初乳和免疫乳的功能成分

，^ I U^O 和 暖 昀 键成分 (广西大学动物科学技术学院，南宁530005) 劳泰财 王士长 — — _虫 口 ，】6 疋 丹 一 1．T’了 I／＼ LZlT-口 H 咒 (矾 7J—O 偎 _ I 生物学功能以及在食品领域中的应用，并提出了开发牛 据 I 与口 L，月¨ l 口 ，I、HJ， 与 ／ 与 、 乳中功能成分的方向。 IgM、IgD、IgE，其 分 子 量 分 别 为 15、16、90、18、19万 关_订：初乳，免疫乳，功能成分，生物活性，功能I睦基料 U 。 Ig由 2条 相 同重 肽 链 (每 条 约 有 417～600个 氨 基 Abstract：The structure，processing characteristics，biological 酸残 基 )、2条相 同轻 肽链 (每 条 约有 210个 氨基 酸 残 function of functional factors in colostrums and 、 nt c c +立 厶廿 d} +立 I } industry are reviewed ，and the development directions of functional factors are presented in this paper． y words：colostrums； immune milk； functional factors biological activities；functional material 中图分类 号 ： 252．1 文献标识码 ：A 文 章 编 号 ：l002—0306(2003)08—0093—03 初乳 中含 有 许 多 功 能成 分 ，具 有 独 特 的 营 养 保 健 功 能㈦ 。免 疫 乳 是 一种 天然 、安 全 ，并具 有 一 定 保 健 疗 效 的 功能 性 乳 制 品 ，将 其 用 于人 体 的保 健 及 对 一 些疾 病 的 预 防和 治疗 具 有许 多 优点 。a．免 疫乳 是 一 种 天 然食 物 ，对人 体 安 全 无 害 ，不 像 抗 生 素 那 样 会产 生 许 多 副 作 用 ；b．免 疫 乳 中的抗 体具 有 特 异 性 ，因 而 它 对 肠 道 中 的一 些 有 益 微 生 物不 会 产 生 影 响 ，而 多 数 抗 生 素 具 有 广谱 抑 菌 和 杀 菌 作 用 ，除对 致 病 菌 产 生 作 用外 ，也 会对 有 益 微生 物 产生 影 响 。近 年来 其 功 能 成 分 研 究进 展 快 ，同 时 随着 功 能 性 食 品 的 兴起 ，人 们 注 重 “药 食 同源 ”，牛初 乳 、免 疫 乳作 为一 种 功 能 成 分 多 、天然 性 的 功能 性 基料 而 倍受 关 注 。 根 据 1997年 统 计 ，我 国 良种 乳 牛存 栏 数 420万 头 ，这 意 味着 10万 t以上初 乳 资 源 正 待 开发 。过 去 ， 初 乳 除 用 于 饲 喂 乳 牛外 ，富余 的初 乳 用 于乳 豆 腐 的 加 工 或将 其 弃掉 ，其 功 能 成分 未 能充 分 利用 。开发 初 乳 功 能 成 分 ，提 高 初 乳 的商 品 价值 ，将 很 大程 度 地 有 助 于 我 国 奶 业 的 发 展 。 1 初乳、免疫乳的功能成分 1．1 免疫球蛋白(immunogloblin，IG) 为 一 种 具 有 抗 体 活 性 的 球 蛋 白 ， 过 去 称 为 收稿日期：20o3—0l一12 作者简介：劳奏财(1978一)，男，硕士，研究方向：营养与乳制品加工。 上 ，每条 肽链 又 可 被链 内 以 S-S键 连 接 折 叠 成 几 个 球 形 结 构 ，这 样 ，起 活 性 功 效 的 氨 基 酸 彼 此 靠 近 ，形 成 功 能 区 ，重 、轻 肽 链 中的 排 列顺 序 变化 较 小 的 氨 基 酸 残基 顺 序决 定 Ig的抗 原特 异 性 。可 以应 用 DE— — 纤维 素层 柱 、亲 和层 析 法 、超 滤法 纯 化 ig。