錫林郭勒地區(qū)特種乳中氨基酸含量的比較研究

李春冬徐偉良郭梁

(1.錫林郭勒職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000；2.錫林郭勒生物工程研究院，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000；3.錫林郭勒食品檢驗檢測和風(fēng)險評估中心，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)

引言

隨著人們生活水平的提高，消費者對生鮮乳和其發(fā)酵產(chǎn)品的需求日益增高，高蛋白食品的消費已深入人心。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，是構(gòu)成人體的基本物質(zhì)和生命代謝基礎(chǔ)，在機(jī)體中起著至關(guān)重要的作用[1]。乳中氨基酸的構(gòu)成不僅與動物的品種有關(guān)，還受地區(qū)因素、環(huán)境因素和內(nèi)在因素影響[2]。目前乳制品的開發(fā)利用多以生產(chǎn)加工牛乳制品的研究為主，馬乳、羊乳、駱駝乳制品為輔的格局。范麗霞等對山東、陜西、新疆和廣西采集到的駱駝乳、牛乳、山羊乳和水牛乳進(jìn)行了氨基酸和脂肪酸含量和主要成分分析[3]；伊日貴等對內(nèi)蒙古多個地區(qū)雙峰駱駝脂肪、蛋白質(zhì)及氨基酸等常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行了檢測分析[4]；葉東東等對準(zhǔn)噶爾雙峰駱駝乳的氨基酸成分進(jìn)行了檢測[5]。內(nèi)蒙古錫林郭勒盟草原是我國唯一被聯(lián)合國教科文組織納入“國際生物圈保護(hù)區(qū)”的草原，擁有豐富的牛乳、馬乳和駱駝乳資源[6,7]。其中馬乳和駱駝乳作為特種乳的代表，具有豐富的營養(yǎng)價值和保健價值，也是傳統(tǒng)乳制品和游牧飲食文化的代表[8]。

目前，缺乏對錫林郭勒地區(qū)特種乳氨基酸的分析以及與牛乳的比較研究。本文以錫林郭勒盟北部4個旗縣(蘇尼特右旗、阿巴嘎旗、西烏珠穆沁旗和東烏珠穆沁旗)3種家畜的生鮮乳和自然發(fā)酵乳共計17份樣品為研究目標(biāo)，對生鮮乳與發(fā)酵乳氨基酸含量進(jìn)行了比較研究。本研究旨在完善錫林郭勒盟的馬乳、駱駝乳和牛乳氨基酸成分檢測數(shù)據(jù)，為促進(jìn)錫林郭勒盟奶業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供有益借鑒。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

1.1.1 采樣地點

實驗所用鮮馬乳和酸馬乳樣品采集于西烏珠穆沁旗、東烏珠穆沁旗和阿巴嘎旗；鮮駝乳樣品采集于蘇尼特右旗和阿巴嘎旗；鮮牛乳、酸牛乳和酸駝乳采集于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟蘇尼特右旗、阿巴嘎旗和東烏珠穆沁旗。下文中蘇尼特右旗簡稱西蘇旗；阿巴嘎旗簡稱阿旗；東烏珠穆沁旗簡稱東烏旗；西烏珠穆沁旗簡稱西烏旗。

1.1.2 采樣方法

選擇泌乳期牲畜大于10(匹/峰/頭)以上的牧戶家，分別采集馬乳、駱駝乳和牛乳樣品，每種樣品取5kg，置于4℃冰箱冷藏，帶回實驗室用于測定生鮮乳和發(fā)酵乳氨基酸含量。

1.2 主要儀器與試劑

S-433D型全自動氨基酸分析儀、氨基酸標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，德國Skykam公司；領(lǐng)苯二甲醛、3-巰基丙酸、氫氧化鈉、硼酸等試劑均為分析純。

1.3 方法

氨基酸的測定使用全自動氨基酸分析儀，以外標(biāo)法測定乳中的氨基酸含量。測定方法參照GB5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，顯著性水平設(shè)定為P<0.05，氨基酸含量單位為g·100g-1。

