功能性蛋的研究進(jìn)展與展望

張 敏，張海軍，王 晶，武書庚，＊，楊瑞鵬，齊廣海

1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，生物飼料開發(fā)國(guó)家工程研究中心，中丹Mille功能性蛋及蛋制品聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室 （北京 100081）

2.蜜兒樂兒乳業(yè)（上海）有限公司 （上海 200050）

我國(guó)禽蛋產(chǎn)量占世界的40%，自1985年以來，連續(xù)居世界第一，禽蛋包括雞蛋、鴨蛋、鵪鶉蛋等，雞蛋占禽蛋總量的70%以上。雞蛋營(yíng)養(yǎng)豐富，富含高品質(zhì)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等?？萍嫉倪M(jìn)步，使得通過改變飼糧礦物質(zhì)、維生素、脂肪酸等手段，調(diào)控禽蛋的組成，開發(fā)功能性蛋成為可能。

1 雞蛋的組成

蛋清是雞蛋的主要組成成分，約占雞蛋總重的60%～63%；包含88%水分，12%固形物（其中約90%是蛋白質(zhì)［1］）。蛋清蛋白質(zhì)主要含卵清蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、卵類粘蛋白、卵粘蛋白、溶菌酶等，分別占蛋清蛋白質(zhì)的54%、12%、11%、3.5%和3.4%。抗生物素蛋白和半胱氨酸蛋白酶抑制劑是提取分離后具有高潛力工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的次要的蛋清蛋白質(zhì)［2］。雞蛋含有人體需要的9種必需氨基酸，且其氨基酸模式與母乳相似（表1）。從某種意義上說，雞蛋是僅次于人類母乳的完美食物。

氨基酸種類 g／946 g母乳 g／50 g 雞蛋色氨酸 0.161 0.083蘇氨酸 0.435 0.278異亮氨酸 0.530 0.336亮氨酸 0.899 0.543賴氨酸 0.643 0.456甲硫氨酸 0.199 0.190胱氨酸 0.180 0.136苯丙氨酸 0.435 0.340酪氨酸 0.501 0.249纈氨酸 0.596 0.429精氨酸 0.407 0.410組氨酸 0.218 0.154丙氨酸 0.341 0.367天冬氨酸 0.776 0.664谷氨酸 1.589 0.837甘氨酸 0.246 0.216脯氨酸 0.776 0.256絲氨酸 0.407 0.485

作為最大的生物細(xì)胞之一，蛋黃水分含量低、營(yíng)養(yǎng)素（脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、碳水化合物和礦物質(zhì)）含量豐富。蛋黃脂質(zhì)由甘油三酯（TAG，66%），磷脂（PL，28%）和膽固醇及其酯（6%）組成［3］。具有調(diào)節(jié)血脂、改善記憶、延緩衰老等生理活性的磷脂是蛋黃脂質(zhì)的重要組成部分，主要含磷脂酰膽堿（70%～80%）、磷脂酰肌醇（10%～15%）、神經(jīng)鞘磷脂（1%～3%）和溶血磷脂酰膽堿（1%～2%）［4］。

2 功能性蛋的研究

雞蛋的結(jié)構(gòu)特性，為功能性蛋的開發(fā)提供良好的載體。研究表明，雞蛋的膽固醇、脂肪酸、磷脂、氨基酸、礦物質(zhì)、維生素、胡蘿卜素等，均能通過蛋雞飼料進(jìn)行調(diào)控，生產(chǎn)功能性蛋，平衡兒童、老人等人群的飲食營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)［5］，也契合了人們對(duì)健康飲食和美好生活的向往。

2.1 富集維生素

雞蛋脂質(zhì)主要存在于蛋黃（32.6%），與蛋白質(zhì)緊密結(jié)合。因雞蛋脂質(zhì)的特性，脂溶性維生素（A、D、E、K）更傾向于富集在蛋黃中。

作為生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)劑，VA在視覺、維持粘膜完整、繁殖、骨發(fā)育、免疫反應(yīng)和細(xì)胞分化增殖等過程中發(fā)揮重要作用。通過飼糧成分可增加雞蛋中VA含量。但蛋黃中VA濃度隨蛋雞飼料中維生素增加的反應(yīng)性遠(yuǎn)低于VE和類胡蘿卜素，日糧中高劑量VA又影響蛋雞健康［6］，因此雞蛋中富集VA含量有限［7］。

