烏日漢,張立果 ,鄭 重, ,劉 信,李光鵬,蘇小虎, ,張 立,
(1.內(nèi)蒙古大學(xué)省部共建草原家畜生殖調(diào)控與繁育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,內(nèi)蒙古呼和浩特 010020;2.烏蘭察布市畜牧工作站,內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000;3.蒙天然牧業(yè)科技發(fā)展有限公司,內(nèi)蒙古烏蘭察布 012200)
綿羊乳口感綿柔,風(fēng)味獨(dú)特,具有細(xì)膩的奶油質(zhì)地[1]。一系列研究結(jié)果表明,綿羊乳營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,其蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)和維生素含量均高于山羊乳和牛乳。綿羊乳具有抗氧化、降低膽固醇、提高免疫力等多種生物活性,具有巨大的市場(chǎng)價(jià)值[2-3]。
世界上的奶綿羊品種包括西班牙的阿薩夫、以色列的阿瓦西、法國(guó)的拉克衲、德國(guó)的東弗里生、新西蘭的戴瑞等。戴瑞(Dairy Meade,DM)奶綿羊是來自新西蘭的奶綿羊品種,其具有體型高大、產(chǎn)奶量高、生長(zhǎng)速度快、繁殖能力強(qiáng)等特點(diǎn)[4]。截止到2020年,我國(guó)還沒有專門化的乳用綿羊品種。小尾寒羊(Small-Tailed Han,STH)是我國(guó)內(nèi)蒙古高原優(yōu)勢(shì)品種,其繁殖能力、抗病能力和適應(yīng)能力強(qiáng)且產(chǎn)乳品質(zhì)高,是培育為新型奶綿羊品種的理想母本[5-6]。本課題組于2016年引入了戴瑞奶綿羊,以其為父本對(duì)本地小尾寒羊進(jìn)行了乳用化改良,獲得了一定規(guī)模的新型奶綿羊培育群體。
研究表明,品種、采樣時(shí)間、胎次、地域、泌乳期、年齡均顯著影響乳畜乳中干物質(zhì)、非脂乳固體、脂肪、蛋白、乳糖及酪蛋白等的含量[7]。乳成分的好壞直接關(guān)系到乳制品的質(zhì)量及銷售,進(jìn)而影響奶綿羊養(yǎng)殖場(chǎng)和乳品廠的經(jīng)濟(jì)效益。因此本試驗(yàn)對(duì)統(tǒng)一管理的戴瑞奶綿羊(DM)、小尾寒羊(STH)、戴寒雜交F1(DM ♂ × STH ♀)(F1)和戴寒雜交F2(DM ♂ × F1♀)(F2)綿羊乳中的常規(guī)成分及礦物質(zhì)、維生素、游離氨基酸和游離脂肪酸等組分進(jìn)行了檢測(cè)和分析,以期為新型奶綿羊培育群體選種選育提供依據(jù),為本土化綿羊乳制品開發(fā)提供參考。
本試驗(yàn)所用的試驗(yàn)動(dòng)物 均在內(nèi)蒙古烏蘭察布市蒙天然牧業(yè)科技發(fā)展有限公司統(tǒng)一飼養(yǎng)管理,本課題組選取1~2周歲體態(tài)相近,健康無疾病,初產(chǎn)的DM、STH、F1和F2綿羊各6只;鹽酸 AR級(jí),天津三廠;乙酰氯 AR級(jí),Sigma;甲醇 AR級(jí),西隴化工;無水碳酸鈉、正己烷 AR級(jí),麥克林。
LactoScope FTIR Advanced多功能乳品成分分析儀 Delta;GCMS-QP2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀SHIMADZU;L8900氨基酸自動(dòng)分析儀 日立;Centrifuge 5810R高速冷凍離心機(jī) Eppendorf;Acquity UPLC超高效液相色譜儀 Waters。
1.2.1 取樣及處理 本研究以DM、STH、F1和F2綿羊乳為研究對(duì)象,對(duì)其乳中常規(guī)成分、維生素、礦物質(zhì)、氨基酸和脂肪酸進(jìn)行分析。在泌乳第90 d早上飼喂之前開始無菌手工擠乳,擠乳時(shí)先棄去前一小部分乳樣,再開始采集試驗(yàn)樣本。將每只羊的試驗(yàn)樣本分為2部分:一部分低溫帶回實(shí)驗(yàn)室用于乳成分檢測(cè);另一部分于液氮速凍,用于游離氨基酸和脂肪酸檢測(cè)。
