胎次及天數(shù)對牦牛初乳活性成分的影響

胡志耘，梁 琪，* ，文鵬程，張 炎，宋雪梅

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州730070;2.甘肅省功能乳品工程實驗室，甘肅蘭州730070)

白牦牛(White Yak)主要產(chǎn)自甘肅省天祝藏族自治縣，位于甘肅省中部，祁連山脈的東邊，青藏高原北端。海拔2040～4874m，年均氣溫-0.2～1.3℃，氣候寒冷，最低氣溫-30℃，降水量300～416mm。擁有天然草原39.14 萬公頃，灌叢放牧林地11.42 萬公頃。白牦牛是生活在高寒、缺氧、日溫差大等嚴酷的自然生態(tài)環(huán)境條件下，并經(jīng)過長期的人工、自然選擇而形成的珍稀畜種資源［1］。天然的環(huán)境和牧草造就牦牛生產(chǎn)的乳汁純凈、自然、無污染，是特有的天然綠色乳品資源，具有很高的營養(yǎng)價值，更為人類提供了數(shù)量可觀、用途廣泛的畜產(chǎn)品。因此，對牦牛產(chǎn)品的諸多研究，可為其開發(fā)更廣闊的市場前景。牛初乳是健康奶牛分娩后七日內(nèi)采集的乳汁，實際上為乳糜管分泌物和分娩前干乳期累積于乳分泌物和分娩前干乳期累積于乳腺的血清組分(包括免疫球蛋白和其它血清蛋白質(zhì))的混合物，它為牛犢在新生環(huán)境中提供生長所需要的全部營養(yǎng)成分［2］。初乳與常乳相比其組成明顯不同，除常規(guī)營養(yǎng)成分外，更重要的是其含有大量的生物活性物質(zhì)。它是少數(shù)含有免疫和生長因子的天然營養(yǎng)來源，這使其具有了多種重要的生理功能，包括增強免疫力，提高機體抗病能力和抗氧化能力，延緩衰老等;同時這些影響因子已經(jīng)被廣泛的證實了其促進細胞生長、組織修復(fù)和外傷愈合等功能［3-4］。目前國內(nèi)外初乳的研究報道多是關(guān)于荷斯坦牛乳，而針對牦牛初乳的研究還很少，研究表明牦牛初乳與荷斯坦牛初乳普通營養(yǎng)成分存在較大差異［5］。因此，對牦牛初乳中活性成分及營養(yǎng)因子的進一步明確對其營養(yǎng)價值的評價具有重要意義。實驗通過不同胎次和泌乳天數(shù)的白牦牛初乳三種活性成分的測定，比較和分析了不同胎次和泌乳天數(shù)的白牦牛初乳三種活性成分的差異及變化，以期為評價白牦牛初乳的品質(zhì)和營養(yǎng)價值奠定基礎(chǔ)，為白牦牛初乳資源的合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

表1 不同胎次牦牛初乳中IgG 的濃度變化(U/L)Table 1 Different parities yak colostrum IgG in concentration change(U/L)

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試牦牛 甘肅省天祝藏族自治縣抓喜秀龍鄉(xiāng)天然放牧白牦牛30 頭，胎次1～5 胎，每胎選取6 頭為1 個實驗組，供試白牦牛均健康無病，年齡在4～12歲之間，未經(jīng)任何人工補飼，個體體質(zhì)量差異不顯著，組間無顯著差異。

儀器酶標(biāo)儀(Labsystems Multiskan MS 352型)、高精度加樣器及槍頭(0.5 ～10μL、2 ～20μL、20～200μL、200～1000μL)、水浴鍋、ELISA 檢測試劑盒 購自于上海逸峰生物科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品采集和處理 按牧區(qū)傳統(tǒng)擠乳，早晨出牧以前牦牛分娩后的七天內(nèi)對牦牛擠乳，每日擠乳一次。分別裝于100mL 經(jīng)滅菌的取樣瓶中，標(biāo)簽標(biāo)記。將樣品放入冰盒中帶回實驗室。-20℃以下快速冷凍，置于冰柜，-75℃溫度下保存。測定分析前在4℃進行解凍［6］。3000r/min 離心10min，棄去上層乳脂和離心管底沉淀物。

1.2.2 指標(biāo)測定 三種活性成分IgG、LF、IGF-I 均采用雙抗體一步夾心法酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)進行測定。將處理好的初乳樣品分別用相應(yīng)的試劑盒處理，測定方法參照使用說明書。

1.2.2.1 將微孔酶標(biāo)板在室溫下平衡20min，往預(yù)先包被IgG、LF、IGF-I 捕獲抗體的包被微孔中，加入標(biāo)準品和樣品50μL。