牛 乳 中主 要 含 IgG，约 占总 Ig的 60％ ，而 且 IgG在 体 内半 衰 期 较 长 ，在 63oC、30rain 的 热 处 理 后 ，其 活 性 基 本 不 变 ， 部 分 IgG 的酶 解 产 物 片段 还 具 有 中和 病 毒 、凝 聚 细 菌 等生 物 活性 。 在 生 物 学 方 面 ，Ig与 相 应 抗 体 发 生 特 异 性 结 合 而 凝集 ，固定 细 菌 和 中和病 毒 ，预 防 疾病 【3,41，如 轮状 病 毒 、大肠 杆 菌 、沙 门氏 菌等 。 由于 Ig功 能 区 的 氨基 酸 构 型 与 抗 原 决 定簇 的立 体 构 型 相 吻 合 ，而且 它 俩 带 的电性 相 反 。单体 IgA、IgD、IgE、IgG分 子有 2个 抗 原 结 合部 位 ，可 结 2个 抗 原决 定 簇 ，为 双 价抗 体 。IgM 为 10价抗 体 ，促 进 细 胞 吞 噬作 用 ，激 活 补 体 经 典 途 径 ， 发 生 酶 促 连 锁 反应 ，引 起 一 系 列 生 物学 效 应 ，如增 强 NK细 胞 对靶 细 胞 的杀 伤 破 坏 作 用 ，对 细 菌 等颗 粒抗 原 发挥 调 理 作用 。 奶 牛 经特 定 抗 原 刺 激 之 后 ，机 体 产 生 超 敏 反 应 ， 提 高 免疫 乳 中 Ig的特 异性 和 中和 滴 度 ，比普 通 的 牛 乳 提 高 32~256倍 ，而 且 延 长 高 滴 度 抗 体 的产 生 时 间 。如在 分 娩前 40d左 右 进 行 免疫 注 射 ，所得 的免疫 初乳 的生 物 功 能更 明 显 。但 抗 原浓 度 、接 种程 序 等 因 素对 产 生高 水平 特 异性 抗 体 的影 响 很 大 。 1．2 乳铁蛋 白(1actoferrin，Lf) U 为 一 种 糖 蛋 白 复 合 物 ，又 称 为 “乳 转 铁 蛋 白 ” 或 “红 蛋 白”，分 子 量 约 为 80KDa，糖 基 为 甘 露 糖 、半 乳糖 、岩 藻 糖等 。初乳 中 Ⅱ 含 量约 为 1．5～5．0mg／mL， 乳 房 炎 乳 中 的 含 量 可 达 8mg／mL。 porath发 现 ，U 可 吸 附重 金属 离 子 ，每 个 Ⅱ 分 子 中有 2个 金属 特 异 结 曩 品 莒 荠 维普资讯 http://www.cqvip.com 合 位 点 ，同时 ，阴离 子 (如 HCo3-，co?一)对 铁 离 亍 合 有 协 同作 用 。根 据 IJf结合 Fez+的饱 和程 度 ，司 分 为缺 铁 型 乳 铁 蛋 白 、铁 半 饱 和型 乳 铁 蛋 白和 和 型乳铁 蛋 白。IJf分 子结 合 铁 离子 后结 构 较 为 ! 结 合 的铁 离 子 在 一 定 条 件 下 能够 释 放 ，如 降 侣 pH、还 原剂 、螯合 剂 等 ；失 去 铁 离 子 后 ，容 易变 性 蛋 白酶 降解 ，缺铁 IJf晶体 变 性 温 度 为 65~12。 肆 IJf等 电点 pH 为 8左 右 ，当 pH>9．5时 ，蛋 白质一 域 发生 不 可逆 变 性 ；在 酸性 环 境 (pH4．O)、90oC_F 5min，IJf的铁 结 合 能 力 、抑 菌 性 没有 明 显 变化 。 粘 膜 细胞 表 面存 在 特殊 IJf受 体 ，提 高肠 道 食廓 的吸 收 ，可达 到 6倍 左 右 。分 离纯 化 IJf的方 法 素 阴离 子交 换 法 、亲合 色 谱 法 、超 滤 法 等 。 Tomita et al(U．S．Pat．No． 5，304，633)报 对 病 原 菌有 抑 制 生 长作 用 ；Yamamoto et al(U．S No．5。725，864)、Masaa Marchetti发 现 ，IJf可 以 扣 生 沛 ．[51 Tf t---- 一3+眦 巳 Zr3=厶 重 址 亩 j 菌竞 争 介 质 中 的铁 源 ，而且 IJf与 大肠 杆 菌 、沙 门 氏膜 蛋 白结 合 ，形 成疏 水 性 较 强 的蛋 白 ，改 变 细 胞 膜 渗 透 性 ，抑 制 细 菌 生 长 ，而 对 需 铁 量 低 的乳 酸菌 无 抑 制 作 用 。