吕岳文,杨 洁*,蒋新月
驴初乳理化性质和主要成分的动态变化
吕岳文,杨 洁*,蒋新月
(新疆大学生命科学与技术学院,新疆 乌鲁木齐 830046)
对驴初乳物理性质和化学组成研究。结果表明,驴初乳的相对密度、折光度、电导率、酸度均高于常乳,而pH值低于常乳;驴初乳中蛋白质、灰分、脂肪含量均随泌乳期延长呈下降趋势;分娩后第一次(6h)所挤初乳中乳糖含量最低,之后随泌乳期延长乳糖含量呈上升趋势;随泌乳期的延长,初乳中各项指标逐渐接近常乳。应用亲和色谱法测定驴初乳免疫球蛋白含量,结果表明,随泌乳期的延长驴初乳中IgG含量呈下降趋势。
驴初乳;理化性质;动态变化;免疫球蛋白;高效液相色谱法
驴乳营养全面,脂肪颗粒小,容易消化,是上好的药补食品。现代研究证明,驴乳低脂肪、低胆固醇、不饱和脂肪酸尤其是亚油酸含量高,常饮驴乳可降低血脂,适于心脑血管病、“三高症”、胆石症和肥胖症等人群饮用;驴乳还可以抑杀结核杆菌,可以作为结核病人的辅助食疗食品,这可能与它含有微量的亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸有关。驴乳中维生素种类多,尤以VC含量高,是牛、羊乳的5~10倍,可增强机体的抗病能力。驴乳中微量元素含量充足,其中钙含量丰富[1-6]。医疗实践证明,驴乳对许多疾病,如慢性支气管炎、肺结核、口腔和消化道溃疡,习惯性便秘,产后或重病后二次贫血等,都有一定的医疗康复作用[3,7-12]。
初乳是一种很特别的乳,它是所有雌性哺乳动物产后2~3d内分泌的乳汁的统称。初乳较浓稠,有特殊的气味,略带咸味。黏度、酸度、相对密度均比常乳高。初乳所含营养极为丰富,含有大量的蛋白质、维生素和矿物质等成分。
运用现代分离、纯化技术,从初乳中提取具有不同生理功能的有效因子(如乳铁蛋白、乳过氧化物酶体系、免疫球蛋白等),作为各种功能性保健食品的基料,开发研制具有不同发展价值的保健产品和医疗药品是今后特色化乳制品生产的必然趋势[9-10,13]。对驴初乳基本组成成分的变化规律进行基础研究,将为初乳产品的综合开发利用提供基础的理论参考,有利于我国驴初乳产品的深入研发利用。
1.1 材料与试剂
驴初乳,2008年11月选乌鲁木齐郊区人工饲养的3头母驴,第一胎,待母驴分娩后,分别在6、1 2、24、36、48、60、72、96、120、144、168、192、216、240h,人工采集乳样,之后将其储藏于-20℃条件下等待进一步分析。待3头母驴全部分娩采集乳样后,将乳样置于室温条件下自然融化,然后将同一分娩时间的3份乳样混合进行测定。驴常乳,2009年1月对采初乳的3头母驴进行乳样采集,每头采集200mL,混合后进行测定。
氢氧化钠、氨水、95%乙醇、亚铁氰化钾、3,5-二硝基水杨酸、乙醚、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、标准牛血清蛋白等所用试剂均为国产分析纯;标准牛IgG Sigma公司;水为超纯水。
1.2 仪器与设备
AG204型分析天平 北京赛多利斯天平有限公司;HH-S型数显恒温水浴锅、ZK82J型真空干燥箱 上海精宏实验设备有限公司;752型紫外分光光度计、PHS-25数显pH计 上海精密科学仪器有限公司;阿贝折光议 成都光学厂;乳稠计 上海医用仪表厂;岛津LC-10AVP高效液相色谱(配有Pharmacia HI-Trap Protein G柱、紫外检测器) 岛津公司。
1.3 方法
1.3.1 驴乳物理参数测定
p H值的测定:将待测乳样置于2 0℃水浴保温20min,用pH计直接测定,待所读数值稳定读数。折光率的测定:采用折光仪测定。相对密度的测定:将待测乳样于20℃水浴恒温20min,用乳稠计测定。电导率的测定:将待测乳样于20℃水浴恒温20min,用电导仪测定。滴定酸度的测定:按GB/T 5009.46—2003《乳与乳制品卫生标准的分析方法》的方法。煮沸实验:取乳样5mL于试管中,置沸水浴中加热5min,观察凝固情况,凝固记作“+”,不凝固为“-”。酒精稳定性实验:混合相同体积全脂鲜乳样和不同体积分数(10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)的酒精,室温下以不能使乳产生凝集的最大酒精体积分数作为乳的酒精稳定性指标。
1.3.2 驴乳基本化学成分的测定
1.3.2.1 蛋白质含量测定
采用紫外吸收法[14-17],以牛血清白蛋白为标准品作标准曲线,方程为y = 0.7585x +0.0071(R2=0.9991)。每个样品做3个重复,由标准曲线计算出样品中蛋白质的含量。
1.3.2.2 乳糖含量测定
采用3,5-二硝基水杨酸比色法[14,16-17]。葡萄糖标准工作曲线绘制:用3,5-二硝基水杨酸溶液、蒸馏水把预先配制好的1.0mg/mL葡萄糖标准品溶液稀释成质量浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/mL的系列标准溶液。沸水浴后,蒸馏水定容至25mL,于540nm波长处测其吸光度。以标准糖质量浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标绘制标准曲线,方程为y = 0.3641x-0.0089(R2=0.9989)。
