宋雯雯,陳 卓,李 鑫,陳俐靜,舒 展,李紫仟,郭雪萍,葉倩文,馬雪連,蘇戰(zhàn)強,姚 剛
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052;2.新疆阿勒泰地區(qū)動物疾控中心,新疆阿勒泰 836500)
【研究意義】家養(yǎng)雙峰駝物種因稀缺性、生境分布和食性的特殊性[1-4],駝乳的產(chǎn)量非常低,中國家養(yǎng)雙峰駝的日產(chǎn)奶量為1.7~5.0 kg,每個泌乳期(305 d)的產(chǎn)奶量為514~1 525 kg[5]。駝乳因其特殊營養(yǎng)、生理和藥用價值日益受到關(guān)注[6]。駝乳可用來制作黃油、發(fā)酵乳、奶粉、冰激凌等[7, 8]。比較分析準(zhǔn)噶爾雙峰駝駝乳營養(yǎng)與功能成分與荷斯坦牛乳的差異,對了解駝乳的營養(yǎng)價值和生物學(xué)功能有實際意義?!厩叭搜芯窟M展】明亮等[9]測定了1 000峰準(zhǔn)噶爾雙峰駝一個泌乳期內(nèi)乳中蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、灰分和干物質(zhì)的含量,發(fā)現(xiàn)以上成分按泌乳月的不同而變化。泌乳期第1月蛋白質(zhì)的含量最高、第7~10月脂肪的含量較高,都達到了7 %以上;一個泌乳期內(nèi)乳糖和灰分的含量變化不大。一個泌乳期內(nèi)鈣、磷、鈉和鉀的平均含量分別154.50、147.59、61.58和177.25 mg/100g。準(zhǔn)噶爾駝駝乳中VA、VC和VE的含量遠高于牛乳中的含量,VB1、VB2的含量小于牛乳中的含量,而VB6的含量與牛乳中的相近[9]?!颈狙芯壳腥朦c】伊麗等[10]分析了20峰準(zhǔn)噶爾雙峰駝的乳脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的季節(jié)變化,枯草前期乳中飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于其他三季,而其他三季間差異均不顯著;準(zhǔn)噶爾雙峰駝乳中單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)沒有顯著的季節(jié)差異。需以荷斯坦牛乳作為對照,比較準(zhǔn)噶爾雙峰駝乳成分與荷斯坦牛乳成分的差異性?!緮M解決的關(guān)鍵問題】測定分析準(zhǔn)噶爾雙峰駝和荷斯坦牛乳的主要營養(yǎng)成分、理化特性、脂肪酸和主要生物活性物質(zhì)含量,比較準(zhǔn)噶爾雙峰駝和荷斯坦牛的乳的差異,為駝乳的產(chǎn)品開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 實驗動物
準(zhǔn)噶爾雙峰駝駝乳和荷斯坦牛牛乳均采集自新疆阿勒泰地區(qū)福??h的駱駝和奶牛養(yǎng)殖合作社。準(zhǔn)噶爾雙峰駝采用放牧圈養(yǎng)相結(jié)合的方式養(yǎng)殖,放牧主要以當(dāng)?shù)氐陌状?、駱駝蓬和野蔥為食;圈養(yǎng)則提供苜蓿、苞米稈和玉米粉的混合飼料;荷斯坦牛采用舍飼養(yǎng)殖,主要飼料來源為天康泌乳期濃縮飼料182。均自由采食。2019年10月隨機選擇成年健康泌乳準(zhǔn)噶爾經(jīng)產(chǎn)雙峰駝(Junggar Bactrian camel,BC)和荷斯坦經(jīng)產(chǎn)牛(Holstein dairy cow,DC)各10頭為試驗對象,相應(yīng)分為BC組和DC組,分別同時采集同一試驗動物的乳樣。
1.1.2 樣品采集
乳樣采集:用無菌水擦拭實驗動物乳頭,棄去剛擠出的乳汁,收集乳樣于無菌凍存管。將乳樣放于液氮罐速凍,之后儲藏在-20℃冰箱。DC和BC的乳樣采集過程相同。
1.1.3 主要儀器設(shè)備和檢測試劑
UL80BC乳成分分析儀,浙江杭大;舜宇恒平FA-1004電子天平,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;ETHOS1微波消解儀,MILESTONE;optima8000電感耦合等離子光譜儀,美國Perkin Elmer公司;BR4I離心機,美國Thermo Fisher Scientific 公司;7890A氣相色譜儀,美國Agilent公司。
