牦牛乳氨基酸和脂肪酸的含量研究

郭 憲，裴 杰，褚 敏，包鵬甲，趙生軍，閻 萍

(中國農業科學院蘭州畜牧與獸藥研究所，甘肅省牦牛繁育工程重點實驗室，甘肅蘭州 730050)

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牦牛乳氨基酸和脂肪酸的含量研究

郭 憲，裴 杰，褚 敏，包鵬甲，趙生軍，閻 萍

(中國農業科學院蘭州畜牧與獸藥研究所，甘肅省牦牛繁育工程重點實驗室，甘肅蘭州 730050)

[目的] 提高牦牛乳的開發利用價值以及牦牛乳產品的附加值。[方法] 對青海高原牦牛乳氨基酸、脂肪酸組分及其含量進行了測定。[結果]在牦牛乳中共檢測到16種氨基酸，其谷氨酸、異亮氨酸、酪氨酸和精氨酸含量相對較高，賴氨酸、甘氨酸、蛋氨酸和丙氨酸含量相對較低。牦牛初乳中總氨基酸含量(5.485%)顯著高于常乳。在牦牛初乳和常乳中均檢測到28種脂肪酸，其中飽和脂肪酸19種，不飽和脂肪酸9種。常乳中的油酸和硬脂酸含量顯著高于初乳。[結論]該研究可為牦牛乳的開發利用提供基礎數據與科學依據。

牦牛乳；氨基酸；脂肪酸

牦牛(Bosgrunniens)是以青藏高原為發源地的特產家畜和寶貴的畜牧資源，也是世界屋脊著名的景觀牛種。牦牛因其對高海拔地帶嚴寒、缺氧、缺草等惡劣自然條件的良好適應能力而成為高寒牧區最基本的生產生活資料，可提供肉、乳、毛、絨、皮革、役力和燃料等，在高寒牧區具有不可替代的生態、社會、經濟地位[1]。牦牛生活在海拔3 000 m以上的、無工業污染的高寒牧區，是一個較少或基本不進行補飼、全放牧、完全依靠天然草原攝取食物維持營養需要的放牧畜種，其乳汁是真正的無污染的綠色食品，是一種具有巨大的開發利用價值的原料乳。牦牛乳濃稠純香，營養豐富，具有高蛋白質(青海高原牦牛初乳、常乳分別為5.43%和4.84%)、高乳脂率(青海高原牦牛初乳、常乳分別為5.70%和4.57%)和礦物質豐富的顯著特點[2]。但是，由于地域條件和生產水平等因素的制約，牦牛乳的開發利用還處于初級階段。

青海高原牦牛是我國13個地方牦牛品種之一。以自然放牧為主，其潔凈的環境和天然的牧草造就了純凈、自然、無污染的優良乳。牦牛乳營養價值高，易消化與吸收，為高寒牧區牧民群眾生活提供重要的食品來源。在高寒牧區，常見的乳產品主要有鮮乳、酥油、干酪素、干酪、酸奶、奶茶、奶渣和奶皮等[3]。但是，牦牛泌乳性能低，成年母牦牛體重220～350 kg，在放牧狀態下泌乳期150 d，總泌乳量487 kg，平均日泌乳量3.2 kg。為了提高牦牛乳開發利用價值，提高牦牛乳產品的附加值，筆者對青海高原牦牛乳氨基酸、脂肪酸組分及其含量進行了測定，旨在為牦牛乳的開發利用提供基礎數據與科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗動物 分布于青藏高原海拔3 200 m以上的自然放牧條件下的青海高原牦牛。

1.2 采樣方法 泌乳期，在自然放牧群體中隨機單獨收集牦牛個體牛乳，每頭150 ml以上。初乳是采集分娩后3 d以內的乳(4月，枯草期)，常乳分別采自泌乳期的6月(牧草生長期)、9月(牧草旺盛期)。乳氨基酸測定樣品，置于-20 ℃冰箱中冷藏保存。脂肪酸組成及含量分析樣品，置于-80 ℃冰箱中凍存備用。