1.2.2 乳中常規(guī)成分的檢測(cè) 新鮮試驗(yàn)樣本使用乳成分分析儀進(jìn)行乳常規(guī)成分檢測(cè)。
1.2.3 礦物質(zhì)和維生素的檢測(cè) 將試驗(yàn)樣本4 ℃條件下送到內(nèi)蒙古華測(cè)質(zhì)檢技術(shù)服務(wù)有限公司用于檢測(cè)乳中礦物質(zhì)和維生素,以上指標(biāo)均按相應(yīng)的國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)法處理和檢測(cè)樣品。
1.2.4 游離氨基酸的提取和檢測(cè) 參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.124-2016《食品中氨基酸的測(cè)定》規(guī)定的方法處理樣品。最終干燥后殘留物用 0.02 mol/L鹽酸溶液溶解作為待測(cè)液。色譜條件:分離柱填料為4.6 mm ID‘ 60 mm L磺酸型陽離子交換樹脂, 泵1流速為0.40 mL/min, 泵2流速為0.35 mL/min, 緩沖液為檸檬酸鈉緩沖液(c (Na+)=0.2 mol/L),樣品進(jìn)樣量為20 μL, 每個(gè)循環(huán)的分析時(shí)間為53 min。
1.2.5 游離脂肪酸的提取和檢測(cè) 基于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.168-2016《食品中脂肪酸的測(cè)定》規(guī)定的方法處理樣品。脂肪酸的提取步驟如下:稱取試樣0.005 g于15 mL干燥螺口玻璃管中,加入5.0 mL甲苯和10%乙酰氯甲醇溶液6.0 mL,充氮?dú)夂笮o螺旋蓋,振蕩混勻,于80 ℃水浴中放置2 h,期間每隔20 min取出振搖一次,水浴后取出冷卻至室溫。將反應(yīng)后的樣液轉(zhuǎn)移至50 mL離心管中,于5000 r/min離心5 min。上清液經(jīng)0.22 μm的濾膜過濾,濾液用氣相色譜儀測(cè)定。
色譜條件:用分流比20:1比例分流進(jìn)樣,設(shè)置升溫模式開始測(cè)定。設(shè)定具體參數(shù)為:初溫60 ℃,保持1 min,40 ℃/min 升溫至140 ℃,保持10 min,4 ℃/min升溫至240 ℃,保持15 min。質(zhì)譜條件:離子源溫度200 ℃,接口溫度240 ℃,溶劑延遲時(shí)間為9.7 min,掃描范圍50~500 m/z。脂肪酸的定性定量分析采用外標(biāo)法。進(jìn)樣口溫度為220 ℃,進(jìn)樣體積為1 μL,載氣為氦氣,柱流量1 mL/min。
乳成分試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用Excel2016進(jìn)行初步整理分析,利用SPSS(23.IBM)軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),檢驗(yàn)水準(zhǔn)P=0.05,以P<0.05為差異顯著,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(MEAN± SEM)表示。
如表1所示,四種綿羊乳的總體組成相似,與牛乳和山羊乳相比,其基本營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)普遍較高,尤其富含脂肪、蛋白和固形物。乳脂方面,F(xiàn)1乳顯著高于DM乳和F2乳(P<0.05)。乳脂是嬰兒正常生長(zhǎng)和發(fā)育的基礎(chǔ),F(xiàn)1乳可為嬰兒提供更多的能量[2,8]。乳蛋白和酪蛋白方面,STH乳中含量最高,其次為F1乳,DM乳與F2乳之間無顯著差異(P>0.05)。乳蛋白是生物活性肽的重要來源,有助于治療多種慢性疾病[9]。此外,也有研究表明,酪蛋白高度磷酸化,在消化過程中形成磷酸化肽,增強(qiáng)鈣和鋅的利用率[10]。說明STH和F1乳均屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源。乳糖方面,F(xiàn)2乳含量最高,顯著高于STH乳(P<0.05),高于DM乳和F1乳,但無顯著差異(P>0.05)。固形物方面,STH乳顯著高于DM乳和F2乳(P<0.05),與F1乳無顯著差異(P>0.05)。非乳脂固形物方面,STH乳顯著高于其余三種乳(P<0.05)。由此可知,F(xiàn)1和STH的奶酪生產(chǎn)率高于DM和F2,可用于制作高端奶酪。
