牛乳脂肪球膜組分分離鑒定及其功能性研究進展

王 聰，費 旭，王秀英，劉曉軍

（1.大連工業(yè)大學(xué)實驗儀器中心，遼寧 大連 116034；2.北京科拓恒通生物技術(shù)股份有限公司，北京 101400）

乳中的乳脂肪由乳腺細(xì)胞分泌，以直徑0.2～15 μm的脂肪球形式存在，脂肪球外面被一層膜包裹，這層膜即乳脂肪球膜（milk fat globule membrane，MFGM）[1-2]。牛乳中MFGM含量存在較大差異，相對集中的報道顯示脂肪球中MFGM質(zhì)量分?jǐn)?shù)約2%～6%[3]。近年來，關(guān)于MFGM的相關(guān)研究逐漸增加，MFGM在食品領(lǐng)域的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注[4]。

MFGM具有厚度為10～50 nm的3 層結(jié)構(gòu)，是由蛋白質(zhì)（含糖蛋白）、酶、中性脂質(zhì)和極性脂質(zhì)（含磷脂）組成的復(fù)雜混合物[5]，其中內(nèi)膜為單層膜，由來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)和極性脂質(zhì)組成；外膜為雙層膜，由蛋白質(zhì)和極性脂質(zhì)組成[6]。另外，在脂肪球分泌過程中，部分細(xì)胞質(zhì)在分泌過程中可能殘留于內(nèi)膜和外膜之間。MFGM具有乳化特性，使乳脂肪球分散在乳中形成乳濁液[7-8]。

不同哺乳動物的MFGM特性會有所差異。MFGM的成分受牛的品種、泌乳期、泌乳季節(jié)、飼料等因素的影響，各組分含量也存在一定差異。牛乳的均質(zhì)工藝、加工過程等對脂肪球膜蛋白的含量也有一定影響[9]。MFGM成分具有多種生物活性，例如抗膽固醇作用、抑制癌細(xì)胞生長和殺菌活性[10-11]，并且在提高新生兒的免疫功能、神經(jīng)系統(tǒng)功能和營養(yǎng)功能中具有重要作用[12]。

基于此，本綜述介紹MFGM的分離制備技術(shù)、結(jié)構(gòu)、組分鑒定分析、生理活性及其應(yīng)用特性的研究進展，以期為MFGM的應(yīng)用提供參考。

1 乳脂肪球膜的分離制備

MFGM可以從新鮮牛乳、奶油、酪乳、黃油乳清等中進行不同程度的分離制備。其中影響MFGM得率的主要因素有3 個：原料乳種類等生物因素、溫度等物理因素和鹽離子等化學(xué)因素[13]。研究表明，熱處理溫度對乳中MFGM的完整性和穩(wěn)定性有顯著影響，當(dāng)牛乳超過60 ℃時，MFGM中蛋白質(zhì)可能發(fā)生變性，同時可能與乳清蛋白發(fā)生結(jié)合[14]；凍結(jié)和解凍也會導(dǎo)致乳脂肪球不穩(wěn)定，對MFGM結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成嚴(yán)重?fù)p害；分離過程中快速通入空氣也會影響MFGM的穩(wěn)定性。此外，所使用的原料種類、原料處理以及分離的方法均會影響MFGM的組成，并影響其理化性質(zhì)[15]。因此，深入研究優(yōu)化MFGM分離方法，避免以上因素帶來的不利影響具有重要意義。

以新鮮牛乳為原料制備MFGM的報道較多，主要工藝分為脫脂、奶油清洗、MFGM釋放、收集、干燥等工序[16]。首先將乳分離得到奶油和脫脂乳；再用3～5 倍體積的水或者鹽溶液洗滌奶油2～3 次[17]，去除奶油中的酪蛋白和乳清蛋白；將洗滌后的奶油冷卻至10 ℃后進行離心，促進脂肪相與水相分離；使用濾布過濾得到酪乳和黃油顆粒，將黃油顆粒在40～60 ℃下融化后進行離心，收集上層黃油和下層黃油乳清，將黃油乳清和酪乳混合，即獲得MFGM懸浮液。MFGM懸浮液經(jīng)酸化、鹽析或超速離心除去殘余脂類，最后干燥得到MFGM[18]。

