經(jīng)過將最近8年的發(fā)展,中國牛初乳行業(yè)終于有了一個(gè)長足的發(fā)展,其標(biāo)志性的成果就在于這次會議正式發(fā)布的《牛初乳行業(yè)規(guī)范》文件。以下從牛初乳功能性研究、產(chǎn)品開發(fā)、加工技術(shù)進(jìn)展待三個(gè)方面,簡介目前國內(nèi)外牛初乳研究開發(fā)的現(xiàn)狀,并分析未來的發(fā)展趨勢。一、國內(nèi)外牛初乳功能性研究現(xiàn)狀 目前,國內(nèi)外牛初乳功能性研究主要呈現(xiàn)兩個(gè)明顯趨勢:一方面注重免疫球蛋白抗體之外的其它單一初乳成分的功能性研究,例如胰島素樣生長因子(IGF-I)、乳鐵蛋白(LF)等。另一方面則又注重初乳功能成分之間的協(xié)同作用或整體功能性。 1、胰島素樣生長因子(IGF-I) 國內(nèi)外已經(jīng)基本確定了口服胰島素弱生長因子的動(dòng)物、人體功能性實(shí)驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為口服胰島素樣生長因子具有降低血糖水平、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、調(diào)節(jié)人及動(dòng)物腸道菌群,促進(jìn)胃腸道生長發(fā)育或腸道組織創(chuàng)傷的愈合待獨(dú)特的生理功能。 IGF-I具有類胰島素的功能,能夠調(diào)節(jié)血糖、促進(jìn)脂肪、糖原、蛋白質(zhì)合成,可以刺激RNA和DNA合成 以及細(xì)胞增生。同時(shí)IGF-I也是動(dòng)物生長的直接調(diào)節(jié)物,可促進(jìn)胃腸細(xì)胞的增殖,提高小腸黏膜質(zhì)量以及絨毛高度,增加養(yǎng)分吸收率。近年來還發(fā)現(xiàn)IGF-I參與多種神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)及神經(jīng)元的生長,具有促進(jìn)神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞等的增生、分化和營養(yǎng)作用。因而,IGF-I參與多種神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)及神經(jīng)元的生長,具有促進(jìn)神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞等的增生、分化和營養(yǎng)作用。因而,IGF-I作為一種功能性因子具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值和開發(fā)前景。迄今進(jìn)行了一系列動(dòng)物口服IGF-I的試驗(yàn),證實(shí)了口服IGF-I的生理的功效。 1、1 口服IGF-I對糖尿病動(dòng)物的生理功效 糖尿病大鼠每天口服牛初乳短鏈IGF-I 15ug/kg體重治療5周后,糖尿病大鼠血糖降低了23.9%,心肌細(xì)胞Ca2+含量顯著降低,達(dá)正常水平。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,牛初乳短鏈IGF-I能逆轉(zhuǎn)心肌細(xì)胞Ca2+濃度的升高,這為糖尿病心肌病變提供了一種可能的預(yù)防措施。 孫侃等給正常和鏈脲佐霉素(STZ)糖尿病大鼠口服牛初乳短鏈IGF-I(truncated IGF-I)15 ug/kg體重達(dá)32天。結(jié)果發(fā)現(xiàn):①口服牛初乳短鏈IGF-I后對正常鼠的血糖無影響,但可使糖尿病鼠的血糖顯著下降;②口服短鏈IGF-I后糖尿病大鼠血清膽固醇和甘油三酯均顯著降低;③糖尿病大鼠口服IGF-I后血清IGF-I水平明顯升高;④對正常及糖尿病大鼠的腎臟無不良影響,對其還有保護(hù)作用。此結(jié)果表明牛初乳短鏈IGF-I具有降糖、降脂、改善物質(zhì)代謝的作用,且對糖尿病大鼠的腎臟有保護(hù)作用。 葉紅英等每天給實(shí)驗(yàn)組大鼠口服含牛初乳短鏈IGF-I(truncated IGF-I)13ug的牛初乳制劑50ml,5實(shí)驗(yàn)結(jié)束。糖尿病大鼠血清IGF-I有所升高但仍低于正常對照組。提示小劑量的外源性IGF-I治療是一種“替代治療”,有改善糖尿病大鼠代謝、心肌結(jié)構(gòu)的作用。 1.2 口服IGF-I對動(dòng)物胃腸道的功效口飼IGF對胃腸道的功效在鼠、牛、豬等動(dòng)物試驗(yàn)中均有報(bào)道。 1.2.1 口服IGF-I對動(dòng)物胃腸道生長、發(fā)育的功效 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)口飼IGF-I或IGF-II處理可使胃DNA含量、胰腺DNA和RNA含量、胰腺重量以及小腸隱窩細(xì)胞增殖速率顯著增加。 未吮乳的初生仔豬分別口飼高濃度及與初乳等濃度的IGF-I,發(fā)現(xiàn)高劑量的IGF-I使小腸的重量、蛋白質(zhì)和DNA濃度有較大幅度的提高,而正常濃度的IGF-I可顯著刺激仔豬回腸絨毛生長,提高乳糖酶和麥芽糖酶的比活性。新生仔豬日糧中按2mg/L添加人重組IGF-I,僅24小時(shí)就能明顯提高胰腺DNA的含量和小腸引窩細(xì)胞的繁殖,大劑量添加IGF-I(10-20mg/kg體重)可增加小腸的重量、蛋白質(zhì)和DNA的含量以及絨毛的高度。 ALEXANDER發(fā)現(xiàn),新生豬仔口服IGF-I(2000g/L)可刺激腸道上皮細(xì)胞和腺管細(xì)胞增殖。豬仔口服人重組IGF-I(連續(xù)4天,劑量為每天3.5mg/kg體重)強(qiáng)化營養(yǎng)素、電解質(zhì)的吸收,空腸Na+等離子運(yùn)輸、吸收速率增加,D-葡萄糖、乳糖酶、堿性磷酸酶和氨基肽酶的活性??谇还茱旾GF-II可刺激麥芽糖酶、乳糖和氨基肽酶的活性,促進(jìn)了幼仔結(jié)腸發(fā)育、成熟。國內(nèi)的研究也取得了重要進(jìn)展。周杰等研究了重組人胰島素樣生長因子(rhIGF-I)粗制品對仔鼠胃、小腸生長及免疫功能的影響。實(shí)驗(yàn)表明,口服rhIGF-I可促進(jìn)小腸細(xì)胞的分裂,增加細(xì)胞數(shù)量,且口服rhIGF-I增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。 1.2.2 口服IGF-I對動(dòng)物胃腸道愈合的功效 有資料表明,進(jìn)入胃腸道的IGF-I不但不會被消化,還能促進(jìn)回腸絨毛細(xì)胞的有絲分裂和增強(qiáng)小腸雙糖酶的活性。部分腸切除的小鼠經(jīng)口服用IGF-I可促進(jìn)切口處細(xì)胞增生,加快切口修復(fù)。 牛初乳(含2mg/L的IGF-I)能減輕消炎痛所致的胃損傷小鼠胃黏膜損傷程度。以10%初乳管飼的小鼠小腸絨毛高度降低5%,體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),牛初乳能加快HT-29細(xì)胞和RIE-1細(xì)胞的增生和轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)表明,牛初乳能減輕消炎痛所引起的胃、小腸黏膜損傷。 B.Egger等第一次證實(shí)經(jīng)口喂養(yǎng)IGF-I能夠顯著促進(jìn)腸道的吻合。研究表明系統(tǒng)服用tKGF或者IGF-I能夠顯著提高腸道吻合速度。