水牛乳營養(yǎng)與功能特性的研究進(jìn)展

謝耀鋒，謝娟秀，韋升菊，韋瓊孌，黃鈺涵，謝芳

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所，南寧 530001）

水牛乳品質(zhì)優(yōu)良，口感香醇，被公認(rèn)為“奶中極品”[1]，其蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等含量大大高于奶牛乳，其中所含的免疫球蛋白G、溶菌酶、類胰島素生長因子等生物活性成分更是奶牛乳的5～10倍[2]。而且水牛乳具有良好的食用安全性，與荷斯坦牛相比，水牛適應(yīng)能力強(qiáng)，具有較強(qiáng)的抗病性和免疫力，迄今尚未有水牛瘋牛病病例報(bào)道[3]。隨著生活水平的提高，作為一類高級(jí)營養(yǎng)食品，水牛乳正日漸成為人們消費(fèi)的“新寵”[4]。

中國是世界第三大水牛養(yǎng)殖大國，水牛存欄數(shù)僅次于印度和巴基斯坦。水牛乳作為世界第二大乳源，在人類營養(yǎng)攝入歷史中扮演著重要的角色。特別是在印度、巴基斯坦等發(fā)展中國家，水牛乳占其全國乳類總產(chǎn)量的一半以上，享譽(yù)全球的意大利Mozzaralla（莫扎瑞拉）干酪就是以水牛乳為原料制備的。水牛乳在我國奶業(yè)結(jié)構(gòu)中占有非常重要的地位，尤其在我國奶源北重南輕的局勢下，水牛奶早已成為南方居民生活不可或缺的部分。本文對(duì)水牛乳的營養(yǎng)成分和生物學(xué)功能特性的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，以期為水牛乳后續(xù)研究和開發(fā)提供理論參考。

1 水牛乳的營養(yǎng)特性

水牛乳、山羊乳及人乳的營養(yǎng)組成較相似，均富含多種營養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)。水牛乳的組成成分受地域、季節(jié)、品種、泌乳期等因素的影響，除乳糖外，水牛乳中的蛋白質(zhì)、脂肪、總固形物、灰分等含量均高于奶牛乳、人乳及山羊乳（表1）[2,5]。

表1 不同乳源主要營養(yǎng)成分比較 單位：%

水牛乳中的維生素A和礦物質(zhì)元素鐵的含量分別是奶牛乳的近40倍和80倍。此外，水牛乳具有較低的熱容量，較高的熱傳導(dǎo)性和膨脹性，皂化值、密度、溶點(diǎn)也較高[6]。有研究表明，水牛乳的膽固醇含量低于牛乳，且乳脂中的脂肪球較大，體外消化率相對(duì)較低。

1.1 乳蛋白

蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體細(xì)胞、組織的重要物質(zhì)，可以提供多種氨基酸，有助于組織的形成、生長和修復(fù)[7]。在蛋白質(zhì)的氨基酸序列上，水牛乳與其他反芻動(dòng)物乳汁也有較多的不同。水牛乳中主要的蛋白質(zhì)有αs1-酪蛋白（αs1-CN）、αs2-酪蛋白（αs2-CN）、β-酪蛋白（β-CN）、κ-酪蛋白（κ-CN）、β-乳球蛋白（β-LG）、α-乳白蛋白（α-LA）、乳鐵蛋白、免疫球蛋白等[8]。酪蛋白是一種有助于機(jī)體組織恢復(fù)的優(yōu)良蛋白質(zhì)來源，由于需要較長時(shí)間消化，故可保障身體更有效的吸收利用。水牛乳中酪蛋白含量分別是牛乳和人乳的1.50倍和10.2倍，特別是α-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白分別是牛乳的1.53倍、1.58倍、1.53倍，而水牛乳中含有的κ-CN被認(rèn)為是在干酪加工中加速凝乳酶凝固速率的因素。免疫球蛋白是機(jī)體對(duì)抗病菌的物質(zhì)基礎(chǔ)，水牛奶中免疫球蛋白（A、M和G）含量分別是牛奶和人奶的16倍和8.2倍（表2）[9]。β-LG是乳清蛋白中最主要的蛋白質(zhì)，而水牛乳中的乳清蛋白含量與奶牛乳較相似[10]。

不同乳源蛋白中均含有人體所需的全部必需氨基酸，人乳中所含的必需氨基酸含量最高（2.93%）。羊乳與牛乳相近，水牛乳中的氨基酸不但非常全面，其必需氨基酸和味覺氨基酸含量均是牛乳的1～2倍。與其他乳源相比，水牛乳的氨基酸模式更適合人體吸收，也賦予了水牛乳全面的營養(yǎng)價(jià)值與獨(dú)特的口感[11,12]。

