牛初乳冻干粉及其产品中IGFs和NGF的含量测定及其变化

郁桦 王青 常萍 席丹莹 贺阳 靳若宁 甘露 王玉莹 程光宇

摘要 [目的]研究牛初乳冻干粉（LBC）及其产品中胰岛素样生长因子（IGFs）和神经生长因子（NGF）含量变化。[方法]采用冷冻干燥工艺制备泌乳1～7 d的LBC和常乳冻干粉（LM），用酶联免疫分析法测定IGFs和NGF含量。[结果]泌乳第1天的LBC中IGF-Ⅰ、Ⅱ和NGF含量最高，分別为3 277.1、2 179.5和31.5 ng/g，并随泌乳期逐渐下降，至第7天时接近LM水平。泌乳第1～3天的IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ平均含量分别为2 874.5和1 704.7 ng/g，均是LM中的8.1倍。泌乳第1～3天的NGF平均含量是24.8 ng/g，是LM的20.7倍。3种牛初乳保健食品中IGF-Ⅱ和NGF含量分别为539.9～1 064.3和7.6～12.0 ng/g，均显著高于LM和2种市售奶粉。牛初乳产品1号中游离IGF-Ⅰ含量是LM中的7.1倍，它占总IGF-Ⅰ的85.8%。[结论] IGFs和NGF含量在泌乳第1～7天的LBC中呈下降趋势，至第7天时接近LM水平；泌乳第1～3 天的LBC中IGFs含量达到μg/g级水平。牛初乳保健食品较常乳冻干粉和奶粉含有更多的IGFs和NGF。

关键词 牛初乳冻干粉；牛初乳产品；类胰岛素生长因子；神经生长因子；酶联免疫分析法

中图分类号 TS207.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）13-0174-03

Determination and Changes of Insulinlike Growth Factors and Nerve Growth Factor in Lyophilized Bovine Colostrums and Bovine Colostrums Products

YU Hua1，WANG Qing1，CHANG Ping2 et al （1.Jiangsu TMG nature Biological Engineering Co.，Ltd.，Nanjing，Jiangsu 210046； 2.Nanjing Normal University Zhongbei College，Nanjing，Jiangsu 210023）

Abstract [Objective] The changes of contents of insulinlike growth factors （IGFs） and nerve growth factor （NGF） in lyophilized bovine colostrums （LBC） and their contents in bovine colostrums products were studied.[ Method ] Bovine colostrums from the first day to seventh day postpartum and milk were prepared into LBC and lyophilized milk （LM） by the freezedrying technology，the contents of IGFs，NGF were analysed by enzymelinked immunoassay.[ Rusult ]The highest concentration of IGFⅠ（3 277.1 ng/g），IGFⅡ（2 179.5 ng/g） and NGF（31.5 ng/g） were found in the first day LBC.Their concentration rapidly decreased in 1-7 days LBC and close to LM level in 7 days.The IGFⅠ and IGFⅡ average concentrations of 1-3 days LBC were 2 874.5 ng/g and 1 704.7 ng/g，and its contents were 8.1 times of LM.The NGF average concentration of 1-3 days LBC was 24.8 ng/g，and was 20.7 times of LM.The IGFⅡ and NGF contents of three bovine colostrums healthcare food were 539.9～1 064.3 ng/g and 7.6～12.0 ng/g，respectively，and were significantly higher than LM and two market milk powder.The concentration of free IGFI in No.1 bovine colostrum products was 7.1 times of LM，and it accounted for 85.8% of total IGFⅠ.[ Conclusion] The IGFs and NGF concentrations appeared a rapidly decreasing trend in LBC of 1-7 days postpartum and their concentrations close to LM level in LBC of 7 day postpartum.The higher IGFs levels were found in 1-3 days LBC and reached μg/g level.Bovine colostrum health foods contain higher IGFs and NGF levels than that of LM and milk powder.

