驴乳与其他乳营养物质组分差异分析及其开发展望
2022-11-14佟满满闫素梅
佟满满 闫素梅
(内蒙古农业大学 动科学院/动物营养与饲料科学自治区高等学校重点实验室,呼和浩特 010018)
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,国民饮食结构发生了很大的变化,在营养保健方面的要求也越来越高。在乳制品领域,人们不仅满足于常规的牛乳,而开始对羊乳、马乳和驴乳等高营养价值的特色乳更加关注。特色乳数量虽少,却日益成为我国乳类的重要组成部分。作为特色乳类之一,驴乳与人乳最接近,具有诸多保健功效。目前驴乳的产地主要集中在山东、新疆、内蒙古、甘肃和辽宁等,但受驴乳产量和市场接受度的影响,产业发展比较缓慢,同时,驴乳的营养特点和价值并未广泛被消费者了解和认可。
在国内外的历史记载中,驴乳具有很好的保健和药用价值。《本草纲目》记载,“驴乳,冷利、无毒,热频饮之可治气郁,解小儿热毒,不生豆疹”;维吾尔族和蒙古族等少数民族医学中,有用驴乳治疗结核病、肝硬化、胃溃疡、百日咳等疾病的记载。在希腊的传统中,当母乳不足时,通常用驴乳喂养婴儿,也用其治疗婴幼儿咳嗽。在意大利,驴乳被认为具有保持年轻和治疗疾病的作用。
近现代的科学研究表明,驴乳具有抗菌、抗肿瘤与抗癌、抗氧化、免疫调节和致敏性低等生物活性。Lu等研究表明,驴乳粉对乳清蛋白诱导的小鼠哮喘有预防作用。Kocic等发现驴乳可下调小鼠的皮肤成纤维细胞中NF-κB p65的表达,缓解炎症反应,其抗炎活性的物质基础可能是驴乳非酪蛋白生物活性肽。Li等研究表明,驴乳在Ⅱ型糖尿病的治疗中有重要作用,其可以提高受损胰腺β细胞的生存能力,但不会刺激其胰岛素的分泌,同时也可作用于生糖途径以减少葡萄糖的生成。
然而,尽管驴乳在历史上有较好的使用传统,在疾病治疗方面也显示出一定潜力,但目前对驴乳的研究仍然有限,驴乳详细成分和其相较于其他乳的特点鲜见报道,人们对驴乳缺乏充分而深入的认识。驴乳在传统记载和现代研究中展现出广泛的生物活性,这与其组成成分必然密不可分,其与其他乳在成分上的差异值得研究与探讨。鉴于此,本研究主要针对驴乳的营养成分组成特点进行概述,并与其他动物的乳进行比较和分析,以期加深人们对驴乳营养成分特点和生物活性的了解,促进驴乳市场的拓展,并为驴乳的进一步研究和开发提供参考。
1 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中的常规营养成分差异分析
驴的妊娠期一般为360 d,泌乳期为150~270 d,整个泌乳期的挤奶量约为250~450 kg,其泌乳量的高低和营养成分的含量受品种、营养、泌乳阶段、环境条件等因素的影响。驴乳为白色、稀薄、带有些许乳香味和甜味的液体,pH为7.14~7.22,高于牛乳;密度为1.025~1.029 g/mL,与牛乳相近。驴乳主要由水、蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质、维生素等成分组成,其组成与牛乳、羊乳差异较大,而与马乳、人乳更为接近(表1)。
初乳中干物质、蛋白质、脂肪、钙、镁和维生素含量远高于常乳,而乳糖较低于常乳;本课题组前期研究表明,产后不同时间对驴乳营养成分有显著的影响,驴初乳中钙、钾、镁、磷、铁、锌等矿物元素含量显著高于常乳;产后2 h的驴初乳中干物质、蛋白质、脂肪及17种单一氨基酸的含量最高,产后6~12 h呈快速下降,之后趋于平缓。
相对于反刍动物和人,驴乳的水分含量比较高,干物质含量低,为8.8%~11.7%,与马乳相近。乳糖含量高是驴乳的特点之一。驴乳中乳糖的含量5.8~7.4 g/100 mL,与马乳、人乳相近,远高于牛、羊乳。乳糖是葡萄糖的重要来源,是重要的能量供给,也是早期发育所必需物质。驴乳乳糖含量高,不仅可以适当提高其风味和适口性,还有利于刺激肠道内钙和磷的吸收,促进骨骼中矿物质的积累,预防骨质疏松。乳糖也是肠道有益微生物生长繁殖的良好底物,有利于维持肠道内微生物区系的稳定。因此,驴乳尤其适合老人和孩子食用。驴乳蛋白质含量约为1.2~2.0 g/100 mL,接近人乳和马乳,远低于牛、羊乳。驴乳和人乳中较低的蛋白质水平,相对于其他动物乳,带给肾脏的代谢压力较小,同时,驴乳蛋白质水平与人乳相近,使其更适合婴幼儿饮用。
表1 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳的营养成分及含量