表2 不同乳源乳中各種蛋白質(zhì)含量[13～15] 單位：g/kg

1.2 乳脂肪

水牛乳中的總脂肪含量高于奶牛乳、人乳以及山羊乳（表1），然而膽固醇含量卻較低。乳中的中短鏈脂肪酸含量高于牛乳和人乳，而長鏈脂肪酸卻低于牛乳和人乳（圖1）。中鏈脂肪酸具有降脂、降膽固醇以及預(yù)防腸道菌群功能紊亂的作用，也更有利于人體消化吸收。水牛乳不僅脂肪含量高，而且脂肪酸種類也非常豐富，特別是人體必需脂肪酸（如亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等）含量均較高[16]。聯(lián)合國糧農(nóng)組織有關(guān)必需脂肪酸攝入的建議是，飲食中ω-6與ω-3的比例應(yīng)該為5∶1或者10∶1，如此比例就能讓人體得到足夠的DHA和EPA等物質(zhì)。需要說明的是，ω-3與ω-6都是必需脂肪酸，人體不能合成，必須從食物中攝取。水牛乳中不飽和脂肪酸ω-6與ω-3的比值為3.08，更有利于機(jī)體的脂肪酸代謝[17]。

圖1 不同乳源中、長鏈脂肪酸含量比較[18]

1.3 礦物質(zhì)

水牛乳中的礦物質(zhì)元素豐富。與人乳和奶牛乳相比，水牛乳中鈣、磷、鉀、氯和錳的含量較高，硒的含量高于奶牛乳而低于人乳。水牛乳中的磷含量是人乳的7倍左右，鈣含量為奶牛乳的1.5倍，是人乳的5倍，且水牛乳中的磷酸鈣能與具有對(duì)鈣、磷有富集結(jié)合作用的磷酸殘基結(jié)合，形成更利于機(jī)體吸收的酪蛋白酸鈣[19]。因此，水牛乳是補(bǔ)充機(jī)體所需多種礦物質(zhì)元素的一種有效途徑，也是一種較好的補(bǔ)鈣食品。

1.4 維生素

水牛乳中的維生素種類較多且含量極為豐富，其中維生素A（2 8.7～3 0.7μg/g）、維生素B1（3 8.7～5 3.0μg/g）、維生素B12（0.67～3.17μg/100g）、維生素E（23.8～26.6μg/g）、維生素D（0.03μg/g）、煙酸（0.87～1.67μg/g）的含量均高于牛乳[20]。需要特別說明的是，水牛乳因含有較高的脂肪，能更好地促進(jìn)人體對(duì)脂溶性維生素A、維生素D、維生素E的吸收[21]，因此，水牛乳是人類補(bǔ)充天然維生素的良好來源。

2 水牛乳的功能特性

2.1 增強(qiáng)免疫力

水牛乳不但營養(yǎng)豐富，而且具有良好的食用安全性。其乳中含有很多珍稀的生物活性成分，如免疫球蛋白、生長因子、抗炎因子、生物活性肽、乳鐵蛋白等[22]。水牛在產(chǎn)犢后3h內(nèi)，其初乳中的免疫球蛋白G（lgG）、免疫球蛋白A（lgA）、類胰島素生長因子（IGF-1）含量分別是78.22g/L、8.83g/L、1 099.787μg/L，是常乳中含量的41.83、12.44、3.07倍[23]。Saksena等從水牛乳低聚糖中分離得到一種新型戊糖，其結(jié)構(gòu)為：GlcNAcβ（1→3）Galβ（1→4）GlcNacβ（1→3）Galβ（1→4）Glc，這種分子糖具有免疫刺激活性，可提高非特異性免疫應(yīng)答反應(yīng)的2倍以及特異性免疫應(yīng)答反應(yīng)的2～6倍[24]。羅曾玲等[25]對(duì)水牛乳中過敏原進(jìn)行純化，李欣等[26]對(duì)水牛乳中β-乳球蛋白過敏原進(jìn)行表位定位，制備出了免疫球蛋白抗體。