在術(shù)后康復(fù)的前6天,IGF-I能夠提高腸道膠原質(zhì)的穩(wěn)定性。服用IGF-I能夠降低粘膜層的厚度。研究中發(fā)現(xiàn),服用IGF-I后膠原質(zhì)著色點(diǎn)(collagen staining)提高,與細(xì)胞分離相關(guān)的結(jié)腸隱窩深度和BrdU染色細(xì)胞都明顯增加。根據(jù)這些發(fā)現(xiàn),可以認(rèn)為IGF-能夠通過促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞的分離而加快腸道吻合。同時(shí),首次發(fā)現(xiàn)服用IGF-后,能產(chǎn)生酸性粘液素的goblet細(xì)胞的數(shù)量大大增加,從而加快治愈過程。對術(shù)后第一周內(nèi)喂養(yǎng)IGF-I的老鼠的研究表明,傷口吻合位點(diǎn)激烈的反應(yīng)減少,歸因于粘液保護(hù)作用。 此實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果能夠?yàn)橐环N新的、有交的治療腸道吻合方法的建立提供一些有益的啟示。與腸道 吻合損傷(anastomotic leaks)有關(guān)的發(fā)病率、死亡率都可得到降低,尤其是那些患有糖尿病、大腸炎或者那些需要長期類固醇治療的病人。如果將來的研究表明IGF-I能夠在宿主免疫缺失的情況下,提高吻合速度,則可能徹底改變傳統(tǒng)的治療方法。 1.2.3 口服IGF-I促進(jìn)腸道對谷氨酸鹽吸收 ANDREW N.ALEXANDER等發(fā)現(xiàn)新生的小豬經(jīng)口喂養(yǎng)重組人IGF-I能夠提高小腸中Na+、Cl-以及含Na+的葡萄糖、丙氨酸的吸收率。新生小豬連續(xù)4天經(jīng)口喂養(yǎng)重組人IGF-I(濃度為3.5mg/kg母豬乳代替物)后腸道表皮對谷氨酸的吸收率能夠提高。而且,無論是體內(nèi)的慢性實(shí)驗(yàn)還是體外的快速實(shí)驗(yàn),IGF-I都能提高Na+一起被運(yùn)輸?shù)膸追N不同的營養(yǎng)素吸收率提高的原因。 1.3 IGF-I在食品中的應(yīng)用 基于IGF-I的特殊生理功能及其口服功效研究,目前IGF已經(jīng)在食品行業(yè)中得到應(yīng)用。蘇喆等觀察了1999年9月至2000年4月無圍產(chǎn)期合并癥的足月新生兒,出生后堅(jiān)持母乳喂養(yǎng)且母顯示,初乳中IGF-I濃度仍與身長、體重和頭圍增長(ΔSDS)呈正相關(guān)(P=0.004),提示初乳中IGF-I濃度除了促進(jìn)乳法分泌、保證泌乳維持外,母乳中的IGF-作為一種營養(yǎng)調(diào)節(jié)因子,還通過其他途徑參與新生兒生長的調(diào)控。因此,從牛乳母乳化角度看,在嬰兒配方乳粉中加入適量的IGF,將更利于嬰兒腸道細(xì)菌正?;?。 在20世紀(jì)80年代后期,牛初乳補(bǔ)劑就成為運(yùn)動(dòng)員的一種非常重要的營養(yǎng)補(bǔ)劑。服用IGF-I能夠促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)的合成。初乳補(bǔ)劑能提高血漿中IGF-I的濃度,而IGF-I能促進(jìn)腸細(xì)胞的成熟??诜琁GF-I(2mg/kg)的牛初乳(60克/天)4周后血漿中IGF-I含量提高了約7%。 Playford RJ通過臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)脫脂牛初乳粉能夠減緩NSAIDs導(dǎo)致的結(jié)腸滲透性(胃腸道創(chuàng)傷程度的衡量指標(biāo))的升高。試驗(yàn)表明,在持續(xù)用藥期間,結(jié)腸滲透性并未受到供試溶液(含有藥物與牛初乳)的影響。說明牛初乳可以預(yù)防NSAID-誘導(dǎo)的胃腸道損傷。 由于人或動(dòng)物腸道的復(fù)雜性,口服的IGF功效的發(fā)揮,仍有賴于與其它的生物活性物質(zhì)的共同作用。但是,IGF在調(diào)節(jié)血糖水平、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力、調(diào)節(jié)人與動(dòng)物腸道菌群,促進(jìn)胃腸道生長發(fā)育或腸道組織創(chuàng)傷的愈合等方面已經(jīng)顯示了重要作用。人重組胰島素樣生長因子(rhIGF)目前國外正在開發(fā)成治療抗胰島素糖尿病及肌萎縮性糖尿病的新藥,并已經(jīng)得到美國FDA的誰。牛初乳胰島素樣生長因子(IGF)由于其活性比前者高10倍以上,又沒有副作用,因此更具有開發(fā)成新藥的價(jià)值。 2.乳鐵蛋白 乳鐵蛋白是一種多功能的鐵結(jié)合性糖蛋白,對細(xì)菌、真菌、病毒等有廣譜的防御能力,對感染、炎癥、癌癥等有明顯的宿主保護(hù)功能。在口服乳鐵蛋白的生理功效及其獨(dú)特營養(yǎng)、抗菌防腐、免疫、抗氧化特性在食品中應(yīng)用領(lǐng)域取得了一些最終新進(jìn)展。 乳鐵蛋白及其活性多肽具有抑菌和抗菌活性,可促進(jìn)腸道離子的吸收、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫機(jī)能,并有抗病毒、抗氧化、刺激腸道雙歧桿菌生長、保護(hù)腸道等多種生理功能,目前,由牛初乳或常乳制備的Lf已經(jīng)被美國FDA列作“一般公認(rèn)安全(GRAS)”組分,2001年10月23日FDA法規(guī)規(guī)定牛肉中允許使用的ALF量為65.2mg/kg,2001年11月美國農(nóng)業(yè)部允許ALF可在新鮮指牛肉中使用。 2.1 口服乳鐵蛋白的生理試驗(yàn) 迄今,各國研究者進(jìn)行了一系列動(dòng)物和人體口服乳鐵蛋白的試驗(yàn),證實(shí)了口服乳鐵蛋白的生理功效。 Teraguchi S等在喂食老鼠的牛乳中加入2%牛乳鐵蛋白(簡稱為bLF)或2%牛乳鐵蛋白水解物(bLfh),發(fā)現(xiàn)喂食期間糞便中一般腸桿菌,如鏈球菌、梭狀芽孢桿菌等的增殖受到抑制,其數(shù)量和細(xì)菌遷移的數(shù)量與僅喂食牛乳的對比組比較均有所下降,而雙歧桿菌數(shù)量則沒有減少。由于其它試驗(yàn)證實(shí)所添加的bLF或bLfh對脾淋巴細(xì)胞的芽生反應(yīng)并無影響,所以確認(rèn)口服bLFakg bLfh是通過抑制腸道中細(xì)菌的喪生來抑制細(xì)菌遷移的。 Lee WJ等人對無菌狀態(tài)下生長的小豬靜肪注射大腸桿菌脂多糖(LPD)之前,對其喂 食Lf。結(jié)果表明;喂食過Lf的小豬死亡率為16.7%,相比之下對照組小豬死亡率竟高達(dá)73.7%,從而證實(shí)喂食Lf可明顯減少因內(nèi)毒素而導(dǎo)致的致死性休克。 Togawa J等人對葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)性腸炎的鼠進(jìn)行動(dòng)物生理試驗(yàn),從喂食DSS前的3天直至鼠死亡,持續(xù)以管飼法喂食Lf??诜﨤f后發(fā)現(xiàn)抗炎癥細(xì)胞素,白細(xì)胞介素IL-4,IL-10明顯增加,而炎癥前體細(xì)胞素、瘤壞死因子a,IL-IB ,IL-6則明顯下降。 2.2 口服Lf對消化道外感染的抑制作用 一個(gè)最重要的進(jìn)展在于:研究證實(shí),口服Lf無需被腸道吸收即可對遠(yuǎn)離消化道的動(dòng)物及人體的病菌感染部位發(fā)揮作用。 