Table 1 Composition and content of donkey, horse, human, cow and goat milk
项目Item驴乳[2,14,16]Donkey milk马乳[14,16]Horse milk人乳[14,16]Human milk牛乳[14,16]Cow milk羊乳[16-17]Goat milk水分/% Water88~9288~9187~8987~8884~88干物质/% Dry matter8.8~11.79.3~11.610.7~12.912.5~13.011.9~16.3蛋白质/% Protein1.2~2.01.4~3.20.9~1.93.0~3.93.0~5.2脂肪/% Fat0.3~1.80.3~4.22.1~4.03.3~5.43.2~5.0乳糖/% Lactose5.8~7.45.6~7.26.3~7.04.4~5.63.2~5.0灰分/% Ash0.3~0.50.3~0.50.2~0.30.7~0.80.7~0.9总能/(kJ/L) Gross energy1 607~1 8031 936~2 0502 8432 709~2 8432 802~2 894pH7.1~7.27.27.0~7.56.6~6.86.4~6.8
2 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中的蛋白质差异分析
2.1 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中乳蛋白组分差异分析
乳蛋白主要有3种,分别是酪蛋白、乳清蛋白和乳脂球膜蛋白。由表2可知,与牛乳和羊乳相比,驴乳的总蛋白含量,酪蛋白含量低、乳清蛋白含量高,驴乳中清蛋白占总蛋白的比例高达50%~65%,是典型的清蛋白乳,与马乳和人乳接近;牛乳和羊乳是典型的酪蛋白乳,酪蛋白占总蛋白的比例达80%左右,乳清蛋白仅占20%左右。
表2 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中蛋白质的含量
Table 2 Protein fractions and content of donkey, horse, human, cow and goat milk
项目Item驴乳[2-3,16,22]Donkey milk马乳[3,16]Horse milk人乳[3,16]Human milk牛乳[3,16]Cow milk羊乳[3,16]Goat milk总蛋白/(g/100 mL) Total protein1.2~2.01.4~3.20.9~1.93.0~3.93.0~5.2酪蛋白/(g/100 mL) Casein0.64~1.030.94~1.360.24~0.422.46~2.802.33~4.63乳清蛋白/(g/100 mL) Whey protein0.49~0.800.74~0.910.62~0.830.55~0.700.37~0.70非蛋白氮/(g/100 mL) Nonprotein nitrogen0.0460.0380.0450.027~0.0380.040~0.061酪蛋白/总蛋白 Casein/Total protein0.35~0.500.35~0.500.350.80.8乳清蛋白/总蛋白 Whey/Total protein0.50~0.650.50~0.650.650.20.2酪蛋白/乳清蛋白Casein/Whey protein1.31.10.4~0.54.73.5酪蛋白胶束大小/nm Casein micel100~33025564~80150~182260
乳清蛋白乳进入婴幼儿肠道之后形成软凝乳,而酪蛋白乳则形成硬凝乳,软凝乳比硬凝乳更易于消化和吸收。此外,牛乳中含有20多种致敏性蛋白,0.5%~3.5%的五岁以下的儿童对牛乳蛋白过敏。其中牛乳酪蛋白的含量和组成是牛乳蛋白过敏症(CMPA)产生的主要原因之一。研究表明,相对于牛乳,驴乳中酪蛋白不仅含量更低,酪蛋白/乳清蛋白与人乳更接近,而且与人具有更高的同源性,其一级结构与人乳酪蛋白更为相近,因此婴幼儿对驴乳有非常好的耐受性。良好的消化吸收特性和低致敏性,可能是世界范围内都有使用驴乳喂养婴儿的记载和传统的原因之一。
2.2 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中乳清蛋白组分差异分析与其生物学活性
