新疆骆驼乳功能特性及产品发展研究进展
2024-02-06王彦斌吴星霖王利敏冯浩强万政良戴小华
王彦斌,吴星霖,王利敏,冯浩强,万政良,戴小华*
(1.新疆农业大学,乌鲁木齐 830052;2.新疆草食动物新药研究与创制重点实验室,乌鲁木齐 830052)
随着新疆地区畜牧养殖产业的迅猛发展,骆驼养殖逐渐成为新疆地区经济发展的重要产业,骆驼乳相比于牛乳、羊乳等传统乳制品,属于特种乳、稀缺乳,因其具有较高的营养价值和疾病预防功能被誉为“沙漠白金”。骆驼乳中乳铁蛋白的含量较高,并且具有多种药用特性,在抗病毒、抗细菌、抗炎、抗肿瘤等方面有较好作用[1]。骆驼乳中所含的保护蛋白具有抗菌和调节免疫系统的作用[2]。骆驼乳中维生素C和矿物质(铁、锌、钙等)含量高,饱和脂肪酸和胆固醇含量较低[3]。刘宸等[4]研究发现,新疆双峰驼乳通过调节链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠的糖脂代谢和氧化应激,从而对糖尿病小鼠的肝脏起到保护作用。现代研究表明,骆驼乳具有一定的药用价值,但在市场、产量等诸多因素的制约下,大众未能充分了解骆驼乳及制品。本文阐述了骆驼乳的营养组成及价值,概括了骆驼乳的功效与其在疾病预防中的应用,分析了骆驼乳产品发展存在的问题并提出了相应的对策,以期为新疆骆驼乳研究及产品开发提供理论基础。
1 骆驼乳现状
1.1 营养组成及营养价值
骆驼乳的营养成分丰富,含有蛋白质、脂肪、乳糖、低聚糖等。骆驼乳内的蛋白质包括酪蛋白、乳清蛋白、乳铁蛋白、乳清酸蛋白、乳过氧化物酶和免疫球蛋白等。骆驼乳中除含赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸等必需氨基酸外,甘氨酸的含量亦比较高[5]。另外,骆驼乳还含有许多矿物元素及维生素,与牛乳、羊乳相比,钙、铁、维生素C含量更高[6]。骆驼在泌乳期,驼乳中的干物质、蛋白质、灰分含量随着泌乳时间的延长而降低,脂肪含量随着泌乳时间的延长而增加,乳糖含量趋于稳定,见表1。骆驼乳与牛乳相比,蛋白质、乳糖含量较多,含有更丰富的脂肪[7],其干物质含量与牛乳有着明显差异,更关键的是骆驼乳中含有相当多的不饱和脂肪酸,同时维生素和矿物质也比牛乳多[8]。具体营养成分对比见表2。骆驼乳中部分蛋白质成分具有抑制二肽基肽酶-Ⅳ(dipeptidyl peptidase Ⅳ,DPP-Ⅳ)作用,并激活胰岛素受体,促进葡萄糖摄取[9]。骆驼乳含有的维生素(维生素A、B2、C 和E)具有良好的抗氧化作用,是优质的抗氧化剂,可抑制糖尿病及其并发症的发生发展[10-11]。由此可见,骆驼乳具备作为优质乳源的潜力。
表1 骆驼乳的营养成分及动态变化情况
表2 骆驼乳与牛乳的营养成分比较
1.2 骆驼乳的生物学功效
1.2.1 抗氧化应激
氧化应激是自由基在体内产生的一种负面反应,是引起机体衰老和疾病的重要因素。Jrad 等[12]发现,骆驼乳经碱性蛋白酶等酶解后制得的骆驼乳蛋白水解物(camel milk protein hydrolysates,CMPH)比经过相同酶解的牛乳具有更高的抗氧化和抗菌活性。Ibrahim 等[13]将骆驼乳蛋白分离成骆驼酪蛋白和骆驼乳清蛋白,使用胃蛋白酶进行水解,结果表明骆驼乳产生的生物活性肽具有抗氧化和自由基清除功能。Ebaid H等[14]研究发现,从骆驼乳中提取的肽(caseinomacropeptide,CMP)被视为一种有效的抗氧化剂和免疫刺激剂,可诱导糖尿病模型动物的氧化稳定性并加速伤口愈合,使其成为改善糖尿病患者伤口愈合的潜在佐剂。Homayouni-Tabrizi M 等[15]使用蛋白酶将骆驼乳进行酶解、分离获得的多肽可增加HepG2 细胞的CAT 和SOD 基因表达,证明骆驼乳酶解产物中的生物活性肽具有抗氧化活性。
1.2.2 减轻炎症反应