VD缺乏會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重健康風(fēng)險(xiǎn)，足夠的VD可預(yù)防兒童佝僂?。ɑ虺扇斯擒浕Y）、骨質(zhì)疏松性骨折、跌倒和早產(chǎn)死亡［8］。成人VD的每日推薦攝入量（RDA）為：歐盟5μg／d，美國(guó)15～20μg／d。雞蛋VD含量隨日糧VD增加而增加，可以生產(chǎn)VD含量2.5～12.5μg／枚的雞蛋，滿足VD的RDA［9］。

VE是參與多個(gè)生化過程的生物抗氧化劑［10］，歐盟推薦的攝入量為12 mg／d，美國(guó)15～19 mg／d。研究表明，超過60%的老年人攝入VE量不足推薦量的50%［11］。VE較易從飼料轉(zhuǎn)移到蛋黃中［12］，且蛋雞體內(nèi)不儲(chǔ)備。因此，蛋雞持續(xù)補(bǔ)充VE可以生產(chǎn)富含VE的雞蛋。

VK在血液凝固和骨代謝中起重要作用，歐盟RDA 為95μg／d，美國(guó)為90～120μg／d。雞蛋是VK的良好來源，增加飼糧VK，可顯著增加蛋黃VK［13］。但富含VK雞蛋在改善人類營(yíng)養(yǎng)方面的報(bào)道較少，需進(jìn)一步研究。

葉酸是一種水溶性維生素，對(duì)預(yù)防神經(jīng)管缺陷、心血管疾病、某些癌癥、認(rèn)知障礙和骨質(zhì)疏松癥等有重要作用［14］。通過日常飲食通常不能提供最佳的葉酸含量，因此富含葉酸的功能性蛋應(yīng)運(yùn)而生。通過增加日糧葉酸含量，可增加雞蛋葉酸含量2～4倍［15］，從32μg／枚增加到75μg／枚［16］，葉酸富集蛋在4 ℃下，可儲(chǔ)存4周［17］。

2.2 富集礦物質(zhì)

硒是機(jī)體必需的營(yíng)養(yǎng)元素，是一些重要抗氧化酶和含硒蛋白的必需組成部分，具有抗氧化、抗應(yīng)激、提高機(jī)體免疫力等生物學(xué)功能［18］。飼料中加入硒，可提高蛋雞的免疫力、雞蛋中硒的含量，增加其保健功能。無機(jī)硒飼料（亞硒酸鹽或硒酸鹽）毒性大，動(dòng)物需要量與中毒劑量差距較小，從飼料轉(zhuǎn)移到雞蛋的效率較低；飼糧中添加0.10～0.30 mg／kg有機(jī)酵母硒，能顯著提高蛋硒含量，且對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)無不良影響［19］；補(bǔ)充0.4 mg／kg有機(jī)硒［20］，雞蛋的硒含量從7.1μg增加到30.7μg／枚。在蛋雞多不飽和脂肪酸日糧中，添加吡啶羧酸鉻和酵母硒，前者極顯著降低了血清及蛋黃中的膽固醇含量；后者極顯著提高了產(chǎn)蛋率，降低了料蛋比，并降低了蛋黃中膽固醇含量，提高雞蛋硒含量［21］。

碘是人體的必需微量元素之一，世界衛(wèi)生組織（WHO）估計(jì)全世界有20 億人患有碘缺乏癥［22］。加碘鹽是目前預(yù)防碘缺乏癥的廣泛使用的措施。富碘蛋可以作為預(yù)防措施之一，通常，生產(chǎn)富碘蛋的家禽日糧含碘1～2 mg／kg，當(dāng)增加雞飼料的碘至5 mg／kg，可以獲得含有約（51.4±6.2）μg／枚碘的富碘蛋［23］。因此，補(bǔ)充碘與每個(gè)雞蛋的總碘含量之間存在高度相關(guān)性。