1.3 乳氨基酸含量的測定 將樣品從-20 ℃冰箱中取出，自然解凍后置于40 ℃恒溫水浴箱中預熱均質，使用全自動氨基酸分析儀(Biochrom 30+，英國Biochrom公司)測定牦牛乳中氨基酸含量。

1.4 乳脂肪酸含量的測定 乳中脂肪酸甲酯化參照Palmquist等[4]的方法，適當修改后按照以下步驟進行：①將分析樣品從-80 ℃冰箱中取出，置于冷水中解凍、混勻；②取10 ml乳樣品移入250 ml燒瓶中，加入約100 mg焦性沒食子酸和十一碳酸甘油三脂內標溶液(5.0 mg/ml)2 ml，加入幾粒沸石，再加入2 ml 95%乙醇和4 ml超純水，混勻。然后加入氨水(25%)5 ml，混勻。將燒瓶放入70～80 ℃水浴中水解20 min。每隔5 min振蕩1次燒瓶，使黏附在燒瓶上的顆粒物混入溶液中。水解完成后，取出燒瓶冷卻至室溫，最后加入10 ml 95%乙醇，混勻。③脂肪水解完成后，將燒瓶中的水解液轉移到分液漏斗中，用50 ml乙醚沖洗燒瓶，用乙醚石油醚混合液(體積比1∶1)沖洗燒瓶塞子，沖洗液并入分液漏斗中并加蓋，振蕩5 min，靜置10 min，將醚層提取液收集到250 ml燒瓶中，按照以上步驟重復提取水解液3次，最后用乙醚、石油醚混合液沖洗分液漏斗，并收集到250 ml燒瓶中后，揮發提取溶劑，殘留物為脂肪提取物。④脂肪的皂化和脂肪酸的甲酯化：在盛有脂肪提取物的250 ml燒瓶中加入2%氫氧化鈉溶液8 ml，連接回流冷凝器在80 ℃水浴上回流，直至油滴消失；從回流冷凝器上端加入15%三氟化硼甲醇溶液7 ml，在80 ℃水浴中繼續回流2 min；用去離子水沖洗回流冷凝器。停止加熱，從水浴上取下燒瓶，迅速冷卻至室溫，準確加入10～30 ml正庚烷(色譜純)，振蕩2 min，再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大約5 ml，轉移到30 ml小型試管中，加入大約5 g無水硫酸鈉，振蕩1 min，靜置5 min，吸取上層溶液到進樣瓶中，待測。⑤色譜條件：毛細管色譜柱(交聯鍵合固定相，含50%氰丙基)(60 m×0.25 mm，0.25 μm)。進樣器溫度270 ℃，檢測器溫度280 ℃。程序升溫：初始溫度130 ℃，持續1 min；130～170 ℃，升溫速率6.5 ℃/min；170～215 ℃，升溫速率2.75 ℃/min；215 ℃，保持12 min；215～230 ℃，升溫速率4 ℃/min；230 ℃保持3 min檢測結束。載氣∶氮氣。分流比50∶1。進樣體積1.0 μl。

色譜測定方法：取1.0 μl脂肪酸甲酯標準溶液和各單個脂肪酸甲酯標準溶液注入氣相色譜-質譜聯用儀(Agilent 6890N GC-5973 MSD，美國Agilent 公司)，在上述色譜條件下測定標準溶液的響應值(峰高或峰面積)得到每個脂肪酸甲酯的相對保留時間(相對十一碳酸甲酯)和氣相色譜圖，計算出響應因子。取1.0 μl樣液注入氣相色譜-質譜聯用儀，在相同條件下測定試樣的響應值(峰高或峰面積)。通過與標準溶液譜圖比較響應值，得到試樣中脂肪酸甲酯的含量。⑥脂肪酸相對含量的計算。通過比較樣品和已知成分的脂肪酸甲酯混合物標準品色譜峰的相對保留時間，判斷相應的脂肪酸種類，并在色譜工作站中采用面積歸一化法進行積分處理，計算各種脂肪酸的相對含量。