乳清蛋白与乳的生物学活性密切相关。乳清蛋白包括β-乳球蛋白(β-Lg)、α-乳白蛋白(α-La)、Lyz、免疫球蛋白(Ig)、血清白蛋白(SA)、乳铁蛋白(Lf)和一些低丰度蛋白质(包括酶、酶抑制剂、金属结合蛋白等)。表3分别用各种乳清蛋白在全乳中的含量、在乳清蛋白和乳蛋白中的百分比表示了驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中乳清蛋白组分差异。
表3 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳各乳清蛋白组分含量
Table 3 Whey protein fractions and content of donkey, horse, human, cow and goat milk
乳清蛋白组分Whey protein fractions驴[4,16,25-27]Donkey马[4,16,27]Horse人[4,16,25,27]Human牛[4,16,25,27]Cow羊[4,16,28]Goat乳清蛋白组分含量(占全乳)/(g/100 mL) Whey protein fractions (of milk) β-乳球蛋白 β-Lg0.330.260.32~0.330.15~0.50 α-乳白蛋白 α-La0.190.240.19~0.340.12~0.130.07~0.23 免疫球蛋白 Igs0.130.160.10~0.130.05~0.100.10 血清白蛋白 SA0.040.0370.04~0.050.03~0.040.05 乳铁蛋白 Lf0.007~0.0370.01~0.200.15~0.200.002~0.050.002~0.02 溶菌酶 Lyz0.10~0.370.05~0.130.01~0.09微量微量乳清蛋白组成(占总乳清蛋白)/% Whey protein profile (of total whey protein) β-乳球蛋白 β-Lg29.830.750.854 α-乳白蛋白 α-La22.628.540.31923.1 免疫球蛋白 Igs11.519.615.512.715.4 血清白蛋白 SA6.24.47.76.37.7 乳铁蛋白 Lf4.5726.61.61.5 溶菌酶 Lyz2110.55.5微量微量乳清蛋白组成(占乳蛋白)/% Whey protein profile (of milk protein) β-乳球蛋白 β-Lg14.9~19.415.4~20.010.210.8 α-乳白蛋白 α-La11.3~14.714.3~18.526.23.84.6 免疫球蛋白 Igs5.8~7.59.8~12.710.12.53.1 血清白蛋白 SA3.1~4.02.2~2.951.31.5 乳铁蛋白 Lf2.3~2.93.5~4.617.30.30.3 溶菌酶 Lyz10.5~13.75.3~6.83.6微量微量
驴乳中的β-Lg分为2种类型,是马属动物的独特特征,β-Lg Ⅰ(80%)和β-Lg Ⅱ(20%),分子量约18 ku。驴乳中β-Lg的含量为0.33 g/100 mL,和马乳、牛乳相近,而人乳中不存在β-Lg。β-Lg是牛、羊乳中的主要乳清蛋白,含量在50%(占乳清蛋白)左右,牛乳中的β-Lg是也导致CMPA的原因之一;而驴乳乳清中β-Lg比例则低于30%。此外,Tidona等通过体外试验研究发现,驴乳中的β-Lg更容易被人的胃和十二指肠降解,其降解率为70%,是牛乳的两倍以上。而β-Lg在肠道内降解衍生出的活性肽具有潜在的抗菌活性。
驴乳中α-La含量为0.19 mg/100 mL,略低于人乳和马乳,高于牛、羊乳。这几种乳的α-La均由123个氨基酸残基组成,分子量约为14 ku,且在结构呈现高度的相似性。此外,α-La与C型Lyz有着惊人的氨基酸序列同源性。α-La是乳中必需氨基酸的主要来源,也与乳腺中乳糖的合成及乳汁分泌密切相关。α-La是一种钙结合蛋白,也可结合少量铁和锌,因而它对钙、铁、锌的吸收有一定的刺激和改善作用。在两步法体外测试中,95%的驴乳α-La经过胃和十二指肠酶未被消化,它可以相对完整地到达肠道,刺激黏膜并调整免疫能力,这与已报道的马、人和牛的乳一样。α-La经过胃肠道消化时形成的一些多肽片段,已被证明具有抗菌和免疫刺激作用,此外,其消化产生的某些肽也已被证明可以促进婴儿肠道内双歧杆菌的增殖。