其生 物 效应 与 细菌 对 铁 的需 求 量 、介 质 pH、铁 离 子 浓度 、IJf铁饱 和度 有关 。 牛乳 中 IJf饱 和度 一 般 为 15％-30％ ，而 且 介 质 中存 在 HCO3-时 ，对 IJf铁结 合 物起 稳 定 作 用 ；pH 为 中性 时 ，抑菌 效 果优 于 酸 性 。 1．3 生物活性肽 初 乳 中 有 多 种 功 能 肽 ，但 它 们 以 非 活 性 状 态 隐 藏 在 酪 蛋 白分 子 中 ，在 酪 蛋 白质 被 水解 后 ，活 性 肽 便 释 放 出来 。如 酪蛋 白磷 酸肽 、阿片 样肽 、抗 高血 压肽 、 糖 巨肽 、脯 氨 酸肽 。经乳 酸 菌发 酵 的 酸乳 中也发 现 活 性 肽 嘲。PRP含 20％以上 脯 氨 酸 ，具 有 调 节 免 疫 反 应 的作 用 ，可 刺 激迟 钝 的免 疫 反 应 ，抑制 活 跃 的免 疫 反 应 ，刺 激 B细 胞 ，促 进 其生 长 分化 。GMP是位 于乳 中 k一酪 蛋 白上 的 多肽 片 断 ，为一 种 糖 基 磷 酸 肽 ，糖 基 的 数 量 、类 型 、结 合位 点 决 定 GMP分 子活 性 ，GMP的糖 基 中唾 液 酸 可结 合 霍 乱 毒 素 和大 肠 杆 菌 毒 素 ，抑 制 病 原 菌 在肠 道 的定 植 ，促 进 双 歧 杆 菌 的生 长 [83，减 弱 胃分 泌 能 力 ，可保 护 初 乳 中 Ig、IJf免 遭 胃液 的水 解 破 坏 ，可用 作 为功 能性 食 品 的 基料 。CPPs可 防止 磷 酸盐 沉 淀 ，促 进 肠 道 对 钙 质 吸收 【 l，磷 酸 残 基 是 决 定 CPP 功能 的关 键 因素 ，防 止磷 酸钙 沉 淀 的 CPP最 低 浓度 为 10mg／L。抗 高 血压 肽 的分子 量 小 ，含 1O个 氨 基 酸 左右 ，此 肽需 以整 体 形 式 吸 收 才 能 发 挥 降 血压 作 用 ， 肽 的 羧 基 末 端 若 是 Pro残 基 则 能 提 高 其 对 消 化 酶 的 抵 抗 作 用 41。 1．4 乳过氧化物酶(1actoperoxidase，LP) IJP为一 种 血红 球 素 蛋 白质 ，含有 一 个 血红 素 和 10％碳 水 化合 物 ，分 子 量 约 为 7．7万 U，初 乳 中 IJP含 量 l1-40mg／L，其 等 电 点 为 9．2-9．5，适 宜 酶 作 用 pH 为 4．5-5．0。LP比较耐 热 ，63℃，30min热处 理 后 ，仍保 留 75％ 的 活 力 。 由 LP、H2o：、SCN一组 成 的 酶 体 系 (LPs)对 革 兰 氏 阴 性 菌 表 现 出 抗 菌 作 用 【 0J1l，抑 制 嗜 热 菌 生 长 ，对 沙 门 氏菌 、大 肠 杆 菌有 抑 制 及 杀 死 双 重 作 用 。 由于 LPs体 系破 坏 了细 菌 的一SH基 ，细 胞 受 损 ，从 而 缺 乏 葡 萄 糖 、嘌 呤 、嘧 啶 、氨 基 酸 的 摄 取 能 力 ，蛋 白质 、DNA合 成 受 阻 ，同 时 LPS体 系 消 耗 介 质 氧 气 ，显 然 ，LPS是 机 体 防御 体 系 的一 部分 。LPS体 系 的 产 生 广 泛 用 于 鲜 乳 、化 妆 品 、酸 乳 的 保 藏 。5mg／kg LP抑 制 酸奶 在冷 藏 时 的产 酸 能 力 。 经研 究表 明 ，LP 体 系对 哺乳 动 物细 胞膜 无 毒性 ，而且 LP体 系 中 SCN一 的 浓 度 (15mg／'kg)远 比 人 唾 液 SCN一(150-300mg／'kg) 低 ，应 用 LPS体 系 是 一 种 安全 的鲜 奶 保 鲜 方 法 。另 外 ，IJP可 以 阻 止 氧化 物 生 成 ，避 免 血 管 损 伤 ，预 防动 脉 硬 化 。 1．