當(dāng)原料中的脂肪球膜含量較高時，適宜用作工業(yè)化提取脂肪球膜的原料。有研究報道了以酪乳粉為原材料制備MFGM，主要分為酪乳粉溶解、洗滌、離心分離、干燥等工序制備得到[19]。但是，酪乳中酪蛋白膠粒與脂肪球膜蛋白的形狀相似性，干擾了MFGM的分離。也有研究報道，檸檬酸鈉可以影響MFGM的分離，在酪乳中加入2%～5%的檸檬酸鈉，酪蛋白微粒將解離成較小的顆粒，進而通過離心就可以將脂肪球膜沉淀出來[20]；酪乳添加檸檬酸鹽處理后經(jīng)0.1 μm濾膜過濾，可制備脂肪球膜濃縮物，這種濃縮物約含60%蛋白和35%的脂類[21]，而在這些蛋白質(zhì)組分中脂肪球膜蛋白、乳清蛋白、其他蛋白分別占70%、24%、6%。向酪乳中添加凝乳酶可促進凝乳，此外有研究[22]調(diào)節(jié)酪乳pH值至4.6，然后去除酪蛋白，使用0.2 μm濾膜對酪乳進行微濾處理，進而從酪乳中提取脂肪球膜。微濾工藝條件的優(yōu)化、酪乳的初始組成特性等均會影響MFGM的分離效果，相關(guān)工藝有待進一步研究。

根據(jù)相似相容原理，可以使用有機溶劑溶解萃取脂肪球膜脂類成分，但相應(yīng)產(chǎn)品中的溶劑殘留可能帶來食品安全風(fēng)險。超臨界二氧化碳流體萃取法相對于傳統(tǒng)的溶劑萃取法具有更多的優(yōu)勢。用超臨界二氧化碳流體萃取工藝處理微濾得到的濃縮物，去除其中的非極性脂類物質(zhì)，將獲得較高濃度的脂肪球膜蛋白，但這種方法不能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)和磷脂分開[23]。綜上，乳中分離MFGM的主要流程如圖1所示。

圖1 從牛乳中分離MFGM及其主要組分的工藝流程Fig.1 Flow chart for the separation of MFGM and its major components from milk

在乳品工業(yè)中，通常選擇酪乳或黃油乳清制備MFGM。在MFGM制備方面，除了采用鹽溶液等物理分離方法外，也可以選用滲濾裝置去除乳中的乳清蛋白和酪蛋白[24-25]。工業(yè)上通常采用兩步法制備MFGM，即先使用凝乳酶或酸法凝結(jié)酪蛋白[26]，通過微濾去除酪蛋白；在隨后的滲濾過程中，通過添加反滲透水的方式來維持進料量的穩(wěn)定?；蚶迷诶胰榧尤霗幟仕徕c后微濾除去酪蛋白，再通過高速離心的方法獲得。

2 乳脂肪球膜的結(jié)構(gòu)模型

MFGM由內(nèi)部脂質(zhì)單層和外部脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，主要含有蛋白質(zhì)（如糖蛋白和酶）、中性脂、極性脂質(zhì)等成分。牛乳中的脂肪球形成于整個乳腺上皮細(xì)胞，隨著它們向頂端細(xì)胞膜移動而增大，并被擠進肺泡腔，在擠壓過程中，小球被細(xì)胞膜的一部分包裹，形成乳脂肪球和MFGM[27]。

近年來，MFGM的結(jié)構(gòu)研究取得了一定的進展[28-29]。天然狀態(tài)下，乳脂肪以分散的形式存在[30]，乳脂肪球外部有3 層膜，主要含有甘油磷脂、鞘磷脂、鞘糖脂、中性脂質(zhì)、糖蛋白、酶及微量RNA等組分。此外，一些學(xué)者提出了MFGM結(jié)構(gòu)模型（圖2）[10,31-32]。

