锡林郭勒地区特种乳中氨基酸含量的比较研究

李春冬徐伟良郭梁

(1.锡林郭勒职业学院，内蒙古 锡林浩特 026000；2.锡林郭勒生物工程研究院，内蒙古 锡林浩特 026000；3.锡林郭勒食品检验检测和风险评估中心，内蒙古 锡林浩特 026000)

引言

随着人们生活水平的提高，消费者对生鲜乳和其发酵产品的需求日益增高，高蛋白食品的消费已深入人心。氨基酸是构成蛋白质的基本单位，是构成人体的基本物质和生命代谢基础，在机体中起着至关重要的作用[1]。乳中氨基酸的构成不仅与动物的品种有关，还受地区因素、环境因素和内在因素影响[2]。目前乳制品的开发利用多以生产加工牛乳制品的研究为主，马乳、羊乳、骆驼乳制品为辅的格局。范丽霞等对山东、陕西、新疆和广西采集到的骆驼乳、牛乳、山羊乳和水牛乳进行了氨基酸和脂肪酸含量和主要成分分析[3]；伊日贵等对内蒙古多个地区双峰骆驼脂肪、蛋白质及氨基酸等常规营养成分进行了检测分析[4]；叶东东等对准噶尔双峰骆驼乳的氨基酸成分进行了检测[5]。内蒙古锡林郭勒盟草原是我国唯一被联合国教科文组织纳入“国际生物圈保护区”的草原，拥有丰富的牛乳、马乳和骆驼乳资源[6,7]。其中马乳和骆驼乳作为特种乳的代表，具有丰富的营养价值和保健价值，也是传统乳制品和游牧饮食文化的代表[8]。

目前，缺乏对锡林郭勒地区特种乳氨基酸的分析以及与牛乳的比较研究。本文以锡林郭勒盟北部4个旗县(苏尼特右旗、阿巴嘎旗、西乌珠穆沁旗和东乌珠穆沁旗)3种家畜的生鲜乳和自然发酵乳共计17份样品为研究目标，对生鲜乳与发酵乳氨基酸含量进行了比较研究。本研究旨在完善锡林郭勒盟的马乳、骆驼乳和牛乳氨基酸成分检测数据，为促进锡林郭勒盟奶业的健康稳定发展提供有益借鉴。

1 材料与方法

1.1 样品采集

1.1.1 采样地点

实验所用鲜马乳和酸马乳样品采集于西乌珠穆沁旗、东乌珠穆沁旗和阿巴嘎旗；鲜驼乳样品采集于苏尼特右旗和阿巴嘎旗；鲜牛乳、酸牛乳和酸驼乳采集于内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗、阿巴嘎旗和东乌珠穆沁旗。下文中苏尼特右旗简称西苏旗；阿巴嘎旗简称阿旗；东乌珠穆沁旗简称东乌旗；西乌珠穆沁旗简称西乌旗。

1.1.2 采样方法

选择泌乳期牲畜大于10(匹/峰/头)以上的牧户家，分别采集马乳、骆驼乳和牛乳样品，每种样品取5kg，置于4℃冰箱冷藏，带回实验室用于测定生鲜乳和发酵乳氨基酸含量。

1.2 主要仪器与试剂

S-433D型全自动氨基酸分析仪、氨基酸标准混合溶液，德国Skykam公司；领苯二甲醛、3-巯基丙酸、氢氧化钠、硼酸等试剂均为分析纯。

1.3 方法

氨基酸的测定使用全自动氨基酸分析仪，以外标法测定乳中的氨基酸含量。测定方法参照GB5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》。

1.4 数据处理

数据处理采用SPSS 20.0软件进行统计分析，结果以平均值±标准差表示，显著性水平设定为P<0.05，氨基酸含量单位为g·100g-1。

2 结果与分析

2.1 锡林郭勒地区鲜马乳和酸马乳氨基酸分析

乳中氨基酸含量及组成是评价蛋白质营养价值高低的主要因素，会直接影响到乳的蛋白质营养价值[9]。氨基酸分为必需氨基酸(Essential amino acid，EAA)和非必需氨基酸(Non-essential amino acid，NEAA)2大类，其中EAA有8种，分别是苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和色氨酸，其余为NEAA。乳中氨基酸营养价值取决于是否接近人体所需氨基酸比例，比例越接近其生物学价值越高。根据联合国粮农组织/世界卫生组织(United Nations Food Agriculture Organization/World Health Organization，FAO/WHO)2011年的建议，EAA/NEAA应在60%以上，EAA/总氨基酸(total amino acid，TAA)应在40%以上[10]。本实验利用自动氨基酸分析仪共检测出人体必需氨基酸7种、非必需氨基酸9种和8种药效氨基酸[11](Drug-effective Amino acids，DAA)。