5 细胞因子(Cytokine，CK) CK是 由免疫 细胞 、纤维 细 胞 和 内皮 细 胞 产 生 的 具 有 调 节 细 胞功 能 的多 活 性 小分 子 多 肽 ，如 白细 胞 介 素 、干 扰 素 、肿瘤 坏 死 因子 、生 长 因子 ，这 些 细 胞 因 子 与 靶 细 胞 表 面相 应 受 体 结 合 后 发挥 极 强 的生 物 学 效 应 。一 种 细 胞 因 子 可 对 多 种 靶 细 胞 作 用 ，引 发 多 种 生物 学 效 应 ，如 抗 感 染 、抗 肿 瘤 、免疫 调 节 、刺 激 造 血 细 胞 增 生 分 化 和 调 节 炎 症 反 应 【131。 1．6 免疫乳 的抗炎 因子 免 疫 乳 中含有 能够 高 效 地结 合 引起 类 风 湿 性 关 节 炎 的 细菌 和病 毒 的 因 子 ，其 通 过 调 节 白细胞 的 功 能 而 提 高机 体 免 疫 力 ，可 以 避免 血 管 损 伤 处 发生 炎 症 ，并使 之 快 速恢 复D41。抗炎 因子 的分 子 量很 小 ，约 为 10000，含 有 相 当数 量 的 C。 脂 肪 酸 ，其 活 性 成 分存 在 于 一 种 乳 糖基 质 内 ，在 离 子 强度 较 低 时 会 聚合 成 分 子 量 大 的 聚合 体 ，糖水 化 合 物 含 量 增 加 ，但 仍 具 有 生 理 活 性 。 在 普通 的牛 乳 中也 含有 抗 炎 因子 ，但 由于 其 含 量 低 ，不 足 以起 到 抗 炎 作 用 ，经 强 化 免 疫 后 ，可 很 大 程度 地 提 高其 活性 与含 量 。另外 ，初 乳 中含 有 人体 的 必需 氨基 酸 一牛 磺 酸 ，能 促 进 大 脑 细 胞 DNA、RNA及 Pro合 成 ，对 婴 儿起 到 改善 智 力 、视觉 等 功 能 。 2 展望 牛 初 乳 及 免 疫 乳 的 功 能 成 分 均 为 蛋 白物 质 ，在 热 处 理 过 程 中 ，易 受 热 、酸 碱 、酶 等 的作 用 而 破 坏 其 活 性 。近 年来 ，科 研 界对 功 能成 分 检测 分 离 的研 究取 得 成 效【- 51，如 超 滤浓 缩 、高 压 杀菌 、低 温 喷雾 干燥 、亲 和 层 析 等 技 术 ，提 高 了 功能 成 分 的提 取 率 ，并 保 护 其 活 力 。同时 ，随 着微 胶囊 化 技 术 的应 用【l2】，很 大程 度 地 减 弱 了 胃酸 对许 多 功 能成 分 的破 坏 。 目前 ，我 国功 能 性 乳 制 品品 种少 ，主 要 是初 乳 奶粉 。显然 ，提取 、分 离 童 品 盲 再 维普资讯 http://www.cqvip.com ■ 乳 的功 能成 分 作 为功 能性 食 品 的基料 【l61，开 发 更 多 的 功 能乳 制 品 ，是 很 重要 的发展 趋 势 。根 据乳 源 功 能成 分 的 功效 特 点 、人 群 特 点 、不 同地 区 的细菌 病 毒 流行 病 的特 点 ，开发 更 多 针 对 性 强 的 功 能制 品 ，如抗 高血 压 功 能 食 品 、益 智 功 能 食 品 、护 肤 保 健 品 、抗 轮 状 病 毒 免疫 奶 等 。 参考文献： [1】 曹劲松，王晓琴．牛初乳功能性食品的开发现状和前景[J】． 食品科学，1999(5)：14—17． [2】 M T Delneri，S B Carbonate．Inhibition of enteropathogenie Escherichia coli adhesion to HEp-2 eens by eolostrum and milk from mothers delivering low-birth-weight neonates【J1． European Journal of Pediatrics，1977，156(6)． [3】 TjeHstrom，Bo Arthur Einar,et a1．