圖2 MFGM結(jié)構(gòu)示意圖[10,31-32]Fig.2 Schematic diagram of the structure of MFGM[10,31-32]

目前MFGM的結(jié)構(gòu)主要有兩種模型。一種模型是學(xué)界廣泛接受的流體鑲嵌模型。MFGM大部分來源于分泌細(xì)胞的頂端質(zhì)膜，以磷脂雙分子層作為膜的骨架，處于流體狀態(tài)；外周膜蛋白部分嵌入或松散地附著在雙層膜上；跨膜蛋白通過脂質(zhì)雙分子層延伸；糖脂和糖蛋白的碳水化合物分子向外定向，而膽固醇存在于極性脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)中[33]。另外一種模型是為剛性脂質(zhì)核模型，該模型具有剛性的脂質(zhì)，周圍環(huán)繞著更多由甘油磷脂和糖蛋白組成的液體脂質(zhì)。MFGM由極性脂質(zhì)、膽固醇、蛋白質(zhì)、糖蛋白、神經(jīng)節(jié)苷脂和酶組成。利用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfatepolyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）對牛MFGM中的蛋白質(zhì)進行分析，結(jié)果表明MFGM含有多種多肽[34]。MFGM中的脂質(zhì)主要為極性脂質(zhì)，如PS、磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）、PC、PE和SM等。飽和脂肪酸含量高的糖磷脂對MFGM的流動性具有重要影響。SM含有鞘氨?；ㄟ^酰胺鍵與脂肪酸分子結(jié)合，與磷酸膽堿或磷酸乙醇胺的一個極性頭部基團酯化。SM主要含有飽和脂肪酸，因此SM具有較高的熔點。MFGM極性脂質(zhì)分布不對稱，PC和SM主要分布在膜的外層，PE、PS和PI集中在膜內(nèi)表面[34-35]。

3 乳脂肪球膜的組成鑒定分析

MFGM成分復(fù)雜，由于原料種類、分離純化以及分析方法不同，所以文獻中MFGM的組成也存在較大差異[36]，同時，泌乳階段、季節(jié)、飼料及脂肪球大小等因素也會影響MFGM的含量和組成[37]。MFGM中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、多糖組分等的分子種類報道較多，但彼此之間差異較大。其中脂肪球膜占脂肪球總質(zhì)量的2%～6%，由蛋白質(zhì)、磷脂、甘油三酯、膽固醇和其他微量成分組成，蛋白質(zhì)和磷脂約占脂肪球膜干質(zhì)量的90%[38]。

3.1 蛋白質(zhì)組成分析

從目前的報道情況來看，牛乳MFGM中蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為25%～30%。由于MFGM的分離制備條件及分析方法不同等原因，工業(yè)化MFGM粉產(chǎn)品中蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高達(dá)到60%左右。同時，不同研究中所報道的MFGM中蛋白質(zhì)種類的數(shù)量也存在差異。蘆晶等[39]使用納升液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS）進行蛋白質(zhì)組學(xué)測定，在牛乳中鑒定出169 種乳脂肪球膜蛋白質(zhì)。另外，該課題組分別從人乳、牛乳、山羊乳和牦牛乳等4 種原料中鑒定得到312、554、175、143 種乳脂肪球膜蛋白質(zhì)組分。Le等[40]采用SDS-PAGE結(jié)合LC-MS/MS從牛乳來源的MFGM中鑒定出225 種蛋白質(zhì)。