党的十七大报告第一次把邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观等重大战略思想整合为中国特色社会主义理论体系,十八大报告再次重申:中国特色社会主义理论体系,就是包括邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观在内的科学理论体系,是马克思主义中国化的最新理论成果。其中,邓小平理论是中国特色社会主义理论体系的开拓和奠基之作,“三个代表”重要思想是中国特色社会主义理论体系中承上启下的中间环节,科学发展观是中国特色社会主义理论体系的最新成果,集中起来深化了对中国特色社会主义的认识。在当代中国,坚持中国特色社会主义理论体系,就是真正坚持马克思主义。
驴乳中Lyz的含量非常高,约为0.10~0.37 mg/100 mL,高于马乳,是人乳的8~10倍,而反刍动物乳中Lyz只微量存在。Lyz是一种糖苷水解酶,能催化细菌细胞壁粘多糖的糖苷键水解,可抑制多种细菌,尤其是革兰氏阳性菌,并具有一定的抗病毒、抗寄生虫和抗真菌的能力。Huang等利用可以高表达人乳Lyz的转基因母猪进行试验,将60头非转基因健康仔猪分别分配到对照组和转基因组两组母猪进行哺乳,而后将每头母猪所带的半数仔猪灌注大肠杆菌,结果发现,人乳Lyz可以改善仔猪的肠道性能,提高其对细菌感染的抵抗力,并有效防治腹泻。驴乳中微生物含量和体细胞数很低,这与其高浓度的Lyz密不可分,同时其他活性成分,如Lf、Igs和乳过氧化物酶等也发挥了很好的协同作用。此外,Lyz有具有一定的抗肿瘤的作用。驴乳中Lyz的活性为4 000~5 000 U/mL。Tidona等研究表明,Lyz对人类胃肠道酸性环境和消化酶具有很好的抗性,经过体外模拟的胃和十二指肠后,仍有95%左右不被消化,Martini等的研究表明,驴乳中Lyz的活性经过巴氏灭菌后几乎不受影响,这些都对延长驴乳货架期以及保留其生物活性颇有意义。
驴乳中Lf的质量浓度为0.007~0.037 g/100 mL,低于马乳和人乳,高于牛、羊乳。Lf是人乳蛋白中的重要组成成分,比例高达17.3%,尽管驴乳蛋白中Lf的比例(2.3%~2.9%)低于人乳,但其仍是牛、羊乳的10倍左右。Lf是一种铁结合蛋白,具有调节铁稳态和细胞生长,抗菌和抗病毒以及抑制癌症发展等作用。革兰氏阳性菌对Lyz更敏感,Lf的存在则可协同Lyz加强防御革兰氏阴性菌感染。Zavaleta等研究发现口服复合重组人Lyz和Lf可以显著减少急性腹泻住院儿童持续腹泻的时间及复发的比例。Lf对多种革兰氏阴性病原体的抗菌活性的机制可能为Lf可创造缺铁环境进而限制微生物的生长,以及通过与脂多糖氨基端的结合进而影响细菌细胞壁的渗透性,以便Lyz进入细胞内发挥作用。与Lyz不同,驴乳中的Lf很容易被人的胃和十二指肠消化,但分解后产生的乳铁蛋白肽也可在小肠中发挥其生物活性。
驴乳中Igs的含量为0.13 g/100 mL,与人乳相近,略低于马乳而高于牛、羊乳。乳中的Igs主要有IgG(IgG1和IgG2)、IgA和IgM,它们对于保护新生幼畜(新生儿)肠道粘膜免受病原微生物侵害具有重要意义。人的母体Igs可通过胎盘屏障供给胎儿,而驴、马、牛、羊的Igs不能通过胎盘屏障,幼畜刚出生时,免疫系统尚未完善,只能通过初乳快速获被动免疫。Igs在初生幼畜的胃中不被降解,到达小肠后直接被上皮绒毛细胞胞饮,进入淋巴和血液发挥作用。驴和马的初乳中Igs的主要成分是IgG,常乳中占主导地位的则是IgA;牛、羊的初乳及常乳中Igs的主要成分都是IgG;而人的初乳及常乳中Igs的主要成分则都是IgA。Turini等检测了Amiata驴0、6、12和24 h初乳中IgG的含量,其随着时间的增加呈显著性下降,依次为89.13、57.54、36.31和22.15 mg/mL。Guo等研究则发现产后15~150 d疆岳驴乳中Igs含量在0.70~1.46 mg/100 mL范围内。
相对于牛、羊乳,驴乳中各种乳清活性蛋白组分与马乳、人乳更为相近,其α-La、Lyz、Lf以及Igs含量均高于牛、羊乳,这是可能驴乳具有如此丰富生物活性的基础之一。驴乳乳清蛋白不仅含量丰富,且更易于消化和吸收。此外,驴乳乳清蛋白最大的特点是其非常高的Lyz含量,以及Lyz联合Lf发挥的抑菌作用。以上均使驴乳乳清蛋白颇具研究意义以及开发价值。
2.3 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中氨基酸组分差异分析
