王海燕,葛武鵬,,馬筱怡,宋宇軒,趙麗麗,張 艷,王雨馨
(1.西北農林科技大學食品科學與工程學院,陜西 楊凌 712100;2.西北農林科技大學動物科技學院,陜西 楊凌 712100;3.陜西省羊乳產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗中心,陜西 富平 711700;4.陜西中檢檢測技術有限公司,陜西 西安 710068)
綿羊乳是一種漸受重視的特色優(yōu)質小品種乳源,口感細膩,營養(yǎng)豐富,富含蛋白質、脂肪、乳糖、礦物質、維生素等多種營養(yǎng)素,且含有多種功能營養(yǎng)因子如免疫球蛋白等,干物質質量分數(shù)高達16%以上[1-2]。乳脂肪除了滿足機體熱量供給外,乳脂亦具有多種生理營養(yǎng)功能[3-4],其營養(yǎng)價值取決于脂肪酸組成與含量。目前,國內關于綿羊乳脂肪酸的相關研究報道相對較少,主要以羊肉中的脂肪酸研究為主[5-6]。國外關于不同泌乳期、飼養(yǎng)條件下綿羊乳脂肪酸組成變化規(guī)律的研究相對較多[7-11],但側重點各不相同。Eva等[7]發(fā)現(xiàn)綿羊初乳中單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFA)、多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)和C14~C16直鏈飽和脂肪酸含量高于常乳,而C4~C12、C18及C15~C17支鏈飽和脂肪酸含量卻低于常乳;Cividini等[11]發(fā)現(xiàn)綿羊乳中α-亞麻酸、MUFA、PUFA和n-3 PUFA的含量隨放牧海拔的升高而升高。湖羊和東佛里生羊是我國西部地區(qū)主要的乳肉兼用綿羊品種[12-13],近年來養(yǎng)殖規(guī)模越來越大,綿羊乳產(chǎn)量也越來越高,其加工和營養(yǎng)特性缺乏技術支撐,相關研究滯后產(chǎn)業(yè)發(fā)展。針對不同品種的綿羊乳的乳脂肪酸組成及其營養(yǎng)評價的相關研究至今鮮有報道。本研究以湖羊、東佛里生羊、東湖雜交一代羊乳為對象,以山羊乳、人乳為參比,評價其脂肪酸組成,并探討品種、泌乳期對綿羊乳脂肪酸組成及相對含量的影響,旨在為綿羊乳開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
2019年6月,從甘肅省金昌市綿羊養(yǎng)殖場采集湖羊、東佛里生羊和東湖雜交一代羊(簡稱雜一代羊)羊乳,其中采集湖羊初乳(0~7 d)、30 d乳,東佛里生羊初乳(0~7 d)、15 d和90 d乳,雜一代羊15、30 d和90 d乳,胎次均為第3胎;從西北農林科技大學克隆羊基地采集薩能奶山羊的成熟乳,胎次為第3胎;從陜西省西安市的健康哺乳期女性志愿者處采集成熟乳。每種乳樣采集6 份,乳樣采集后密封,并用干冰迅速冷卻,在4 ℃冰盒內冷藏運至實驗室,于-80 ℃凍藏備用。
37 種脂肪酸甲酯混標 美國Sigma公司;焦性沒食子酸、甲醇、無水硫酸鈉(均為分析純) 天津市科密歐化學試劑有限公司;氨水(分析純) 廣東光華科技股份有限公司;石油醚、正庚烷(均為分析純) 成都市科隆化學品有限公司;15%三氟化硼甲醇(分析純)成都艾科達化學試劑有限公司。
GC-2014C氣相色譜儀(氫火焰離子檢測器)日本島津公司;ME303E/02精密天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;PB-10 pH計 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;HH-2型電熱恒溫水浴鍋 北京科偉永興儀器有限公司;SHB-III循環(huán)水式多用真空泵 鄭州長城科工貿有限公司;Rotavapor R-210旋轉蒸發(fā)儀 瑞士Büchi公司。
1.3.1 脂肪酸的提取及甲酯化