Affolter等采用LC-MS/MS結(jié)合鳥槍法分別在濃縮乳清蛋白和濃縮酪乳蛋白中鑒定出了244 種和133 種乳脂肪球膜蛋白[41]。不同來源乳中MFGM的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為25%～70%[42]，乳脂肪球膜蛋白僅占牛奶總蛋白的1%～4%[43]，F(xiàn)ong等[44]采用質(zhì)譜等分析方法表征了從MFGM分離的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，乳脂肪球膜蛋白質(zhì)主要有黃嘌呤脫氫酶/氧化酶（xanthine dehydrogenase/oxidase，XDH/XO）、BTN、脂肪酸結(jié)合蛋白（fatty acid-binding protein，F(xiàn)ABP）、血小板糖蛋白4（platelet glycoprotein 4，GP4/CD36）、黏蛋白I（mucin I，MUC1）和高碘酸希夫（lactadherin，PAS）6/7（表1）。次要蛋白質(zhì)有多聚免疫球蛋白受體蛋白、凝聚素、載脂蛋白E、載脂蛋白A1、乳過氧化物酶、免疫球蛋白重鏈、71 kDa熱休克同源蛋白和肽基脯氨酰異構(gòu)酶A、肌動蛋白、FABP、分化簇26和MUC等。現(xiàn)有分析技術(shù)可以檢測出有500多種乳脂肪球膜蛋白[45-46]。這些蛋白質(zhì)作為外周蛋白松散的吸附在MFGM上，發(fā)揮著重要的生物學(xué)作用[47]。MFGM及其組分的定性定量方法如圖3所示。

圖3 MFGM及其組分的定性定量方法Fig.3 Qualitative and quantitative methods for MFGM and its components

表1 乳脂肪球膜蛋白的組成[48-49]Table 1 Composition of proteins in MFGM[48-49]

乳脂肪球膜蛋白在膜上是非對稱排列（圖4）。FABP對甘油三酯具有高度的親和性，位于內(nèi)部的極性脂單分子層。XDH/XO暴露在單分子層的內(nèi)表面，與BTN和脂肪結(jié)合蛋白緊密相連，BTN是MFGM外層的一種跨膜蛋白。另外，這些蛋白質(zhì)以錨狀物的形態(tài)形成超分子復(fù)合物，在膜的外部和內(nèi)部相互連接。連同F(xiàn)ABP和XDH/XO在內(nèi)，BTN在維持MFGM穩(wěn)定性方面具有重要的作用。其他蛋白質(zhì)，如PAS 6/7位于膜的外圍；一些乳脂肪球膜蛋白，如高度糖基化蛋白MUC1，則均勻地分布在外層膜表面[50]。

圖4 乳脂肪球膜蛋白排列結(jié)構(gòu)示意圖Fig.4 Schematic diagram for the arrangement of proteins in MFGM

3.2 脂肪組成分析

MFGM中的主要脂類物質(zhì)為極性脂和中性脂。其中的主要極性脂主要分為5 類[51]：PC（19.2%～37.3%）、PE（19.8%～42%）、SM（18%～34.1%）、PI（0.6%～13.6%）和PS（1.9%～16%），其中PC和SM主要位于細(xì)胞膜外層，PE、PI和PS集中在磷脂雙分子層內(nèi)部。也有研究報道了分離制備的MFGM脂類的組成（表2），中性脂包含甘油三酯、甘油二酯、單甘油酯、膽固醇和其他酯類物質(zhì)，其中甘油三酯是中性脂的主要部分（占總脂的62%）。中性脂在MFGM中的含量有多種報道（56%～80%），其含量很大程度上取決于分離MFGM時使用的分離方法[52]。MFGM中的脂質(zhì)還有少量的葡糖苷酰鞘氨醇和乳糖?；拾贝?、極少量的溶血PE和溶血卵磷脂。也有研究表明，洗滌過程和離心過程等加工環(huán)節(jié)都可能使MFGM上SM和外圍結(jié)合松散的蛋白質(zhì)有所損失[53-54]。

表2 乳脂肪球膜脂質(zhì)的組成[54]Table 2 Composition of lipids in MFGM[54]

有研究報道，牛乳中大約60%的磷脂與脂肪球相結(jié)合，其余40%磷脂分布于脂肪球膜上，含量豐富的磷脂主要有兩性離子形式的PC、卵磷脂、PE和SM[55]，而陰離子形式的PS和PI含量較低。脂肪球膜中的磷脂含有大量長鏈脂肪酸（C16、C18及C23等），而中鏈和短鏈脂肪酸含量較低。脂肪球膜中也存在兩種中性鞘糖脂，即約35%的葡萄糖神經(jīng)酰胺和65%的乳糖神經(jīng)酰胺[56]。