由表4可见,驴乳中氨基酸的总量(1 572 mg/100 g)较低,与人乳(1 296 mg/100 g)最为相近,低于马乳(2 359 mg/100 g)、牛乳(3 330 mg/100 g)和羊乳(3 565 mg/100 g)。驴乳、马乳、人乳、牛乳与羊乳的蛋白质中均以谷氨酸比例最高,亮氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸和赖氨酸比例较高,而半胱氨酸、蛋氨酸和甘氨酸的比例较低。与其他几种乳相比,驴乳蛋白质中缬氨酸、谷氨酸、丝氨酸和异亮氨酸的含量比较高,而苏氨酸、半胱氨酸、甘氨酸和酪氨酸的含量较低;驴乳蛋白质中18种单一氨基酸的比例和人乳最为相近。
从乳蛋白氨基酸的平衡性看,必需氨基酸占总氨基酸的比例(EAA/TEAA)、必需氨基酸占非必需氨基酸的比例(EAA/NEAA)均以羊乳最高,人乳次之,高于牛乳,高于驴乳和马乳;羊乳与牛乳的限制性氨基酸(蛋氨酸和赖氨酸)比例也较高。驴乳的支链氨基酸(亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)、呈味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸)和游离氨基酸(谷氨酸、亮氨酸和精氨酸)的含量都最接近人乳。
表4 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中氨基酸的含量
Table 4 Amino acid composition of donkey, horse, human, cow and goat milk mg/100 g
项目Item驴[16]Donkey马[16]Horse人[16]Human牛[16]Cow羊[16]Goat必需氨基酸EAA 组氨酸 His36563010098 异亮氨酸 Ile879075140207 亮氨酸Leu135229131290314 赖氨酸 Lys11518981270290 蛋氨酸 Met2835236080 苯丙氨酸 Phe6811157160155 苏氨酸 Thr5610160150240 色氨酸 Try28235044 缬氨酸 Val1029778160240非必需氨基酸NEAA 丙氨酸 Ala557652100118 精氨酸 Arg7212352110119 天冬氨酸 Asp140246108260210 半胱氨酸Cys714222046 甘氨酸 Gly1945346050 谷氨酸Glu358474231770626 脯氨酸 Pro138197112320368 丝氨酸 Ser9814766160181 酪氨酸 Tyr5810161150179限制性氨基酸 LAA143224104330370支链氨基酸 BCAA324416284590761呈味氨基酸 DAA6981 0535431 5001 338游离氨基酸 FAA5658264141 1701 059必需氨基酸 EAA6279365581 3801 668非必需氨基酸NEAA9451 4237381 9501 897总氨基酸 TAA1 5722 3591 2963 3303 565EAA/NEAA0.660.660.760.710.88EAA/TAA0.400.400.430.410.47
3 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中脂肪和脂肪酸组分差异分析
如表5所示,驴乳中脂肪含量的变化范围在0.28~1.82 g/100 g,与马乳接近,远低于人、牛和羊乳。因此,当使用驴乳作为基础乳制作婴幼儿奶粉时,应注意其低脂肪的特点,相应在配方中做出补充。而相对成年人或是对限制脂肪摄入量的人群,驴乳的低脂肪特点则具有优势。
表5 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中的脂肪酸组成、胆固醇含量和乳脂球直径
Table 5 General fatty acid profile, cholesterol content and fat globule diameter of donkey, horse, human, cow and goat milk