Key words Lyophilized bovine colostrums；Bovine colostrums products；Insulinlike growth factors；Nerve growth factor；Enzymelinked immunoassay

牛初乳是指奶牛分娩后7 d 內所分泌的乳汁，它不仅含有人体必需的蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质等营养物质外，还含有大量调节人体生理机能的生物活性物质，如免疫因子、生长因子等，它具备免疫调节[1]、预防肝损伤[2]、改善睡眠[3]、抗衰老[4]、促进小鼠神经系统发育[5]、降血糖[6]等多项保健功能。最近的研究还表明，牛初乳对脑出血大鼠具有神经保护作用[7]，牛初乳制备物能诱导胰岛β细胞增殖，阻碍啮齿动物 Ⅰ 型糖尿病的发展[8]，牛初乳还能缓解轮状病毒引起的小鼠腹泻症状[9]，在肠道炎症和感染的体外模型中具有消炎和抗菌活性[10]。牛初乳具有的这些生理功能与它所含的多种生长因子密切相关，它是除人初乳外唯一富含生长因子和免疫因子的天然食物[11]。2000年，牛初乳被美国食品科技协会（IEF）列为21世纪最佳发展前景的非草药类天然健康食品，现已成为新一代功能性食品资源库[12]。目前对牛初乳中一些生长因子的研究主要集中在胰岛素样生长因子-Ⅰ IGF-Ⅰ，对于胰岛素样生长因子-Ⅱ IGF-Ⅱ和神经生长因子（NGF）鲜有报道[13-14]，所用研究样品都是液态初乳，对牛初乳加工成制剂或产品后的生长因子的含量和动态变化鲜见报道。笔者采用冷冻干燥技术制备1～7 d的牛初乳冻干粉，探讨牛初乳冻干粉中胰岛素样生长因子（IGFs）和NGF含量变化规律，并比较几种牛初乳产品中IGFs和NGF含量，旨在为牛初乳产品的进一步开发利用提供理论和试验依据。

1 材料与方法

1.1 材料

采集3头奶牛分娩后1～7 d的牛初乳各500 mL冷藏备用。牛常乳为市售纯牛奶（100%纯牛奶，南京卫岗乳业有限公司）。牛初乳产品为国家食品药品监督管理局批准的保健食品，牛初乳保健食品1号（简称产品1号，生产批号20160811，免疫球蛋白含量≥20%）由江苏天美健大自然生物工程有限公司提供；牛初乳保健食品2号和3号（简称产品2号和产品3号，生产批号分别为20160714和20160916，免疫球蛋白含量为17%左右）为2种市售牛初乳保健食品。脱脂和全脂奶粉为内蒙古伊利实业集团股份有限公司生产。 IGF- I、IGF-Ⅱ及NGF的 ELISA试剂盒购于南京建成生物工程研究所。

1.2 仪器 GT1型冷冻干燥机（德国SRK系统技术有限公司）；Optimax PN-100 智能型超速冷冻离心机（美国Beckman coulter）；Z36HK型高速冷冻离心机（德国Herml）；EV300型紫外可见分光光度计（美国Thermo fisher）；RT-6000型酶标分析仪（深圳雷杜生命科学股份有限公司）；DK-8D电热恒温水浴箱（上海精宏实验设备有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 牛初乳冻干粉（LBC）和常乳冻干粉（LM）的制备。牛初乳和常乳经4 000 r/min冷冻离心30 min脱脂，脱脂乳于-80 ℃冰箱冻结后，移至冷冻干燥机内，在高真空度下进行冷冻干燥，加工成LBC和LM，分装后于-20 ℃冰箱保存备用。

1.3.2 IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ样品制备与含量测定。将试验样品用生理盐水配制成150 mg/mL溶液，用玻璃匀浆器匀浆，于12 000 r/min 离心20 min （4 ℃），取上清液调pH至4.6，搅拌30 min，离心除酪蛋白得乳清。将乳清pH调至6.4左右，10 000 r/min 离心15 min，取部分上清液分别测定游离IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ，剩余上清液按云振宇[15]方法测定总IGF-Ⅰ。结合态IGF-Ⅰ=总IGF-Ⅰ- 游离态IGF-Ⅰ。IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ测定采用ELISA法，按说明书进行。