表1 DM和STH以及雜交后代乳中常規(guī)指標(biāo)的差異分析Table 1 Analysis on the difference of routine indexes in DM,STH and crossbred offspring milk
維生素檢測(cè)結(jié)果如表2所示,四種綿羊乳中維生素種類較多,與牛乳和山羊乳相比,大部分處于較高水平。在維生素C方面,STH乳中含量最高,顯著高于DM乳和F2乳(P<0.05)。在維生素B2方面,STH乳顯著高于其余組(P<0.05),DM乳、F1乳和F2乳之間無顯著差異(P>0.05)。維生素B12方面,F(xiàn)1乳顯著高于其余組(P<0.05),F(xiàn)2乳中含量最低,各組間差異顯著(P<0.05)。在葉酸方面,F(xiàn)1乳顯著高于其余組(P<0.05),STH乳中含量最低,各組間差異顯著(P<0.05)。有研究表明,維生素B12具有促進(jìn)骨髓紅細(xì)胞生長(zhǎng),預(yù)防惡性貧血癥、維持神經(jīng)系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育和正常生理功能的作用[11]。葉酸可參與新生兒神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育以及腫瘤的治療[12]。李佳媚等[13]的研究得出葉酸在孕婦和嬰兒體內(nèi)細(xì)胞分裂和增殖方面發(fā)揮著重要作用。由此可知,F(xiàn)1乳可以成為孕婦和嬰幼兒食補(bǔ)葉酸和維生素B12的重要來源。
表2 DM和STH以及雜交后代乳中維生素的差異分析Table 2 Analysis on the difference of vitamin content in DM,STH and crossbred offspring milk
DM和STH以及雜交后代乳中礦物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果(如表3)顯示,四種綿羊乳礦物質(zhì)含量豐富,尤其是鈣、磷和鎂。鈣和磷方面,STH乳顯著高于其余組(P<0.05),F(xiàn)1乳僅次于STH乳,顯著高于DM乳與F2乳(P<0.05)。鋅方面,STH乳顯著高于其余三組(P<0.05),DM乳最低。硒方面,STH乳最高,與DM乳和F1乳無顯著差異(P>0.05),顯著高于F2乳(P<0.05)。由結(jié)果可知,STH和F1乳可作為青少年和中老年人補(bǔ)鈣和鋅的食品。鎂在四種綿羊乳中含量無顯著差異(P>0.05)。銅方面,DM乳顯著高于其余三組(P<0.05),F(xiàn)2乳中含量最低。鉀方面,DM乳最高,其次為F2乳,STH乳最低,各組間差異顯著(P<0.05)。由此可知,不同品種綿羊乳間礦物質(zhì)含量存在差異。
表3 DM和STH以及雜交后代乳中礦物質(zhì)的差異分析(mg/100 g)Table 3 Analysis on the difference of mineral content in DM,STH and crossbred offspring milk(mg/100 g)
不同品種綿羊乳氨基酸檢測(cè)結(jié)果如表4所示,共檢測(cè)到17種氨基酸,其中包括甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和蘇氨酸7種必需氨基酸,未檢測(cè)到色氨酸。該結(jié)果與李文斐等[2]的研究結(jié)果一致。必需氨基酸含量方面:STH乳>F1乳> DM乳> F2乳,F(xiàn)1乳與STH乳之間無顯著差異(P>0.05)(除纈氨酸和蘇氨酸外),均顯著高于DM乳和F2乳(P<0.05),F(xiàn)2乳中的7種必需氨基酸含量與DM乳無顯著差異(P>0.05)。STH和F1乳中必需氨基酸占比較高,并顯著高于F2乳(P<0.05)。F2乳中非必須氨基酸占比最高,并顯著高于其余組(P<0.05)。其中的必需氨基酸和特殊生理活性氨基酸具有補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)、參與機(jī)體發(fā)育、治療疾病、提升免疫力、促進(jìn)腸道屏障修復(fù)、解毒、抗衰老、抗氧化、緩解機(jī)體疲勞等重要功能。因此,STH乳和F1乳可作為補(bǔ)必需氨基酸的食品[14-15]。研究表明,Glu和Asp是主要鮮味類氨基酸,Glu和Phe是芳香族氨基酸[16-17]。STH和F1乳中以上氨基酸含量豐富。由此可知,STH和F1乳的口感相對(duì)更佳。