项目Item驴[2,16,25,38,40,42]Donkey马[16,27,39]Horse人[16,25,38]Human牛[16,25,38]Cow羊[16,41]Goat脂肪/(g/100 g) Fat0.3~1.80.3~4.22.1~4.03.3~5.43.0~7.2乳脂肪酸组成(占总脂肪酸) Fatty acid profile (of total fatty acids) C16:0棕榈酸/% Palmitic Acid26.322.42014.218.1 C18:0硬脂酸/% Stearic Acid2.70.3~3.06.214.28.5 C18:1 n-9油酸/% Oleic Acid179.4~31.632.620.720.8 C18:2 n-6亚油酸/% Linoleic Acid9.53.6~20.312.22.44.4 C18:3 n-3 α-亚麻酸/% ALA7.255.311.140.480.05 C18:3 n-6共轭亚油酸/% CLA0.140.02~0.100.050.180.62 C20:5 n-3 二十碳五烯酸/% EPA0.260.020.120.090.18 C22:6 n-3 二十二碳六烯酸/% DHA0.280.040.40.050.13 饱和脂肪酸/% SFAs46.7~67.737.5~55.839.4~45.055.7~72.859.9~73.7 单不饱和脂肪酸/% MUFAs15.3~35.018.9~36.233.2~45.122.7~30.321.8~35.9 多不饱和脂肪酸/% PUFAs14.2~30.512.8 ~51.38.1~19.12.4~6.32.6~5.6 n-3多不饱和脂肪酸/% n-3 PUFAs9.5~9.68.7~12.01.3~2.20.78n/a n-6多不饱和脂肪酸/% n-6 PUFAs11.6~13.17.1~11.811.2~14.22.8n/a n-6/n-3 PUFAs0.9~6.10.3~3.57.4~8.12.1~3.74胆固醇/(mg/100 mL) Cholesterol0.9~3.05.0~8.814~2013.1~31.410.7~18.1乳脂球直径/μm Fat globule diameter1.92.0~3.042.8~4.62.6~3.5
SFA会增加人们罹患心血管疾病的风险,而PUFA和必需脂肪酸在预防心血管疾病、自身免疫性疾病和炎性疾病方面发挥重要作用。有限的关于乳脂肪组成的研究结果表明,驴乳和马乳中SFA占乳中总脂肪酸的比例比较低,约为50%,高于人乳,低于牛、羊乳。人乳和各种动物的乳中SFA中均以棕榈酸含量最高,而且驴、马和人乳的含量高于牛、羊乳。驴乳中硬脂酸的比例(2.68%)远低于牛、羊乳(14.2%、8.5%)。驴乳中胆固醇的含量低于牛、羊乳,脂肪酸组成也优于牛、羊乳,对于PUFA的比例,驴乳中为15.2%~30.5%,与马乳相近,略高于人乳,远高于牛、羊乳(2.4%~6.3%、2.6%~5.6%),尤其是对人体健康颇有益处的n-3PUFA 及n-6 PUFA、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的比例均远高于牛乳。
驴乳的脂肪球的直径也比较小,平均为1.9 μm,这就意味着乳脂球膜的表面积比较大,可能有利于乳的消化和吸收。
4 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中的矿物质元素差异分析
由表6可见,驴乳的矿物质元素总量比较低(3 600~3 900 mg/L),与马乳相近,略高于人乳而低于牛、羊乳。驴乳和马乳中钙、磷的含量约为人乳的3倍,而比牛、羊乳低1.5~2 倍。驴乳的钙、磷比平衡,为1.04~1.64。驴乳中铁元素的含量较高,其与和马乳相似,高于人乳、牛乳和羊乳;而锌、锰和碘元素在驴乳、马乳和人乳中含量相近,低于牛、羊乳。
驴乳中矿物质的含量比较低,给肾脏带来的负担比较小。但目前所报道的驴乳的矿物质元素含量差异比较大,这可能与驴的品种、泌乳阶段等差异有关。辉芳等的研究指出,产后不同时间对驴乳中常量元素和微量元素的含量有显著的影响,大部分矿物质元素的会随着泌乳天数的增加而降低,Malacarne等的研究结果与之相近。
表6 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中矿物质元素的含量
Table 6 Macro minerals and trace element content of donkey, horse, human, cow and goat milk
