小品种特色乳营养成分研究进展

揭 良，苏米亚

（乳业生物技术国家重点实验室，上海乳业生物工程技术研究中心，光明乳业股份有限公司乳业研究院，上海 200436）

动物乳是人类理想的天然食品，乳及乳制品在全球范围内都是人类饮食的重要组成部分，全世界有超过60 亿人消费乳制品[1]。许多品种的动物都已被用来生产乳，乳的来源除大部分是奶牛和水牛外，还有其他小型品种的动物，包括山羊、绵羊、骆驼、牦牛、马、驴等[2]。 环境条件的变化和自然选择过程促进了动物品种的多样化，从而导致不同的乳成分和产量。牛羊乳占世界乳总产量的87%[3]。乳是健康产乳动物的乳汁，含有大量营养物质，包括蛋白质、碳水化合物、脂肪、矿物质和维生素，因此具有广泛的营养和功能特性[4-5]。除了基本的营养作用外，人们还探索了乳对婴幼儿和成人的额外健康益处，除这些大量营养素外，牛乳还含有多种生物活性化合物，如生长因子、免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）、 抗菌蛋白、抗菌肽和激素等。来源于牛乳蛋白中的生物活性肽具有抗血栓、抗菌、抗氧化、抗高血压、免疫调节等多种功能，因此对牛乳和牛乳制品中的生物活性物质研究较多，然而，对小品种乳组分及其生物活性物质的研究很少。随着对乳制品需求的增加，小品种动物乳在世界范围内越来越重要。了解不同品种乳中营养成分和生物活性成分的差异，可以为有特殊需求的消费者开发产品。本文对小品种乳脂和乳蛋白成分、生物活性物质及其在人体中的功能特性进行全面概述。

1 小品种乳中常规组分

对哺乳动物来说，产乳的主要目的是满足新生儿的营养需求[6]。因此，所有种类的动物乳基本上都含有相同种类的营养成分，如蛋白质、碳水化合物、脂肪、矿物质和水。但不同来源的动物乳组分含量及组成有明显差异，其影响因素包括动物种类、品种、年龄、胎次、泌乳阶段、产乳量、气候、季节、膳食等[7]。由表1可知，不同物种乳成分含量存在一定的差异[8-10]。牦牛乳比牛乳含有更多的蛋白质和脂肪；马乳和驴乳常规组分非常相似，二者的蛋白质和脂肪含量都较牛乳低，乳糖含量则高于其他物种乳；牦牛乳和绵羊乳中乳蛋白和乳脂肪含量均较其他物种高；从常规组分上比较，驼乳与牛乳最为相似。

表1 牛乳和小品种乳主要营养组分含量Table 1 Contents of main nutrients in milks from cows and minor dairy animals

1.1 乳脂肪特征

乳脂是动物乳汁中的主要营养成分之一，是婴幼儿获取能量和必需脂肪酸的重要来源。乳脂以甘油三酯为主，其占总脂肪含量的95%～98%，除此之外，还含有胆固醇、甾醇酯及磷脂等[11]。乳脂肪球平均直径为0.1～18.0 μm，其中牛乳脂肪球平均直径最大，为8.7 μm，山羊乳脂肪球较小，仅为牛乳脂肪球的1/3～2/3[12]。因此山羊乳进入胃后，与消化液接触面积大，很快就能被消化吸收。因此对于消化系统还不完善的婴幼儿，羊乳相比牛乳更加适合其营养需要。但对婴幼儿来说，理想的天然乳脂肪应以与人乳脂的相似程度为依据，尤其是脂肪酸层面的类似。研究表明，脂肪酸的组成及其含量是衡量和鉴别乳脂肪质量的潜在标志指标[13]。有关乳脂肪酸构成的研究报道有很多，不同物种乳的脂肪酸组成及含量不同。由表2可知，牛乳脂、绵羊乳脂和山羊乳脂中饱和脂肪酸含量均达约70%，远高于人乳脂的40%左右，马乳脂中相对较低，但稍高于人乳脂，为50%左右[14-20]。用多不饱和脂肪酸替代饱和脂肪酸可以降低低密度脂蛋白胆固醇含量和高密度脂蛋白胆固醇比率[21]。马乳脂中的α-亚麻酸含量非常高。据报道，马乳的高乳糖、低蛋白质和脂肪酸组成与人乳最 接近[22]。因此，马乳在营养补充方面更适合婴幼儿。短链脂肪酸（C4～C10）在驼乳中含量最低。此外，由于甘油三酯对人体的一些生理功能，动物乳脂中的甘油三酯研究也成为当前研究的重点。

