牛初乳凍干粉及其產品中IGFs和NGF的含量測定及其變化

郁樺 王青 常萍 席丹瑩 賀陽 靳若寧 甘露 王玉瑩 程光宇

摘要 [目的]研究牛初乳凍干粉（LBC）及其產品中胰島素樣生長因子（IGFs）和神經生長因子（NGF）含量變化。[方法]采用冷凍干燥工藝制備泌乳1～7 d的LBC和常乳凍干粉（LM），用酶聯免疫分析法測定IGFs和NGF含量。[結果]泌乳第1天的LBC中IGF-Ⅰ、Ⅱ和NGF含量最高，分別為3 277.1、2 179.5和31.5 ng/g，并隨泌乳期逐漸下降，至第7天時接近LM水平。泌乳第1～3天的IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ平均含量分別為2 874.5和1 704.7 ng/g，均是LM中的8.1倍。泌乳第1～3天的NGF平均含量是24.8 ng/g，是LM的20.7倍。3種牛初乳保健食品中IGF-Ⅱ和NGF含量分別為539.9～1 064.3和7.6～12.0 ng/g，均顯著高于LM和2種市售奶粉。牛初乳產品1號中游離IGF-Ⅰ含量是LM中的7.1倍，它占總IGF-Ⅰ的85.8%。[結論] IGFs和NGF含量在泌乳第1～7天的LBC中呈下降趨勢，至第7天時接近LM水平；泌乳第1～3 天的LBC中IGFs含量達到μg/g級水平。牛初乳保健食品較常乳凍干粉和奶粉含有更多的IGFs和NGF。

關鍵詞 牛初乳凍干粉；牛初乳產品；類胰島素生長因子；神經生長因子；酶聯免疫分析法

中圖分類號 TS207.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）13-0174-03

Determination and Changes of Insulinlike Growth Factors and Nerve Growth Factor in Lyophilized Bovine Colostrums and Bovine Colostrums Products

YU Hua1，WANG Qing1，CHANG Ping2 et al （1.Jiangsu TMG nature Biological Engineering Co.，Ltd.，Nanjing，Jiangsu 210046； 2.Nanjing Normal University Zhongbei College，Nanjing，Jiangsu 210023）

Abstract [Objective] The changes of contents of insulinlike growth factors （IGFs） and nerve growth factor （NGF） in lyophilized bovine colostrums （LBC） and their contents in bovine colostrums products were studied.[ Method ] Bovine colostrums from the first day to seventh day postpartum and milk were prepared into LBC and lyophilized milk （LM） by the freezedrying technology，the contents of IGFs，NGF were analysed by enzymelinked immunoassay.[ Rusult ]The highest concentration of IGFⅠ（3 277.1 ng/g），IGFⅡ（2 179.5 ng/g） and NGF（31.5 ng/g） were found in the first day LBC.Their concentration rapidly decreased in 1-7 days LBC and close to LM level in 7 days.The IGFⅠ and IGFⅡ average concentrations of 1-3 days LBC were 2 874.5 ng/g and 1 704.7 ng/g，and its contents were 8.1 times of LM.The NGF average concentration of 1-3 days LBC was 24.8 ng/g，and was 20.7 times of LM.The IGFⅡ and NGF contents of three bovine colostrums healthcare food were 539.9～1 064.3 ng/g and 7.6～12.0 ng/g，respectively，and were significantly higher than LM and two market milk powder.The concentration of free IGFI in No.1 bovine colostrum products was 7.1 times of LM，and it accounted for 85.8% of total IGFⅠ.[ Conclusion] The IGFs and NGF concentrations appeared a rapidly decreasing trend in LBC of 1-7 days postpartum and their concentrations close to LM level in LBC of 7 day postpartum.The higher IGFs levels were found in 1-3 days LBC and reached μg/g level.Bovine colostrum health foods contain higher IGFs and NGF levels than that of LM and milk powder.