2 結果與分析

2.1 氨基酸 由表1可知，牦牛初乳和常乳中的氨基酸含量豐富，均檢測到16種氨基酸。牦牛初乳中總氨基酸含量(5.485%)顯著高于常乳中總氨基酸含量(6月3.065%、9月2.945%)。初乳中的各氨基酸含量均高于不同泌乳階段(6月、9月)常乳，常乳中的各氨基酸含量不同泌乳階段(6月、9月)之間無顯著差異。

表1 不同泌乳階段牦牛常乳中氨基酸含量的變化 %

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 脂肪酸 由表2可知，牦牛初乳和常乳中均檢測到28種脂肪酸，其中飽和脂肪酸19種、不飽和脂肪酸9種。初乳中十四烷酸、15-甲基十六烷酸、順式-十八烷酸含量均顯著高于常乳(6月、9月)，初乳中的油酸和硬脂酸含量顯著低于常乳(6月、9月)，而其他脂肪酸含量無顯著差異。常乳中15-甲基十六烷酸、油酸、順式-11-十八烯酸、十九烷酸、二十二碳六烯酸、二十二烷酸含量在不同泌乳階段(6月、9月)明顯不同，其他脂肪酸含量無顯著變化。

3 討論

3.1 氨基酸 氨基酸(Amino acid)是構成蛋白質的基本單位，賦予蛋白質特定的分子結構形態，使其分子具有生化活性。氨基酸在動物體內通過代謝可以合成組織蛋白質；轉變成酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質；轉變為碳水化合物和脂肪；氧化成二氧化碳和水及尿素，產生能量。因此，氨基酸在動物體中的存在不僅提供了合成蛋白質的重要原料，而且對于促進生長、進行正常代謝、維持生命提供了物質基礎。牛乳中能夠提供人類所需要的必需氨基酸，如賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。該研究中青海高原牦牛初乳、常乳中總氨基酸含量分別為(5.485±0.049 3)%、(3.065±0.219)%，其中谷氨酸、異亮氨酸、酪氨酸和精氨酸含量相對比較高，賴氨酸、甘氨酸、蛋氨酸和丙氨酸含量相對較低，并且初乳各氨基酸含量顯著高于常乳中氨基酸含量。青海高原牦牛較當地黑白花奶牛常乳總氨基酸含量(2.69%)高0.38%。同時，該測定結果表明青海高原牦牛不同泌乳階段(6月與9月)各氨基酸含量沒有明顯差異，說明同一牦牛品種不同季節常乳中氨基酸含量沒有差異，是牦牛乳良好品質的保證。

3.2 脂肪酸 隨著對乳脂的深入研究，乳中脂肪酸的營養保健作用及其對乳制品組織結構和風味的影響作用開始受到人們普遍關注。近年來研究表明，乳脂肪酸具有特定的保健作用，特別是共軛亞油酸(Conjugated linoleic acid，CLA)具有抗癌、降低膽固醇、強化免疫、抑制脂肪沉積以及抗糖尿病

表2 青海高原牦牛乳中脂肪酸含量的變化 %

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

等功能[5]。短、中鏈脂肪酸，尤其是水溶性(如C4∶0、C6∶0、C8∶0)以及非水溶性(如C12∶0)的揮發性脂肪酸是乳脂肪易于消化或產生良好風味的重要原因。筆者從青海高原牦牛初乳和常乳中均檢測到28種脂肪酸，其中飽和脂肪酸19種，不飽和脂肪酸9種。初乳中以十四烷酸(C14∶0)、15-甲基十六烷酸、順式-十八烷酸、十九烷酸、油酸、順式-11-十八烯酸為主；常乳中，以15-甲基十六烷酸、油酸、硬脂酸、15-甲基十六烷酸、十九烷酸、二十一烷酸和二十二烷酸為主。初乳中，飽和脂肪酸占總脂肪酸含量的75.65%，不飽和脂肪酸占總脂肪酸含量的24.35%。常乳中，6月、9月牛乳中飽和脂肪酸占總脂肪酸含量的63.92%和66.17%，不飽和脂肪酸占總脂肪酸含量的36.08%和33.83%。常乳中的油酸和硬脂酸含量顯著高于初乳。