Yamauchi K等人以600mg或2000mg的劑量,分別對37名患中度和重度足癬的成年人進(jìn)行連續(xù)8周口服牛乳鐵蛋白的生理試驗(yàn)。這項(xiàng)開創(chuàng)性雙盲醫(yī)學(xué)試驗(yàn)在臨床上表明:紅發(fā)癬菌(Trichophyton rubrum)和須發(fā)癬菌(Trichophyton mentagrophytes)的數(shù)量及一些皮膚病癥狀,包括水皰和趾間足癬在口服牛乳鐵蛋白后均有所改善。 Haversen LA等人在雌鼠膀胱中滴注大腸桿菌30min后,對老鼠喂食乳鐵蛋白及其肽。發(fā)現(xiàn)信用人乳鐵蛋白(hLF)有明顯的抗炎作用。喂食hLF后觀察到在感染病菌2h后尿道IL-6有所減少;24h后體系中IL-6有所下降。這是有關(guān)口服hLF及其肽可減少尿道感染和發(fā)炎的首篇報(bào)道。 Natsuko Tokakura等人對一些患有鵝口瘡癥狀(口腔念珠菌?。┑睦鲜筮M(jìn)行口服牛Lf的生理試驗(yàn)。在感染念珠菌的前1天開始口服牛Lf,實(shí)驗(yàn)證實(shí)口服Lf后口腔中的白色念珠菌數(shù)量就有所下降,在口服牛Lf后的第七天舌部損傷已明顯被改善。因而不論從肉眼還是顯微鏡觀察,均確認(rèn)口服Lf及其胃蛋白水解產(chǎn)物有抑制口腔念珠菌的作用。 上述疾病的感染部位均遠(yuǎn)離消化道,Lf在口服后如何發(fā)揮其生理功能已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。Susumu Teraguchi等人在老鼠的食物中加入4%卵清蛋白(OVA)和Lf,通過ELISA反應(yīng)或SELDI親合質(zhì)譜分析,在血漿入口處檢驗(yàn)出少量的OVA,Lf不被檢出。在鼠的飲用水中加入5%葡萄糖來增加腸道參透性,發(fā)現(xiàn)OVA檢出量有所增加,而Lf仍未被檢出;乳鐵素(lactoferric)結(jié)果相同。故可肯定口服的牛:f及其較大分子片段均不被鼠腸道所吸收。 2.3 口服乳鐵蛋白生理功效的機(jī)理研究趨勢 1994年,Susumu Teraguchi等人首次報(bào)道了口服牛Lf顯著抑制老鼠腸道中腸桿菌。無特殊病原體量和腸桿菌最初的增殖,而且以含有0.5%牛Lf的牛乳連續(xù)喂養(yǎng)老鼠18d,其表現(xiàn)的抑菌效果同樣明顯,說明牛Lf的抑菌性可長時(shí)間維持。另外,分別加入天然、缺鐵和鐵飽和牛Lf的牛乳,口服后最初2d糞便中細(xì)菌數(shù)量并明顯差異,而且發(fā)現(xiàn)牛Lf及其水解物對于各種的腸桿菌具有同樣的抑菌效果,故認(rèn)為牛Lf的抑菌作用與其螯合鐵的能力和牛:f 的三級結(jié)構(gòu)并無直接關(guān)系。 口服乳鐵蛋白對于腸道粘膜免疫的影響已被一系列試驗(yàn)所證實(shí)。 以100或300mg/kg/d的劑量口服乳鐵蛋白7d,發(fā)現(xiàn)小腸上皮細(xì)胞的CD4+,CD8+明顯增加,腸道上皮細(xì)胞內(nèi)IL-18也有所增多。脾和體表血液中,CD4+、CD8+、無唾液酸基GM1+細(xì)胞及其抵御Yac-1、結(jié)腸癌的細(xì)胞毒素的活力均有所增強(qiáng)。另外,對36名患慢性丙型肝炎的閏人以600mg/d的劑量連續(xù)進(jìn)行1年口服牛乳鐵蛋白的重現(xiàn)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)人體血清中IL-18的含量和體表血液中Th1 細(xì)胞含量分別在口服牛乳鐵蛋白后3個(gè)月和1個(gè)月增至最高。已證實(shí),人口服牛Lf后也同樣會引起在小腸中IL-18的產(chǎn)生。由于Th1細(xì)胞與Th1細(xì)胞素(IL-18)的反應(yīng)與丙型肝炎毒素(HCV)的清除有關(guān),所以口服牛Lf可用一治療丙肝。對患有腫瘤和正常的老鼠進(jìn)行重人乳鐵蛋白(rhLF)口服試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)腸道內(nèi)IL-8生成量增加,體系中NK細(xì)胞被激活,循環(huán)的CD8+T細(xì)胞增多??诜f]促進(jìn)了腸上皮細(xì)胞中IL-18及粘膜表面上皮層中IFN- 的產(chǎn)生,增加CD4+、CD8+和腸粘膜的NK細(xì)胞的數(shù)量,從而提高腸道免疫機(jī)能。 口服Lf 也可影響系統(tǒng)或體表免疫。老鼠口服Lf 后,腸液中IgA 和IgG的數(shù)量及派伊爾結(jié)構(gòu)細(xì)胞和脾細(xì)胞增殖數(shù)量均有所提高。眾所周知,抗腫瘤藥物環(huán)磷酰胺(CP)也是一種免疫抑制劑,會導(dǎo)致抗體形成細(xì)胞數(shù)量減少,體液免疫反應(yīng)減弱。對CP導(dǎo)致的免疫低下鼠進(jìn)行口服牛Lf生理試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)CD3+、CD4+、Ig+脾細(xì)胞數(shù)量增多,腹膜巨噬細(xì)胞數(shù)量恢復(fù),評估與刀豆素A的增殖反應(yīng)和美洲商陸有絲分裂(PWM),證實(shí)脾細(xì)胞活力有所增強(qiáng)。即口服Lf恢復(fù)了免疫妥協(xié)老鼠的體液免疫反應(yīng)。另外,口服Lf增強(qiáng)了體液因子從脾細(xì)胞中分泌,進(jìn)而導(dǎo)致巨噬細(xì)胞殺滅真菌能力的增強(qiáng)。 綜上所述,攝取消化后的Lf可能通過受體調(diào)節(jié)機(jī)制,刺激腸上皮細(xì)胞(IEC)和與腸有關(guān)聯(lián)的淋巴組織細(xì)胞(GALT),通過IEG或GALT細(xì)胞介導(dǎo),調(diào)節(jié) IL-18和其它細(xì)胞素的產(chǎn)生。這些分子被釋放于血液中,進(jìn)而影響到體內(nèi)循環(huán)的白細(xì)胞,或直接刺激GALT內(nèi)的白細(xì)胞??诜﨤f增強(qiáng)了系統(tǒng)和體表及腸粘膜對于病原體及組分的免疫反應(yīng),這些免疫反應(yīng)增強(qiáng)是共同作用的結(jié)果,其機(jī)理與病原體的清除、癥狀減緩和感染疾病時(shí)體內(nèi)平衡維持均有關(guān)聯(lián)。但也有關(guān)于不同的口服方式對于粘液和免疫反應(yīng)會產(chǎn)生不同的效果,但是Rose Mary Sfeir等學(xué)者通過研究證實(shí)Lf不同的口服模式(尤其是食品配方組成不同)對老鼠粘膜和系統(tǒng)免疫反應(yīng)有著不同的影響。例如,在食用無菌水中添加Lf對于老鼠先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)幾乎沒有影響。 2.4 Lf在食品體系中應(yīng)用的最新進(jìn)展 基于Lf的特殊生理功能及其口服功效研究,目前Lf已經(jīng)在食品行業(yè)中得到應(yīng)用。 Lf的食品營養(yǎng)、免疫功能 Lf是乳中自帶的微量活性免疫物質(zhì),母乳中含量較高。從牛乳母乳化角度看,在嬰兒配方乳粉中加入適量的Lf,更利于嬰兒腸道細(xì)菌的正?;?。自1986年LF首次被加入嬰兒配方后,世界上已有很多添加Lf的嬰兒食品問世。在嬰兒奶粉中添加牛Lf能夠提高嬰兒對鐵的吸收率,提高免疫,增加抗病毒能力,這一點(diǎn)已經(jīng)得到證實(shí)。