炎症是免疫系统对损伤、感染或其他刺激的一种正常的防御反应。然而,长期或过度的炎症反应可能导致疾病的发展,如关节炎、心血管疾病和肠道疾病等。因此,减轻炎症反应对维持整体健康至关重要。骆驼乳中含有一些可能具有抗炎作用的成分,如多肽、脂肪酸和抗氧化剂,这些成分被认为能够抑制炎症介质的释放,减轻炎症反应。Zhu WW 等[16]研究显示,骆驼乳可减缓氧化应激和脂多糖诱导产生的大鼠急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS),从而阻止炎症的发生。Mudgil 等[17]研究发现与完整的骆驼乳蛋白相比,骆驼乳蛋白肽抗炎潜力更为显著,且抗炎活性最高的为经碱性蛋白酶水解6 h产生的生物活性肽。Arab HH等[18]研究表明,骆驼乳可以通过减轻白细胞流入结肠组织改善结肠炎,其机制是通过抑制炎性细胞因子和结肠细胞凋亡以及减轻氧化应激来介导。
1.2.3 提高免疫性能
骆驼乳中的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等能够调节机体内免疫系统,促进免疫细胞的活性和功能。骆驼乳中所含的蛋白质具有抗菌和调节免疫系统的作用[3]。El-Fakharany E M 等[19]研究表明,骆驼乳通过降低患者血清中的病毒载量并将IgG 同种型谱转化为TH1,使其具有显著的抗丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)的体内疗效。朱敖兰[20]研究发现,新疆发酵骆驼乳、鲜骆驼乳均能提高小鼠的免疫力。Elbanna K 等[21]从不同地区鲜骆驼乳和发酵骆驼乳样品分离出的乳酸菌可显著改善黏膜免疫应答。
1.2.4 调节肠道菌群
肠道菌群是动物宿主健康的基石,肠道菌群的平衡与人体的健康密切相关,当肠道菌群失衡时,容易引发各种肠道问题,如便秘、腹泻、胃肠炎等。Hao S等[22]研究分析发现,骆驼乳可调节小鼠肠道菌群结构,增加肠道菌群多样性,降低与肝脏甘油三酯(triglyceride,TG)水平呈正相关的Dubosiella和Coriobacteriaceae_UCG-002 相对丰度。He J 等[23]研究表明,骆驼乳能够增加小鼠肠道有益细菌的数量并抑制有害菌的繁殖,以此调节其肠道菌群。Manaer T 等[24]研究发现,高剂量复合益生菌骆驼乳通过降低空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c),可提高db/db小鼠的C肽(CP)水平并改善胰腺功能,从而发挥调节脂质代谢、脂肪肝、肾功能和肠道菌群的作用。
1.3 骆驼乳在疾病预防中的应用
1.3.1 抗糖尿病
糖尿病是一种慢性代谢性疾病,主要特征是高血糖水平。Korish AA[25]等研究表明,骆驼乳中胰岛素含量较高,且乳糖和脂肪含量较低,在改善糖尿病方面具有较大潜能。Mirmiran 等[26]强调,骆驼乳具有降低血糖、降低胰岛素抵抗和改善血脂谱的功能,因此,对糖尿病的治疗有积极作用。Zheng Y等[27]报道,骆驼乳粉可对Ⅱ型糖尿病患者表现出抗糖尿病活性,并显著降低血清中抵抗素和脂质运载蛋白-2(据报道为与糖尿病呈正相关的脂肪因子)含量。汪建红等[28]研究发现,骆驼乳可降低高脂饮食联合STE诱导的II型糖尿病小鼠模型的空腹血糖水平。
1.3.2 保护肝脏
肝脏是人体最大的代谢器官,负责调节身体的代谢和排泄功能。骆驼乳中富含的营养物质,具有补血养肝、辅助调节肝脏功能、提高肝脏抗病能力等作用。沙丽塔娜提等[29]研究发现,慢性乙型肝炎患者饮用骆驼乳,能显著改善乙型肝炎的症状。Ahmed AS 等[30]研究证实了骆驼乳降低肝酶中谷-草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,GOT)、谷-丙转氨酶(glutamate pyruvic transaminase,GPT)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的有效性,可治疗酒精性肝疾病以及对肝酶和其他组织产生影响的肝脏疾病。Ming L 等[31]分析了骆驼乳对小鼠慢性酒精性肝病(ALD)诱导的肝脏生化和多种组学改变,结果显示,骆驼乳不仅可以防止酒精引起的结肠功能障碍和脂质积累,还可以调节氧化应激和炎性细胞因子的产生,以防止小鼠患上慢性酒精性肝病。
1.3.3 保护肾脏
肾脏是机体重要的器官之一,具有排泄、调节电解质平衡等诸多功能。Hany H 等[32]的研究结果确定了骆驼乳对5-氟尿嘧啶诱导的肾损伤大鼠的肾脏保护作用,这些作用是通过活性氧(ROS)清除、抑制MAPK和NF-κB以及PI3K/Akt/eNOS途径激活所介导。Ahmad A等[33]研究证明,骆驼乳对硫代乙酰胺(thioacetamide,TAA)诱导的大鼠肝肾毒性有改善作用。
