牦牛乳营养与免疫活性成分

胡 瑞 杨丽菲 综述 李 菁 审校

1.上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心新生儿科（上海 200127）；2.上海市第一妇婴保健院 新生儿科（上海 201204）

牦牛作为我国高原地区一大珍稀畜种资源，其数量占全世界总牦牛数量的95%以上。牦牛常年生活在高海拔、高寒、低氧及长日照的严峻自然环境下，有着不同于荷斯坦牛规模化的养殖方式，因而牦牛乳成分与普通牛乳成分不同。现阶段，我国丰富的牦牛乳资源尚未被充分开发利用。牦牛乳中富含多种营养成分及免疫活性物质，相比普通牛乳，更适宜作为婴幼儿配方粉的奶源。近年来，牦牛乳的价值越来越受到人们的关注。目前对牦牛乳的研究主要集中在其营养价值及食用安全性方面，而其他生物学功能相关研究相对较少。本文就牦牛乳营养价值和免疫相关成分的研究作一介绍。

1 牦牛乳的营养价值

牦牛乳被称为“天然的浓缩乳”，其蛋白质、脂肪、乳糖等成分的含量高于普通牛乳。牦牛乳富含多种氨基酸、脂肪酸、矿物质，且构成比例符合人体需求，有望成为婴儿配方粉的新品种。

1.1 蛋白质及氨基酸含量

蛋白质是乳汁的重要成分，对婴幼儿的生长发育有着重要意义。牦牛乳中蛋白质含量约5 g/dL，远高于普通牛乳以及人乳中的蛋白质含量，普通牛乳中蛋白质含量约3 g/dL，人乳为1.1～1.3 g/dL[1-2]。相关研究报道，牦牛乳蛋白含量与饲养方式、泌乳期、营养状况、生态环境及牧草质量密切相关[3]。

乳汁中蛋白质按其组成成分可分为酪蛋白和乳清蛋白。尽管乳汁中成分受多种因素影响，但不同物种间乳汁中蛋白质的组成总体上仍呈现一定的种属特征。人乳属乳清蛋白性乳类，其酪蛋白与乳清蛋白的含量比为4∶6；而牦牛乳与普通牛乳中的酪蛋白与乳清蛋白的比例相近为8∶2，属于酪蛋白性乳类[4]。虽然，牦牛乳和牛乳中的乳清蛋白含量低，但从总量上来说，这些动物乳中乳清蛋白并不低于人乳。

酪蛋白作为牦牛乳蛋白的主要成分，在牦牛乳中的含量是人乳的2倍以上[4]。酪蛋白在婴幼儿胃肠道不易被消化吸收，其原因可能是婴幼儿胃内pH 值与酪蛋白的等电点相近，使酪蛋白易在胃内形成凝块。但随着现代微滤技术发展，从牛乳中提取到自然存在形式的酪蛋白胶束具有很好的热稳定性和水合作用[5]。有研究采用高分辨熔解法对β-酪蛋白变异体(A1A1和A2A2)及其杂合子(A1A2)奶牛的乳蛋白进行鉴定，发现A1A1牛乳中铜蓝蛋白和抗菌肽-2含量最高，A2A2牛乳中则是乳铁蛋白和CD5分子样蛋白含量最高，在杂合子A1A2 的牛乳中，硒蛋白P 和骨桥蛋白含量最高，这些差异表达蛋白主要参与应激反应和防御反应，其潜在生物学功能会对人类健康产生影响[6]。牦牛乳酪蛋白与普通牛乳有较高同源性，通过硅蛋白水解获得的牦牛乳酪蛋白被证明是多种生物活性肽的前体，包括二肽酶-4(DPP-4)抑制肽、血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽和抗氧化肽，且不具有细胞毒性[7]。研究也发现，酪蛋白的水解产物有调节免疫平衡的功能[8]。