矿物质元素Mineral驴[2,16,19,27,44]Donkey马[27,43-44]Horse人[25,42,44]Human牛[16,43-44]Cow羊[27,43]Goat常量元素/(mg/L) Macro minerals 钙 Ca330~1 150500~1 300230~3001 120~1 230850~1 980 磷 P320~730200~1 200130~170900~1 190750~1 530 钾 K240~750300~800430~6401 060~1 6301 400~2 420 钠 Na100~270167~200110~240580280~590 镁 Mg40~8340~11020~3070~120100~360 钙/磷 Ca/P1.04~1.641.721.76~1.771.231.52微量元素/(μg/L) Micro minerals 铁 Fe430~2 660220~1 460720300~1 000200~666 锌 Zn1 230~3 1901 830~2 4001 000~3 0003 000-5 5001 980~5 150 铜 Cu80~300200~1 000200~40052~9098~428 锰 Mn3.610~503~658~8712~235 硒 Se4.46~160.93~8.3810~201.3~9.44.5~17.8 钴 Co0.50.6~1.70.1~0.21.4~2.61.1~3.2 碘 I7540~1276262~50997~865总量/(mg/L) Total3 600~3 9003 5002 2007 6007 200
5 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳的维生素组分差异分析
相对其他几种乳,驴乳中维生素总体含量比较低(表7)。其中,驴乳中VC含量较高,为2 000~5 700 μg/100 mL,与马乳相近,虽低于人乳,但远高于牛、羊乳。VC有助于铁的吸收,具有抗氧化作用,对胶原蛋白的形成也至关重要。Liontte等研究表明,在大鼠饲粮中添加驴乳可增加其肝脏线粒体的解偶联功能,提高大鼠的抗氧化和抗炎防御功能。岳远西等对驴乳的抗氧化功能和作用机理进行了综述,其高含量的VC可能是驴乳抗氧化活性的基础之一。VD是一种必需营养素,在钙平衡和骨骼代谢中起着至关重要的作用。此外,VD具有一定的抗癌、抗腹泻和免疫调节特性。Martini等研究了不同季节驴乳中VD的含量,发现其含量很丰富(1.65~2.23 μg/100 mL),约为马乳、牛乳和羊乳的5~8倍,是人乳的15~20 倍;同时,该报道还发现,夏季驴乳中维生素的含量高于冬季,巴氏杀菌对驴乳中VD的含量没有显著影响。而驴乳中维生素A、E、K的含量则比较低,这也可能与驴的集约化程度低于奶牛、日粮的配合不完善有关。
表7 驴乳、马乳、人乳、牛乳和羊乳中维生素的含量
Table 7 Vitamin content of donkey, horse, human, cow and goat milk μg/100 mL
维生素种类Types of vitamin驴[16,25,47]Donkey马[16]Horse人[16]Human牛[16,25]Cow羊[16]Goat维生素A (VA)1.79.3~3430~20032~5050~68维生素D (VD)1.65~2.230.30.04~0.10.30.25维生素E (VE)5.126~113300~80098~184—维生素K (VK)n/a2.90.2~1.51.1~3.2—维生素C (VC)2 000~5 7001 287~8 1005 000~1 0000300~2 300900~1 500维生素B1 (VB1)21~6020~4014~1728~9040~68维生素B2 (VB2)30~9010~3720~60116~202110~210维生素B3 (VB3)57~9070~140147~17850~120187~370维生素B12 (VB12)0.110.300.03~0.050.27~0.70.06~0.07
6 总结与展望
6.1 驴乳的成分特点
驴乳最大的特点是其LYZ含量非常高,同时,驴乳具有乳糖、乳清蛋白及PUFA含量高,酪蛋白和乳脂含量低等特点,并富含钙、磷、VC和VD,其与牛、羊乳有很大差异,而与人乳最为接近。驴乳与人乳的成分相近之处包括其蛋白质含量及组成,其乳清蛋白组成,其较高的乳糖含量、PUFA的比例以及较低矿物质含量等。另外,需要注意的一点是驴乳中乳脂及胆固醇含量较低,这较受成年人或是限制脂肪摄入量的人群欢迎,但当使用其作为基础乳制作婴幼儿奶粉时,应注意其低脂肪的问题。
