牦牛乳渣的營(yíng)養(yǎng)成分及其多肽抗氧化活性研究

摘要：牦牛乳渣中含有多種人體生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)和礦物質(zhì)。通過(guò)對(duì)3種不同海拔的牦牛乳渣中營(yíng)養(yǎng)成分和多肽的抗氧化活性進(jìn)行研究，結(jié)果表明，牦牛乳渣中的營(yíng)養(yǎng)成分主要包括蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分、維生素D3、維生素E、維生素A以及礦物質(zhì)元素Ca、Fe、P；香氣成分主要包括酸類(lèi)、烯烴類(lèi)、酮類(lèi)、醛類(lèi)、酚類(lèi)、醇類(lèi)、苯環(huán)及其他化合物；不同海拔的牦牛乳渣中所含有的營(yíng)養(yǎng)成分和揮發(fā)性成分存在一定程度的差異，這是牦牛的品種和養(yǎng)殖環(huán)境導(dǎo)致的。牦牛乳渣對(duì)羥基自由基、超氧化物和DPPH自由基具有明顯的清除效果，且當(dāng)牦牛乳渣經(jīng)過(guò)多肽酶解后，其抗氧化活性明顯增加。對(duì)牦牛乳渣多肽的研究有助于充分利用畜牧業(yè)資源，提高農(nóng)牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：牦牛乳渣；營(yíng)養(yǎng)成分；多肽；抗氧化活性

中圖分類(lèi)號(hào)：TS201.4""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""" 文章編號(hào)：1000-9973（2024）12-0175-04

Study on Nutrients and Antioxidant Activity of Polypeptides in Yak Milk Residues

CAO Lan1， ZHANG Meng2*

（1.Harbin Food Industry Institute Co.， Ltd.， Harbin 150025， China; 2.Harbin Xiangfang District

Center for Disease Control and Prevention， Harbin 150030， China）

Abstract： Yak milk residues contain a variety of nutrients and minerals， which are essential for the growth and development of the human body. The nutrients and antioxidant activity of polypeptides in yak milk residues at three different altitudes are studied， and the results show that the nutrients in yak milk residues mainly include protein， fat， moisture， ash， vitamin D3， vitamin E， vitamin A and mineral elements such as Ca， Fe and P; the aroma components mainly include acids， alkenes， ketones， aldehydes， phenols， alcohols， benzenoid and other compounds; the nutrients and volatile components in yak milk residues at different altitudes are different to some extent， which is caused by the species and breeding environment of yaks. Yak milk residues have obvious scavenging effect on hydroxyl free radicals， superoxide and DPPH free radicals， and the antioxidant activity significantly increases when yak milk residues are enzymatically hydrolyzed by polypeptides. The study on polypeptides in yak milk residues is helpful to make full use of animal husbandry resources and improve the economic benefits of agriculture and animal husbandry.

Key words： yak milk residue; nutrient; polypeptide; antioxidant activity

收稿日期：2024-07-02

作者簡(jiǎn)介：曹嵐（1977—），女，教授級(jí)高級(jí)工程師，研究方向：食品工程。

*通信作者：張猛（1983—），男，正高級(jí)工程師，研究方向：食品科學(xué)與工程。

牦牛是我國(guó)高原地區(qū)重要的牲畜，主要分布在青藏高原、川西高原和云貴高原等地。牦牛外形粗壯，毛色以黑、白、紅為主，毛長(zhǎng)而濃密，具有很強(qiáng)的抗寒能力［1-2］。牦牛在藏族、羌族等少數(shù)民族生活的高原地區(qū)具有重要的經(jīng)濟(jì)和文化價(jià)值［3-4］，它們主要被用作肉食、乳制品生產(chǎn)以及農(nóng)田耕作。牦牛肉是當(dāng)?shù)厝酥饕娜馐硜?lái)源，牦牛奶制品也是重要的飲食組成部分［5-6］。牦牛對(duì)高原惡劣的氣候條件有著強(qiáng)大的適應(yīng)能力，能夠在極端的低溫和缺氧環(huán)境下生存，這種適應(yīng)性使得牦牛成為高原地區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的重要資源［7］。