2.2 抗氧化

水牛乳、人乳中均含有維生素C和維生素E，其中維生素C能促進(jìn)膠原蛋白合成，使皮膚光滑有彈性，維生素E可阻止體內(nèi)不飽和脂肪酸氧化，延緩皮膚衰老。水牛乳中的表皮生長因子（EGF）具有快速修補(bǔ)老化皮膚細(xì)胞，提高自我修復(fù)的能力。水牛乳乳清蛋白中的乳白蛋白、乳鐵蛋白含有胱氨酸殘基，能通過消化道和血流進(jìn)入細(xì)胞膜還原成兩個(gè)半胱氨酸，合成谷胱甘肽，可調(diào)節(jié)細(xì)胞和組織谷胱甘肽水平，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力。與奶牛乳相比，水牛乳中的維生素C、維生素E和EGF的含量均較高[27]。水牛乳及其制品具有清除自由基的作用，用益生菌水牛酸奶飼喂大鼠，發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞、肝臟、結(jié)腸中的超氧化物歧化酶(SOD)的活性高于未飲用組大鼠，說明益生菌水牛酸奶能提高大鼠的抗氧化能力[28]。李玲等的研究顯示，水牛乳多肽可以明顯降低D-半乳糖致衰老模型小鼠臟器和血清中的丙二醛（MDA）含量，提高血清、全腦和心臟中超氧化物歧化酶（SOD）含量，說明水牛乳多肽具有抗氧化作用[29]。

2.3 降膽固醇

Clare等的研究顯示，水牛乳中的κ-酪蛋白112-116片段（Lys-Asn-GlnAsp-Lys）具有抗血栓肽的作用[30]。潘健存等對(duì)水牛初乳中的免疫活性物質(zhì)及其降糖作用進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水牛初乳能增強(qiáng)機(jī)體的免疫力，并有一定的降血糖和降血脂作用[31]。中鏈脂肪酸能夠同時(shí)作用于具有調(diào)節(jié)肝臟中膽固醇合成和分解有關(guān)的兩個(gè)限速酶“膽固醇7α羥化酶”和“羥甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶”，而水牛乳中的中鏈脂肪酸含量高于牛乳和人乳，因此與飲用牛乳相比，老年人飲用水牛乳能顯著降低膽固醇、預(yù)防心腦血管疾病和老年性疾病[32,33]。

2.4 消炎抗癌

Colarow等從水牛乳中分離得到的神經(jīng)苷節(jié)脂的GM1片段，能特異性結(jié)合霍亂毒素亞單位B，有抗炎作用[34]。Bajaj等研究表明，用胃蛋白酶水解水牛乳中的αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白得到的陽離子肽具有抗菌活性[35]。王土長等[36]將生鮮水牛免疫乳提取物中的IgG加入接種有霍亂弧菌和傷寒桿菌的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)其具有很強(qiáng)的抗菌作用，具有作為抗菌藥品的開發(fā)前景。研究還發(fā)現(xiàn)，水牛乳具有抗癌消炎等生理功能。因?yàn)樗Ｈ橹泻性S多如鈣、維生素、酪蛋白、丁酸和共軛亞油酸等聯(lián)合抗癌物質(zhì)，加上奶中的寡聚糖等多種成分能夠抑制腫瘤的生長。有報(bào)道顯示，用水牛乳飼喂由1,2-二甲基肼（DMH）所致的腸癌模型大鼠，發(fā)現(xiàn)腫瘤患病率低于未飲用組的大鼠[37]。同樣有報(bào)道指出，與對(duì)照組相比，飼喂水牛乳的大鼠患腫瘤數(shù)減少60%，腸窩異常病灶減少62.5%，提示水牛奶可以抑制腫瘤的發(fā)生，降低結(jié)腸癌的非典型增生病變[38]。

3 總結(jié)與展望

近年來，隨著人們對(duì)水牛乳營養(yǎng)價(jià)值認(rèn)識(shí)的深入，作為一種高級(jí)營養(yǎng)品，水牛乳正逐漸成為乳品界的消費(fèi)“新勢力”。但在研究水牛乳營養(yǎng)、功能特性以及營養(yǎng)強(qiáng)化方面，與意大利、印度等國相比，我國仍有一定的差距，需不斷加大對(duì)水牛產(chǎn)業(yè)的投入力度，拓寬水牛乳深加工渠道，以提高水牛乳及其制品的市場競爭力。此外，因水牛耐粗飼、耐濕熱，適合南方養(yǎng)殖，因此，水牛及水牛乳業(yè)已成為了南方地區(qū)的特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。這對(duì)化解我國“北重南輕”的奶源格局具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。水牛奶已然成為了南方居民家門口的奶瓶子。且與牛乳相比，水牛乳的營養(yǎng)價(jià)值和功能特性均較高，過敏源性低，與人乳更接近，可作為牛乳過敏人群的乳代替品，也更適合嬰幼兒、老年人以及乳糖不耐癥者等特殊人群補(bǔ)充營養(yǎng)的主要來源。因此，水牛乳具有良好的開發(fā)和應(yīng)用前景。