而且對于出生時(shí)不足重量的嬰兒,喂食富含Lf的嬰兒配方奶粉可促進(jìn)雙歧桿菌成為腸道優(yōu)勢菌叢。 Lf在肉類保藏中的應(yīng)用 一般抗菌劑在殺滅微生物的同時(shí),細(xì)菌殘骸殘留在食品表面.而通過一種專利技術(shù)生產(chǎn)出的活化乳鐵蛋白(ALF)解決了此問題。Lf固定在諸如富含半乳糖的多糖或角叉膠的食品級氨基葡聚糖上,并溶解于含有氯化鈉和大量非結(jié)合Lf的緩沖液。這種ALF通過干預(yù)微生物吸附或移生,從生物表面除去活體或死亡微生物,有抑制微生物生長或繁殖、中和內(nèi)毒素的活力,而成為一類有交的微生物抑制劑。 ALF處理也可阻止肉類腐敗菌的增殖,與對照組相比ALF對假單胞菌屬、少門菌、家禽空腸彎曲菌均表現(xiàn)出明顯抑制效果,貨架期延長。專家指出,ALF同樣可能應(yīng)用于家禽、豬肉、魚或海產(chǎn)品及其它食品加工過程。 Lf對于食品氧化的抑制作用 嬰兒配方食品或其他強(qiáng)化食品中,脂肪氧化受到金屬離子,如鐵、銅的催化,對于相關(guān)產(chǎn)品的貨架期有嚴(yán)重影響。M.Teresa Satue-Gracia等研究了Lf對于不同濃度鐵強(qiáng)化嬰兒配方食品的氧化穩(wěn)定性能。使用兩種配方,分別以乳清蛋白和酷蛋白為主要原料(液態(tài))。結(jié)果發(fā)現(xiàn),加入Lf后,不論有無鐵離子存在,Lf濃度增加,則抗氧化活性隨之增強(qiáng),并且制品氧化的誘導(dǎo)期延長,氧化速率降低。 UHT液態(tài)乳同時(shí)強(qiáng)化鐵和維生素C,很容易產(chǎn)生自由基,最終導(dǎo)致維生素C和色氨酸氧化,放增美拉德作用。研究發(fā)現(xiàn),若添加天然牛Lf,可螯合乳中的強(qiáng)化鐵而成為色氨酸氧化的抑制劑。當(dāng)Lf加入量達(dá)到2g.I-1,色氨酸氧化的抑制率幾乎達(dá)100%,維生素C氧化抑制率達(dá)70%。 Marsue等人Lf水解產(chǎn)物與Lf一樣可以抑制含有DNA溶液中MDA、博萊毒素、Fe2+或維生素C的形成。 Huangetal也報(bào)道了pH6.6,溫度50℃條件下天然牛Lf在玉米油乳狀液和卵磷脂脂質(zhì)體體系中的抗氧化性。在乳狀液和脂質(zhì)體中,Lf的抗氧化能力隨濃度增加而增強(qiáng)。牛Lf對于脂及的抗氧化作用受到脂肪體系、緩沖液及其濃度、是否存在金屬離子和氧化時(shí)間有關(guān),一般認(rèn)為其抗氧化作用與鐵結(jié)合能力密切相關(guān)。綜上所述,Lf已被公認(rèn)為是一種天然、安全的功能性蛋白,成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。隨著對Lf的基礎(chǔ)性研究、分離純化技術(shù)的提高及其功效研究的深入,必將會獲得更加廣泛的應(yīng)用。 3.牛初乳的整體功能性研究 大量功能性實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確認(rèn)了相對完整的牛初乳制品的活性。在國內(nèi)外進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了牛初乳具有類似的系統(tǒng)性免疫能力刺激功能。 最新的動(dòng)物及人體試驗(yàn)證實(shí):口服牛初乳不僅可以增強(qiáng)胃腸道保護(hù)作用,促進(jìn)胃腸道生長發(fā)育,而且對于消化道外的感染也具有明顯的抑制作用。此外,近年來初乳作為運(yùn)動(dòng)員的營養(yǎng)補(bǔ)劑的效果倍受關(guān)注,口服初乳促進(jìn)肌體蛋白質(zhì)合成及其作為運(yùn)動(dòng)員營養(yǎng)補(bǔ)劑的應(yīng)用效果。3.1 口服牛初乳對消化道的影響作用 3.1.1 口服牛初乳對胃腸道免受藥物損傷的保護(hù)作用 非甾類抗炎性藥物(NSAIDs)使用普遍,但可引起胃腸道粘膜損傷,造成小腸內(nèi)蛋白質(zhì)流失、腸內(nèi)細(xì)菌易位及損害腸上此組織屏障功能。Jeong W K 人等(2004年)讓兩組服用一定劑量雙氯芬酸(diclofenac)的小白鼠分別口服液體牛初乳和低脂常乳,連續(xù)服用5d,以另一對照組小白鼠只服用雙氯芬。結(jié)果顯示:雙氯芬酸引起腸內(nèi)上皮滲透性顯著提高,腸細(xì)菌繁殖速度加快,腸絨毛受損傷,同時(shí)伴隨腸黏膜蛋白質(zhì)流失及細(xì)菌易位。而口服牛初乳后,小白鼠的腸滲透性得到改善,腸內(nèi)蛋白質(zhì)流失、腸內(nèi)細(xì)菌繁殖、腸絨毛損傷及腸內(nèi)細(xì)菌易位現(xiàn)象均得到抑制。A J Fitzgerald等人(2003年)采用葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)性腸炎小白鼠進(jìn)行動(dòng)物生理試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)飼喂牛初乳后的小白鼠疾病活動(dòng)指數(shù)降低,腸炎癥狀減輕。20mg/kg劑量組疾病活動(dòng)指數(shù)下降11%,腸炎癥狀則下降60%;60mg/kg劑量組疾病活動(dòng)指數(shù)下降34%,充分證實(shí)牛初乳能夠抑制小白鼠DDS誘導(dǎo)性腸炎、保護(hù)胃腸道。 諸如5-氟尿嘧啶(5-FU)之類的抗癌藥也會引起腸內(nèi)粘膜的損害、腸內(nèi)細(xì)菌易位及腸內(nèi)毒素血(癥)。Kim J W等人(2004年)在動(dòng)物試驗(yàn)中證實(shí),在服用5-FU前,連續(xù)服用牛初乳5d,服藥后繼續(xù)服用牛初乳4d,可使藥物誘發(fā)的腸滲透性顯著降低,胃腸炎、腸細(xì)菌易位癥狀較輕,系統(tǒng)內(nèi)毒素水平較低。 3.1.2 口服牛初乳對高熱導(dǎo)致的胃腸道損害的保護(hù)作用 在高溫、高濕條件下進(jìn)行強(qiáng)體力或體育活動(dòng)的人們?nèi)菀字惺?,有研究?bào)道指出中暑的發(fā)病機(jī)理中存在對胃腸道的損害。C.Prosser等(2004年)采用雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠進(jìn)行動(dòng)物生理試驗(yàn),三組SD鼠分別飼喂標(biāo)準(zhǔn)食物、標(biāo)準(zhǔn)食物加牛初乳粉、標(biāo)準(zhǔn)食物加羊乳粉。然后,改變鼠周圍環(huán)境溫度,測定SD鼠胃腸道滲透性變化,結(jié)果顯示:牛初乳能夠改善過度高熱對胃腸道滲透性的影響。研究者認(rèn)為,牛初乳粉對高熱導(dǎo)致的胃腸道滲透性增大效應(yīng)的保護(hù)作用機(jī)制可能在于:其活性成分直接影響直腸內(nèi)細(xì)胞連接的緊密性。 3.2 口服牛初乳對消化道外感染的抑制效應(yīng) 3.2.1 口服牛初乳抑制人體上呼吸道感染 曾有報(bào)道推測牛初乳可能有助于抑制人體上呼吸道感染(URTI)。2003年,Grant D.等人采用雙盲臨實(shí)驗(yàn)證實(shí)口服牛初乳可增強(qiáng)人體對URTI的抵抗作用。兩組成年男性自愿分別每天服用牛初乳濃縮蛋白CBC 60g與乳清蛋白WP 60g,連續(xù)8周,觀察上呼吸道感染發(fā)生率及癥狀持續(xù)時(shí)間。結(jié)果在起初第1周內(nèi),服用CBC與服用WP的志愿者出現(xiàn)URTI癥狀比例(分別為32%和48%,P=0.03,95%軒信期間-30%~2%)。