硝酸,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;24種元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,國家有色金屬及電子材料分析測試中心;ELISA試劑盒,上海酶聯(lián);35種脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品,美國sigma公司;乙醚,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;石油醚,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;鹽酸,萊陽市康德化工有限公司;乙醇,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;正己烷,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;三氟化硼甲醇,上海安譜實驗科技股份有限公司;氫氧化鈉,天津市北聯(lián)精細化學(xué)品開發(fā)有限公司。
乳營養(yǎng)成分和乳理化指標(biāo)測定:使用乳成分分析儀檢測乳蛋白(Milk Protein)、乳脂(Milk Fat)和干物質(zhì)(Dry matter)等11種物質(zhì)的含量。
乳鈣和磷測定:采用電感耦合等離子體光度發(fā)射光譜法(ICP-OES)檢測鈣(Ca)和磷(P)的含量。參照GB 5009.168—2016[11]。
乳脂肪酸測定:采用氣相色譜檢測丁酸(C4:0)、己酸(C6:0)和辛酸(C8:0)等37種脂肪酸的含量。參照李磊[12]測定。
乳營養(yǎng)成分和主要生物活性物質(zhì)測定:采用ELISA檢測低聚糖(Oligosaccharide)、VB和VC等13種物質(zhì)的含量。
采用統(tǒng)計學(xué)軟件GraphPad Prism 9進行非配對Welch’ s T test差異分析。試驗結(jié)果均采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean ± SD)表示。同一行數(shù)據(jù),小寫上標(biāo)字母表示P< 0.05,差異顯著;大寫上標(biāo)字母表示P< 0.01,差異極顯著。
研究表明,BC組乳蛋白、乳糖和灰分的含量依次為3.58%、5.70%和0.77%,均極顯著高于DC組乳中的含量(2.58%、4.20%和0.55%)(P< 0.01)。BC組干物質(zhì)含量為17.49%,也顯著高于DC組乳中的含量(14.61%)(P< 0.05)。而BC組水分含量為82.51%,顯著低于DC組乳中的含量(85.39%)(P< 0.05)。其余指標(biāo)差異不顯著(P> 0.05)。BC組鈣含量為1 413.33mg/kg極顯著高于DC組乳中的含量(972.00 mg/kg)(P< 0.01),但BC和DC組間的維生素含量差異不顯著(P> 0.05)。表1,表2
表 1 DC和BC組乳的主要營養(yǎng)成分Table 1 Nutrients in milk between DC & BC(%)
表2 DC和BC組乳的維生素與主要礦物質(zhì)含量Table 2 Vitamins and minerals in milk between DC & BC
研究表明,BC組密度為31.21°極顯著高于DC組的密度20.46°(P< 0.01),而電導(dǎo)率和酸堿度依次為4.4 mS/cm和6.3R,極顯著低于DC組(5.12 mS/cm和6.42R)(P< 0.01),冰點和溫度差異不顯著(P> 0.05)。表3
表 3 DC和BC組乳的理化特性Table 3 Physicochemical properties in milk between DC & BC
研究表明,在飽和脂肪酸(Saturated fatty acids,SFA)中,BC組花生酸和二十一碳酸含量依次為0.03和0.01 g/100g極顯著高于DC組的含量(0.02和0 g/100g)(P< 0.01),但BC組己酸、辛酸、癸酸和月桂酸含量依次為0.03、0.02、0.05和0.12 g/100g顯著低于DC組的含量(0.09、0.06、0.19和0.29 g/100g)(P< 0.05)。
在UFA中,BC組棕櫚油酸含量為0.49 g/100g極顯著高于DC組乳中的含量(0.13 g/100g)(P< 0.01),且α-亞麻酸含量為0.03 g/100g顯著高于DC組乳中的含量(0.01 g/100g)(P< 0.05)。但BC組順-8,11,14-二十碳三烯酸含量0.004 7 g/100g極顯著低于DC組乳中的含量(0.011 8 g/100g)(P< 0.01)。
不同碳鏈長度的短鏈脂肪酸(Short chain fatty acids,SCFA)、中鏈脂肪酸(Midchain fatty acids,MCFA)、長鏈脂肪酸(Long chain fatty acids,LCFA)和極長鏈脂肪酸(Very long chain fatty acids,VLCFA);根據(jù)碳氫鏈不同飽和程度分類的SFA、不飽和脂肪酸(Unsaturated fatty acids,UFA)、單不飽和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids,MUFA)、多不飽和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFA)和奇數(shù)碳脂肪酸(Odd carbon fatty acids,OCFA)的含量在兩組間均差異不顯著(P> 0.05)。