样品还原糖测定:取10mL全脂乳加入到250mL容量瓶中,加少量蒸馏水,再加入沉淀剂20.0%醋酸锌和亚铁氰化钾溶液各5mL,每次加入试剂时都要缓慢加入,并摇匀定容,静置数分钟,过滤,弃去最初部分滤液,剩下滤液用3,5-二硝基水杨酸分光光度法测定乳糖含量,以葡萄糖为标准。
1.3.2.3 总固形物和灰分的测定
参考GB/T 5009.4—2003《食品中灰分的测定》的质量恒定法测定。
1.3.2.4 脂肪含量的测定
参考GB/T 5009.46—2003《乳与乳制品卫生标准的分析方法》的哥特里-罗紫法测定。
1.4 IgG的高效液相色谱检测
1.4.1 色谱分离条件
按GB/T 5009.194—2003《保健食品中免疫球蛋白I g G的测定》检测。
1.4.2 样品溶液的制备
精确吸取2mL乳样,用流动相(采用0.05mol/L,pH6.5磷酸盐缓冲液)稀释至25.0mL,摇匀,12000r/min离心30min,取上清液,经0.45μm微孔滤膜过滤后,备用。
1.4.3 标准溶液的配制及样品测定
IgG标准贮备液:称取IgG标准品0.0100g,用0.05mol/L、pH6.5磷酸盐缓冲液溶解并定容至10mL,摇匀,此液含IgG 1.0mg/mL。
将经1.4.2节处理后的样品溶液进行高效液相色谱分析,进样量20μL,外标法定量,测定不同泌乳期初乳中IgG的含量。
2.1 驴初乳的物理性质
2.1.1 驴初乳pH值和酸度的变化
图1表明,驴初乳的pH值随泌乳期的延长呈上升趋势,6h时pH值明显低于常乳,至168h(7d)时基本接近常乳。
图2 驴初乳酸度的动态变化Fig.2 Dynamic change of acidity in donkey colostrums
图2表明,驴初乳酸度随泌乳期的延长呈下降趋势,在6~96h初乳酸度下降速度较快,且明显高于常乳;72h以后初乳酸度下降速度缓慢,逐渐接近常乳。乳的滴定酸度由乳中蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐和二氧化碳等酸性物质决定,初乳中蛋白质含量高可能是导致初乳酸度高的主要原因。酸度越高,乳的热稳定性就越低,反之热稳定性就越高。分析结果可知初乳的热稳定性不理想。
2.1.2 驴初乳折光率及电导率的变化
图3 驴初乳折光率的动态变化Fig.3 Dynamic change in refractive index of donkey colostrums
驴初乳折光率与酪蛋白、乳清蛋白、乳糖及乳中其他物质含量有关,如图3所示,初乳的折光率高于常乳,且随泌乳期的延长折光率呈下降趋势,这种变化可能是由于初乳中蛋白质和其他可溶性固形物含量下降而造成的。
图4 驴初乳电导率的动态变化Fig.4 Dynamic change in conductivity of donkey colostrums
电导率反映的是初乳中可导电离子的数量,对乳导电性贡献最大的离子是Cl-、Na+和K+离子。如图4所示,驴初乳电导率随泌乳期的延长呈下降趋势,72h内乳的电导率下降很快,说明此时初乳中可导电离子数量大量减少。此后电导率趋于平衡,接近常乳。
2.1.3 驴初乳相对密度的变化
图5 驴初乳相对密度的动态变化Fig.5 Dynamic change in density of donkey colostrums
如图5所示,驴初乳的相对密度随泌乳时间延长呈下降趋势,24h内下降速度最快,6~72h初乳密度高于常乳。驴初乳的密度主要是由脂肪、无脂干物质的含量决定。
2.2 驴初乳的基本化学组成成分的变化规律
2.2.1 驴初乳蛋白质及乳糖含量的变化
图6 驴初乳蛋白质含量的动态变化Fig.6 Dynamic change in protein content of donkey colostrums
如图6所示,驴分娩后第一次(6h)所挤初乳蛋白质含量高达5.07%,至12h下降至3.35%,在整个泌乳期下降幅度最大,之后不断下降,24h降至2.23%;72h
下降趋于平缓。初乳中的高蛋白质含量对提高新生幼体免疫机能作用巨大,同时也是目前开发功能性食品一个重要的依据。蛋白质是初乳中最重要的成分之一,其主要蛋白质是免疫球蛋白。驴初乳中蛋白质的含量在产后48h下降的很快,这可能和初乳中迅速下降的免疫球蛋白含量有关[9,13]。如图7所示,初乳中的乳糖含量随着泌乳期的延长呈上升趋势,分娩后第一次(6h)所挤初乳乳糖含量最低为2.39%,24h后上升到3.46%,分娩120h(第5d)后其含量达到5.89%,以后趋于平衡。
图7 驴初乳乳糖含量的动态变化Fig.7 Dynamic change in lactose content of donkey colostrums
2.2.2 驴初乳灰分及脂肪含量的变化
图8 驴初乳灰分含量的动态变化Fig.8 Dynamic change in ash content of donkey colostrums
图10 驴初乳IgG含量的动态变化Fig.10 Dynamic change in IgG of donkey colostrums
由图8可知,第一次所挤驴初乳中的灰分含量最高为0.95%,随着泌乳期的延长均呈下降趋势,24h后下降到0.68%,下降了28.4%,96h后趋于平稳。灰分含量与同时期初乳的相对密度密切相关,观察发现这两项指标在泌乳期的变化趋势是一致的。
图9 驴初乳脂肪含量的动态变化Fig.9 Dynamic change in fat content of donkey colostrums