由表1可知，从EAA含量来看，3个旗县鲜马乳和酸马乳样品的7种必需氨基酸含量均有显著差异性(P<0.05)。鲜马乳中EAA含量表现为东乌旗最高，其次为阿旗和西苏旗。且EAA含量均为东乌旗显著高于阿旗和西苏旗(P<0.05)，阿旗和西乌旗差异性不明显(P>0.05)。而酸马乳EAA含量表现为东乌旗和西乌旗显著高于阿旗(P<0.05)。且乳中含量最高的EAA为Leu，而Leu可提高肌肉蛋白质的代谢，促进肌肉蛋白质的合成[12]；其次为Lys，赖氨酸是人体第一限制氨基酸，在人体新陈代谢过程中起重要作用，它可调节机体代谢、增加食欲、增强抗病力[13]。从NEAA含量来看，鲜马乳中除His外所有NEAA含量均为西乌旗最高。而酸马乳中除Ser和Glu外所有NEAA均为西乌旗含量最高。NEAA含量最高的为Glu，Malacarne等发现在一些传染病中Glu供应越高，发病率和死亡率越低[14]。从TAA和DAA含量来看均表现为鲜马乳中东乌旗显著高于阿旗和西乌旗(P<0.05)，酸马乳中东乌旗和西乌旗显著高于阿旗(P<0.05)。3个地区鲜马乳和酸马乳EAA/TAA均接近40%，EAA/NEAA均接近60%，符合FAO/WHO理想蛋白质标准。乳中氨基酸含量最高为Glu、Pro、Leu和Lys，这与郭琳仪等对新疆、内蒙地区鲜马乳和酸马乳检测结果一致[15]。

表1 鲜马乳和酸马乳氨基酸含量差异

2.2 锡林郭勒地区鲜驼乳和酸驼乳氨基酸分析

由表2可知，从EAA含量来看，3个旗县鲜驼乳和酸驼乳样品的7种必需氨基酸含量均有显著差异性(P<0.05)。鲜驼乳中EAA含量阿旗显著高于西苏旗(P<0.05)，且除Lys外所用氨基酸含量均为阿旗显著高于西苏旗(P<0.05)。而酸驼乳EAA含量表现为东乌旗和西乌旗显著高于阿旗(P<0.05)。从NEAA含量来看，鲜驼乳中除Ser、Ala、Pro表现为差异性不显著(P>0.05)，其余氨基酸均表现为阿旗显著高于西苏旗(P<0.05)。酸驼乳表现为东乌旗和西苏旗显著高于阿旗(P<0.05)。从TAA和DAA含量来看均表现为鲜驼乳中阿旗显著高于西苏旗，酸驼乳中东乌旗和西苏旗显著高于阿旗(P<0.05)。

表2 鲜驼乳和酸驼乳氨基酸含量差异

3个地区鲜驼乳和酸驼乳EAA/TAA均高于40%，EAA/NEAA均高于60%，符合FAO/WHO理想蛋白质标准。乳中氨基酸含量最高为Glu、Pro、Leu和Lys，这与马乳结果一致，但骆驼乳中EAA、NEAA、TAA和DAA含量均在马乳之上。

2.3 锡林郭勒地区特种乳与牛乳的氨基酸比较分析

2.3.1 锡林郭勒地区鲜牛乳和酸牛乳氨基酸分析

由表3可知，从EAA含量来看，锡林郭勒盟3个旗县鲜牛乳和酸牛乳样品的7种必需氨基酸含量均有显著差异性(P<0.05)。鲜牛乳样品中EAA含量表现为东乌旗>阿旗>西苏旗；酸牛乳EAA含量表现为阿旗>东乌旗>西苏旗。从NEAA含量来看，鲜牛乳和酸牛乳的9种非必需氨基酸含量有显著性差异(P<0.05)。鲜牛乳中NEAA含量表现为东乌旗>阿旗>西苏旗；而酸牛乳NEAA含量表现为阿旗>东乌旗>西苏旗。从TAA和DAA含量来看两者均表现为鲜牛乳中东苏旗>阿旗>西苏旗(P<0.05)，酸牛乳中阿旗和东苏旗>西苏旗(P<0.05)。

表3 鲜牛乳和酸牛乳氨基酸含量差异

3个地区鲜牛乳和酸牛乳EAA/TAA均接近40%，EAA/NEAA均大于60%，符合FAO/WHO理想蛋白质标准。乳中氨基酸含量最高为Glu、Pro、Leu和Lys，这与高玎玲等对内蒙古4种家畜氨基酸检测结果一致[16]。