2 結(jié)果與分析

2.1 錫林郭勒地區(qū)鮮馬乳和酸馬乳氨基酸分析

乳中氨基酸含量及組成是評價蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高低的主要因素，會直接影響到乳的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值[9]。氨基酸分為必需氨基酸(Essential amino acid，EAA)和非必需氨基酸(Non-essential amino acid，NEAA)2大類，其中EAA有8種，分別是蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和色氨酸，其余為NEAA。乳中氨基酸營養(yǎng)價值取決于是否接近人體所需氨基酸比例，比例越接近其生物學(xué)價值越高。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(United Nations Food Agriculture Organization/World Health Organization，F(xiàn)AO/WHO)2011年的建議，EAA/NEAA應(yīng)在60%以上，EAA/總氨基酸(total amino acid，TAA)應(yīng)在40%以上[10]。本實驗利用自動氨基酸分析儀共檢測出人體必需氨基酸7種、非必需氨基酸9種和8種藥效氨基酸[11](Drug-effective Amino acids，DAA)。

由表1可知，從EAA含量來看，3個旗縣鮮馬乳和酸馬乳樣品的7種必需氨基酸含量均有顯著差異性(P<0.05)。鮮馬乳中EAA含量表現(xiàn)為東烏旗最高，其次為阿旗和西蘇旗。且EAA含量均為東烏旗顯著高于阿旗和西蘇旗(P<0.05)，阿旗和西烏旗差異性不明顯(P>0.05)。而酸馬乳EAA含量表現(xiàn)為東烏旗和西烏旗顯著高于阿旗(P<0.05)。且乳中含量最高的EAA為Leu，而Leu可提高肌肉蛋白質(zhì)的代謝，促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)的合成[12]；其次為Lys，賴氨酸是人體第一限制氨基酸，在人體新陳代謝過程中起重要作用，它可調(diào)節(jié)機(jī)體代謝、增加食欲、增強抗病力[13]。從NEAA含量來看，鮮馬乳中除His外所有NEAA含量均為西烏旗最高。而酸馬乳中除Ser和Glu外所有NEAA均為西烏旗含量最高。NEAA含量最高的為Glu，Malacarne等發(fā)現(xiàn)在一些傳染病中Glu供應(yīng)越高，發(fā)病率和死亡率越低[14]。從TAA和DAA含量來看均表現(xiàn)為鮮馬乳中東烏旗顯著高于阿旗和西烏旗(P<0.05)，酸馬乳中東烏旗和西烏旗顯著高于阿旗(P<0.05)。3個地區(qū)鮮馬乳和酸馬乳EAA/TAA均接近40%，EAA/NEAA均接近60%，符合FAO/WHO理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。乳中氨基酸含量最高為Glu、Pro、Leu和Lys，這與郭琳儀等對新疆、內(nèi)蒙地區(qū)鮮馬乳和酸馬乳檢測結(jié)果一致[15]。

表1 鮮馬乳和酸馬乳氨基酸含量差異

2.2 錫林郭勒地區(qū)鮮駝乳和酸駝乳氨基酸分析

由表2可知，從EAA含量來看，3個旗縣鮮駝乳和酸駝乳樣品的7種必需氨基酸含量均有顯著差異性(P<0.05)。鮮駝乳中EAA含量阿旗顯著高于西蘇旗(P<0.05)，且除Lys外所用氨基酸含量均為阿旗顯著高于西蘇旗(P<0.05)。而酸駝乳EAA含量表現(xiàn)為東烏旗和西烏旗顯著高于阿旗(P<0.05)。從NEAA含量來看，鮮駝乳中除Ser、Ala、Pro表現(xiàn)為差異性不顯著(P>0.05)，其余氨基酸均表現(xiàn)為阿旗顯著高于西蘇旗(P<0.05)。酸駝乳表現(xiàn)為東烏旗和西蘇旗顯著高于阿旗(P<0.05)。從TAA和DAA含量來看均表現(xiàn)為鮮駝乳中阿旗顯著高于西蘇旗，酸駝乳中東烏旗和西蘇旗顯著高于阿旗(P<0.05)。

