乳中生物活性物質(zhì)

1、第六講 乳中生物活性物質(zhì)一、 生物活性乳蛋白1 免疫球蛋白IgG2 乳鐵蛋白Lf及水解產(chǎn)物3 溶解酶4 乳過氧化物歧化酶（SOD）1牛初乳中免疫球蛋白 免疫球蛋白一般分為IgG1、IgG2、IgA、IgD、和IgM五大類，人乳以IgA為主，牛乳則主要以IgG含量最高。免疫球蛋白的生物學(xué)功能主要是活化補體、溶解細胞、中和細菌酶素，通過凝集反應(yīng)防止微生物對細胞的侵蝕。目前分離免疫球蛋白的方法分為色譜法和超濾法。2乳中的乳鐵蛋白 牛初乳中乳鐵蛋白有兩種分子形態(tài)，分子量分別為86000和82000，其主要差別在于它們所含糖類不同。乳鐵蛋白可以結(jié)合2個Fe3+，或2個Cu2+。乳鐵蛋白對鐵的結(jié)合，促進了

2、鐵的吸收，避免了人體內(nèi)-OH ×這種有害物質(zhì)的的生成。另外，乳鐵蛋白還有抑菌、免疫激活的作用，并是雙岐桿菌和腸道上皮細胞的增殖因子。目前分離乳鐵蛋白的方法有很多種，如吸附色譜法、超濾法，其中超濾法操作簡單，費用相對較低，易于形成工業(yè)化規(guī)模，但純度較低。3牛初乳中的刺激生長因子 牛初乳中含有很多種肽類生長因子，如血小板衍生生長因子、類胰島素生長因子、轉(zhuǎn)移生長因子等，而常乳中則沒有。這些生長因子與動物生長、代謝和營養(yǎng)素的吸收密切相關(guān)。牛初乳中的過氧化物酶 過氧化物酶是氫受體存在的情況下能分解過氧化物的酶，其分子量在82 000，含鐵，是一種金屬蛋白。乳過氧化物酶是一種參與抑菌的堿性蛋白質(zhì)

3、二、 乳中生物活性肽1 作為生長激素的肽（1） 表皮生長因子（EGF）牛奶中含344ng/mL，加工過程受破壞?？纱龠M新生兒消化道發(fā)育。（2） 促胃酸釋放肽（GRP）（3） 鈴蟾肽具有免疫反應(yīng)的肽，可提高胃酸和胃腸激素水平。（4） 降鈣素2 作為鐵代謝促進劑的肽（Ergthropoietin）3 作為鎮(zhèn)靜和飽腹因子的肽4 嗎啡樣活性肽（Opioid peptide）具有鎮(zhèn)靜、催眠、抑制呼吸、調(diào)節(jié)胃腸蠕動、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)作用。B-酪蛋白水解物（60-70氨基酸楚）中分離-5、-7、-4肽。asi-酪蛋白（90-96）氨基酸水解得到。a-乳白蛋白得到a-乳類嗎啡，B-嗎啡。5 抗高血壓肽（Antih

4、ypertensive peptide）6 免疫調(diào)節(jié)肽（Immunomdodulating peptide）7 抗血栓肽（Antihrombotle peptide）8 促進鈣吸收的酪蛋白磷酸肽（Phosohopeptide）9 促進DNA合成和細胞生長的肽10 抗菌肽（Antibacterial peptide）11 抗癌細胞肽（Anticancer peptide）12 促進雙歧桿菌生長的肽三、多不飽和脂肪酸1LCP2CLA牛初乳加工利用一、牛初乳成分及生物學(xué)功能 牛初乳平均總干物質(zhì)含量為14.4%，其中蛋白質(zhì)5.0%，脂肪4.3%，灰分0.9%，并且含有豐富的VA、VD、VE、VB12和

5、鐵。除此而外，牛初乳突出的方面是它含有多種生物活性蛋白，包括免疫球蛋白（Ig）、乳鐵蛋白（Lf）、溶菌酶（Lz）、乳過氧化物酶（Lp）、血清白蛋白（BSA）、b-乳球蛋白（b-Lg）、a-乳白蛋白（a-La）、VB12結(jié)合蛋白（VB12-binding proteins）、葉酸結(jié)合蛋白、胰蛋白酶抑制劑和各種生長刺激因子，其含量見表 15-1。 表15-1 牛各種物質(zhì)中生物活性物質(zhì)的濃度（mg/ml）活性物質(zhì)血清牛乳人乳初乳常乳末乳-Lg無-3.24.05.0無-La無-1.22.02.11.62.8IgG110.511.629.984.00.351.1532.3IgG: 0.4(初乳) 0.0

6、4(常乳) 1.0IgG27.91.92.90.060.022.0IgA0.080.32.04.40.050.253.3117.4(初乳) 1.0(常乳)IgM2.52.83.24.90.040.058.601.6(初乳) 0.1(常乳)Lf無2.000.020.3520.002.0Lz0.10.00150.4BSA28.001.000.290.48.000.6Tf4.500.400.10 這些活性蛋白的功能特性如下：1 。二、牛初乳的加工利用（一） 初乳的貯藏 過剩的牛初乳可用來繼續(xù)喂小牛犢或加工利用，這往往涉及到貯藏，貯藏不當則牛初乳發(fā)生分層、變味、pH值下降（酸度升高），免疫球蛋白消化吸