癥狀持續(xù)時(shí)間則無明顯差異。2002年,有報(bào)道指出服用牛初乳兩周后,體內(nèi)sIgA Grant D.等人認(rèn)為志愿者抵抗URTI能力的增強(qiáng)可能與服用牛初乳后體內(nèi)sIgA水平提高有關(guān)。 3.2.2 口服牛初乳對人體組織緩沖能力的影響 Brinkworth等人(2003年)讓一組劃般女運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練期間口服牛初乳,測定訓(xùn)練期間人體內(nèi)血液乳酸鹽及pH值變化關(guān)系評估其體內(nèi)緩沖能力的變化。結(jié)果證實(shí),在運(yùn)動(dòng)時(shí)口服牛初乳后機(jī)體緩沖能力較之對照組(未服用牛初乳)增強(qiáng)22%。但這種緩沖效應(yīng)是由于人體組織緩沖系統(tǒng)的變化還是血液緩沖系統(tǒng)的變化尚未得以確定。 Grant D.等(2004年)先用了13名優(yōu)秀劃船女運(yùn)動(dòng)員,分兩組進(jìn)行雙盲試驗(yàn),一組每天口服牛初乳BC 60g,另一組每天口服乳清蛋白WP60g。在訓(xùn)練期間連續(xù)服用9周后分別檢測運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)血紅蛋白服牛初乳后人體緩沖能力的提高可能是由于它對人體組織緩沖系統(tǒng)的影響。 3.3口服牛初乳對人體皮膚的影響 Jonathan D.等人(2004)采用雙盲測試研究了口服牛初乳對健康成年男性抗阻訓(xùn)練(T)及未訓(xùn)練(UT)肢體組成結(jié)構(gòu)的影響。在8周人體非支配力手臂(T)肘屈肌的抗阻訓(xùn)練期間,兩組試驗(yàn)者(各17人)分別口服牛初乳BC 60g和乳清蛋白WP 60g。結(jié)果顯示:與WP對照組對比,口服牛初乳的T組的環(huán)狀關(guān)節(jié)面及交接面(CSA)明顯增大,進(jìn)一步測試表明是由于皮膚及皮下脂肪交接面增加可能是由于皮膚CSA增加而非脂肪的增加。牛初乳含有高濃度的生長因子,例如表皮生長因子(EGF)及胰島素生長因子(IGF),它們是皮膚生長、產(chǎn)生有絲分裂的調(diào)節(jié)劑,但牛初乳生長因子能否在成年人胃腸道被吸收及進(jìn)入人體系統(tǒng)一直存在爭論。目前,一般認(rèn)為是由于牛初乳與腸內(nèi)腔的相互作用激發(fā)的體液信號可間接刺激皮膚生長,牛初乳中有助于提高細(xì)胞有絲分裂活性的因子顯然可刺激胃腸道相應(yīng)部位的細(xì)胞。 K. Yoon等(2002)研究了牛初乳及葡萄糖對角化細(xì)胞和人體皮膚培養(yǎng)的細(xì)胞素的影響作用。牛初乳組分處理過的HaCa T細(xì)胞中TNF-omRNA有所提高,而葡聚糖處理則無變化。皮膚活組織樣織采用牛初乳組分及葡聚糖分別處理12周,結(jié)果顯示:采用牛初乳組分處理過的皮膚活組織中的抗-TNF,抗-IL-10及抗-IL-6抗體有所增加,表明牛初乳對人體皮膚提高防御能力有積極影響。 3.4 口服牛初乳對人體體液免疫應(yīng)答的影響 大量研究已經(jīng)證實(shí)牛初乳有助于小孩及成人抵抗各種胃腸道感染性疾病,例如:對大腸桿菌及輪狀病毒有關(guān)的腹瀉可起到積極的影響作用。牛初乳含有的各種免疫因子有力支持了機(jī)體的免疫系統(tǒng)。 在國內(nèi),黃志彪等研究了牛初乳粉對小鼠免疫功能的影響。以牛初乳粉為受試物,設(shè)立3175、7150和22150g/(kg.bw)3個(gè)劑量組和對照組。依據(jù)衛(wèi)生部《保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范》(2003年版)進(jìn)行ConA誘導(dǎo)的小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)、遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(DTH)、抗體生成細(xì)胞檢測(PEC)、血清溶血素的測定、小鼠碳廓清試驗(yàn)、小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)胞雞紅細(xì)胞試驗(yàn)和NK細(xì)胞活性測定。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在對綿羊紅細(xì)胞誘導(dǎo)的小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)試驗(yàn)中的受試物各劑量足跖增厚值高于對照組和ConA誘導(dǎo)的小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)的中劑量組吸光度高于對照組,差異有顯著性(P<0105或P<0101);血清溶血素試驗(yàn)中各劑量組的抗體積數(shù)高于對照組,差異有顯著性(P<0105或P<0101);受試動(dòng)物碳廓清試驗(yàn)和腹腔巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞試驗(yàn)的中、高劑量組試驗(yàn)結(jié)果與對照組比較差異有顯著性(P<0105或P<0101)。因此,牛初乳粉具有增強(qiáng)受試動(dòng)物的細(xì)胞和體液免疫功能及單核-巨噬細(xì)胞的吞噬能力。 Fang He等(2001年)讓18名志愿者分兩組,一組口服牛初乳,另一組口服標(biāo)準(zhǔn)對照樣,連續(xù)服用7d后,在第1、3和5d讓受試者口服沙門氏菌Typhi Ty21a以模擬人體腸道感染。測定口服沙門氏菌Typhi Ty21a前后受試者體內(nèi)循環(huán)抗體隱細(xì)胞及吞噬作用受體的表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn);較之對照組,口服牛初乳組體內(nèi)抗-沙門氏菌Typhi Ty21特異性IgA有明顯上升趨勢,說明牛初乳對于人體特異性免疫應(yīng)答有著潛在的增強(qiáng)作用。他們認(rèn)為,這種對人體特異性免疫應(yīng)答潛在的增強(qiáng)作用可能是以某種輔助方式影響了人體體液免疫應(yīng)答。 3.5 口服牛初乳對運(yùn)動(dòng)性能的影響 Mero等人最早開始研究牛初乳對運(yùn)動(dòng)員的影響,他們讓運(yùn)動(dòng)員連續(xù)口服牛初乳8d,沒有觀察到牛初乳對運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)成績及體能的恢復(fù)沒有產(chǎn)生明顯效應(yīng)。后來的研究證實(shí),運(yùn)動(dòng)員口服強(qiáng)化牛初乳8d的時(shí)間不夠。 1998年,研究發(fā)現(xiàn)口服牛初乳8周能夠明顯改善運(yùn)動(dòng)員極限運(yùn)動(dòng)后的體能恢復(fù)。Antonio等(2001)給進(jìn)行耐力及有氧負(fù)重抗陰訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員連續(xù)8周補(bǔ)充牛初乳,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)對運(yùn)動(dòng)員的耐力有明顯影響,但增加去骨去脂體重(non-bone lean body mass)。 