牦牛乳渣是從牦牛乳中提取的副產(chǎn)品，主要是在制作牦牛奶制品（如酥油、酥茶等）過(guò)程中產(chǎn)生的固體殘?jiān)?-9］，這些乳渣具有一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，盡管在一些現(xiàn)代的乳品生產(chǎn)過(guò)程中可能被視為副產(chǎn)品，但是在一些地區(qū)，牦牛乳渣仍然被用作食品原料［10］。牦牛乳渣中含有豐富的蛋白質(zhì)，是一種重要的營(yíng)養(yǎng)成分，蛋白質(zhì)對(duì)于人體的生長(zhǎng)、修復(fù)和維持組織結(jié)構(gòu)具有重要作用。乳渣中包含一定量的脂肪，這些脂肪中含有對(duì)人體有益的脂肪酸，如不飽和脂肪酸。牦牛乳渣中含有一些礦物質(zhì)，如鈣、磷和鉀等，這些礦物質(zhì)對(duì)于骨骼健康、神經(jīng)傳導(dǎo)和其他生理功能都是必需的。牦牛乳渣中也包含一些維生素，例如維生素A、維生素D等［10］。

牦牛乳渣多肽具有抗氧化作用，有助于清除體內(nèi)的自由基，減緩氧化反應(yīng)，對(duì)于預(yù)防氧化損傷、延緩衰老、維護(hù)細(xì)胞健康具有重要作用，對(duì)人體的保健具有積極意義?？寡趸钚耘c抗炎作用密切相關(guān)。牦牛乳渣多肽通過(guò)抑制氧化反應(yīng)引起的炎癥過(guò)程，對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生積極影響，提高機(jī)體的免疫功能。氧化應(yīng)激與多種慢性疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)，包括心血管疾病、癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾?。?1］。多肽的抗氧化活性有助于預(yù)防慢性病的發(fā)生，為健康管理提供新途徑［12］?？寡趸瘎┰谑称饭I(yè)中被廣泛應(yīng)用，可延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，改善食品的品質(zhì)和口感［13］，牦牛乳渣多肽具有良好的抗氧化性，能夠被開(kāi)發(fā)并用于食品工業(yè)，進(jìn)而增加食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

選擇3個(gè)不同海拔的牦牛乳渣，并將其標(biāo)記為A1、A2、B1、B2、C1、C2，具體牦牛乳渣信息見(jiàn)表1。

試驗(yàn)試劑包括硫酸鉀、甲醇、醋酸鈉、氫氧化鈉、硫酸亞鐵和無(wú)水硫酸銅。

1.2 試驗(yàn)儀器

分析天平、脂肪測(cè)定儀、紫外分光光度計(jì)、高效液相色譜儀、掃描熱量?jī)x、氨基酸分析儀、質(zhì)譜儀、離心機(jī)和干燥機(jī)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 不同海拔乳渣主要營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定

乳渣中的氨基酸含量的測(cè)定參照GB 5009.124—2016；食品中脂肪含量的測(cè)定參照GB 5009.6—2016；食品中水分含量的測(cè)定參照GB 5009.3—2016；食品中其他營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定參照GB 5009.82—2016（維生素D3）、GB 5009.87—2016（磷）、GB 5009.268—2016（鈣）。