由图9可知,驴初乳中的脂肪含量随着泌乳期的延长逐渐下降,分娩后第一次(6h)所挤初乳脂肪含量高达3.85%,48h后下降到1.88%,在整个泌乳期下降幅度最大,96h后趋于平缓。乳脂肪是乳中主要的储能物质和营养成分,它对幼体的新陈代谢产生直接影响,又是幼体体内一些活性物质的前体。一般说来,体脂肪较多的物种,其乳中脂肪的含量也较高[18-19]。
2.3 IgG的高效液相色谱检测结果
2.3.1 IgG标准曲线的绘制及色谱参数
IgG标准贮备液用流动相分别稀释成0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/mL的系列标准溶液,进样前用0.45μm微孔滤膜过滤,按照1.4.1节色谱条件测定不同质量浓度IgG的峰面积,以标准IgG质量浓度为横坐标,以相应峰面积为纵坐标,进行回归分析(y = 36.915x-1.3552,R2=0.9989),可知在0.2~1.0mg/mL范围内呈现良好的线性关系。HPLC的稳定性、精密度、重复性的RSD值分别为2.01、1.01、1.31,平均回收率为97.74%。
2.3.2 样品中的IgG含量
采用HPLC方法对驴乳不同泌乳期的样品进行测定,结果见图10。从检测结果可以发现,随泌乳期的延长,驴初乳中IgG含量呈下降趋势。这和报道的其他动物初乳IgG含量变化趋势一致[19-20]。
研究结果表明,驴初乳的相对密度、折光度、电导率、酸度均高于常乳,而pH值低于常乳,但都随泌乳期的增加接近常乳。在化学组成方面驴初乳中蛋白质、灰分、脂肪含量均随泌乳期延长呈下降趋势。驴分娩后第一次(6h)所挤初乳中各指标(乳糖除外)含量最高,其中蛋白质含量为5.07%,灰分含量为0.95%,脂肪含量为3.85%,之后含量都下降。分娩后第一次(6h)所挤初乳中乳糖含量最低,为2.39%,之后随泌乳期延长乳糖含量呈上升趋势。通过高效液相色谱检测驴初乳免疫球蛋白含量,发现IgG含量伴随着泌乳时间的延长呈下降趋势。
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Dynamic Changes of Physico-chemical Properties and Chemical Composition of Donkey Colostrums during Different Lactation Periods
LU Yue-wen,YANG Jie*,JIANG Xin-yue
(College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)
In this work, we investigated the physico-chemical properties and chemical composition of donkey colostrums during different lactation periods. The results indicated that the relative density, refractive index, conductivity and acidity of donkey colostrums were all higher than those of common milk; whereas, pH was lower than that of common milk. The contents of protein, ash and fat in donkey colostrums exhibited a decrease trend with the extension of lactation period. The content of lactose was the lowest at 6 h post partum and then the lactose content exhibited a gradual increase with increasing lactation period. In addition, the content of IgG in donkey colostrums was determined by a high-performance affinity chromatography (HPAC) to reveal a decrease trend due to the prolonged lactation period.
donkey colostrums;physico-chemical property;dynamic change;IgG;HPLC
TS252.56
A
1002-6630(2010)21-0114-05
2010-06-30
“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2006BAD04A11-06);新疆维吾尔自治区科技重大专项项目(200731134)
吕岳文(1985—),男,硕士研究生,研究方向为生化制药。E-mail:lmyy_hy@sina.com
*通信作者:杨洁(1963—),女,副教授,博士研究生,研究方向为生物化学和天然产物研究。
E-mail:xindayangjie@sina.com