2002年開始有研究報(bào)道牛初乳對優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)善的影響。Hoffman等(2002)在雙盲試驗(yàn)中,讓優(yōu)秀棒球運(yùn)動(dòng)員(17位女性、18位男性)連續(xù)口服牛初乳8周后測試短跑及立定跳遠(yuǎn)成績,結(jié)果顯示:口服牛初乳后隊(duì)員的短跑及立定跳遠(yuǎn)成績顯著提高,對人體組成及耐力無明顯影響。而Brinkworth等人(2002)讓優(yōu)秀女性劃船運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練期間口服牛初乳(對照組不服用牛初乳),發(fā)現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練期間機(jī)體緩沖能力增強(qiáng)。雖然口服牛初乳對優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的影響機(jī)理尚不十分清楚,但一般認(rèn)為,機(jī)體緩沖能力的改變一般與快收縮纖維(fast-twitch muscle fibers)中蛋白質(zhì)粘著物的增加有關(guān)。已有研究顯示口服牛初乳可刺激初生動(dòng)物體內(nèi)骨骼肌肉蛋白的合成。 Coombes JS等人發(fā)現(xiàn)口服牛初乳補(bǔ)劑后,自行車運(yùn)動(dòng)員的耐力訓(xùn)練成績得到明顯提高。研究報(bào)道所使用的耐力測試時(shí)間一般小于40min,而Coombes JS等采用的是相當(dāng)于2h最大運(yùn)動(dòng)量的測試。因此,牛初乳可能對較長時(shí)間的耐力訓(xùn)練影響作用較明顯。 因?yàn)榕3跞楹袏W委會所列的禁用藥物成分,例如:胰島素生長因子(IGF)及 生長激素,牛初乳引起過國際奧委會的關(guān)注,但口服牛初乳是否影響人體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)IGF濃度并無定論。有報(bào)道指出口服牛初乳能提高人體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)IGF濃度,另外兩項(xiàng)研究則顯示無此效應(yīng)。Kuipers等(2002)研究顯示口服牛初乳4周后的運(yùn)動(dòng)員藥檢結(jié)果呈陰性。 國內(nèi)近年來也進(jìn)行了相關(guān)研究。廣東省體育科學(xué)研究所張莉等人研究了牛初乳對優(yōu)秀賽艇運(yùn)動(dòng)員強(qiáng)化耐力訓(xùn)練期免疫功能的影響,以探討牛初乳對長時(shí)間強(qiáng)化耐力訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)員免疫功能抑制的調(diào)節(jié)作用。將15名國家健將級賽艇男運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)分為運(yùn)動(dòng)對照組和牛初乳組。兩組運(yùn)動(dòng)員同時(shí)進(jìn)行30天內(nèi)容相同的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,訓(xùn)練期間牛初乳組以15g/d的劑量補(bǔ)充牛初乳。訓(xùn)練期前及訓(xùn)練期后分別測定各組運(yùn)動(dòng)員的各項(xiàng)免疫指標(biāo)。結(jié)果:強(qiáng)化耐力訓(xùn)練期后,牛初乳組淋巴細(xì)胞數(shù)量明顯增加,并顯著高于運(yùn)動(dòng)對照組(P<0.001);CD3+T細(xì)胞和CD4+/CD8+比值維持在訓(xùn)練前正常水平,但均顯著高于對照組(P<0.01);訓(xùn)練期后,牛初乳組血清球蛋白水平顯著高于運(yùn)動(dòng)對照組(P<0.01),血清白蛋白及A/G比值卻明顯低于對照組(P<0.05)。所以強(qiáng)化耐力訓(xùn)練期補(bǔ)充牛初乳能有效防止強(qiáng)化耐力訓(xùn)練期后CD4+/CD8+比值的下降、淋巴細(xì)胞數(shù)量的減少及血清球蛋白含量的降低。提示牛初乳具有良好的維持機(jī)體免疫功能自穩(wěn)態(tài)的作用,有助于防止長時(shí)間大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)員機(jī)體免疫功能的下降。 3.6 口服牛初乳的其他生理功效 丁紅等給大鼠灌胃三個(gè)不同劑量的牛初乳(BCP)溶液15d,腹腔注射鏈脲霉素(STZ)55gm/kg。結(jié)果顯示:預(yù)防性飼喂中劑量BCP可緩解STZ所致的高血糖,并使STZS大鼠飲水量減少。 A.M.Pedersen等(2004)讓20位斯耶格倫綜合癥(PSS)患者與20位口腔扁平苔蘚癥(OLP)患者連續(xù)使用90d含有牛初乳的口腔保健產(chǎn)品。兩組患者在使用此保健產(chǎn)品后,患者口腔內(nèi)未激發(fā)的整體唾液流速(UWS)有所提升,牙蝕斑指數(shù)(PI)和牙周深度(PPD)均有所降低,口腔干燥程度和牙齦疼痛癥狀減輕。兩組患者的念珠菌涂片的菌絲數(shù)減少,OLP患者涂片芽飽數(shù)也有所減少,在15位OLP患者中觀察到口腔粘膜損害減輕。 廣東省深圳市兒童醫(yī)院孫玲玲竺研究了牛初乳輔助治療原發(fā)性腎病綜合癥患兒高脂血癥的療效,66例患兒中30例作為治療組,在常規(guī)治療同時(shí),加服牛初乳粉15g/d次,一日一次。3個(gè)月后觀察到:治療組血TC、TG、VLDL、LDL和ApcB100水平較對照組明顯降低,而血HDL、ApoCII、ALB水平明顯較對照組升高。即牛初乳可用于輔佐治療原發(fā)性明顯降低,而血HDL、ApoAI、ApoCII、ALB水平明顯較對照組升高。即牛初乳可用于輔佐治療原發(fā)性腎病患兒的高脂血癥,提高血清白蛋白水平,改善患兒營養(yǎng)狀況,降低發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)性。 李莉等研究了牛初乳對腫瘤病人免疫功能的調(diào)節(jié)作用,認(rèn)為牛初乳有利于腫瘤病的治療和康復(fù)。阿里木?帕塔爾等研究報(bào)道牛初乳粉有利于大鼠對鋅的吸收利用及其智力發(fā)育。王建平等給小鼠飲用牛初乳粉乳液,發(fā)現(xiàn)牛初乳粉具有抗衰老作用。 因此,近年來,國內(nèi)外在口服牛初乳功能性方面取得了一些重要進(jìn)展,尤其是確認(rèn)了牛初乳在預(yù)防胃腸道感染、上呼吸道感染,提高肌體組織緩沖能力,刺激皮膚生長,改善整體運(yùn)動(dòng)性能,改善口腔潰瘍及其它癥狀等方面的功能性。二、牛初乳功能性研究趨勢 除了進(jìn)一步完善動(dòng)物和臨床試驗(yàn)之外。目前,國內(nèi)外亟待解決的一個(gè)總問題在于牛初乳功能性機(jī)制的研究。 1)免疫球蛋白抗體的功能性機(jī)制研究 一般認(rèn)為,免疫球蛋白抗體,作為牛初乳最重要的活性成分,主要依賴與抗原之間發(fā)生的免疫反應(yīng)發(fā)揮作用。但是,研究正逐漸提示其它的免疫功能性作用機(jī)制。 