參考GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》水解-提取法[14],并稍作修改。稱取乳樣4 g(精確至0.000 1 g),加入100 mg焦性沒食子酸、2 mL 95%乙醇溶液、5 mL氨水,混勻,70~80 ℃水浴20 min,冷卻至室溫后加入10 mL 95%乙醇溶液,轉移水解液至分液漏斗,振搖5 min,靜置10 min。收集醚層提取液,旋轉蒸發(fā)儀濃縮至干,得到脂肪提取物。在脂肪提取物中加入8 mL 2%氫氧化鈉-甲醇溶液,(80±1)℃水浴回流至油滴消失。從回流冷凝器上端加入7 mL 15%三氟化硼-甲醇溶液,在80 ℃水浴繼續(xù)回流2 min后停止加熱,迅速冷卻至室溫。加入15 mL正庚烷,振搖2 min,加入飽和氯化鈉水溶液,靜置分層。吸取上層正庚烷提取溶液5 mL,加入5 g無水硫酸鈉,振搖1 min,靜置5 min,吸取上層溶液到進樣瓶中待測定。
1.3.2 色譜條件
HP-88毛細管色譜柱(100 m×0.25 mm,0.20 μm);升溫程序:初始溫度50 ℃,保持1 min,以15 ℃/min升到120 ℃,然后以5 ℃/min升到170 ℃,最后以15 ℃/min升到220 ℃,保持10 min;進樣口溫度250 ℃,檢測器溫度270 ℃;流速4 mL/min;進樣量1 μL;分流比10∶1;載氣氮氣。
由表1可知,綿羊乳、山羊乳和人乳脂肪酸組成和相對含量差異顯著。綿羊乳、山羊乳主要由油酸(C18:1cis)、棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)和肉豆蔻酸(C14:0)組成,人乳主要由油酸(C18:1cis)、亞油酸(C18:2cis)、棕櫚酸(C16:0)、α-亞麻酸(C18:3n3)組成。3 種綿羊乳中的C18:1cis相對含量顯著高于山羊乳,C16:0相對含量顯著高于人乳;湖羊和東佛里生羊乳的C18:0含量顯著高于山羊乳(P<0.05),東佛里生羊乳的C12:0、C16:1含量與人乳相近。東佛里生羊、雜一代羊乳中癸酸(C10:0)、棕櫚酸(C16:0)相對含量顯著低于山羊乳(P<0.05),有研究發(fā)現(xiàn)C10:0、C16:0與羊乳膻味顯著相關[15],由此推測,這可能是東佛里生羊、雜一代羊乳膻味遠弱于山羊乳的原因。另外,東佛里生羊乳中肉豆蔻烯酸(C14:1)相對含量顯著高于湖羊、雜一代羊乳(P<0.05),雜一代羊乳中棕櫚油酸(C16:1)相對含量顯著高于湖羊、東佛里生羊乳(P<0.05),說明不同品種綿羊乳脂肪酸組成與分布接近,但部分脂肪酸相對含量存在差異,與Tsiplakou等[16]發(fā)現(xiàn)品種對綿羊乳脂肪酸含量有一定影響的結論一致。
表1 綿羊乳與山羊乳、人乳脂肪酸相對含量Table 1 Percentages of fatty acids in sheep, goat and human milks
脂肪酸可根據(jù)碳原子數(shù)量、不飽和鍵位置等分類,這些生化差異決定了它們的生物活性[17-18]。綿羊乳、山羊乳中的中短鏈脂肪酸相對含量達到90%以上,有研究表明脂肪酶分解中短鏈脂肪酸能力比分解LCFA強[19],說明山羊乳、綿羊乳具有易于消化的特點。MUFA替代碳水化合物飲食有益于II型糖尿病患者的代謝,具有調節(jié)血脂水平、降低血壓、調節(jié)代謝等作用[20-21];PUFA廣泛參與細胞代謝和細胞膜脂的構成,對促進大腦發(fā)育、增強學習記憶能力有重要作用[22-23],其中ω-3 PUFA具有減輕肝臟炎癥及纖維化的作用[24-25],由表1可知,雜一代羊乳中MUFA、PUFA相對含量均顯著高于山羊乳(P<0.05),與Hilali等[26]研究結果一致。東佛里生羊、雜一代羊乳SFA∶MUFA∶PUFA(1∶0.63∶0.12、1∶0.64∶0.18),相比山羊乳(1∶0.51∶0.10),更接近人乳(0.80∶1∶0.70)。