BC和DC組中均未檢測出順-10-十五烯酸、順-10-十七烯酸、反油酸、反亞油酸、順-11,14,17-二十碳三烯酸、順-13,16-二十二碳二烯酸、神經(jīng)酸、花生四烯酸和順-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸。除此以外;BC組未檢測出丁酸、十一碳酸、γ-亞麻酸;DC組未檢測出附子脂酸、順-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸。表4
研究表明,BC組酪蛋白、α-La、Ig、LZ、LP、LF、胰島素、IGF-1的含量依次為119.15 μg/mL、25.72 μg/L、1 047.65 μg/mL、787.42 μg/L、558.55 nmol/L、601.43 μg/mL、55.63 mIU/L、31.76 μg/L,DC組依次為112.26 μg/mL、26.37 μg/L、1 046.79 μg/mL、767.99 μg/L、573.37 nmol/L、540.63 μg/mL、55.5 mIU/L、34.36 μg/L,均差異不顯著(P> 0.05)。表5
表 4 DC和BC組乳的脂肪酸含量Table 4 Fatty acids content in milk between DC & BC(g/100g)
表 5 DC和BC組乳的主要生物活性物質(zhì)比較Table 5 Comparison of main milk bioactive substances between DC & BC
Zhao等[11]檢測了中國內(nèi)蒙古左旗的雙峰駝駝乳的理化性質(zhì),乳脂和乳蛋白的含量分別為4.40 %、3.87 %,試驗結(jié)果中以上指標(biāo)的數(shù)據(jù)依次為7.44 %、3.58 %,試驗結(jié)果中乳脂的含量明顯較高。Zhao等[12]對不同研究測定的雙峰駝乳的成分含量進行了統(tǒng)計,并計算出相應(yīng)的平均值,將試驗的結(jié)果和Zhao等[11-12]統(tǒng)計的相比,此次結(jié)果中乳脂、干物質(zhì)、乳糖較高,乳蛋白、灰分、鈣和酸堿度較低。Konuspayeva等[13]測定了哈薩克斯坦不同地區(qū)不同季節(jié)不同品種駝乳中,雙峰駝乳中VC的含量為169 mg/mL,結(jié)果中VC的含量為554.25 ng/mL。Stahl等[14]研究報道駝乳中的VC含量是牛乳的3至5倍,但是試驗結(jié)果中并無顯著差異。徐敏等[15]測定了新疆雙峰駝駝乳礦物質(zhì)的含量,測定結(jié)果中鈣的含量為144.2 mg/100g,試驗中鈣的含量為1 413.33 mg/kg,低于其結(jié)果。
Gustavsson等[16]測定了瑞典紅牛牛乳中乳脂、乳蛋白、鈣的含量和酸堿度,依次為4.37 g/100g、3.84 g/100g、1 442 mg/kg、6.79 R。Bijl等[17]測定了荷斯坦牛乳中乳脂、乳蛋白、乳糖、冰點、鈣的含量,結(jié)果依次為4.39 %、3.53 %、4.51 %、-0.519℃、1.279 mg/kg。試驗中乳脂、乳蛋白、乳糖、鈣、酸堿度和冰點的測定結(jié)果依次為7.28 %、2.58 %、4.2 %、972 mg/kg、6.42 R、-0.49℃。試驗結(jié)果中乳脂的含量較高,乳蛋白的含量偏低、鈣的結(jié)果介于中間,酸堿度的結(jié)果低于Gustavsson等[16]測定的值,乳糖的結(jié)果較Bijl等的測定偏低、但冰點偏高。
Legesse等[18]對駝乳和牛乳的成分進行測定,駝乳和牛乳的干物質(zhì)分別為13.65 %、14.6 %,灰分分別為0.73 %、0.75 %,乳蛋白分別為3.15 %、3.54 %,乳脂分別為3.93 %、5.54 %。駝乳的各項指標(biāo)和牛乳的干物質(zhì)以及灰分的含量較該研究的結(jié)果較高、牛乳的乳蛋白和乳脂低于該研究的測量結(jié)果。上述差異可能與動物飼養(yǎng)方式以及營養(yǎng)狀態(tài)、不同品種等方面的差異因素有關(guān)。