1.3.2 不同海拔乳渣風(fēng)味成分的測(cè)定

采用GC-MS技術(shù)對(duì)牦牛乳渣中的揮發(fā)性成分進(jìn)行測(cè)定［14］。

1.3.3 不同海拔乳渣抗氧化活性的測(cè)定

牛乳渣中抗氧化活性的測(cè)定參考［15-17］中的方法。

2 結(jié)果與討論

2.1 3種不同海拔牦牛乳渣中營(yíng)養(yǎng)成分比較

由表2可知，牦牛乳渣中主要成分為蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分、維生素D3、維生素E、維生素A以及礦物質(zhì)元素Ca、Fe和P。隨著海拔的升高，牦牛乳渣中的蛋白質(zhì)、Fe、P、維生素D3、維生素E和維生素A的含量逐漸增加，而在3 500～4 000 m條件下養(yǎng)殖的牦牛產(chǎn)生的乳渣（B1）中脂肪含量高于2 500～2 800 m海拔條件牦牛乳渣（A1）和4 300 m海拔條件下牦牛乳渣（C1）；在2 500～2 800 m條件下養(yǎng)殖的牦牛產(chǎn)生的乳渣（A1）中Ca含量高于其他兩個(gè)海拔下養(yǎng)殖的牦牛產(chǎn)生的乳渣（B1和C1）。不同海拔條件下牦牛乳渣中所含營(yíng)養(yǎng)成分存在差異，這是不同地域牦牛的養(yǎng)殖條件和品種存在差異導(dǎo)致的。

2.2 3種不同海拔牦牛乳渣中揮發(fā)性成分比較

由表3可知，牦牛乳渣中包括酸類(lèi)、烯烴類(lèi)、酮類(lèi)、醛類(lèi)、酚類(lèi)、醇類(lèi)、苯環(huán)及其他化合物7類(lèi)。其中乳渣A1中含有酸類(lèi)化合物5.11%、乳渣B1中含有酸類(lèi)化合物11.58%、乳渣C1中含有酸類(lèi)化合物4.15%，乳渣B1中的酸類(lèi)化合物含量明顯高于乳渣A1和乳渣C1。乳渣A1（5.11%）和乳渣B1（7.02%）中的壬酸含量較高，而乳渣C1中的辛酸含量（3.68%）較高。乳渣C1中的烯烴類(lèi)含量為29.39%，乳渣A1中的烯烴類(lèi)含量為7.88%，乳渣B1中的烯烴類(lèi)含量為6.85%。乳渣A1中的檸檬烯含量相對(duì)較高，為5.02%，而乳渣B1中的D-檸檬烯含量相對(duì)較高，為6.32%。乳渣C1中的月桂烯含量相對(duì)較高，為23.12%。乳渣A1中含有酮類(lèi)化合物5.02%，乳渣B1中含有酮類(lèi)化合物3.84%，乳渣C1中含有酮類(lèi)化合物0.47%，乳渣A1和乳渣B1中的酮類(lèi)化合物含量明顯高于乳渣C1。乳渣A1中含有醛類(lèi)化合物65.57%，乳渣B1中含有醛類(lèi)化合物60.39%，乳渣C1中含有醛類(lèi)化合物40.62%。在醇類(lèi)化合物含量方面，乳渣C1含量為19.5%，乳渣B1含量為6.82%，乳渣A1含量為3.36%；乳渣C1相比乳渣B1和乳渣A1含有的醇類(lèi)化合物更高。

從總揮發(fā)性成分來(lái)看，3種不同海拔乳渣中揮發(fā)性成分的總化合物含量接近，但不同的揮發(fā)性成分存在差異，隨著海拔的升高，乳渣中的烯烴類(lèi)和醇類(lèi)含量增長(zhǎng)較明顯，香氣成分增加明顯，香氣更加濃郁。

2.3 牦牛乳渣多肽抗氧化活性研究

2.3.1 不同牦牛乳渣對(duì)羥基自由基清除率的影響

在所知的活性氧中，羥基自由基是目前所知的最具有活性的化學(xué)物質(zhì)之一，容易對(duì)蛋白質(zhì)、DNA和核酸等一些生物分子產(chǎn)生氧化作用，使得細(xì)胞損傷和衰老，一些研究結(jié)果表明，使用一些多肽類(lèi)物質(zhì)能夠明顯清除人體內(nèi)的羥基自由基［18］。

