神经发育及视觉敏锐度直接相关[32],α-亚麻酸(C18:3n3)具有促进生长发育、抑制脂肪累积、抗炎、保护心血管等生理作用[33-35]。这些功能性脂肪酸含量在泌乳期间发生相应的改变,以适应胎儿生长发育需要,建议可根据不同泌乳周期的乳有针对性的使用,充分利用具有功能活性的羊乳。

表2 不同泌乳周期绵羊乳中脂肪酸相对含量Table 2 Percentages of fatty acids in sheep milk at different lactation time points

湖羊常乳的MCFA相对含量显著高于初乳(P<0.05),东佛里生羊90 d乳中短链脂肪酸相对含量低于其初乳。湖羊常乳中SFA相对含量显著高于初乳,MUFA显著低于初乳(P<0.05),东佛里生羊15 d乳、杂一代羊30 d乳的PUFA相对含量分别显著高于东佛里生羊、杂一代羊其他泌乳期乳。杂一代羊90 d乳中OCFA、n-3脂肪酸相对含量显著高于其15 d乳(P<0.05)。由此可知,不同品种绵羊乳脂肪酸的相对含量及组成随泌乳周期变化而变化。

2.3 绵羊、山羊、人乳脂肪酸聚类分析

利用系统聚类法,对不同种乳样的相关性进行分析,结果如图1所示。聚类分析可以将大部分饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸区分,同时人乳与绵羊乳、山羊乳有显著区分,绵羊乳和山羊乳被聚为一组,说明绵羊乳和山羊乳脂肪酸组成较为相似,绵羊乳、山羊乳与人乳脂肪酸组成差异较大。

图1 绵羊乳、山羊乳、人乳脂肪酸聚类分析图Fig. 1 Luster analysis of fatty acids in sheep, goat and human milks

3 结 论

本研究以山羊乳、人乳为参比,湖羊、东佛里生羊、杂一代羊乳为研究对象,分析品种、泌乳期对绵羊乳中脂肪酸组成及相对含量的影响,评价绵羊乳脂肪酸组成。绵羊乳、山羊乳主要由油酸、棕榈酸、硬脂酸和肉豆蔻酸组成,人乳主要由油酸、亚油酸、棕榈酸、α-亚麻酸组成;东佛里生羊、杂一代羊乳中MUFA、PUFA相对含量显著高于山羊乳(P<0.05),东佛里生羊、杂一代羊乳SFA∶MUFA∶PUFA(1∶0.63∶0.12、1∶0.64∶0.18),相比山羊乳(1∶0.51∶0.10),更接近人乳(0.80∶1∶0.70);杂一代羊乳中OCFA、n-3脂肪酸相对含量均高于山羊乳。不同品种绵羊乳中脂肪酸组成与分布接近,且不同品种绵羊乳脂肪酸相对含量及组成随泌乳期变化而变化。绵羊乳是优质动物脂肪来源,具有发展潜力和市场前景。

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