已有研究證明OCFA含量與II型糖尿病發(fā)病呈負相關[27]。此外,有研究發(fā)現(xiàn)n-3脂肪酸能夠限制三酰基甘油在肝臟中的貯存[28],適當補充n-3脂肪酸有助于預防脂肪肝[29],且n-3脂肪酸通常被轉化為抗炎類二十烷酸,具有抗炎作用[30]。較高n-3/n-6比例飲食可以通過減少腹腔內脂肪的質量、減少脂肪細胞的大小改善健康,與之相反,高n-6/n-3比值的飲食可導致肝臟脂質代謝紊亂、胰島素穩(wěn)態(tài)和炎癥通路紊亂[31]。結果顯示,雜一代羊乳中OCFA相對含量最高;除人乳外,雜一代羊乳n-3脂肪酸相對含量最高,湖羊乳中n-3/n-6比例最高。綜上可知,綿羊乳是優(yōu)質動物脂肪來源。
由表2可知,湖羊初乳中的己酸(C6:0)、辛酸(C8:0)、油酸(C18:1cis)、反亞油酸(C18:2trans)、二十烯酸(C20:1)相對含量顯著高于湖羊30 d乳,棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)相對含量顯著低于湖羊30 d乳(P<0.05)。與東佛里生羊初乳相比,其90 d乳中肉豆蔻烯酸(C14:1)、棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)相對含量顯著升高(P<0.05),二十烯酸(C20:1)、二十碳二烯酸(C20:2)、花生四烯酸(C20:4)相對含量隨著泌乳時間的延長先升高后降低。與雜一代羊初乳相比,其90 d乳中十七烯酸(C17:1)、花生酸(C20:0)、α-亞麻酸(C18:3n3)、二十烯酸(C20:1)、二十碳三烯酸(C20:3n3)相對含量顯著升高(P<0.05)。另外,功能脂肪酸,如花生四烯酸(C20:4)與嬰兒的智力和神經(jīng)發(fā)育及視覺敏銳度直接相關[32],α-亞麻酸(C18:3n3)具有促進生長發(fā)育、抑制脂肪累積、抗炎、保護心血管等生理作用[33-35]。這些功能性脂肪酸含量在泌乳期間發(fā)生相應的改變,以適應胎兒生長發(fā)育需要,建議可根據(jù)不同泌乳周期的乳有針對性的使用,充分利用具有功能活性的羊乳。
表2 不同泌乳周期綿羊乳中脂肪酸相對含量Table 2 Percentages of fatty acids in sheep milk at different lactation time points
湖羊常乳的MCFA相對含量顯著高于初乳(P<0.05),東佛里生羊90 d乳中短鏈脂肪酸相對含量低于其初乳。湖羊常乳中SFA相對含量顯著高于初乳,MUFA顯著低于初乳(P<0.05),東佛里生羊15 d乳、雜一代羊30 d乳的PUFA相對含量分別顯著高于東佛里生羊、雜一代羊其他泌乳期乳。雜一代羊90 d乳中OCFA、n-3脂肪酸相對含量顯著高于其15 d乳(P<0.05)。由此可知,不同品種綿羊乳脂肪酸的相對含量及組成隨泌乳周期變化而變化。
利用系統(tǒng)聚類法,對不同種乳樣的相關性進行分析,結果如圖1所示。聚類分析可以將大部分飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸區(qū)分,同時人乳與綿羊乳、山羊乳有顯著區(qū)分,綿羊乳和山羊乳被聚為一組,說明綿羊乳和山羊乳脂肪酸組成較為相似,綿羊乳、山羊乳與人乳脂肪酸組成差異較大。
圖1 綿羊乳、山羊乳、人乳脂肪酸聚類分析圖Fig. 1 Luster analysis of fatty acids in sheep, goat and human milks
本研究以山羊乳、人乳為參比,湖羊、東佛里生羊、雜一代羊乳為研究對象,分析品種、泌乳期對綿羊乳中脂肪酸組成及相對含量的影響,評價綿羊乳脂肪酸組成。綿羊乳、山羊乳主要由油酸、棕櫚酸、硬脂酸和肉豆蔻酸組成,人乳主要由油酸、亞油酸、棕櫚酸、α-亞麻酸組成;東佛里生羊、雜一代羊乳中MUFA、PUFA相對含量顯著高于山羊乳(P<0.05),東佛里生羊、雜一代羊乳SFA∶MUFA∶PUFA(1∶0.63∶0.12、1∶0.64∶0.18),相比山羊乳(1∶0.51∶0.10),更接近人乳(0.80∶1∶0.70);雜一代羊乳中OCFA、n-3脂肪酸相對含量均高于山羊乳。不同品種綿羊乳中脂肪酸組成與分布接近,且不同品種綿羊乳脂肪酸相對含量及組成隨泌乳期變化而變化。綿羊乳是優(yōu)質動物脂肪來源,具有發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬啊?/p>