表2 鮮駝乳和酸駝乳氨基酸含量差異

3個地區(qū)鮮駝乳和酸駝乳EAA/TAA均高于40%，EAA/NEAA均高于60%，符合FAO/WHO理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。乳中氨基酸含量最高為Glu、Pro、Leu和Lys，這與馬乳結(jié)果一致，但駱駝乳中EAA、NEAA、TAA和DAA含量均在馬乳之上。

2.3 錫林郭勒地區(qū)特種乳與牛乳的氨基酸比較分析

2.3.1 錫林郭勒地區(qū)鮮牛乳和酸牛乳氨基酸分析

由表3可知，從EAA含量來看，錫林郭勒盟3個旗縣鮮牛乳和酸牛乳樣品的7種必需氨基酸含量均有顯著差異性(P<0.05)。鮮牛乳樣品中EAA含量表現(xiàn)為東烏旗>阿旗>西蘇旗；酸牛乳EAA含量表現(xiàn)為阿旗>東烏旗>西蘇旗。從NEAA含量來看，鮮牛乳和酸牛乳的9種非必需氨基酸含量有顯著性差異(P<0.05)。鮮牛乳中NEAA含量表現(xiàn)為東烏旗>阿旗>西蘇旗；而酸牛乳NEAA含量表現(xiàn)為阿旗>東烏旗>西蘇旗。從TAA和DAA含量來看兩者均表現(xiàn)為鮮牛乳中東蘇旗>阿旗>西蘇旗(P<0.05)，酸牛乳中阿旗和東蘇旗>西蘇旗(P<0.05)。

表3 鮮牛乳和酸牛乳氨基酸含量差異

3個地區(qū)鮮牛乳和酸牛乳EAA/TAA均接近40%，EAA/NEAA均大于60%，符合FAO/WHO理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。乳中氨基酸含量最高為Glu、Pro、Leu和Lys，這與高玎玲等對內(nèi)蒙古4種家畜氨基酸檢測結(jié)果一致[16]。

2.3.2 3種動物氨基酸總量比較分析

由圖1可知，對牛乳、馬乳及駱駝乳3種乳源比較研究發(fā)現(xiàn)，同一乳種來源的發(fā)酵乳與鮮乳之間，即酸牛乳與鮮牛乳、酸馬乳與鮮馬乳、酸駝乳與鮮駝乳之間，TAA、EAA、NEAA及DAA的含量均表現(xiàn)為差異性不顯著(P>0.05)。而不同乳種來源的發(fā)酵乳和鮮乳之間的4種氨基酸含量均表現(xiàn)出顯著性差異(P<0.05)，即TAA、EAA、NEAA及DAA含量總體表現(xiàn)：鮮駝乳和酸駝乳>鮮牛乳和酸牛乳>鮮馬乳和酸馬乳。由此可推斷，錫林郭勒盟地區(qū)不同乳中氨基酸含量種間差異顯著，駱駝乳中氨基酸含量顯著高于牛乳，牛乳中氨基酸含量顯著高于馬乳。

圖1 錫林郭勒地區(qū)特種乳與牛乳的氨基酸EAA、NEAA和DAA含量柱狀圖

由圖2可知，從EAA/TAA酸牛乳(40.24%)和鮮牛乳(40.15%)高于鮮馬乳(38.25%)和酸馬乳(37.78%)，而酸駝乳(41.13%)和鮮駝乳(40.62%)高于酸牛乳和鮮牛乳。從EAA/NEAA來看酸牛乳(67.34%)和鮮牛乳(67.09%)高于鮮馬乳(61.95%)和酸馬乳(60.73%)，而酸駝乳(69.87%)和鮮駝乳(68.42%)高于酸牛乳和鮮牛乳。錫林郭勒地區(qū)特種乳和牛乳EAA/TAA含量在40%左右，而EAA/NEAA含量均大于60%。其中駝乳和牛乳EAA/TAA和EAA/NEAA值高于FAO/WHO理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而馬乳EAA/TAA和EAA/NEAA值略低于FAO/WHO理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。以上結(jié)果表明錫林郭勒地區(qū)特種乳和牛乳中必需氨基酸含量豐富，是優(yōu)質(zhì)的乳蛋白資源。