3.3 糖類組成分析

MFGM中的糖類主要與蛋白或脂質(zhì)結(jié)合在一起，以糖蛋白或糖脂的形式存在。糖脂可分為中性糖脂和酸性糖脂（神經(jīng)節(jié)苷脂）。神經(jīng)酰胺是通過酰胺鍵連接到脂肪酸的鞘氨醇。中性糖脂由一個或多個連接到脂質(zhì)部分中神經(jīng)酰胺的碳水化合物殘基組成，包括半乳糖基神經(jīng)酰胺、葡萄糖神經(jīng)酰胺和乳糖神經(jīng)酰胺等；酸性糖脂由神經(jīng)酰胺通過糖苷鍵與至少一個唾液酸和各種其他殘基連接的寡糖組成。糖蛋白包括MUC、BTN、脂肪酸轉(zhuǎn)運蛋白（CD36）、乳凝集素PAS 6（52 kDa）和PAS 7（47 kDa）等[57]。

關(guān)于MFGM中多糖含量的相關(guān)文獻報道較少且差異較大。姬曉曦等[58]采用苯酚-硫酸法測定牦牛MFGM中多糖含量約為0.1 mg/g，牛乳、駱駝乳、水牛乳、牦牛乳、山羊乳的MFGM中多糖含量與哺乳動物的品種、分離和分析方法等多個方面相關(guān)。

4 乳脂肪球膜的生理功能特性

MFGM中的功效組分多種多樣，例如Reinhardt等[59]發(fā)現(xiàn)乳脂肪球膜蛋白中，有23%參與了膜/蛋白質(zhì)運輸；11%參與脂肪的轉(zhuǎn)運或代謝；7%參與了蛋白質(zhì)的合成、結(jié)合或折疊；9%載體蛋白、4%免疫蛋白和2%的β-和κ-酪蛋白；剩余21%蛋白的功能未知。這些功能性的發(fā)揮主要來自于MFGM中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類組分（圖5）[53-54,59]。MFGM中存在的許多蛋白質(zhì)據(jù)報道具有生理功能，如丁基嗜酸蛋白可以抑制多發(fā)性硬化癥、XO是一種殺菌劑、FABP可以抑制細(xì)胞生長、倍他格魯尿酸酶抑制劑可以抑制結(jié)腸癌。根據(jù)目前研究報道，MFGM的主要活性包括免疫調(diào)節(jié)活性、抗腸道炎癥活性、抗癌活性、促進細(xì)胞生長及分化活性等。

圖5 MFGM組分的功能性[53-54,59]Fig.5 Functional properties of MFGM components[53-54,59]

4.1 免疫調(diào)節(jié)活性

MFGM中的許多成分已被證明有多種營養(yǎng)價值。BTN對人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病有積極影響，BTN與在自閉癥兒童血清中檢測出的抗體具有序列同源性，可以參與自閉癥的免疫調(diào)節(jié)，正向調(diào)節(jié)自身免疫性腦脊髓炎，影響自閉癥的發(fā)病機理。也有研究表明，與食用脫脂乳粉的嬰兒相比，以MFGM作為輔食會調(diào)節(jié)營養(yǎng)不良嬰兒的代謝異常，從而改善代謝調(diào)節(jié)，增強免疫力[60]。

4.2 抗腸道炎癥活性

有研究表明，與母乳喂養(yǎng)的嬰兒相比，配方乳粉喂養(yǎng)的嬰兒在出生后患急性中耳炎、胃腸道感染和呼吸道感染的概率更高，造成這種現(xiàn)象的原因可能與配方乳粉中缺乏MFGM有關(guān)[61]；添加MFGM的配方奶粉有助于降低嬰兒急性中耳炎的患病率和退燒藥使用率，并對肺炎球菌疫苗的體液反應(yīng)具有免疫調(diào)節(jié)作用。在另一則報道中，嬰兒配方奶粉中添加MFGM可通過促進腸道增殖和分化，提高緊密連接蛋白含量，促進腸黏膜屏障成熟；此外，與喂養(yǎng)配方奶粉相比，添加MFGM的大鼠腸道菌群組成與母乳喂養(yǎng)大鼠的腸道菌群組成更接近。在嬰幼兒配方奶粉中添加MFGM可恢復(fù)嬰幼兒腸道發(fā)育，在嬰幼兒配方奶粉中添加MFGM能更好地模擬母乳[62]。