2.3 改善脂肪酸

長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸（LCPUFAs）是人體必需脂肪酸，包括n－6系列的亞油酸（LA）、花生四烯酸（AA）和n－3系列的亞麻酸（ALA）、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等。LCPUFAs是細(xì)胞膜的主要組成部分，人類LCPUFAs主要源于飲食，飲食中雞蛋、深海水產(chǎn)品等富含n－3 LCPUFA。研究表明，通過向母雞飼料中添加n－3 LCPUFA，觀察到n－3 LCPUFA 的顯著富集。PUFA 不影響蛋雞的生長(zhǎng)、蛋重和產(chǎn)蛋量等性能［24］。

目前主要有兩種途徑富集n－3 LCPUFA 雞蛋：在日糧中使用植物性ALA 來源（如亞麻籽［25］，亞麻油，大麻籽和大麻籽油［26］，苜蓿［27］等），依賴其轉(zhuǎn)化為EPA 和DHA；在日糧中使用EPA 和DHA來源。ALA 在蛋雞體內(nèi)轉(zhuǎn)化為EPA 和DHA 的效率雖然高于人類或嚙齒動(dòng)物，但效率仍然有限［28］。與植物性ALA 相比，使用深海水產(chǎn)品的油脂可使蛋黃中的DHA 含量更高。包括魚油，魚粉和海豹油［29、30］等均可以作為富集n－3 LCPUFA 有效的膳食基質(zhì)。另外，富含DHA 的海藻也可直接添加到家禽飼糧中［31］。研究表明，當(dāng)?shù)半u飼料中添加膽堿，輔助2%的裂殖壺菌粉末時(shí)喂養(yǎng)超過14 d可增強(qiáng)蛋黃DHA 含量，且對(duì)蛋品質(zhì)或蛋成分沒有不利影響［32］。

共軛亞油酸（CLA）是亞油酸的同分異構(gòu)體，因其抗動(dòng)脈粥樣硬化、降膽固醇、免疫調(diào)節(jié)和降體脂特性而備受關(guān)注［33］。飼糧中添加一定量CLA，可使雞蛋中總CLA 含量（以總脂肪酸甲酯計(jì)）達(dá)到18.76%［34］。但是，蛋中強(qiáng)化CLA 會(huì)增加飽和脂肪酸、蛋黃水分含量和硬度，并降低雞蛋的感官品質(zhì)。此外，當(dāng)飼糧中CLA 增加時(shí)，蛋黃脂質(zhì)中LA、AA和DHA 的比例會(huì)降低。因此富集CLA 蛋的功能性有待進(jìn)一步研究［35］。

n－6／n－3 LCPUFAs的比例失調(diào)容易導(dǎo)致心血管疾病、腫瘤、糖尿病、自身免疫等疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)提高。n－6／n－3 LCPUFAs的飲食攝入比例一般不應(yīng)高于4∶1，然而過去150年來西方人的飲食中n－6／n－3 LCPUFAs值達(dá)到15∶1～17∶1，導(dǎo)致高血壓、高血脂和肥胖病人越來越多［36］。近年來有研究通過調(diào)控蛋雞飼料，調(diào)整雞蛋中n－6／n－3 LCPUFAs的比例。Neijat等［37］用大麻籽降低了雞蛋中的n－6／n－3比例，增加了雞蛋中的DHA 和EPA 濃度。

2.4 富集生物活性成分

雞蛋中富集生物活性成分是近年來的趨勢(shì)。這些生物活性成分如黃酮類化合物、左旋肉堿、γ－氨基丁酸（GABA）、類胡蘿卜素等對(duì)人類健康有益。

黃酮類化合物可改善心血管功能，作為飼料添加劑也可改善家禽生產(chǎn)性能，改善脂質(zhì)代謝和蛋品質(zhì)。槲皮素（3，3’，4’，5，7－五羥基黃酮）是黃酮類化合物中含量和活性最高的化合物，其作為飼料添加劑能夠改善蛋雞蛋品質(zhì)，提高蛋黃蛋白質(zhì)和磷脂含量并降低蛋黃膽固醇和甘油三酯含量［38］。

左旋肉堿和GABA，具有增強(qiáng)代謝，抗氧化活性，控制血壓等積極作用。使用發(fā)酵蕎麥作為飼料添加劑，可以生產(chǎn)富含左旋肉堿和GABA 的功能性蛋［39］。