2.3.2 3种动物氨基酸总量比较分析

由图1可知，对牛乳、马乳及骆驼乳3种乳源比较研究发现，同一乳种来源的发酵乳与鲜乳之间，即酸牛乳与鲜牛乳、酸马乳与鲜马乳、酸驼乳与鲜驼乳之间，TAA、EAA、NEAA及DAA的含量均表现为差异性不显著(P>0.05)。而不同乳种来源的发酵乳和鲜乳之间的4种氨基酸含量均表现出显著性差异(P<0.05)，即TAA、EAA、NEAA及DAA含量总体表现：鲜驼乳和酸驼乳>鲜牛乳和酸牛乳>鲜马乳和酸马乳。由此可推断，锡林郭勒盟地区不同乳中氨基酸含量种间差异显著，骆驼乳中氨基酸含量显著高于牛乳，牛乳中氨基酸含量显著高于马乳。

图1 锡林郭勒地区特种乳与牛乳的氨基酸EAA、NEAA和DAA含量柱状图

由图2可知，从EAA/TAA酸牛乳(40.24%)和鲜牛乳(40.15%)高于鲜马乳(38.25%)和酸马乳(37.78%)，而酸驼乳(41.13%)和鲜驼乳(40.62%)高于酸牛乳和鲜牛乳。从EAA/NEAA来看酸牛乳(67.34%)和鲜牛乳(67.09%)高于鲜马乳(61.95%)和酸马乳(60.73%)，而酸驼乳(69.87%)和鲜驼乳(68.42%)高于酸牛乳和鲜牛乳。锡林郭勒地区特种乳和牛乳EAA/TAA含量在40%左右，而EAA/NEAA含量均大于60%。其中驼乳和牛乳EAA/TAA和EAA/NEAA值高于FAO/WHO理想蛋白质标准，而马乳EAA/TAA和EAA/NEAA值略低于FAO/WHO理想蛋白质标准。以上结果表明锡林郭勒地区特种乳和牛乳中必需氨基酸含量丰富，是优质的乳蛋白资源。

图2 锡林郭勒地区特种乳与牛乳的氨基酸EAA/TAA和EAA/NEAA柱状图

氨基酸是蛋白质的合成底物，蛋白质营养价值是以氨基酸的组成是否合理来衡量。而不同畜种乳中蛋白质含量决定着各氨基酸含量。马乳中的蛋白质含量约为1.7～2.2，乳清蛋白的酪蛋白比例约为1∶1[17]。虽然马乳蛋白质含量远低于驼乳和牛乳，但马乳中的蛋白质是属于乳清蛋白性型乳类，消化吸收率可达97%[18,19]。马乳中还含有大量的乳糖，约占7.3%，其乳糖含量与人体更相近[20,21]。刘洪元等对鲜马乳进行研究，发现马乳中的乳糖不仅可以促进肠道益生菌的生长，还有抑制疲劳的作用[22]。酸马乳较鲜马乳而言，乳糖的含量明显减少，益生菌数量增多，并伴随着一些风味物质的产生，增加了其生物活性物质成分，有利于发挥其药理作用[23]。

骆驼乳不但氨基酸含量远高于牛乳和马乳，而且拥有丰富的蛋白质和维生素等资源[24]。骆驼乳pH和密度都小于牛乳，而骆驼乳的乳铁蛋白却是牛乳的1.6倍，脂肪球直径小于牛乳，更易被人体吸收，是老年人和婴幼儿理想的保健乳品[25,26]。发酵驼乳不但EAA和DAA含量高，更含有大量活性物质和丰富的益生菌资源；杨珊研究发现酸驼乳可显著增加免疫力低下小鼠肝脏和脾脏的重量[27]。

3 结论

本研究对锡林郭勒盟所辖西苏旗、阿旗、西乌旗和东乌旗4个地区的马、牛和骆驼的鲜乳及发酵乳中氨基酸组成和含量进行比较研究。结果表明，马、骆驼和牛3种乳基的生鲜乳与发酵乳中均检测出16种氨基酸，且鲜乳与发酵乳中均以谷氨酸含量最高，其次是脯氨酸和亮氨酸；来源于不同地区同一乳种发酵乳与生鲜乳之间总氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸和药效氨基酸含量表现为差异性不显著(P>0.05)，而不同乳种来源的发酵乳和鲜乳之间的氨基酸含量表现为差异性显著(P<0.05)，主要表现为骆驼乳中氨基酸含量高于牛乳，牛乳中氨基酸含量高于马乳。由此推测，锡林郭勒不同地区同一物种之间的氨基酸含量差异可能来源于个体遗传和饲养管理的不同导致；而不同品种之间的氨基酸含量存在差异可能来源于不同品种之间乳蛋白含量的差异。此外，锡林郭勒地区特种乳和牛乳中必需氨基酸含量丰富，是优质的乳蛋白资源，符合FAO/WHO人体理想蛋白质模式，可为机体提供优质乳蛋白。本研究通过对锡林郭勒地区马乳、牛乳和骆驼乳中氨基酸种类和含量的比较分析，为锡林郭勒地区特种乳资源的开发及本地区奶业的健康稳定发展提供有益借鉴。