Key words Lyophilized bovine colostrums；Bovine colostrums products；Insulinlike growth factors；Nerve growth factor；Enzymelinked immunoassay

牛初乳是指奶牛分娩后7 d 內所分泌的乳汁，它不僅含有人體必需的蛋白質、氨基酸、維生素和礦物質等營養物質外，還含有大量調節人體生理機能的生物活性物質，如免疫因子、生長因子等，它具備免疫調節[1]、預防肝損傷[2]、改善睡眠[3]、抗衰老[4]、促進小鼠神經系統發育[5]、降血糖[6]等多項保健功能。最近的研究還表明，牛初乳對腦出血大鼠具有神經保護作用[7]，牛初乳制備物能誘導胰島β細胞增殖，阻礙嚙齒動物 Ⅰ 型糖尿病的發展[8]，牛初乳還能緩解輪狀病毒引起的小鼠腹瀉癥狀[9]，在腸道炎癥和感染的體外模型中具有消炎和抗菌活性[10]。牛初乳具有的這些生理功能與它所含的多種生長因子密切相關，它是除人初乳外唯一富含生長因子和免疫因子的天然食物[11]。2000年，牛初乳被美國食品科技協會（IEF）列為21世紀最佳發展前景的非草藥類天然健康食品，現已成為新一代功能性食品資源庫[12]。目前對牛初乳中一些生長因子的研究主要集中在胰島素樣生長因子-Ⅰ IGF-Ⅰ，對于胰島素樣生長因子-Ⅱ IGF-Ⅱ和神經生長因子（NGF）鮮有報道[13-14]，所用研究樣品都是液態初乳，對牛初乳加工成制劑或產品后的生長因子的含量和動態變化鮮見報道。筆者采用冷凍干燥技術制備1～7 d的牛初乳凍干粉，探討牛初乳凍干粉中胰島素樣生長因子（IGFs）和NGF含量變化規律，并比較幾種牛初乳產品中IGFs和NGF含量，旨在為牛初乳產品的進一步開發利用提供理論和試驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料

采集3頭奶牛分娩后1～7 d的牛初乳各500 mL冷藏備用。牛常乳為市售純牛奶（100%純牛奶，南京衛崗乳業有限公司）。牛初乳產品為國家食品藥品監督管理局批準的保健食品，牛初乳保健食品1號（簡稱產品1號，生產批號20160811，免疫球蛋白含量≥20%）由江蘇天美健大自然生物工程有限公司提供；牛初乳保健食品2號和3號（簡稱產品2號和產品3號，生產批號分別為20160714和20160916，免疫球蛋白含量為17%左右）為2種市售牛初乳保健食品。脫脂和全脂奶粉為內蒙古伊利實業集團股份有限公司生產。 IGF- I、IGF-Ⅱ及NGF的 ELISA試劑盒購于南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器 GT1型冷凍干燥機（德國SRK系統技術有限公司）；Optimax PN-100 智能型超速冷凍離心機（美國Beckman coulter）；Z36HK型高速冷凍離心機（德國Herml）；EV300型紫外可見分光光度計（美國Thermo fisher）；RT-6000型酶標分析儀（深圳雷杜生命科學股份有限公司）；DK-8D電熱恒溫水浴箱（上海精宏實驗設備有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 牛初乳凍干粉（LBC）和常乳凍干粉（LM）的制備。牛初乳和常乳經4 000 r/min冷凍離心30 min脫脂，脫脂乳于-80 ℃冰箱凍結后，移至冷凍干燥機內，在高真空度下進行冷凍干燥，加工成LBC和LM，分裝后于-20 ℃冰箱保存備用。

1.3.2 IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ樣品制備與含量測定。將試驗樣品用生理鹽水配制成150 mg/mL溶液，用玻璃勻漿器勻漿，于12 000 r/min 離心20 min （4 ℃），取上清液調pH至4.6，攪拌30 min，離心除酪蛋白得乳清。將乳清pH調至6.4左右，10 000 r/min 離心15 min，取部分上清液分別測定游離IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ，剩余上清液按云振宇[15]方法測定總IGF-Ⅰ。結合態IGF-Ⅰ=總IGF-Ⅰ- 游離態IGF-Ⅰ。IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ測定采用ELISA法，按說明書進行。