在飽和脂肪酸方面，牦牛乳具有與普通牛乳相同的特點。長鏈脂肪酸C14∶0、C16∶0、C18∶0占飽和脂肪酸總量的1/2以上。長鏈脂肪酸不如中鏈飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸易消化吸收，這主要是由于長鏈飽和脂肪酸在小腸中易形成不易消化的皂及因熔點高而影響金屬離子(如鈣離子)和脂肪酸的吸收[6]。單不飽和脂肪酸對降低心血管疾病有著重要意義，例如油酸(C18∶1)可以降低甘三脂的熔點，提高脂肪球的流動性及其代謝能力，因此對于其他脂肪酸的吸收具有積極作用。牦牛乳中的油酸含量較高。多不飽和脂肪酸具有多種生物學功能，如構成細胞膜、誘發基因表達、促進生長發育和防治心血管疾病等。牦牛乳中多不飽和脂肪酸含量豐富，有亞油酸、8，11-十八碳二烯酸、6，9-十八碳二烯酸、11，14，17-順-二十碳三烯酸和二十二碳六烯酸等。了解牦牛乳脂肪酸組成情況，有助于推進牦牛乳的開發與利用，提高其產品附加值。

[1] GUO X，DING X Z，PEI J，et al.Efficiency of in vitro embryo production of yak(Bosgrunniens)cultured in different maturation and culture conditions [J].J Appl Anim Res，2012，40(4)：323-329.

[2] 郭憲，裴杰，王宏博，等.牦牛乳及乳產品的研究與開發利用[J].安徽農業科學，2014，42(19)：6256-6257.

[3] 閻萍，郭憲.牦牛實用生產技術百問百答[M].北京：中國農業出版社，2013：25-28.

[4] PALMQUIST D L，JENKINS T C.Challenges with fats and fat methods [J].Journal of Animal Scicence，2003，81：3250-3254.

[5] BELURY M A.Dietary conjugated linoleic acid in health：physiological effects and mechanisms of action[J].Annual Review of Nutrition，2002，22：505-531.

[6] LNNIS S M，DYER R，NELSON C M.Evidence that palmitic acid is absorbed as sn-2 monoacyglycerol from human milk by Breast-fed infant [J].Lipids，1994，29：541-545.

Content Determination of Amino Acids and Fatty Acids in Yak Milk

GUO Xian, PEI Jie, CHU Min et al

(Key Laboratory of Yak Breeding Engineering of Gansu Province, Lanzhou Institute of Husbandry and Pharmaceutical Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou, Gansu 730050)

[Objective] The research aimed to improve the development and utilization values of yak milk and the added value of yak milk products. [Method] The components and their contents of amino acids and fatty acids in the milk of yak in Qinghai-Tibet Plateau were determined. [Result] 16 kinds of amino acids were detected in yak milk. The content of glutamic acid, Ile, Tyr and Arg were relatively higher, and that of lysine, glycin, methionine and aminopropionic acid were relatively lower. The content of total amino acids in colostrum of yak was 5.485%, which was significantly higher than that of normal milk. 28 kinds of fatty acids were detected in colostrum and normal milk of yak, including 19 kinds of saturated fatty acids and 9 kinds of unsaturated fatty acids. The contents of oleic acid and stearic acid in normal milk were significantly higher than that of colostrum. [Conclusion] The research could provide basic data for the development and utilization of yak milk.

Yak milk; Amino acids; Fatty acids

國家自然科學基金項目(31301976)；國家科技支撐計劃項目子課題(2013BAD16B09)；現代農業(肉牛牦牛)產業技術體系建設專項(CARS-38)；中國農業科學院創新工程項目(CAAS-ASTIP-2014-LIHPS-01)。

郭憲(1978- )，男，甘肅環縣人，副研究員，博士，從事草食動物繁育與營養研究。

2015-04-23

S 879.1

A

0517-6611(2015)17-165-03