由圖1可知，不同海拔牦牛乳渣的羥基自由基清除率存在明顯差異，對(duì)比3種未經(jīng)過(guò)酶解且不同海拔的乳渣，B1（3 500～4 000 m未經(jīng)過(guò)酶解的牦牛乳渣）的羥基自由基清除率最高，為36%，A1（2 500～2 800 m未經(jīng)過(guò)酶解的牦牛乳渣）和C1（海拔大于4 300 m未經(jīng)過(guò)酶解的牦牛乳渣）的羥基自由基清除率偏低，且兩個(gè)海拔的牦牛乳渣羥基自由基清除率一致，均為35%；當(dāng)牦牛乳渣經(jīng)過(guò)水解后，羥基自由基清除率均得到一定程度的提升，C2（海拔大于4 300 m經(jīng)過(guò)多肽酶解的牦牛乳渣）經(jīng)過(guò)酶解后，羥基自由基清除率最高，相比酶解前的牦牛乳渣（C1），酶解后的牦牛乳渣羥基自由基清除率更高。

2.3.2 不同牦牛乳渣對(duì)超氧化物清除率的影響

由圖2可知，海拔2 500～2 800 m的牦牛乳渣和海拔3 500～4 000 m的牦牛乳渣在多肽酶解前后對(duì)超氧化物的清除率均存在明顯差異，A1在酶解前超氧化物清除率為38%，酶解后的牦牛乳渣超氧化物清除率為82%；B1在酶解前超氧化物清除率為65%，酶解后的牦牛乳渣超氧化物清除率為90%；海拔大于4 300 m的牦牛乳渣在酶解前后對(duì)超氧化物的清除率均較高，分別為92%和93%；通過(guò)多肽酶解后的牦牛乳渣超氧化物清除率均得到提升，而海拔2 500～2 800 m的牦牛乳渣和海拔3 500～4 000 m的牦牛乳渣對(duì)超氧化物的清除率提升較明顯；海拔大于4 300 m的牦牛乳渣在酶解前后對(duì)超氧化物的清除率均較高，所以經(jīng)過(guò)酶解后的牦牛乳渣對(duì)超氧化物的清除率提升并不明顯。

2.3.3 不同牦牛乳渣對(duì)DPPH自由基清除率的影響

由圖3可知，不同海拔牦牛乳渣對(duì)DPPH自由基的清除率存在一定程度的差異，酶解前牦牛乳渣A1、B1和C1對(duì)DPPH自由基的清除率分別為3%、12%和20%；酶解后牦牛乳渣A2、B2和C2對(duì)DPPH自由基的清除率分別為28%、21%和42%。未經(jīng)過(guò)酶解的3種不同海拔的牦牛乳渣A1、B1和C1中，C1乳渣對(duì)DPPH自由基的清除率大于B1和A1，即C1gt;B1gt;A1；經(jīng)過(guò)酶解后的牦牛乳渣對(duì)DPPH自由基的清除能力得到明顯提升，但仍然是高海拔的牦牛乳渣的DPPH自由基清除率較高，低海拔經(jīng)過(guò)酶解的牦牛乳渣對(duì)DPPH自由基的清除率偏低，但是A2gt;B2，這可能是由于酶解后A2乳渣中產(chǎn)生了更多能夠清除DPPH自由基的物質(zhì)。

3 小結(jié)

牦牛乳渣中含有多種營(yíng)養(yǎng)成分和礦物質(zhì)，是人體生長(zhǎng)發(fā)育所必需的成分。通過(guò)對(duì)牦牛乳渣中的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行研究，結(jié)果表明牦牛乳渣中含有蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分、維生素D3、維生素E、維生素A以及礦物質(zhì)元素Ca、Fe和P；香氣成分主要包括酸類(lèi)、烯烴類(lèi)、酮類(lèi)、醛類(lèi)、酚類(lèi)、醇類(lèi)、苯環(huán)及其他化合物7類(lèi)；不同海拔的牦牛乳渣中所含有的營(yíng)養(yǎng)成分和揮發(fā)性成分存在一定程度的差異，這是牦牛的品種和養(yǎng)殖環(huán)境導(dǎo)致的。

牦牛乳渣對(duì)羥基自由基、超氧化物和DPPH自由基的清除率較明顯，且經(jīng)過(guò)酶解后，牦牛乳渣的抗氧化活性得到明顯提升。

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