免疫球蛋白、乳铁蛋白及生长因子等免疫活性成分均为乳清蛋白，但普通牛乳乳清蛋白中含有人乳中不存在的β-乳球蛋白，而β-乳球蛋白具有强过敏原性，是引起婴幼儿牛奶蛋白过敏的主要成分。与普通牛乳相比，牦牛乳中β-乳球蛋白含量较低，大约只有普通牛乳的1/5[4]。因此，牦牛乳作为婴儿配方的奶源，不仅可以省略处置致敏性蛋白的环节，而且还能避免加工过程对牦牛乳营养成分的破坏，最大限度地保留牦牛乳的营养。

乳汁中氨基酸的种类及含量对乳汁营养价值至关重要。牦牛乳与普通牛乳及其他反刍动物乳相比，各氨基酸组分占氨基酸总量的比例相似。但是，牦牛乳中氨基酸总量最高，其中半胱氨酸和酪氨酸与牛乳中的含量相近，其余必需氨基酸和非必需氨基酸组分均约为牛乳的2倍；而牦牛乳中各氨基酸组分普遍为人乳中含量的4～6倍。色氨酸作为人体必需氨基酸，存在于牦牛乳、普通牛乳、骆驼乳和人乳中，而水牛乳、山羊乳和马乳中则不含色氨酸；组氨酸作为婴幼儿的必需氨基酸，在牦牛乳中含量最高，牦牛乳中的组氨酸大约是人乳的5倍左右；而半胱氨酸作为早产儿的必需氨基酸，在牦牛乳中含量也较高，大约是人乳的3倍[4]。因此，牦牛乳值得大力开发利用。

1.2 脂肪及脂肪酸含量

乳汁中富含的脂肪成分可为婴幼儿提供生长发育所需的能量及脂肪酸。文献报道，牦牛乳中脂肪含量明显高于普通牛乳及人乳。牦牛乳中的脂肪含量为5.5～8.8 g/dL，普通牛乳为2.5～3.8 g/dL，人乳为 3.6～3.9 g/dL[9]。

乳汁中脂肪酸的含量差异较大，受到各种因素的影响，如品种、泌乳阶段、胎次、饲料、季节及海拔等[4]。一项关于西藏地区牦牛乳和普通牛乳营养成分比较的研究发现，牦牛乳中的游离脂肪酸含量远远高于普通牛乳中的含量；牦牛乳中游离脂肪酸含量约为8%，比普通牛乳高出5%[10]。有研究者利用体外实验模拟婴幼儿消化过程，观察并比较牛乳乳脂球（milk fat globules，MF）、牦牛乳MF和与牛乳MF大小相同的标准化牦牛乳MF三者的脂解和吸收，结果发现牛乳MF在消化初期脂解率虽高，而牦牛乳和标准化牦牛乳MF 在消化过程中的脂解水平明显高于牛乳。牦牛乳具有较高的脂解水平与其乳脂球的三酰甘油核心、周围界面层的特殊结构有关。此外，牦牛乳在整个消化过程中释放的不饱和脂肪酸比牛乳多，具备更好的脂质消化能力，这可能与牦牛乳独特的脂质特性有关[11]。

牦牛乳富含多种对人体具有重要作用的功能性脂肪酸，除亚油酸之外，牦牛乳中其他的功能性脂肪酸含量都在普通牛乳的2 倍以上。其中，与普通牛乳相比，牦牛乳二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等功能性脂肪酸含量更高[12]；α-亚麻酸的含量也较普通牛乳更接近于人乳[4]。

1.3 乳糖

乳糖作为婴幼儿生长阶段必不可少的营养物质之一，不仅能够为婴儿提供能量，也促进婴儿肠道乳酸菌生长、有效抑制大肠杆菌生长，并且可促进钙、铁、锌等微量元素的吸收。相关研究表明，牦牛乳中乳糖含量为4.5～5.0 g/dL，普通牛乳约3.4 g/dL，人乳为6.4～7.4 g/dL[13]。与普通牛乳相比，牦牛乳中乳糖含量较高，也更接近人乳。