類胡蘿卜素具有抗氧化，促進(jìn)細(xì)胞分化，調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和增強(qiáng)免疫等功能。葉黃素和玉米黃質(zhì)是類胡蘿卜素的一種，能預(yù)防老年人黃斑變性，對(duì)癌癥和心血管疾病有保護(hù)作用并提高免疫能力［40］。研究表明，葉黃素和玉米黃質(zhì)很容易從飼料轉(zhuǎn)移到蛋黃中，使蛋黃呈現(xiàn)金橙色［7］。

此外，還有富集大豆異黃酮、番茄紅素和植物活性成分，如異落葉松脂素、黃豆苷元、雌馬酚等［41］功能性蛋的開發(fā)。

2.5 降低雞蛋中的膽固醇

因膽固醇（約200～300 mg／100 g）和飽和脂肪（約3 g／100g），雞蛋一直是健康機(jī)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)專家的爭(zhēng)議食品［42］。盡管后來的研究證實(shí)，與飽和脂肪酸和總脂肪酸相比，雞蛋中特定類型的膳食膽固醇對(duì)血液水平和心血管疾病的影響有限，但是，通過一些有助于維持消費(fèi)者健康的調(diào)控開發(fā)膽固醇降低的功能性蛋仍然有意義。

研究表明：中草藥飼料添加劑使蛋雞所產(chǎn)雞蛋哈夫單位提高，蛋黃中膽固醇含量顯著降低，且隨著添加時(shí)間的延長(zhǎng)下降趨勢(shì)明顯［43］；薄荷葉粉［44］和低聚木糖等均能顯著降低雞蛋總膽固醇含量。

2.6 提高抗體和其他物質(zhì)

生物技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了其在蛋雞及其在生產(chǎn)特殊抗體雞蛋上的發(fā)展。蛋黃抗體具有抗原特異性，可通過特異性抗體皮下或肌內(nèi)注射蛋雞產(chǎn)生免疫球蛋白（IgY）抗體［45］。免疫球蛋白功能性蛋具有增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的功能，具有較大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3 展望

功能性蛋提高了蛋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，也存在一些需要進(jìn)一步深入研究的問題，比如：營(yíng)養(yǎng)素在蛋黃中富集規(guī)律、機(jī)理、富集極限研究，n－6和n－3 LCPUFA 在蛋中的比率問題，營(yíng)養(yǎng)素間吸收競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，風(fēng)味和儲(chǔ)藏穩(wěn)定性問題，功能性蛋在人體內(nèi)的消化吸收和功效問題等。提升營(yíng)養(yǎng)素的含量通常涉及更高的生產(chǎn)成本，通過技術(shù)進(jìn)步和飼料創(chuàng)新降低成本成為更高的要求。

人們?cè)絹碓疥P(guān)注食品溯源和食品安全，促進(jìn)了回歸“自然”的有機(jī)食品的增長(zhǎng)，功能性蛋在這種背景下顯現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)。禽類是天然的“生物轉(zhuǎn)化器”，野生禽類天然生產(chǎn)含有n－3脂肪酸，VE、類胡蘿卜素和硒等營(yíng)養(yǎng)素的蛋，從某種意義上，富集上述營(yíng)養(yǎng)素的功能性蛋是回歸自然的趨勢(shì)。功能性蛋倡導(dǎo)“來自健康禽類的健康蛋”，因此，強(qiáng)化的各營(yíng)養(yǎng)素對(duì)禽類和人類的整體健康和平衡具有深遠(yuǎn)的意義。

4 結(jié)論

禽蛋為富集人體所需的重要的營(yíng)養(yǎng)素提供了載體，過去的很多研究通過改變飼糧礦物質(zhì)、維生素、脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)組成、富集生物活性物質(zhì)和抗體物質(zhì)等方式，開發(fā)功能性蛋。功能性蛋具有平衡人群的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，也體現(xiàn)了回歸自然的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)未來的需求會(huì)不斷增加。因此，在功能性蛋領(lǐng)域進(jìn)行更多的研究，強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)素的同時(shí)，解決需要不斷探索的技術(shù)和其他問題，平衡禽類和人類的共同健康，對(duì)未來功能性蛋的深入發(fā)展至關(guān)重要。