顧翔宇等[19]比較了內(nèi)蒙古駝乳和牛乳中脂肪酸構(gòu)成結(jié)果顯示,雙峰駝乳中棕櫚油酸含量極顯著高于牛乳,癸酸和月桂酸含量顯著低于牛乳,并且在雙峰駝乳中未發(fā)現(xiàn)丁酸,和試驗結(jié)果一致。不同的是顧翔宇等[19]結(jié)果中二十一碳酸無顯著差異,且在雙峰駝乳中未檢測出己酸和辛酸。Yang等[20]比較了北京奶牛和新疆雙峰駝乳的脂肪酸成分,測定結(jié)果中和試驗一致的是,雙峰駝乳中花生酸、α-亞麻酸的含量顯著高于牛乳,己酸、辛酸、癸酸和月桂酸的含量顯著低于牛乳,且駝乳中未檢測出丁酸。不同的是其結(jié)果中,駝乳順-8,11,14-二十碳三烯酸的含量顯著高于牛乳。王曙陽等[21]比較了酒泉駝乳和蘭州牛乳的脂肪酸含量,測定結(jié)果和試驗中一致的是,駝乳中棕櫚油酸的含量極顯著高于牛乳,月桂酸的含量極顯著低于牛乳。Meribai等[22]比較了阿爾及利亞地區(qū)Targui品種的駱駝和同樣水平下飼養(yǎng)的奶牛的脂肪酸含量,與試驗結(jié)果一致的是駝乳棕櫚油酸含量極顯著高于牛乳,α-亞麻酸含量顯著高于牛乳。上述差異可能與動物的品種和飼養(yǎng)方式等方面的差異因素有關(guān)。
El-Agamy等[23]檢測了駝乳中乳清蛋白各組分的含量,α-La、LF、LZ和LP的含量依次為1.1 g/L、0.17 g/L、0.000 07 g/L、0.03 g/L。此試驗結(jié)果中以上物質(zhì)的含量依次為25.72 μg/L、601.43 μg/mL、787.42 μg/L、558.55 nmol/L,試驗結(jié)果中除了α-La的含量低于該學(xué)者的研究結(jié)果外,其余含量均高于其的研究結(jié)果。Mati等[24]檢測了單峰駝乳中乳清蛋白各組分的含量,α-La、LF、LZ的含量依次為2~7 g/L、0.02~2.1 g/L、0.000 15~0.005 g/L,試驗結(jié)果中α-La的含量也低于其的研究結(jié)果,LF和LZ的含量在該研究結(jié)果范圍內(nèi)。Gustavsson等[16]測定了瑞典紅牛牛乳酪蛋白、α-La的含量依次為2.69、2.16 g/100g;試驗相應(yīng)物質(zhì)測定的結(jié)果分別為112.26 μg/mL、26.37 μg/L。Yao等[25]純化并測定了駝乳的IgG含量為0.133 mg/mL;IgG1和IgG3的水平顯著高于IgG。試驗結(jié)果中測得的Ig的含量為1 047.65 μg/mL。
Ollikainen等[26]采用免疫化學(xué)方法對牛乳微濾和超濾過程中的胰島素和IGF-1測定后的含量分別為0.6 ng/L和1.83 mg/L。試驗結(jié)果中牛乳的胰島素和IGF-1含量依次為55.5 MIU/L和34.36 μg/L。牛乳中胰島素和IGF-1的含量,均低于其所測結(jié)果。Hamad等[27]探討駝乳和牛乳對血糖和肝腎功能的影響,測得駝乳和牛乳中胰島素的含量分別為58.67和17.01 U/L,高于試驗中的結(jié)果。由于缺乏同時檢測雙峰駝和荷斯坦牛2種乳成分的研究;且檢測指標(biāo)往往較少以及缺少進行了差異比較的測定結(jié)果,對駝牛2種乳成分的差異比較缺乏可比性。
研究全面測定和比較了荷斯坦牛和準(zhǔn)噶爾雙峰駝的乳常規(guī)營養(yǎng)成分和生物活性成分,提供了準(zhǔn)噶爾雙峰駝乳不同于荷斯坦牛乳成分的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。試驗結(jié)果中的生物活性蛋白間無顯著差異。結(jié)果中與前人的測定結(jié)果和存在差異的原因可能是品種、季節(jié)、飼養(yǎng)條件、繁殖年齡、胎次、哺乳期、健康狀況、生產(chǎn)時間和檢測方法等[28, 29]。
大量報道稱駝乳中特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及其中的特殊生物活性成分與功能具有特殊的保健功能[30-33]。研究發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)噶爾雙峰駝乳的主要營養(yǎng)成分、理化特性和乳脂肪酸含量相較于荷斯坦牛乳存在諸多顯著性差異。但在所測定的乳中生物活性物質(zhì)方面,與荷斯坦牛乳相比,并未發(fā)現(xiàn)顯著差異。與前人研究的總體結(jié)果趨勢不盡相同。差異可能與所測定的雙峰駝品種、季節(jié)、飼養(yǎng)條件、繁殖年齡、胎次、哺乳期、健康狀況、生產(chǎn)時間和檢測方法的差異有一定關(guān)系。今后尚需開發(fā)駝乳專用生物活性物質(zhì)檢測方法,進行駝乳與牛乳的生物活性物質(zhì)差異的進一步研究。
準(zhǔn)噶爾雙峰駝乳中乳蛋白、乳糖、灰分、鈣、密度、花生酸、二十一碳酸、棕櫚油酸極顯著高于荷斯坦牛乳。干物質(zhì)和α-亞麻酸顯著高于荷斯坦牛乳。而準(zhǔn)噶爾雙峰駝乳電導(dǎo)率、酸堿度和順-8,11,14-二十碳三烯酸極顯著低于荷斯坦牛乳。水分、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸顯著低于荷斯坦牛乳。但2組中所檢測的生物活性成分含量差異不顯著。