表4 DM和STH以及雜交后代乳中游離氨基酸的差異分析(ng/μL)Table 4 Analysis on the difference of amino acid content in DM, STH and crossbred offspring milk(ng/μL)
不同綿羊乳中脂肪酸相對(duì)含量和組成分析結(jié)果(見表5)顯示,四種綿羊乳均含有飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA),其中飽和脂肪酸含量最高。飽和脂肪酸方面,DM乳顯著高于F2乳(P<0.05),并高于F1乳和STH乳,無顯著差異(P>0.05)。MUFA方面,DM乳顯著高于F2乳(P<0.05),與F1和STH乳無顯著差異(P>0.05)。PUFA方面,DM乳中含量顯著高于其余組(P<0.05)。ω-3脂肪酸方面,F(xiàn)1乳顯著高于F2乳和STH乳(P<0.05),與DM乳無顯著差異(P>0.05)。必需脂肪酸亞油酸和α-亞麻酸方面,DM乳與F1乳無顯著差異(P>0.05),二者均高于F2乳和STH乳?;ㄉ南┧岱矫?,DM乳與F1乳無顯著差異(P>0.05),并顯著高于F2乳和STH乳(P<0.05)。研究表明,α-亞麻酸是ω-3系列多不飽和脂肪酸的母體,具有抗動(dòng)脈粥樣硬化、預(yù)防心腦血管疾病及減肥、降血脂、抗氧化和抗炎等生理功能[18-20]。已有大量研究報(bào)道,亞油酸作為一種功能性多不飽和脂肪酸,能降低血清膽固醇水平并具有防癌抗癌作用,參與人體心血管疾病的控制、機(jī)體免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞生長(zhǎng)與凋亡等[21-24]。由此可見,DM乳和F1乳富含功能性脂肪酸,可作為需要人群的保健食品。短鏈脂肪酸方面,F(xiàn)1乳高于DM乳和STH乳,不存在顯著差異(P>0.05),但是顯著高于F2乳(P<0.05)。中鏈脂肪酸方面,各組間無顯著差異(P>0.05)。長(zhǎng)鏈脂肪酸方面,DM乳顯著高于F1乳和F2乳(P<0.05),與STH乳無顯著差異(P>0.05)。有研究表明,長(zhǎng)鏈脂肪酸與中短鏈脂肪酸相比不易被人體消化吸收,且短鏈脂肪酸具有一定的保健功效[16,25-26]。由此可見,F(xiàn)1乳更易被人體消化吸收。
表5 DM和STH以及雜交后代乳中游離脂肪酸相對(duì)含量的差異分析(mg/mL)Table 5 Analysis on the difference between free fatty acids relative content of DM, STH and crossbred offspring milk(mg/mL)
乳成分受多種因素影響,包括品種、胎次、泌乳階段、年齡、健康狀態(tài)、日糧組成、飼養(yǎng)管理和季節(jié)等,其中品種是決定乳成分的主要因素[7,27]。PRASAD等[28-29]研究了比特拉、巴爾巴里等山羊,發(fā)現(xiàn)不同品種山羊的乳成分含量之間存在明細(xì)差異。劉欣欣等[30]在綜述中比價(jià)了不同品種綿羊的乳成分,得出灘羊、小尾寒羊、薩??撕吞乜怂_爾綿羊的乳成分含量存在差異。在本研究中,各品種乳成分含量之間也存在明顯差異。
本研究通過對(duì)戴瑞羊、小尾寒羊與雜交后代乳中的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了全面而詳細(xì)的檢測(cè),得出四種綿羊乳均含有豐富的各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。乳成分質(zhì)量最好的是小尾寒羊乳,其次是戴寒雜交F1乳。小尾寒羊乳和戴寒雜交F1乳更適用于生產(chǎn)高端奶酪,并可作為嬰幼兒和孕婦的優(yōu)質(zhì)營(yíng)養(yǎng)來源。戴瑞綿羊乳和戴寒雜交F2乳富含功能性不飽和脂肪酸,可作為部分人群的保健食品。