1.2.2.2 標(biāo)準品孔和樣品孔中加入辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的檢測抗體100μL，用封板膜封住反應(yīng)孔，37℃水浴鍋溫育60min。棄去液體并徹底洗滌。1.2.2.3 用底物TMB 顯色，TMB 在過氧化物酶的催化下轉(zhuǎn)化成藍色，并在酸的作用下轉(zhuǎn)化成最終的黃色，顏色的深淺和樣品中的IgG、LF、IGF-I 呈正相關(guān)。所有孔加入底物A、B 各50μL，37℃避光孵育15min。

1.2.2.4所有孔加入終止液50μL，15min 內(nèi)，在450nm 波長處測定各孔的OD 值。以標(biāo)準品濃度作橫坐標(biāo)，對應(yīng)OD 值作縱坐標(biāo)，繪制出標(biāo)準品線性回歸曲線，按曲線方程計算各樣品濃度值。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 實驗數(shù)據(jù)采用SPSS18.0 軟件數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 初乳中IgG 濃度的變化

免疫球蛋白(Ig)是初乳中最重要的免疫因子，它在初乳中的含量比常乳高十到上百倍。牛初乳中Ig 分為IgG，IgA，IgM，IgE 和IgD 五類［7］。IgG 是能夠從母體通過胎盤轉(zhuǎn)移到胎兒體內(nèi)的唯一一種Ig，攝入高品質(zhì)的初乳可以使胎兒和新生嬰兒提高被動免疫能力，牛初乳中IgG 的含量可以達到常乳的250 倍［8］。

由表1 可知，五個胎次的初乳在產(chǎn)后的前五天IgG 的濃度均快速下降，之后下降速度減慢，這可能是由于乳腺的特殊狀態(tài)只有在產(chǎn)后的初期才允許像免疫球蛋白這樣的大分子由母體的血液轉(zhuǎn)入乳中［9］。其中，IgG 濃度在第四胎第1 天時最高，可達到2404.41U/L，之后迅速降低，到第 5 天 IgG 為246.94U/L，與第1 天相比降低了89.73%，第5 天到第7 天的IgG 降低了37.90%，最終為153.36U/L，比第1 天降低了93.62%。剩余胎次中IgG 濃度的變化趨勢與第四胎一致，1～5 天快速下降，第5 天的濃度已經(jīng)降至第1 天的9.48% ～14.35%，5 ～7 天緩慢降低，第7 天時的濃度范圍為142.04～182.79U/L，比第5 天降低了13.29% ～37.90%，比第1 天降低了89.95%～93.62%。前4 天，第四胎初乳中的IgG 濃度顯著高于其他胎次(p ＜0.05);第5、6 天時，顯著高于二、三、五胎(p ＜0.05);到第7 天時，只比二胎高。另外，從前兩天來看，第一胎IgG 的濃度始終低于其他胎次，第3 天仍低于二、三、四胎，只比五胎高。Kehoe 等［10］研究表明，初產(chǎn)奶牛的Ig 含量低于經(jīng)產(chǎn)奶牛，而且Strekozov 等［11］的實驗同樣證明這一觀點。第4～7 天第一胎與其他胎次相比變化規(guī)律不明顯，原因可能是一方面隨著泌乳期的延長，各時間點的含量下降幅度變小，從而導(dǎo)致各胎次之間差異無明顯規(guī)律，另一方面還與奶牛之間的個體差異有關(guān)。

2.2 初乳中LF 濃度的變化

乳鐵蛋白(LF)又稱“乳轉(zhuǎn)鐵蛋白”，是可結(jié)合鐵的糖蛋白質(zhì)，為鐵蛋白的一種。LF 一方面可以奪走細菌生長所需的鐵質(zhì)進而抑制細菌的生長，另一方面破壞細菌細胞膜而具殺死細菌的效果，同時提升免疫力，抑制由病毒所引起的感染，乳鐵蛋白(LF)可作為抗炎因子，當(dāng)牛乳房發(fā)生炎癥時，LF 的量較高，因此，初乳中乳鐵蛋白的濃度升高可作為炎癥反應(yīng)的一個指標(biāo)。牦牛初乳中有高濃度的LF 對免疫系統(tǒng)尚未完善的犢牛具有重要意義。

表2 不同胎次牦牛初乳中LF 的濃度變化(U/L)Table 2 Different parities yak colostrum LF in concentration change(U/L)

表3 不同胎次牦牛初乳中IGF-I 的濃度變化(U/L)Table 3 Different parities yak colostrum IGF-I in concentration change(U/L)