1.3.3 NGF樣品制備與含量測定。將試驗樣品用預冷生理鹽水配制成150 mg/mL溶液，用玻璃勻漿器于冰浴中勻漿，于25 000 r/min 冷凍離心60 min[16]，取上清液立即用于NGF含量測定。NGF測定采用ELISA法，按說明書進行。

1.4 數據分析 試驗數據采集后用SPSS10.0軟件分析，用方差分析法進行統計學處理，結果以平均數±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 不同泌乳時間的牛初乳凍干粉中IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量動態變化

由圖1可知，在泌乳第1～2 天的LBC中IGF-Ⅰ含量較高，隨后快速下降，在泌乳第5～7天時下降趨于平穩，與Shinnichi等[17]、劉海燕等[18]報道的牛初乳中IGF-Ⅰ含量動態變化趨勢一致。IGF-Ⅱ和NGF含量在1～7 d泌乳期內都呈下降趨勢，在泌乳第1天的LBC中它們含量最高，隨后在第2～4天快速下降，至第5～7天下降趨于平穩。加工后的LBC與液態牛初乳中IGF-Ⅰ 含量呈現相似的動態變化趨勢，說明冷凍干燥加工過程對這些生長因子含量未產生明顯影響。

2.2 牛初乳凍干粉和常乳凍干粉中IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量比較

由表1可知，LBC中IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量在泌乳第1天最高，分別是LM的9.2、10.3和262倍，LBC中IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ平均含量在泌乳第1～3天分別為2 874.5和1 704.7 ng/g，均為LM中的8.1倍，其中，泌乳第1天的IGF-Ⅰ含量為3 277.1 ng/g（3.3 μg/g），與Elfstrand 等[19]報道的凍干初乳濃縮粉含量（5.0 μg/g）接近。泌乳第1～3 天的NGF平均含量是24.8 ng/g，是LM中的20.7倍。泌乳第1～7 天的LBC中IGF-Ⅰ、泌乳第1～6天的LBC中IGF-Ⅱ和NGF含量都顯著高于LM中（P<005）?？梢?，LBC中的IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量遠高于LM中，特別是在泌乳3 d 以內的LBC中含量更高。

2.3 牛初乳產品及乳制品中IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量比較

幾種牛初乳保健食品及乳制品的IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和NGF含量測定結果見表2、3。與LM相比，產品1號的總IGF-Ⅰ 和游離態IGF-Ⅰ含量均極顯著高于LM（P<0.01）。產品1號的游離態IGF-Ⅰ含量是LM中的7.1倍，它占總IGF-Ⅰ的85.8%，LM中結合態IGF-Ⅰ占總IGF-Ⅰ的60.4%。3種牛初乳保健食品的IGF-Ⅱ和NGF含量顯著高于LM和2種市售奶粉（P<0.05），其中，產品1號的IGF-Ⅱ和NGF含量顯著高于產品2號和產品3號（P<0.05）。牛初乳產品，特別是產品1號中含有較高的IGF-Ⅱ和NGF含量。

3 結論

筆者研究了泌乳第1～7天的LBC中IGFs和NGF含量動態變化，并測定了幾種牛初乳保健食品中IGFs和NGF含量。在泌乳第1天的LBC中IGFs和NGF含量最高，在第1～7天的LBC中它們含量呈下降趨勢，第7天時它們含量已經接近LM水平。泌乳第1～3天的LBC中IGFs含量達μg/g級水平，泌乳第1～3天的LBC中NGF平均含量是248 ng/g，可見，泌乳3 d 以內的LBC中IGFs和NGF含量遠高于LM水平，具有很好的開發應用前景。3種市售牛初乳 保健食品IGF-Ⅱ和NGF含量顯著高于LM和2種市售奶粉，其中，產品1號的IGF-Ⅱ和NGF含量高于產品2號和產品3號，產品1號的IGF-Ⅰ以游離態為主，占總IGF-Ⅰ的85.8%。

目前對牛初乳生長因子的研究報道都是液態牛初乳，筆者將其制備成LBC，對其IGFs和NGF含量變化規律進行研究，可為牛初乳類產品的進一步開發利用提供依據。

安徽農業科學 2018年

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