表2 牛乳和小品种乳主要脂肪酸组分含量Table 2 Contents of main fatty acids in milks from cows and minor dairy animals g/100 g

1.2 乳蛋白

乳中的蛋白质在营养方面起着至关重要的作用，人体，特别是婴幼儿需要优质蛋白质来维持自身正常生长发育。乳蛋白主要包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪球膜蛋白。动物乳还含有少量含氮化合物，这些化合物不是蛋白质的组成部分，它们被称为非蛋白氮，包括游离氨基酸、肽、肌酸、尿素、氨、尿酸、乳清酸等[23]。动物乳中含有不同的酪蛋白，主要有4 种形式：αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白。在不同种类的哺乳动物乳中，酪蛋白和乳清蛋白的含量比例差别很大。由表3可知，在马乳蛋白质中，酪蛋白和乳清蛋白的含量比约为50∶50，人乳中一般为40∶60，而在绵羊乳、山羊乳、牛乳中，这一比例大约为80∶20。β-酪蛋白是山羊乳和骆驼乳中酪蛋白的主要形式。乳清蛋白存在于所有哺乳动物乳中，乳清蛋白大多数为球状蛋白，主要包括α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、Ig和血清白蛋白，它们占非酪蛋白的95%以上。α-乳白蛋白是乳清蛋白中最常见的成分，在合成乳糖中起主要作用。β-乳球蛋白是牛乳中主要的乳清蛋白，但骆驼乳和人乳中不存在β-乳球蛋白。在驴乳和马乳中，β-乳球蛋白在乳清蛋白中的平均相对含量约为35%。

表3 牛乳和小品种乳主要蛋白组分含量Table 3 Contents of main protein components in milks from cows and minor dairy animals

动物乳蛋白是主要的食物过敏源，特别是对婴幼儿，这与乳蛋白组成相关[26]。大多数患有牛乳蛋白过敏的婴幼儿会合成主要针对αs-酪蛋白和β-乳球蛋白的抗体。研究表明，马乳、驼乳和山羊乳在致敏性方面可能比牛乳更有优势，特别是对婴幼儿和老年人群[3]。Caballos等[27]研究表明，羊乳蛋白比牛乳蛋白更容易消化，即人体更容易耐受羊乳蛋白。因此，近年来，人们越来越关注使用其他哺乳动物乳中的低致敏性蛋白质替代牛乳蛋白，作为乳蛋白来源。

2 小品种乳中生物活性物质

动物乳对人类营养有特殊意义，其不仅营养物质含量丰富，而且是生物活性物质的良好来源。乳是一种重要的营养和功能物质来源，由于乳中存在生物活性物质，可以提供特殊的健康益处。生物活性肽、生长因子、免疫蛋白等可能以其天然形式存在，也可能由于酶的作用从其亲本蛋白中释放出来，这些生物活性物质对婴幼儿代谢、生长发育、免疫和抗菌等有非常重要的作用。

2.1 生物活性肽

近年来，人们对乳源蛋白酶降解产物中的生物活性肽进行了广泛研究和鉴定，从乳和乳制品中生产出多种生物活性肽，如抗氧化活性肽、免疫调节肽、抗菌肽、降血压肽等。张宇琪等[28]研究发现，羊乳乳清蛋白水解物可作为食源性材料治疗患有高血压的2型糖尿病患者。伍佰鑫等[29]发现，骆驼乳更容易被糜蛋白酶消化，可以产生大量潜在的生物活性肽。Ibrahim等[30]通过胃蛋白酶-胰酶水解骆驼乳，得到具有抗氧化和抗病毒活性的肽。Ahmed等[31]从羊乳蛋白组分中鉴定出抗氧化肽。Gong等[32]研究表明，通过碱性蛋白酶水解牦牛乳酪蛋白获得的水解产物可以调节T细胞的分化。关于小品种乳中释放的生物活性肽研究非常有限，随着寻找替代乳源和乳制品需求的增加，特别是对其生物活性肽的需求，使得需要更多乳蛋白作为潜在的生物活性肽来源，进行相关的探索和研究。