圖2 錫林郭勒地區(qū)特種乳與牛乳的氨基酸EAA/TAA和EAA/NEAA柱狀圖

氨基酸是蛋白質(zhì)的合成底物，蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值是以氨基酸的組成是否合理來衡量。而不同畜種乳中蛋白質(zhì)含量決定著各氨基酸含量。馬乳中的蛋白質(zhì)含量約為1.7～2.2，乳清蛋白的酪蛋白比例約為1∶1[17]。雖然馬乳蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)低于駝乳和牛乳，但馬乳中的蛋白質(zhì)是屬于乳清蛋白性型乳類，消化吸收率可達(dá)97%[18,19]。馬乳中還含有大量的乳糖，約占7.3%，其乳糖含量與人體更相近[20,21]。劉洪元等對鮮馬乳進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)馬乳中的乳糖不僅可以促進(jìn)腸道益生菌的生長，還有抑制疲勞的作用[22]。酸馬乳較鮮馬乳而言，乳糖的含量明顯減少，益生菌數(shù)量增多，并伴隨著一些風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生，增加了其生物活性物質(zhì)成分，有利于發(fā)揮其藥理作用[23]。

駱駝乳不但氨基酸含量遠(yuǎn)高于牛乳和馬乳，而且擁有豐富的蛋白質(zhì)和維生素等資源[24]。駱駝乳pH和密度都小于牛乳，而駱駝乳的乳鐵蛋白卻是牛乳的1.6倍，脂肪球直徑小于牛乳，更易被人體吸收，是老年人和嬰幼兒理想的保健乳品[25,26]。發(fā)酵駝乳不但EAA和DAA含量高，更含有大量活性物質(zhì)和豐富的益生菌資源；楊珊研究發(fā)現(xiàn)酸駝乳可顯著增加免疫力低下小鼠肝臟和脾臟的重量[27]。

3 結(jié)論

本研究對錫林郭勒盟所轄西蘇旗、阿旗、西烏旗和東烏旗4個地區(qū)的馬、牛和駱駝的鮮乳及發(fā)酵乳中氨基酸組成和含量進(jìn)行比較研究。結(jié)果表明，馬、駱駝和牛3種乳基的生鮮乳與發(fā)酵乳中均檢測出16種氨基酸，且鮮乳與發(fā)酵乳中均以谷氨酸含量最高，其次是脯氨酸和亮氨酸；來源于不同地區(qū)同一乳種發(fā)酵乳與生鮮乳之間總氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸和藥效氨基酸含量表現(xiàn)為差異性不顯著(P>0.05)，而不同乳種來源的發(fā)酵乳和鮮乳之間的氨基酸含量表現(xiàn)為差異性顯著(P<0.05)，主要表現(xiàn)為駱駝乳中氨基酸含量高于牛乳，牛乳中氨基酸含量高于馬乳。由此推測，錫林郭勒不同地區(qū)同一物種之間的氨基酸含量差異可能來源于個體遺傳和飼養(yǎng)管理的不同導(dǎo)致；而不同品種之間的氨基酸含量存在差異可能來源于不同品種之間乳蛋白含量的差異。此外，錫林郭勒地區(qū)特種乳和牛乳中必需氨基酸含量豐富，是優(yōu)質(zhì)的乳蛋白資源，符合FAO/WHO人體理想蛋白質(zhì)模式，可為機(jī)體提供優(yōu)質(zhì)乳蛋白。本研究通過對錫林郭勒地區(qū)馬乳、牛乳和駱駝乳中氨基酸種類和含量的比較分析，為錫林郭勒地區(qū)特種乳資源的開發(fā)及本地區(qū)奶業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供有益借鑒。