關(guān)于母乳中抗體酶的性質(zhì)及其生理機(jī)能已經(jīng)有一定研究,發(fā)現(xiàn)母乳中含有多種天然抗體酶,包括具有淀粉水解酶、脫氧核糖核酸酶、核糖核酸酶、核 苷酸酶、蛋白質(zhì)激酶、脂肪激酶活性的抗體??贵w酶(abzyme), 又稱催化性抗體(catalytic antibody),是一類具有生物催化性質(zhì)的抗體分子。研究人員在一些自身免疫疾病患者體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)多種天然抗體酶,而健康人體內(nèi)由于缺乏明顯的免疫因素曾一度被認(rèn)為不含有抗體酶。近年來,人們發(fā)現(xiàn)在健康的母乳中也含有多種具有催化淀粉、DNA、RNA、核苷酸水解和蛋白質(zhì)、脂肪磷酸化反應(yīng)的天然抗體酶。這些抗體酶與大多數(shù)患有自身免疫疾病患者體內(nèi)的抗體酶相比較,其催化活力明顯較強(qiáng),例如乳中具淀粉水解作用的抗體酶較之自身免疫疾病患者體內(nèi)的抗體酶活力高出5~50倍。母乳中所含抗體種類豐富,可通過乳法傳遞賦予嬰兒所謂“被動(dòng)免疫力”。而其中部分抗體又兼有酶的性質(zhì),其生理機(jī)能值得深入研究。外源DNAse與RNAse可通過清除粘膜細(xì)菌與病毒而減少機(jī)體受感染的幾率。乳中具有水解DNA與RNA能力的抗體不僅可以通過與細(xì)菌、病毒結(jié)合形成復(fù)合物來阻止其感染,更可以水解這些病原體。另外,這類抗體酶是腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒素并且促使腫瘤細(xì)胞調(diào)亡。所以可認(rèn)為母乳抗體酶加強(qiáng)了乳法保護(hù)功能,在新生兒的被動(dòng)免疫中起到一定作用,并通過監(jiān)控一些細(xì)胞的功能而促進(jìn)粘膜的免疫功效。 綜上所述,健康母乳中含有多種催化特性的抗體,但有關(guān)各類抗體酶的特性及其具體的生理機(jī)能仍有待于進(jìn)一步研究。相對于母乳,牛初乳中抗體酶研究尚剛剛起步。我們實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過研究已經(jīng)確認(rèn)了牛初乳中存在具有水解DNA活力的抗體酶,這對于認(rèn)識牛初乳抗體對病毒的抵抗、預(yù)防能力,理解口服抗體的被動(dòng)免疫機(jī)制開辟了一個(gè)全新的視角。 2)牛初乳功能性成分之間的協(xié)同作用機(jī)制 在一些研究中觀察到牛初乳功能性成分之間的協(xié)同作用機(jī)制。例如,Ebina等人發(fā)現(xiàn),每天20-50mL抗-輪狀病毒W(wǎng)a1超高免疫牛初乳制品(Rota-colostrum®),連續(xù)3天可防止健康兒童感染該病毒,在1996年進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中他們又證實(shí)抗-人輪狀病毒MO免疫牛初乳可預(yù)防腹瀉,而對照組服用經(jīng)過純化的IgG、IgA或IgM抗體均無此效果。再如,Korhonen等人(1995)發(fā)現(xiàn),無論是天然或是免疫牛初乳在體外均可有效殺滅幽門螺桿菌,殺菌機(jī)制與初乳內(nèi)特有的抗-補(bǔ)體系統(tǒng)有關(guān)。經(jīng)過低溫?zé)崽幚韺?dǎo)致補(bǔ)體體系破壞之后,盡管抗體仍保持了免疫反應(yīng)活力,但此時(shí)初乳制品已經(jīng)喪失其對抗幽門螺桿菌的能力。 一種已經(jīng)確定的協(xié)同作用機(jī)制是牛初乳中補(bǔ)體與乳中免疫球蛋白的協(xié)同作用機(jī)制,即:初乳中含有豐富的多種補(bǔ)體組分,可協(xié)同乳免疫球蛋白發(fā)揮其抗菌活性的作用。 補(bǔ)體是人及動(dòng)物經(jīng)長期進(jìn)化獲得的極為重要的非特異性免疫功能。補(bǔ)體介導(dǎo)的溶菌、溶細(xì)胞作用,是機(jī)體抵抗病原微生物感染的重要防御手段。除此之外,補(bǔ)體各成分的裂解產(chǎn)物也發(fā)揮著如:調(diào)理作用、炎癥全日制作用、過敏毒素作用等許多重要的生物學(xué)功能。在人體免疫系統(tǒng)中,抗體的特異性免疫與補(bǔ)體的非特異性免疫功能的完美結(jié)合,調(diào)動(dòng)了整個(gè)機(jī)體的各種抗御因素,共同消滅侵入機(jī)體的病原微生物。以補(bǔ)體協(xié)同乳免疫球蛋白抗菌的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行簡單說明。幽門螺桿菌屬于革蘭氏陰性菌,是慢性胃炎和消化性潰瘍的主要病原菌,同時(shí)也是造成胃癌發(fā)生的因素之一。H.Korhonen等人通過乳體系的加熱處理和在體系中補(bǔ)充小牛血清(FCS)的實(shí)驗(yàn),對于補(bǔ)體協(xié)同乳免疫球蛋白作用于幽門螺桿菌的殺菌活性進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),未加熱的初乳和免疫常乳在EIA實(shí)驗(yàn)中均可有效殺死幽門螺桿菌,抗體與補(bǔ)體均不可缺少。而Pruul等人的研究也表明人體嗜中性粒細(xì)胞對幽門螺桿菌的嗜菌殺死門螺桿菌,抗體與補(bǔ)體均不可缺少。而Pruul等人的研究也表明人體嗜中性粒細(xì)胞對幽門螺桿菌的嗜菌殺死需要專一抗體和一個(gè)完整的補(bǔ)體路徑同時(shí)存在。B.Reiter和J.H.Brock研究證實(shí)了補(bǔ)體在殺死大腸桿菌中所起的作用。通過在血清中加入酸或堿的體外實(shí)驗(yàn),證實(shí)補(bǔ)體可以如同IgG和IgM一樣在腸道中保持原有的生物活性。 因此,可以認(rèn)為抗體-抗原復(fù)合物經(jīng)過經(jīng)典途經(jīng)激活補(bǔ)體,即通過抗原-抗體復(fù)合物中的抗體分子結(jié)合Cl的亞成分Clq觸發(fā)此途徑,使得補(bǔ)體能夠補(bǔ)充完成抗體的作用,成為免疫球蛋白的一種重要協(xié)同因子。 其他協(xié)同作用機(jī)制包括了乳鐵蛋白、溶菌酶、乳過氧化物酶體系之間或與免疫球蛋白之間的協(xié)同,目前已經(jīng)成為國內(nèi)外研究者的課題。 3)天然激素在牛初乳功效中的作用 包括牛初乳在內(nèi)的乳制品乃天然雌性激素的豐富來源。這些激素在初乳中的水平一般較之常乳高。但是,經(jīng)過脫脂、殺菌、超濾等加工過程,雌性激素將大量流失。目前,沒有任何研究報(bào)告表明牛初乳功能性來自其中的天然雌性激素。 此外,即使是免疫球蛋白這類眾所周知的活性成,它在腸道內(nèi)部的藥物生體動(dòng)力學(xué)(pharmacokinetics)仍然有待進(jìn)一步研究。而且有效劑量問題一直困擾著使用者,實(shí)際上,針對不同問題,所需要?jiǎng)┝渴遣煌?。例如,對于處理因?yàn)殡[孢子蟲(Cryptosporidium parvum)引起的AIDS病人腹瀉,采用超高免疫牛初乳處理,每日四次,每次10g,21天后可見效。當(dāng)然,這是一個(gè)治療的劑量。三、國內(nèi)外牛初乳產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀 目前,國內(nèi)外牛初乳產(chǎn)品開發(fā)主要集中在功能性食品(保健食品)、口腔保健用品、其他衛(wèi)生用品。 1、牛初乳基料 目前,中國企業(yè)使用的IgG基料主要來源于新西蘭、澳大利亞、法國。而比利時(shí)、英國目前提供的牛初乳基料目前仍然主要作為功能性飼料添加劑出售。