近年來，針對乳凝集素對胃腸道保護作用的研究成為熱點，乳凝集素可以與各種輪狀病毒特異性結(jié)合，抑制其復(fù)制，減少腸上皮細(xì)胞的凋亡從而預(yù)防輪狀病毒感染而引發(fā)胃腸炎。在墨西哥的一項嬰兒研究顯示，母乳中乳凝集素的含量與嬰兒輪狀病毒的感染呈負(fù)相關(guān)。此外，MFGM中的糖蛋白、丁糖苷、乳黏連素和黏液部分在體外具有抗病毒作用，而低聚糖可抑制多種細(xì)菌與黏膜的結(jié)合[63]，MUC也被證明可以減少小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌在腸黏膜上的黏附。

4.3 抗癌活性

在牛、山羊、水牛、牦牛和駱駝5 種動物的乳汁中，山羊乳和水牛乳MFGM在誘導(dǎo)凋亡和降低HT-29細(xì)胞活性方面表現(xiàn)出更好的作用[64]。MFGM中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)成分對結(jié)腸癌、乳腺癌等癌癥有一定抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)MFGM中的FABP在極低的濃度下就可以在體外抑制乳腺癌細(xì)胞的生長[65]；神經(jīng)鞘磷脂可以通過神經(jīng)酰胺、鞘氨醇和結(jié)腸癌細(xì)胞的代謝產(chǎn)物誘導(dǎo)癌細(xì)胞停止生長、分化和凋亡，可以有效抑制早期和晚期結(jié)腸癌；在人乳腺癌細(xì)胞中，乳凝集素的表達(dá)會降低癌細(xì)胞的存活率。因此，MFGM可以作為一種營養(yǎng)補充劑來抑制癌細(xì)胞的生長[63]。

4.4 促進細(xì)胞生長及分化活性

乳凝集素可以對上皮細(xì)胞的生長提供支持，分離純化后的乳脂肪球膜蛋白可以通過上調(diào)蛋白激酶B和mTOR蛋白激酶的表達(dá)來有效促進細(xì)胞生長并抑制C2C12細(xì)胞的凋亡[66]。MFGM對嬰兒的疾病預(yù)防和生長發(fā)育可以起到積極作用。研究證明，在嬰兒的飲食中添加MFGM具有一定的預(yù)防腹瀉作用；對于學(xué)齡前兒童而言，飲食中增加MFGM可以改善其語言能力。對于早產(chǎn)嬰兒，喂食添加SM強化乳會改善因母乳不足而造成的神經(jīng)發(fā)育缺陷[67]。飲食中的MFGM和乳鐵蛋白一起使用不僅更接近母乳的生物活性成分，而且有益于嬰兒的認(rèn)知發(fā)育以及消化、呼吸系統(tǒng)的健康[68]。

4.5 其他

近年來，MFGM的成分已被證明具有多種健康益處。MFGM中含有大量活性蛋白及極性脂質(zhì)，與普通植物油有明顯不同。這些活性蛋白對特定疾病狀態(tài)人群有益。同時乳蛋白與豆類蛋白相比較更易消化。無標(biāo)記蛋白質(zhì)組學(xué)的基因本體-生物過程注視分析和京都基因與基因組百科全書通路富集分析結(jié)果表明，牦牛和奶牛MFGM差異蛋白參與糖脂代謝、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化活性、抗癌、神經(jīng)調(diào)節(jié)、抗細(xì)菌和病毒黏附等功能[69]。差異蛋白和蛋白質(zhì)相關(guān)基因預(yù)測結(jié)果均表明牦牛和牛乳脂肪球膜蛋白具有調(diào)節(jié)糖脂代謝的生物學(xué)功能，體外實驗證實牦牛和牛乳脂肪球膜蛋白能減少HepG2細(xì)胞的脂質(zhì)積累，增加葡萄糖攝取。牦牛和牛的乳脂肪球膜蛋白分別具有較高的降脂能力和增加葡萄糖攝取的能力，這分別與牦牛和牛不同的葡萄糖和脂類代謝相關(guān)的乳脂肪球膜蛋白有關(guān)[70]。乳脂肪球膜蛋白已顯示出抗病毒活性并降低了腹瀉發(fā)病率。