2.2 生长因子

乳中的生长因子主要包括胰岛素样生长因子、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子等。胰岛素样生长因子能增强细胞对葡萄糖的吸收，具有降血糖、降血脂作用，能改善糖尿病状态下的糖脂代谢紊乱。吴育玲[33]研究表明，驼乳具有降血糖作用，驼乳中胰岛素样生长因子-1含量显著高于牛乳。表皮细胞生长因子能够促进细胞的增殖分化，特别是促进胃肠道的生长和发育。羊乳中含有丰富的表皮细胞生长因子，而牛乳中含量较低，尤其是成熟乳。研究证明，表皮生长因子可调节内分泌紊乱，提高人体免疫力，促进婴幼儿脑和神经系统 的发育[34]。

2.3 免疫蛋白

乳中免疫蛋白研究较多的主要有2 种，一种是Ig，Ig是具有抗体活性、能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白，在常乳中含量较低，在初乳中含量较高，随着泌乳期的延长含量下降[35]。乳中含有的Ig主要为IgG、IgA和IgM，其中IgG含量最高。研究发现，驼乳中的IgG含量明显高于牛乳和水牛乳[36]。由表4可知，牦牛常乳中Ig平均含量为0.90 mg/mL[7,37]。乳中的Ig对人体的保健以及预防和治疗一些疾病有重要作用。婴幼儿免疫系统功能不健全，乳中的Ig在一定程度上能识别和抵抗入侵的细菌和病毒等病原体，增强机体免疫能力，防止细菌和病毒入侵。另一种乳中免疫蛋白是乳铁蛋白（lactoferrin，LF）， LF是一种结核性糖蛋白，具有免疫调节、抗病毒等生物学特性。和牛乳相比，少数其他乳中LF含量显著较高（表4）。因此可以考虑将小品种乳作为“免疫乳”原料，用于婴幼儿乳粉的生产。

表4 不同哺乳动物乳中免疫蛋白组成及含量Table 4 Composition and contents of immune proteins in milk from different mammals mg/mL

3 小品种乳的功能特性

小品种乳因为产量较低受到限制，目前对小品种乳制品功能特性的研究还很有限。牛乳过敏在婴幼儿中最为常见，牛乳中主要的过敏原是α-酪蛋白和β-乳球蛋白，而驼乳和羊乳具有低致敏性。Rosi等[38]研究表明，羊乳具有低致敏性。马玉琴等[39]也报道了患者对牛乳过敏但能耐受羊乳。这可能与羊乳和驼乳酪蛋白中低比例的α-酪蛋白以及驼乳中不含β-乳球蛋白有关。Abu-Qatouseh[40]从驼乳中提取免疫蛋白和多肽，并评估它们对痤疮丙酸杆菌的有效性，结果表明，与LF相比，驼乳肽聚糖识别蛋白具有较强的抗菌活性，并建议采用驼乳治疗寻常痤疮。Kusumaningtyas等[41]发现，马乳及其发酵制品有改善心血管和消化系统疾病的功能，从马乳中酶解分离出的肽具有较好的抗菌作用，特别是对革兰氏阴性菌更有效。正是由于小品种乳的功能特性，消费者和学者对小品种乳的研究和应用逐渐增大，这为小品种乳作为功能性成分的利用开辟了新的途径。

4 结 语

近年来，随着消费者兴趣的增加，小品种动物乳的产量逐渐增加。本文对小品种动物乳常规营养素和微量活性成分及功能特性进行对比分析，结果表明，小品种动物乳是集营养与健康益处为一体的乳源，且具有较好的应用。小品种动物乳富含多种营养成分，包括蛋白质、脂肪、碳水化合物，且马乳和驴乳的蛋白组成及含量、乳糖含量和脂肪酸组成与人乳相似，可能在婴幼儿喂养方面有较好的优势。在健康益处方面，小品种动物乳中含有的活性物质，如生物活性肽和Ig等具有抗高血压、抗氧化、抗菌、结合矿物质、免疫调节等作用。生长因子和LF能够抵御病毒侵害，具有很强的安全性。以小品种动物乳为乳源的乳及乳制品具有低过敏性、高消化率及改善心血管疾病等功能特性，体现了其对健康和营养的重要性。然而，这些健康益处需要更深入和长期的动物和临床研究来验证，以便小品种动物乳及其乳制品能以更好的品质逐渐走入人们的视野。