在泌乳期間，乳鐵蛋白濃度隨著泌乳時間的不同而發(fā)生變化。從表2 中可知，不管是經(jīng)產(chǎn)奶牛初乳還是初產(chǎn)奶牛初乳，LF 的濃度都是第1 天最高，分別為1533.17、1986.14、1872.40、2001.53 和1784.08U/L，其后隨著泌乳期的延長均迅速下降，第5 天分別降低至第 1 天的 18.26% (280.00U/L)、14.91%(296.05U/L )、15.95% (298.73U/L )、12.38%(247.88U/L)和14.01%(249.89U/L)，5～7 天下降速度減慢，第7 天時LF 的濃度分別為235.17、247.88、265.95、237.18 和190.34U/L，比第5 天分別降低了16.01%、16.27%、10.97%、4.32%和23.83%。這是因為LF 是由乳腺上皮細胞合成的，母牛在產(chǎn)犢以后，乳腺上皮細胞合成LF 的能力不斷減弱，所以LF 濃度不斷降低。從胎次上看，第1 天時，二胎、四胎LF的濃度顯著高于其他胎次(p ＜0.05);第2、3 天，五胎顯著高于其他胎次(p ＜0.05)，四胎顯著高于一、二、三胎(p ＜0.05);到第4 天時，二胎顯著高于其他胎次(p ＜0.05);第5～7 天變化規(guī)律不明顯。造成這種現(xiàn)象的原因還不清楚，可能與母牛乳房炎癥情況有關(guān)［12］。

2.3 初乳中IGF-I 濃度的變化

IGF-I 是牛初乳中含量最豐富的多肽生長因子，一般認為，乳中IGF-I 來自于母體血液和乳腺組織合成。IGF-I 在嬰兒的生長和在成人體內(nèi)持續(xù)進行合成代謝作用上具有重要意義［13-14］。

表3 表明，初乳中IGF-I 濃度的變化趨勢與IgG和LF 相同，隨產(chǎn)后泌乳的進行呈下降趨勢，前5 天變化幅度較大，此后下降幅度逐漸趨于平緩。這可能是與犢牛出生后的特殊生理機能有關(guān)，有文獻報道第1 天初乳中IGF-I 含量最高，多數(shù)以游離態(tài)形式存在，此后，IGF-I 含量急劇下降，且多數(shù)以結(jié)合態(tài)存在，最終達到常乳水平［15］。各胎次初乳中IGF-I的濃度在產(chǎn)后第1 天時分別達到1033.73、1053.11、1048.26、1206.48 和1193.57U/L，產(chǎn)后第5 天降至513.87、520.33、473.51、568.76 和542.93U/L，比第1天降低了50.29% ～54.83%，第7 天降至447.68、458.98、408.93、468.67U/L 以及526.79U/L，比第5 天降低了2.97%～13.64%，比第1 天降低了的55.86%～61.15%。泌乳第1 天時，四胎、五胎的IGF-I 濃度顯著高于其他胎次(p ＜0.05);第2、3 天時，四胎顯著高于其他胎次(p ＜0.05);第4 天以后變化規(guī)律不明顯。Campbell 等的研究結(jié)果證明，經(jīng)產(chǎn)奶牛的初乳中IGF-I含量明顯高于初產(chǎn)奶牛［16］。但是本研究中第三胎的初乳除第1 天外，其余6 天的IGF-I 濃度均顯著低于第1 胎的IGF-I 濃度，造成這一現(xiàn)象的原因還不清楚，可能與母牛個體差異有關(guān)。

3 結(jié)論

3.1 產(chǎn)后1～5 天所有胎次白牦牛初乳的IgG、LF、IGF-I 濃度均快速下降，5～7 天下降速度減慢。牦牛在泌乳初期的1～4 天內(nèi)初乳含有較高的IgG、LF 和IGF-I，營養(yǎng)價值豐富，因此在開發(fā)利用牦牛初乳產(chǎn)品時，為擴大牛初乳的利用率，可采集四天內(nèi)初乳混合后進行加工利用。

3.2 從胎次上看，第四胎前四天初乳中的IgG 的濃度顯著高于其他胎次;LF 的濃度在第1 天，二、四胎的顯著高于其他胎次，第2、3 天，五胎顯著高于其他胎次，四胎顯著高于一、二、三胎;IGF-I 的濃度在泌乳的第1 天時，四、五胎的顯著高于其他胎次，第2、3天時，四胎顯著高于其他胎次。各個胎次中的三種物質(zhì)在第5～7 天的變化規(guī)律均不明顯。總的來看，四胎的白牦牛初乳中三種活性物質(zhì)濃度高于其他胎次。這一結(jié)論為牦牛初乳產(chǎn)品的生產(chǎn)開發(fā)提供了基礎(chǔ)的理論參考。

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