5 乳脂肪球膜的理化特性

5.1 乳化特性

MFGM及其各組分都具有兩親性，是優(yōu)良的乳化劑。研究表明，與使用乳脂肪球膜脂質(zhì)制備的乳狀液相比，用MFGM和乳脂肪球膜蛋白制備的乳狀液黏度較低，具有更小的液滴尺寸[71]。熱處理結(jié)果表明，用MFGM制備的乳液在35～85 ℃下穩(wěn)定，而用乳脂肪球膜蛋白制備的乳液在溫度高于65 ℃時變得不穩(wěn)定，兩者的乳化性能不同[71]。

MFGM的乳化性能與其組成有關(guān)，這與制備乳化液選擇的原料和MFGM分離方法關(guān)系密切。研究發(fā)現(xiàn)，通過比較不同乳狀液的粒徑分布、黏度、穩(wěn)定性等特性，發(fā)現(xiàn)從重組酪乳中通過微濾分離出的富含MFGM的材料具有更好的乳化性能[72]。MFGM乳化特性的發(fā)現(xiàn)對食品工業(yè)也有很大幫助。β-胡蘿卜素在水相中的生物利用度和吸收性較差，在食品工業(yè)中的應(yīng)用收到了極大限制。MFGM可以作為乳化劑與β-胡蘿卜素形成乳狀液，改善β-胡蘿卜素在水中的分散性和穩(wěn)定性差的問題，從而其提高生物利用度[73]。

5.2 起泡特性和持水特性

由于MFGM和乳脂肪球膜蛋白具有乳化特性，在攪打奶油中添加適量的MFGM和乳脂肪球膜蛋白會使其覆蓋脂肪滴而形成聚集的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而包裹住攪打過程中摻入的空氣，增加了起泡率。在一定時間范圍內(nèi)，攪打時間和起泡率之間呈正相關(guān)。有研究表明，超聲波處理對乳脂肪球膜蛋白的起泡性影響很大。在低功率條件下處理，乳脂肪球膜蛋白的起泡性呈下降趨勢，但起泡穩(wěn)定性有所提高；在較高超聲功率條件下處理時，乳脂肪球膜蛋白的起泡性和泡沫穩(wěn)定性均得到一定程度的改善，在300 W條件下效果最佳。另有研究發(fā)現(xiàn)，MFGM以其較高的持水能力，可以抑制面包芯中水分的損失遷移，從而改善面包老化變硬的問題，也可以作為面包改良劑，增加面包的營養(yǎng)價值，提高面包的品質(zhì)。

6 結(jié)語

目前少有MFGM在乳制品行業(yè)的應(yīng)用。因此，為了理解乳脂肪球的物理、化學(xué)和營養(yǎng)特性，針對MFGM各成分的特性研究具有重要意義。MFGM可以被添加到食品中，開發(fā)新型營養(yǎng)健康食品[74-75]。例如，添加牛MFGM的嬰兒配方奶粉在促進神經(jīng)發(fā)育和抗感染方面顯示出非常理想的效果。MFGM中的鞘脂類物質(zhì)不僅可以治療和改善心血管疾病，還參與了動脈粥樣硬化和胰島素耐藥性的發(fā)炎過程。因此可以推斷，通過添加MFGM增加食品中鞘脂類物質(zhì)的含量，相關(guān)產(chǎn)品可能具有改善代謝綜合征的潛力。此外，MFGM的添加也可能有助于運動障礙綜合征的改善。

目前，關(guān)于MFGM成分的結(jié)構(gòu)及功能性的研究報道仍然有限，隨著MFGM研究的逐步深入，MFGM在食品中的應(yīng)用研究也將越來越廣泛。