2 牦牛乳中免疫活性成分

牦牛乳作为我国高原地区特色乳汁，含有免疫球蛋白、乳铁蛋白及其他多种生长因子等免疫活性成分，相关生物学功能尚不十分明确。

2.1 免疫球蛋白

免疫球蛋白是乳汁中免疫活性物质的重要组成部分。免疫球蛋白包括IgA、IgG 和IgM，其中IgG 所占比例较大并占主导地位，对人体健康及疾病的预防和治疗有着重要作用。牛乳中免疫球蛋白IgG由位于淋巴腺中的B 淋巴细胞合成，随着血液循环，经乳腺内皮和上皮细胞吸收后进入乳汁；而IgA和IgM都是直接由乳腺B细胞合成的。

乳汁中的免疫球蛋白含量与遗传因素、激素调节及牧草条件等多种因素相关。研究证实，牦牛乳中的IgA、IgG和IgM 含量明显高于其他哺乳动物，其中IgA和IgG含量也是人乳中含量的1.5倍左右[4]。而与普通牛乳相比，牦牛乳中IgA含量较高，IgG含量相近，而IgM含量则相对较低。

2.2 乳铁蛋白

乳铁蛋白是存在于乳汁中的一种铁结合性糖基化乳蛋白，能有效减少新生儿晚发性败血症、新生儿坏死性小肠结肠炎的发生风险。近来有研究发现，乳铁蛋白可争夺细菌生长所必需的铁，抑制细菌增殖，具有调节肠道微生态，促进肠道免疫系统成熟，促进肠上皮细胞生长和分化等生物学特性[14]。乳铁蛋白广泛存在于多种哺乳类乳汁中，但在人乳中含量最高。与奶牛乳、羊乳等动物乳相比，牦牛乳中乳铁蛋白含量较低。

2.3 其他免疫活性物质

除了免疫球蛋白和乳铁蛋白，牦牛乳中还包括类胰岛素生长因子、表皮生长因子、转化生长因子等免疫活性物质，对细胞的生长、分化和免疫功能都有重要的调节作用[15]。

尽管牦牛乳中富含的酪蛋白不易被消化吸收，但其水解产物可参与维持免疫平衡。一项体外细胞研究发现，牦牛乳酪蛋白水解产物对小鼠脾细胞具有淋巴增殖活性，并诱导脾细胞周期由G1期进入S期；同时，它能显著增加IFN-γ和IL-2的产生，并表现出剂量依赖性地促进辅助T 细胞1 (Th 1)发育，但对IL-4 分泌影响不明显。由此表明牦牛酪蛋白水解物可使Th 1/Th 2 平衡向Th 1 显性表型转变，因此，它可能有助于治疗细胞介导的免疫疾病[8]。

外泌体中富含微小RNA（microRNA，miRNA），miRNA 受外泌体结构的保护作用，在婴儿肠道可免受核酸酶消化，并可被在肠道吸收进入血液循环，从而在婴儿组织细胞发挥作用，调节相关基因表达，参与体内多个生理病理过程，与新生儿免疫器官发育和某些物质代谢过程相关，参与婴儿免疫调节和生长发育，促进肠细胞增殖和肠道发育等多种生物学 作用[16-17]。近年来，有研究者通过Western blot 技术和流式细胞分析证实，牦牛乳中的外泌体含量明显高于普通牛乳，大约是普通牛乳的3.7倍[18]。体外研究也发现，牦牛乳中的外泌体及其中的miRNA 可促进肠道上皮细胞增殖，其机制可能是外泌体促进了氧敏感性脯氨酰羟化酶-1（prolyl hydroxylase-1，PHD-1）表达并降低了缺氧诱导因子-α（hypoxia inducible factor-α，HIF-α）及其下游血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial cell growth factor，VEGF）的 表达[19-20]。

综上，牦牛是我国一种珍稀动物，因其生长在无污染、高严寒地区且平时自由放牧，因此牦牛乳产品在营养成分、生物性能、食用安全等方面都具有较高的利用价值。与其他动物乳相比，牦牛乳中蛋白质、脂肪、乳糖等营养物质含量较高，而且其中必需氨基酸、必需脂肪酸、矿物质的含量也更接近于人乳。此外，牦牛乳也富含大量免疫相关成分，有望作为“免疫乳”推向市场。