青海省牦牛乳與犏牛乳礦物質(zhì)含量的研究

周鵬宇，王 迅，2，3，4，柴沙駝，2，3，4，崔占鴻，2，3，4，孫 璐，2，3，4*，劉書(shū)杰，2，3，4*

1 青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海 西寧 810016

2 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部青藏高原放牧牦牛藏羊動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼草料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810016

3 青海省高原放牧家畜動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810016

4 青海省牦牛工程技術(shù)研究中心，青海 西寧 810016

0 引言

青藏高原獨(dú)特的自然氣候孕育了具有地區(qū)特色的許多動(dòng)物，牦牛是其中代表性物種之一。牦牛被譽(yù)為“青藏高原之寶”，是高寒環(huán)境下重要的放牧家畜，可為高原居民提供肉、皮毛和奶資源。牦牛是當(dāng)?shù)夭刈逋闹匾a(chǎn)資料和日常生活必需品。牦牛乳中蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)成分含量十分豐富，是加工乳渣、酥油等乳制品的優(yōu)質(zhì)乳源之一[1，2]。牦牛乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于荷斯坦牛乳、黃牛乳和駱駝乳等（表1），尤其是免疫球蛋白在牦牛乳中含量較高，同時(shí)牦牛乳中富含人體所必需的各種氨基酸、維生素、不飽和脂肪酸和天然乳鈣等多種稀有營(yíng)養(yǎng)成分，另外牦牛乳中膽固醇含量很低，具有較強(qiáng)抗氧化能力等[3，4]。

表1 不同動(dòng)物乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

犏牛是由牦牛與奶（肉）牛的雜交一代[11]，具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)性更強(qiáng)，產(chǎn)肉和產(chǎn)乳能力更高?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，牦牛乳和犏牛乳多項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)較相似，有豐富脂肪酸，但犏牛乳更具產(chǎn)量高的資源優(yōu)勢(shì)[12～14]。

礦物質(zhì)元素在人體內(nèi)起多種重要生理作用，牛乳中含有人體所需多種礦物質(zhì)元素。常見(jiàn)礦物質(zhì)元素及其作用有：鈉（Na）元素和鉀（K）元素是維持體液平衡和神經(jīng)傳導(dǎo)所必需的電解質(zhì)[15，16]。鎂（Mg）元素參與酶的活化、DNA合成、能量代謝等過(guò)程[17]；鈣（Ca）元素是骨骼和牙齒的主要成分，此外鈣還參與神經(jīng)傳導(dǎo)、血液凝結(jié)、肌肉收縮等過(guò)程；鐵（Fe）元素是組成血紅蛋白和肌紅蛋白的重要元素；鋅（Zn）元素是組成許多酶的重要元素，在細(xì)胞代謝、免疫功能、傷口愈合和DNA合成中發(fā)揮作用[18]；銅（Cu）元素是一種微量元素，參與銅酶的合成；錳（Mn）元素在體內(nèi)參與多種酶的活化過(guò)程，包括抗氧化酶和能量代謝相關(guān)的酶[19]；鈷（Co）元素是維生素B12的組成部分[20]。這些礦物質(zhì)元素對(duì)人及其他動(dòng)物的正常生理功能至關(guān)重要。

本試驗(yàn)通過(guò)火焰原子吸收儀，對(duì)比牦牛乳及犏牛乳中9 種礦物質(zhì)元素，探究牦牛乳和犏牛乳中礦物質(zhì)元素的差異性和相關(guān)性，為進(jìn)一步了解青海省牛乳質(zhì)量提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

隨機(jī)選取放牧條件下，胎次、體重、年齡、泌乳性能接近、無(wú)補(bǔ)飼的健康牦牛和犏牛各13 頭，所有試驗(yàn)動(dòng)物都處于泌乳中期，清晨放牧前采集牛乳，獲得牦牛乳和犏牛乳各39 份。每組乳樣取50 mL，在樣品中添加1～2 滴0.5%布羅波爾溶液，迅速返回實(shí)驗(yàn)室，保存于-20 ℃冰箱待測(cè)。試驗(yàn)于2019年7—8月青海省貴南縣塔秀鄉(xiāng)達(dá)隆村夏曲駿周太畜牧業(yè)專(zhuān)業(yè)合作社進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)儀器與試劑

試驗(yàn)儀器：馬弗爐購(gòu)自于天津市泰斯特儀器有限公司；電熱爐購(gòu)自于天津市泰斯特儀器有限公司；烘箱購(gòu)自于上海一恒科學(xué)儀器有限公司；TAS-990 Super火焰原子吸收儀購(gòu)自于北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；ME-104電子天平購(gòu)自于梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

試劑：分析純鹽酸，0.5%布羅波爾溶液（美國(guó)陶氏集團(tuán)），超純水。

1.3 乳中礦物質(zhì)測(cè)定方法

牦牛乳和犏牛乳中礦物質(zhì)元素（K、Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Co、Mn）使用火焰原子吸收儀測(cè)定，具體方法及操作參考何立榮等[21]，儀器工作條件設(shè)定參考周義秀等[22]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用 Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，使用SPSS 20.0軟件對(duì)礦物質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析和單因素方差分析，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 牦牛乳和犏牛乳中礦物質(zhì)元素含量