Oral immunogiobulin treatment for inflammatory bowel disease rP1． United States Patent Application，2002-08-22． [4】 Florian Fitzal， Ildik6 Racz， J~anos Hamar， et a1． Immunogiobulin Enriched Colostral Milk Reduces 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922． 【7】 Isoda H Kawasaki Y， Tanimoo M， et a1． Use of compounds Containing or Binding Sialie Acid to Neutralize Bacterial Toxins[P]．European patent，385112． [8】 Azuma N，Yamauehi K，Mitsouka T． Bifidius growth— promoting activity of glycomaeropepide derived from human k-casein[J】． Agricultural and Biological Chemisty，l985'48： 2159—2162． [9] 吕桂善，霍成．乳及乳制品中的抗高血压活性肽[J】．中国乳 品工业，2002，30(5)：53—57． [10】 J N deWit． Structure， function and application of laetoperoxidase in natural antimierobial systems[J1．Netherlands Milk＆ Dairy Journal，1996，50：227—244． [1l】 宋焕禄，马力远．乳过氧化酶体系的抗茵活性[J]．中国乳品 工业，1997，25(61：26~27． [12】 曹劲松．初孔功能性食品【f 北京：中国轻工业出版社，2000． [13】 孙树汉，等．核酸疫苗[M】．第二军医大学出版社，2000 [14】 张和平，关红，等．初乳 中低分子量部分的抗炎活性【J】．中 国乳品工业，2000(1)． 【15】 Aebersold，Ruedi，et a1．Selective labeling and isolation of phosphope ptides and applications to proteome an alysis ． United States Patent Application．20o2— 4—25． 【16】 Gohlke，Marcus B，et a1．Methods of Use for dietary compositions comprising laetoferrin and eolostrum[P]．United States Patent Application．2001—07—26． 必 须解 决 无核 黄皮 的去 皮 问题 。 3．2 无 核 黄 皮属 浆 果 ，一 次 榨汁 后 其果 渣 内的香 味 仍 较 为 浓 厚 ，因此 可 采 用 二 次 榨 汁法 充分 获 取 无 核 黄 皮 果 实 中 的 营 养 成 分 。 3．3 无 核 黄 皮 果 汁 饮 料 在 久 置 后 会 产 生 少 量 沉 淀 ， 影 响产 品 的外 观 ，对 无 核 黄 皮 果 汁 澄 清 方法 有 待进 一 步 研 究 。 3．3 随 着 人 们 生 活 水 平 的 提 高 ，人 们 对 饮 料 天 然 、营 养 、健 康 、新 颖 的要 求 越 来 越 高 ，无 核 黄 皮 果 汁 饮 料 以其 独 特 的 风 味 、营 养 丰 富 、健 胃 消食 、清 热 解 毒 等 特 点 ，必将 成 为 饮 料 中 的新 秀 。 参考文献： [1】 林文权，倪元颖主编．热带、亚热带果蔬汁原料及饮料制造 [M】．北京：中国轻工业出版社，1999． 【2】 胡小松，等．现代果蔬汁加工学【M】．北京：中国轻工业 出版社。1997． [3】 江苏医学院编．中药大辞典[M】．上海：上海人 民出版社， 】975． 曩 品 兽 荠 维普资讯 http://www.cqvip.com