7、收率下降（飼喂小牛犢的結(jié)果）。 冷藏或凍藏可以有效地延長初乳保質(zhì)期，而營養(yǎng)成分、pH值、酸度基本不發(fā)生變化。（二） 初乳的加工利用1。牛乳免疫球蛋白濃縮物（MIC）制取 牛乳免疫球蛋白濃縮物是基于低體重早產(chǎn)兒需要特殊營養(yǎng)，即需要較高的蛋白質(zhì)和能量，尤其是需要補充免疫球蛋白而提出的。牛初乳免疫球蛋白濃縮物制作流程如圖15-1。 處理方法 工藝作用 冷卻乳離心 除去細胞、血細胞、灰塵及其他雜質(zhì) ¯ 加熱乳離心（40） 除去乳脂肪 ¯ 冷凍貯藏（-25） ¯ 加熱56,30min 腸道致病菌、病毒失活 ¯ 酸或酶凝固 除去酪蛋白 ¯ 過 濾 除去細小

8、的酪蛋白顆粒 ¯ 反滲透或超濾 除去乳糖、礦物質(zhì)、水 ¯ 無菌過濾 除去細菌 ¯ 蒸 發(fā) 除水 ¯ 冷 干 除水 圖15-1制做牛乳免疫球蛋白濃縮物的一般工藝流程原料乳尤其是牛初乳常含有血細胞和其他體細胞狀物質(zhì)或粗雜質(zhì)，為了除去這類物質(zhì)，將乳冷卻到812，用常用牛乳離心機分離。然后將牛乳加熱再離心除去乳脂肪。得到的脫脂乳冷凍至-25貯藏，其抗體活性不會有任何損失。脫脂乳在板式換熱器被加熱到56，在保溫罐中保持30min，可滅活污染的病細菌，然后冷卻到37，添加酸到pH4.5或添加凝乳酶使酪蛋白凝固，隨后再加熱到56，保持10 min，就會傾出乳清。將酪蛋

9、白凝塊用去離子水沖洗兩次，并用澄清離心機離心除去酪蛋白而得到澄清液。將乳清和澄清液分別用Seitz型或Filtrox型過濾器過濾以除去細小的酪蛋白粒，防止隨后超濾時堵塞設(shè)備。將乳清經(jīng)正壓通過超濾器，在超濾器中水、乳糖、鹽等小分子透過膜而除去。超濾過程分三個步驟：第一步是預(yù)濃縮（Preconcentration），是將乳清干物質(zhì)濃縮到34倍；第二步是稀釋過濾(Diafiltration)，通過連續(xù)添加兩次沖洗酪蛋白粒得到的澄清液保持截留液恒定；第三步是終濃縮（Final concentration），在此步將截留液濃縮至原體積的1/2。最終濃縮物干物質(zhì)含量為10%，總蛋白為7%8%，免疫球蛋白為

10、2%3%。然后經(jīng)Seitz或Filtrox過濾，并用孔經(jīng)0.45m的膜無菌過濾。在降壓蒸發(fā)器中低溫減壓條件無菌蒸發(fā)，最高溫度40，得到干物質(zhì)1倍的濃縮物，最后在無菌條件下凍干，該產(chǎn)品成分見表15-3。這種免疫球蛋白濃縮物很容易與乳粉混合，并易溶在水中或液體乳中。乳活性肽及CPP生產(chǎn)一、乳活性肽種類 乳蛋白是人類膳食優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來源，自1979年以來，越來越多的研究證實乳蛋白的分子中存在著具有多種生物活性的片段。這些在母體蛋白中并無活性的多肽，能經(jīng)特定的蛋白酶水解釋放，在人體內(nèi)顯示出不同的生物活性?，F(xiàn)已證明來源于乳蛋白的生理活性肽包括：類嗎啡肽（Opioid Peptids）、免疫活性肽（I

11、mmunopeptids）、降血壓肽（Antihypertensive Peptids）、抗血栓肽（Antithrobotic Peptides）、礦物質(zhì)結(jié)合肽酪蛋白磷酸肽（Casein Phosphopeptides，CPP）等。乳蛋白活性肽因其源于天然食物蛋白以及生理功能的多樣性，在膳食補充劑、保健食品及醫(yī)藥等領(lǐng)域顯示出良好的發(fā)展趨勢。二、酪蛋白磷酸肽的制備（一）酪蛋白磷酸肽定義、種類、結(jié)構(gòu) 酪蛋白磷酸肽（CPP）是牛乳酪蛋白經(jīng)蛋白酶水解后分離提純而得到的富含磷酸絲氨酸的多肽制品。CPP能在動物的小腸中與鈣、鐵等二價礦物質(zhì)離子結(jié)合，防止產(chǎn)生沉淀，增強腸內(nèi)可溶性礦物質(zhì)的濃度，從而促進吸收利用。CPP來源于S1-、S2-、-酪蛋白分子中磷酸絲氨酸簇集的區(qū)域。目前從動物體內(nèi)分離和體外蛋白酶水解得到的CPP主要有：S1（4358）：4P、S1（5979）：5P、S2（4670）：4P、（125）：4P、（128）：4P、（3348）：1P等。它們共同特點是具有相同的核心結(jié)構(gòu)：SerSerSerGluGlu P P P有趣的是CPP核心結(jié)構(gòu)的磷酸肽能因抵抗蛋白酶的攻擊而免遭破壞。（二）酪蛋白磷酸肽的制備 工業(yè)上用酪蛋白為原料