由表2可知，在牦牛乳和犏牛乳的4 種常量礦物質(zhì)元素（K、Ca、Na、Mg）中，除Na元素含量無(wú)顯著差異外（P＞0.05），其他3 種礦物質(zhì)均存在顯著差異（P＜0.05）。其中K元素含量犏牛乳組顯著高于牦牛乳組（P＜0.05），Ca、Mg元素含量牦牛乳組顯著高于犏牛乳組（P＜0.05）。

表2 牦牛乳和犏牛乳中的礦物質(zhì)含量比較 單位：mg/L

5 種微量礦物質(zhì)元素（Fe、Cu、Zn、Co、Mn）在2 種乳中含量均存在明顯差異。Fe、Zn、Mn元素含量牦牛乳組顯著高于犏牛乳組（P＜0.05），Cu、Co元素含量表現(xiàn)為犏牛乳組顯著高于牦牛乳組（P＜0.05）。

2.2 牦牛乳和犏牛乳中礦物質(zhì)元素相關(guān)性分析

由表3可知，K元素含量與Cu、Co元素含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與Na元素含量呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。K元素含量與Ca、Mg、Fe、Zn、Mn元素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。Ca元素含量與Mg、Fe、Zn、Mn元素含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），而與Cu、Co元素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與Na元素含量無(wú)顯著相關(guān)性（P＞0.05）。Na元素含量與Mg、Fe、Cu、Zn、Co、Mn元素含量無(wú)顯著相關(guān)（P＞0.05）。Mg含量元素與Fe元素含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與Cu、Co元素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與Zn、Mn元素含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。Fe元素含量與Cu、Co元素含量呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與Zn元素呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與Mn元素含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。Cu元素含量與Zn、Mn元素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與Co呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。Zn與Co呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與Mn呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。

表3 牦牛乳和犏牛乳中礦物質(zhì)元素含量相關(guān)性分析

3 討論

通過(guò)對(duì)牦牛乳和犏牛乳中9 種礦物質(zhì)元素含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)牦牛乳和犏牛乳中除Na元素差異不顯著外，其他8 種礦物質(zhì)元素均存在顯著差異。其中K、Cu、Co三種元素含量表現(xiàn)為犏牛乳顯著高于牦牛乳，而Ca、Mg、Fe、Zn、Mn五種礦物質(zhì)元素含量表現(xiàn)為牦牛乳顯著高于犏牛乳。牦牛乳中礦物質(zhì)五種元素含量有優(yōu)勢(shì)，而犏牛乳中只有三種礦物質(zhì)含量有優(yōu)勢(shì)，說(shuō)明在礦物質(zhì)方面牦牛乳更具優(yōu)勢(shì)。但考慮犏牛相較牦牛的更好適應(yīng)性和產(chǎn)奶量，實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中兩者各有優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)實(shí)際用途選擇。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，本試驗(yàn)對(duì)牦牛乳中礦物質(zhì)含量研究基本與前人一致[23，24]。而前人基本沒(méi)有對(duì)青藏高原地區(qū)犏牛乳中礦物質(zhì)研究。

李升升等[25]對(duì)牦牛和犏牛乳成分的研究發(fā)現(xiàn)，牦牛乳中多項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)（如乳蛋白、脂肪、乳糖、非脂固形物）均高于犏牛乳，同時(shí)兩種乳的價(jià)值都明顯優(yōu)于黃牛乳。Ca元素含量是衡量乳品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是消費(fèi)者較關(guān)注的指標(biāo)，牛乳中鈣在人體吸收率高達(dá)65%左右，遠(yuǎn)高于葡萄糖酸鈣和乳酸鈣的吸收率[26]。而膠束鈣和可溶性鈣是乳中鈣主要的兩種形式[27]，膠束鈣主要以酪蛋白和氨基酸殘基結(jié)合存在[28]，可溶性鈣主要以游離鈣離子或磷酸鹽等形式存在[29]，膠束鈣和可溶性鈣處于動(dòng)態(tài)平衡。鈣與乳中蛋白質(zhì)等相互作用，影響乳蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，進(jìn)而使乳蛋白熱穩(wěn)定性、乳化性等發(fā)生改變[30]。此類(lèi)關(guān)于乳中蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)之間相互作用機(jī)制研究，也成為未來(lái)乳品研究的重要方向之一。

4 結(jié)論

K、Cu、Co含量表現(xiàn)為犏牛乳顯著高于牦牛乳，而Ca、Mg、Fe、Zn、Mn含量表現(xiàn)為牦牛乳顯著高于犏牛乳。乳中多數(shù)礦物質(zhì)之間表現(xiàn)出相關(guān)性。尤其是K和Ca、Mn；Ca和Zn、Mn；表現(xiàn)出極強(qiáng)相關(guān)性。