中國至少有4家具備規(guī)模性牛初乳基料生產(chǎn)的企業(yè)。 2、牛初乳產(chǎn)品 形式上仍然主要以純粉、配方粉、膠囊、片劑、乳清口服液的形式存在。此外,噴劑等形式也在積極籌劃之中。不過,由于我國保健食品已經(jīng)歸入食品藥物督管理局管理范疇,噴劑類制品不能夠申報(bào)保健食品。值得注意的是,Symbiotics等品牌放棄了液態(tài)牛初乳產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售。對于國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)而言,液態(tài)牛初乳開發(fā)是一個(gè)發(fā)展機(jī)遇。例如,目前國內(nèi)外已經(jīng)有相當(dāng)成熟的含活性IgG的UHT奶的制造工藝。 1)富含特異性抗體的牛初乳產(chǎn)品 各種免疫牛初乳制品開發(fā)在國外早已成為一種潮流。在我國,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)以及其他研究機(jī)構(gòu)也一直在進(jìn)行相關(guān)研究工作。以前主要針對導(dǎo)致幼兒發(fā)生嚴(yán)重腹瀉的輪狀病毒、難辨桿菌、致腹瀉性大腸桿菌、沙門氏、痢疾桿菌等,現(xiàn)在則關(guān)注更加普遍的健康調(diào)理問題。例如,魏華等研究了抗幽門螺桿菌牛初乳體外調(diào)理殺傷機(jī)制以及特異性抗體的抗消化酶酶解特性,證實(shí)抗Hp免疫初乳抑殺Hp作用來源于其中 的特異性抗體和補(bǔ)體,特異性抗體與初乳固有補(bǔ)體成分或FCS有著協(xié)同調(diào)理殺傷作用。特異性抗體可增強(qiáng)白細(xì)胞化學(xué)發(fā)光,而補(bǔ)體或FCS則沒有這種效應(yīng)。因此,抗Hp 免疫乳可望應(yīng)用于因Hp引起的慢性胃炎和十二指腸潰瘍的被動(dòng)免疫保護(hù),有關(guān)免疫乳對胃粘膜局免疫的影響以及預(yù)防和清除Hp感染的效果還需進(jìn)行深入的研究。但需指出,國內(nèi)外研究表明:常規(guī)牛初乳也具有抗Hp效應(yīng)。 2)生物轉(zhuǎn)化牛初乳制品 對牛初乳進(jìn)行很必要的生物轉(zhuǎn)化處理,可能獲得具有新性狀制品。張*平、顧瑞霞等研究了益生菌發(fā)酵牛初乳對致病菌,即致病性大腸桿菌及幽門螺旋桿菌抑制作用。結(jié)果表明牛初乳經(jīng)益生菌發(fā)酵后導(dǎo)致初乳pH值降低,盡管初乳IgG活性也相應(yīng)降低,但不同益生菌發(fā)酵初乳在不同pH值對大腸桿菌及幽門螺旋桿菌均有理定抑制作用,不同益生菌發(fā)酵初乳的抑菌作用依次為嗜酸乳桿菌雙歧桿菌>混合乳酸菌>德氏乳桿菌>保加利亞亞種>嗜熱鏈球菌。我們的研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)控制工藝,完全可以在酸奶發(fā)酵過程中維持個(gè)源添加的牛初乳IgG活力。再如,利用食品級工業(yè)酶制劑制造的牛初乳蛋白多肽。由于其中乳蛋白組成與常乳差異較大,可表現(xiàn)出明顯不同的免疫功能特性。 3)添加增效成分協(xié)同的牛初乳制品 目前一些廠家在普通粉中添加牛Lf及其它免疫球蛋白等來進(jìn)行復(fù)合免疫,效果良好。乳制品中Lf可與益生菌混用,作為一部分運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)產(chǎn)品的生產(chǎn)片劑或速溶飲料,或作為健康添加劑用在免疫制品中,用于兒童和孕婦的補(bǔ)鐵產(chǎn)品。 根據(jù)牛初乳固有的功能特性,也可以有針對性地添加其他外源的增效或協(xié)同作用成分,來加強(qiáng)牛初乳制品的功效。目前,市場上已經(jīng)出現(xiàn)這類產(chǎn)品。例如,添加功能性低聚糖的產(chǎn)品。四、國內(nèi)外牛初乳加工技術(shù)的現(xiàn)狀 采納國外經(jīng)驗(yàn)或引進(jìn)國外設(shè)備,經(jīng)過近5年的努力,目前,國內(nèi)相關(guān)企業(yè)已經(jīng)掌握了一系列有關(guān)牛初乳加工的關(guān)鍵性技術(shù)。高新技術(shù)的應(yīng)用增加牛初乳制品成本的同時(shí),也賦予其較高的附加值。 1、干燥技術(shù) 包括低溫噴霧干燥、冷凍干燥等能夠維持初乳活性的干燥技術(shù),在國內(nèi)外均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。長時(shí)間的真空濃縮工藝對牛初乳活性有嚴(yán)重影響,所以開發(fā)干燥之前的條件溫和的濃縮技術(shù)是一個(gè)趨勢。 2、殺菌技術(shù) 能夠維持牛初乳活性成分的非熱力殺菌或除菌技術(shù)乃一種發(fā)展趨勢,目前,微濾除菌、輻射殺菌技術(shù)等在中車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,另外一些技術(shù)則正在積極研究之中。 王志高等研究了陶瓷膜過濾牛初乳過程的污染阻力,考察了孔徑對膜過濾牛初乳過程的影響,分析了孔經(jīng)過0.2、0.5、0.8um膜過濾阻力的形成及其對水滲透通量和蛋白截留率的影響,認(rèn)為對孔徑為0.2um膜,其污染是由濃差極化阻力和凝膠層阻力共同作用所致,而對于0.5、0.8um兩種孔徑的陶瓷膜則是濃差極化阻力占主導(dǎo)地位的污染.對蛋白截留率進(jìn)行模型預(yù)測,預(yù)測結(jié)果與實(shí)測結(jié)果較為一致,實(shí)驗(yàn)過程中3種孔徑的膜對細(xì)菌的截留率都幾乎達(dá)100%。 王浩等研究了輻照對牛初乳中主要微生物的影響。作為國際公認(rèn)的一種食品“冷加工”方法,輻照技術(shù)是安全可靠的。對輻照前后牛初乳粉中細(xì)菌菌落總數(shù)和大腸桿菌群的數(shù)量進(jìn)行檢測,結(jié)果表明:當(dāng)輻照劑量達(dá)到8KGy時(shí),已基本能完全殺死牛初乳粉中的微生物,且輻照劑量與微生物存活量之間呈線性關(guān)系。 駱新崢等研究了脈沖磁場對牛初乳的殺菌效果,結(jié)果表明,脈沖磁場對牛初乳具有較好的滅菌效果,細(xì)菌致死率在99.9%以上。脈沖磁場殺菌是一種非熱殺菌技術(shù),能最大限度的保留食品的色、香、味及營養(yǎng)成分,且殺菌時(shí)間短,效率高能耗低,節(jié)約能源。王麗穎等研究了高壓脈沖電場處理牛初乳的可能性也證明了該技術(shù)的可行性,初步確定較為適宜的工藝條件:溫度35℃,壓力7000v,流速44mL/min,此時(shí)處理后樣品中IgG含量較高。 3、分離技術(shù) 超濾分級與濃縮在中國牛初乳加工企業(yè)中已經(jīng)是一種現(xiàn)實(shí)的技術(shù)手段。此外,諸如離子交換層析、反膠束抽提、乳酸菌發(fā)酵方法等分離分級或濃縮IgG的技術(shù)顯示出一定工業(yè)化應(yīng)用潛力。但是,對于初乳中生長因子、Colostrinin(即PRP)等小蛋白成分的分離技術(shù)仍然進(jìn)展不大。 總之,牛初乳功能性研究、產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)成為國內(nèi)外的熱門課題,可以預(yù)見的是這些研究開發(fā)工作將在未來加速推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。 |