目前市场上的奶粉主要以牛乳为基础,整体乳业亦以牛乳为主,牛乳的高产是其重要原因之一。从上文的总结可知,驴乳与牛乳在营养成分有很多不同之处,其优劣不能一概而论。但值得提到的是,驴乳成分组成更接近人乳,这就使得其比牛乳更适合人的消化道消化和吸收,尤其是婴幼儿和老人,并且其许多活性物质成分比例均高于牛乳,如LYZ、n3-PUFA与n6-PUFA等。牛乳则具有更高的蛋白含量,且由于脂肪含量高,其风味更优。消费者可根据自己的需求和喜好进行选择。
6.2 驴乳的生物活性
驴乳具有抗氧化、抗炎和免疫调节、抗肿瘤与抗癌等功能。在体外试验、模型动物以及人体试验的研究表明,驴乳可以诱导一些炎症调节和免疫反应相关的细胞因子和蛋白质的释放,进而发挥免疫调节作用。Wang等发现驴乳寡糖可以促进肠道上皮细胞的成熟,维持肠道上皮细胞稳定,有支持肠道发育的潜力,其影响机制与p38通路的激活和细胞周期的阻塞有关。Trinchese等在大鼠上的研究则表明,人乳和驴乳可以缓解炎症反应,并可调节葡萄糖和脂质代谢。Mao等通过体外试验发现,驴乳乳清成分可以抑制A549人肺癌细胞的增殖,有潜在的抗肿瘤作用。驴乳也具有低致敏性。据报道,0.5%~3.5%的五岁以下的儿童对牛乳蛋白过敏,CMPA已经成为一个广受关注的话题,而患CMPA的婴幼儿对驴乳具有很好的耐受性。驴乳因其低致敏、易消化、与人乳成分相近等特点而被认为是婴幼儿配方中牛乳的最佳替代品。此外,驴乳中微生物的含量(3.10~4.09 lg(CFU/mL))和体细胞总数(4.01~4.87 lg(cells/mL))远低于牛乳,梁晓帅测得驴乳中体细胞总数为4.14×10cells/mL,结果与之相近,说明驴乳具有很好的抗菌活性,这可能与驴乳中丰富的Lyz和Lf等活性成分有关。近年来,相关驴乳的研究逐渐有增多之势,但驴乳的成分、活性以及二者之间的关联都仍有待于进一步探索。
6.3 驴乳的加工特性
在奶制品生产方面,驴乳微生物含量低、Lyz含量高,这使得驴乳不易变质,便于保存,货架期较长。驴乳中Lyz的活性受加工过程的影响最小,其在低温(85 ℃以下)灭菌和低温冻存下都有很好的稳定性。尽管驴乳中富含Lyz,但仍有一定量的乳酸菌,Carminati等从驴乳中分离和鉴定出副干酪乳杆菌、短乳杆菌、酸乳杆菌和植物乳杆菌,驴乳中的Lyz对这些菌株的的生长和酸化活性并不影响,同时,驴乳中较高的乳糖成分利于有益乳杆菌的发酵,因此驴乳是比较好的发酵基础乳。但是,驴乳容易制作软凝乳,不易制成奶酪,而更适合制作酸奶。此外,驴乳具有开发作为天然保鲜剂的潜力,Ozturkoglu-Budak等从驴乳中提取出Lyz和Lf,将其应用到牛乳酪的生产中,起到了很好的抗菌和延长保质期的作用。
6.4 驴乳开发现状及展望
虽然驴乳营养价值颇高,生物活性丰富,并具有良好的加工特性,但驴乳的开发仍面对许多问题。驴的泌乳期短,泌乳量较低,日挤奶量一般1~2 kg,与良种奶牛20~40 kg的日挤奶量差距甚大,这使得驴乳生产的成本颇高。其次,目前驴乳成本高,售价也比较高,再加上文化、习惯等原因,市场接受度还比较差。此外,国内规模化驴乳生产场稀少,加工技术不成熟,同时相关标准仍有待制定和完善。目前对驴乳营养成分及其影响因素、生物活性和医用价值的研究和报道十分有限,尽管驴乳在史籍中有众多记载,在各国各民族历史中广泛使用,在民间的医用盛行,但对其价值的科学研究和论证相对滞后。
尽管驴乳目前的开发现状不尽人意,驴乳仍然具有广阔的应用价值和市场潜力。驴乳与人乳成分的相近、其丰富的生物活性以及低致敏性使得驴乳在饮用乳品、保健品及婴幼儿奶粉的开发颇受期待,此外,驴乳美容护肤的功效具有悠久的历史,国外开发的驴乳化妆品,如驴奶香皂、保湿剂、驴奶雪花膏、驴奶面膜等也受到市场普遍欢迎。由此可见,开发驴产业具有很好的社会效益和经济效益。驴乳相关的研究、开发和推广有待加强,如何扩大饲养量,实现产业规模化,提高泌乳量以及尽早地建立健全行业标准是实现驴乳市场潜力需要考虑和解决的问题。
7 小 结
驴乳是与人乳最接近的乳。驴乳具有高乳糖、低蛋白、低脂肪、钙磷比平衡、维生素丰富等特点。驴乳为乳清蛋白乳,且富含Lyz等生物学活性物质,相对于牛乳和羊乳,驴乳易消化、低致敏,且具有更好的保健功效,如抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、防治心血管疾病等。同时,驴乳具备良好的加工特性,在民间也有着广泛的使用基础,因此驴乳具备良好的开发潜质。然而,目前驴乳开发在技术、规模、市场上仍有很多不足,其相关的研究、开发和推广有待加强,同时也说明驴乳具有广泛的可发展空间。