1.3.4 降低血压
高血压是一种以血压升高为主要表现的慢性疾病。骆驼乳完整酪蛋白和β-酪蛋白经胃蛋白酶酶解后产生的肽可充当天然抗氧化剂和血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制剂,可作为天然降血压药物的重要来源[34]。Yahya MA等[35]通过对比饮用发酵骆驼乳与未发酵骆驼乳的大鼠,发现发酵骆驼乳在短期内(24 h)可显著降低大鼠的高血压。
2 骆驼乳产品发展存在的问题
2.1 品种有待改良
骆驼为反刍动物,有两类品种,分别为单峰驼和双峰驼。在中国双峰驼主要被养殖于西北荒漠及内蒙古地区,约有40.53万头[36]。品种不同影响着骆驼乳的营养价值,通过对比不同地区骆驼乳的营养成分,见表3,可以看出,新疆双峰驼、内蒙古阿拉善双峰驼、前苏联双峰驼、海湾地区双峰驼营养成分差异不大,但沙特阿拉伯驼、哈萨克斯坦驼干物质及蛋白质含量均较前者有着显著区别。伊日贵等[37]对中国各地泌乳期相同的双峰驼乳中的营养成分作了分析对比,发现内蒙古中部双峰驼乳营养价值均显著高于其他地区。
表3 不同地区骆驼乳的营养成分比较
2.2 功能性产品开发欠缺
目前,新疆的超市、卖场只能看到少数骆驼乳产品,如骆驼奶粉等,而国内的大型超市、卖场里很少看到。由于受传统养殖技术的限制,骆驼乳产量少,供应紧张,品质不稳定,生产成本过高,使得骆驼乳行业受益不足,发展潜能未能充分释放,限制了骆驼乳产品的开发。
2.3 饲养管理不规范
标准化的饲养管理影响着骆驼乳的品质及产量。相比于其它草食动物,骆驼的食物摄入量以及对水的需求量是相对较低的。新疆骆驼主要有两种饲养管理方式,一种是标准化、规模化的企业养殖方式,以“企业+合作社(奶站)+养殖户”的经营模式为主,目前新疆规模较大且单一生产骆驼乳的企业数量不多,年处理生鲜乳能力约1.5万t;另一种是分散的个体养殖方式,养殖规模不大,以手工挤乳为主,少数养殖户用移动式挤奶机,机械化程度不高,卫生环境相对较差,工序不够规范,冷链系统不够完善,骆驼乳的质量和产量不稳定,容易造成鲜骆驼乳的二次污染,微生物超标,塑化剂含量过高等一系列的质量和安全问题。
3 骆驼乳产品发展的对策分析
3.1 制定优良品种选育标准
有关部门应尽快制定选育标准,选育国内外的优良品种,选取标准要具备良好的生产性能(体重、生长速度、产奶量等),健康的身体状况,稳定的遗传特性(体型、毛色、生理特征等),适应新疆地区的饲养环境(气候、饲料等),良好的繁殖能力(性成熟时间、配种受胎率、产羔率等),独特的遗传资源价值,适应未来环境的可持续生存等特点。
3.2 深化骆驼乳医疗保健功能的研究
加大科研力度,深入研究骆驼乳的保健及药用价值潜能,应进一步研究骆驼乳的成分和特性,开展细胞和动物实验,研究骆驼乳对生物体的生理和病理过程的影响,挖掘骆驼乳中的功能因子和抗体等成分。调查长期饮用骆驼乳的人群的健康状况,从而验证骆驼乳的医疗保健功能。此外,企业应加强与高校、科研机构的合作与交流,引进先进的技术和管理经验,推动骆驼乳功能性产品的开发和研究。
3.3 规范骆驼乳企业生产
为了确保骆驼乳的品质和安全,企业需要制定严格的生产标准,包括骆驼乳采集、生产工艺、卫生条件、包装运输等方面,这些标准应基于国内的行业规范和法规要求,以确保骆驼乳产品的质量和安全。需要不断更新生产技术和设备,包括引进先进的乳品加工设备提高自动化程度以及采用节能环保的生产工具,来提高生产效率和产品质量。需要建立完善的质量管理体系,严格监控原料奶的质量和安全,加强供应链管理,采用现代化的物流系统以保证产品的新鲜度和安全,确保从原料到成品的每一个环节都符合质量标准。
4 结 论
骆驼乳作为高营养价值的乳类,富含蛋白质、脂肪、乳糖、低聚糖等多种营养物质。骆驼乳具有抗氧化应激、减轻炎症反应、提高免疫性能、调节肠道菌群等多种生物学功效,同时还有抗糖尿病、保护肝脏和肾脏、降低血压等多种潜在药用价值潜能,故骆驼乳及其衍生品在功能食品开发方面具有广泛的应用前景。今后,应大力规范骆驼乳企业的生产,深化骆驼乳医疗保健功能的研究,制定优良品种选育标准,骆驼乳的营养和健康价值才会逐步显现,走出一条新疆标准化繁育骆驼、工厂化生产骆驼乳的发展新路线。