1.3.3 NGF样品制备与含量测定。将试验样品用预冷生理盐水配制成150 mg/mL溶液，用玻璃匀浆器于冰浴中匀浆，于25 000 r/min 冷冻离心60 min[16]，取上清液立即用于NGF含量测定。NGF测定采用ELISA法，按说明书进行。

1.4 数据分析 试验数据采集后用SPSS10.0软件分析，用方差分析法进行统计学处理，结果以平均数±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 不同泌乳时间的牛初乳冻干粉中IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量动态变化

由图1可知，在泌乳第1～2 天的LBC中IGF-Ⅰ含量较高，随后快速下降，在泌乳第5～7天时下降趋于平稳，与Shinnichi等[17]、刘海燕等[18]报道的牛初乳中IGF-Ⅰ含量动态变化趋势一致。IGF-Ⅱ和NGF含量在1～7 d泌乳期内都呈下降趋势，在泌乳第1天的LBC中它们含量最高，随后在第2～4天快速下降，至第5～7天下降趋于平稳。加工后的LBC与液态牛初乳中IGF-Ⅰ 含量呈现相似的动态变化趋势，说明冷冻干燥加工过程对这些生长因子含量未产生明显影响。

2.2 牛初乳冻干粉和常乳冻干粉中IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量比较

由表1可知，LBC中IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量在泌乳第1天最高，分别是LM的9.2、10.3和262倍，LBC中IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ平均含量在泌乳第1～3天分别为2 874.5和1 704.7 ng/g，均为LM中的8.1倍，其中，泌乳第1天的IGF-Ⅰ含量为3 277.1 ng/g（3.3 μg/g），与Elfstrand 等[19]报道的冻干初乳浓缩粉含量（5.0 μg/g）接近。泌乳第1～3 天的NGF平均含量是24.8 ng/g，是LM中的20.7倍。泌乳第1～7 天的LBC中IGF-Ⅰ、泌乳第1～6天的LBC中IGF-Ⅱ和NGF含量都显著高于LM中（P<005）。可见，LBC中的IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量远高于LM中，特别是在泌乳3 d 以内的LBC中含量更高。

2.3 牛初乳产品及乳制品中IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量比较

几种牛初乳保健食品及乳制品的IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量测定结果见表2、3。与LM相比，产品1号的总IGF-Ⅰ 和游离态IGF-Ⅰ含量均极显著高于LM（P<0.01）。产品1号的游离态IGF-Ⅰ含量是LM中的7.1倍，它占總IGF-Ⅰ的85.8%，LM中结合态IGF-Ⅰ占总IGF-Ⅰ的60.4%。3种牛初乳保健食品的IGF-Ⅱ和NGF含量显著高于LM和2种市售奶粉（P<0.05），其中，产品1号的IGF-Ⅱ和NGF含量显著高于产品2号和产品3号（P<0.05）。牛初乳产品，特别是产品1号中含有较高的IGF-Ⅱ和NGF含量。

3 结论

笔者研究了泌乳第1～7天的LBC中IGFs和NGF含量动态变化，并测定了几种牛初乳保健食品中IGFs和NGF含量。在泌乳第1天的LBC中IGFs和NGF含量最高，在第1～7天的LBC中它们含量呈下降趋势，第7天时它们含量已经接近LM水平。泌乳第1～3天的LBC中IGFs含量达μg/g级水平，泌乳第1～3天的LBC中NGF平均含量是248 ng/g，可见，泌乳3 d 以内的LBC中IGFs和NGF含量远高于LM水平，具有很好的开发应用前景。3种市售牛初乳 保健食品IGF-Ⅱ和NGF含量显著高于LM和2种市售奶粉，其中，产品1号的IGF-Ⅱ和NGF含量高于产品2号和产品3号，产品1号的IGF-Ⅰ以游离态为主，占总IGF-Ⅰ的85.8%。

目前对牛初乳生长因子的研究报道都是液态牛初乳，笔者将其制备成LBC，对其IGFs和NGF含量变化规律进行研究，可为牛初乳类产品的进一步开发利用提供依据。

安徽农业科学 2018年

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