双峰驼乳营养成分测定与特征分析

刘雨佳，叶乐，鲍志英，王越男，郭军*

1(内蒙古农业大学 食品科学与工程学院，内蒙古 呼和浩特，010018) 2(内蒙古伊利实业集团股份有限公司，内蒙古 呼和浩特，010110)

双峰驼乳是一种特种家畜乳，近十年来得到产业化开发，并呈现了快速增长势头。驼乳及其产品风味独特，营养价值高，干物质含量显著高于牛乳，比牛乳更易消化吸收[1-2]。驼乳低糖、低胆固醇、高矿物质(Na、K、Fe、Cu、Zn、Mg)，特别是Fe元素，其含铁量是牛乳的10倍，驼乳中的脂肪酸主要以多不饱和脂肪酸为主[3-5]。伊日贵[6]研究结果表明，双峰驼乳除灰分外，蛋白质、脂肪和总固形物含量均高于单峰驼乳，世界各地的驼乳中亚洲的驼乳常规营养素成分显现较高的含量，可能与骆驼的品种和生存环境有关。

驼乳不仅营养丰富，而且具有良好的保健功能和药用价值。驼乳具有改善全身疲劳、亚健康和肝功能等作用，驼乳对丙型肝炎患者有较好疗效，还可以替代他汀类药物治疗血脂异常[7-8]。驼乳保护肝组织免受酒精引起的中毒，其中抗氧化活性肽可以预防和治疗氧化应激相关疾病，还可以有效地控制使用长效胰岛素的Ⅱ型糖尿病患者的血糖[9-11]。驼乳中不含牛乳中的主要过敏源，即β-乳球蛋白，所以驼乳的过敏原性低，不仅不会引起过敏症状还对过敏体质有好的改善作用[12]。

相较于其他国家，我国虽然是世界上双峰驼的主要产地之一，共有5个品种，但是对其营养成分研究和分析甚少[13]。因此，本研究汇总团队近几年营养成分数据，对双峰驼乳的5种常规营养素、脂肪酸、氨基酸以及矿物质进行全面的分析测定和比较，以期为特种家畜乳数据库提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

从内蒙古阿拉善盟、乌海市和呼伦贝尔市主产区采集双峰驼乳155头份；同时为进行比较研究，采集荷斯坦牛乳101头份，采自巴彦淖尔市、呼伦贝尔市、呼和浩特市和赤峰市；萨能山羊乳34头份，来自鄂尔多斯市和巴彦淖尔市。样品采集后分装于离心管，密封并用液氮迅速冷却，冻藏于-20 ℃冰柜备用。驼乳样品的采集横跨内蒙古，覆盖了双峰驼乳东部和西部主产区；包括动物个体、大罐混合和不同时间段(如早、中、晚挤奶)乳样。氨基酸、脂肪酸和矿物质测定时对同一个地区或牧场样品进行了混合，或选取了大罐乳样，每类营养素的测定样本量不完全对应总采样量，具体见相应结果。

1.2 实验试剂

37种脂肪酸甲酯混合标准品、17种氨基酸混合标准品，Sigma有限责任公司；K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、Se单元素标准溶液(1 000 μg/mL)，国家有色金属及电子材料分析测试中心；多元素标准混合溶液，内蒙古自治区矿产实验研究所。甲醇(色谱纯)，赛默飞世尔科技有限公司；正庚烷(色谱纯)，上海麦克林生化科技有限公司；CDAA-270019-200 mgL-色氨酸，上海安谱实验科技有限责任公司；磷酸二氢钾(优级纯)，天津市大茂化学试剂厂；高氯酸、盐酸、硝酸，国药集团化学试剂有限公司。

1.3 仪器与设备

S-433D全自动氨基酸分析仪，德国赛卡姆公司；TAS-990原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；AFS-3100原子荧光光谱仪，北京科创海光仪器有限公司；Xseries 3电感耦合等离子质谱仪，赛默飞世尔科技有限公司；FL9720气相色谱仪氢火焰离子检测器，浙江福立分析仪器有限公司。

1.4 实验方法

蛋白质采用GB 5009.5—2016中凯氏定氮法测定，脂肪采用GB 5009.6—2016中盖勃法测定，乳糖采用GB 5413.5—2010中莱茵-埃农氏法测定，水分采用GB 5009.3—2016中直接干燥法测定，灰分采用GB 5009.4—2016中食品中总灰分的测定法测定。

脂肪酸采用GB 5009.168—2016中碱水解-提取法前处理，气相色谱法测定[色谱条件：检测器：氢火焰离子检测器；毛细管柱型号：SP-2560(100 m×0.25 mm×0.20 μm)；使用程序升温：初温100 ℃，保持5 min，以4 ℃/min升温至240 ℃，保持30 min；进样口温度260 ℃；检测器温度260 ℃；载气：高纯氮气；分流式进样：分流比为20∶1；进样体积：1.0 μL]。

17种氨基酸(除色氨酸)采用GB 5009.124—2016中酸水解法，色氨酸采用GB/T 15400—2018中碱水解法处理样品，用全自动氨基酸分析仪测定(色谱条件：使用水解氨基酸分析柱LCAK06/Na(4.6 mm×150 mm)；柱温：58～74 ℃梯度控温；反应温度130 ℃；流动相流速0.45 mL/min；茚三酮流速0.25 mL/min；检测器440 nm/570 nm 双波长检测器；进样体积50 L)。

参照GB/T 5009.87—2016中分光光度法测定P元素；参照GB 5009.92—2016、GB 5009.241—2017、GB 5009.90—2016、GB 5009.13—2017和GB 5009.14—2017中火焰原子吸收光谱法分别测定Ca、Mg、Fe、Cu、Zn 5种元素；参照GB 5009.93—2017中原子荧光光谱法测定Se元素；参照GB 5009.267—2020中气相色谱法测定I元素，外标法定量；采用GB 5009.268—2016中电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS)同时测定K、Na、Mn、Cr、Mo、Co、Ni、Sr、Ba 9种元素含量(内标法定量，全谱直读，该部分实验在内蒙古矿产实验研究所完成)。前处理均采用湿法消化。

1.5 数据统计和分析

IBM-SPSS Statistics 20.0进行描述性统计及差异性检验，化学计量学软件Pirouette4.5进行主成分分析(principal component analysis，PCA)，观察3种家畜乳聚类特征。

2 结果与分析

2.1 三种家畜乳常规营养素特征分析

对3种家畜乳的5种常规营养素进行PCA，结果见图1，双峰驼乳大部分分布在第一象限，荷斯坦牛乳分布于第二象限，萨能山羊乳分布于第四象限，萨能山羊乳与双峰驼乳和荷斯坦牛乳跨域空间相距较远并单独聚类，双峰驼乳与荷斯坦牛乳有交集，但仍有分离趋势，符合物种分类学规律。由图1-b可知，双峰驼乳特征性常规营养素为脂肪、乳糖和灰分，荷斯坦牛乳为水分，萨能山羊乳为蛋白质。

a-PCA得分向量;b-PCA根向量图1 三种家畜乳常规营养素PCAFig.1 PCA on routine nutrients of 3 livestock milks

3种家畜乳常规营养素含量及差异性分析见表1。双峰驼乳蛋白质、脂肪、乳糖和灰分与其他2种乳差异性显著，蛋白质含量显著高于荷斯坦牛乳(P<0.05)，脂肪、乳糖和灰分显著高于荷斯坦牛乳和萨能山羊乳(P<0.05)。

表1 三种家畜乳常规营养素含量比较 单位：g/100g

2.2 三种家畜乳脂肪酸特征分析

对3种家畜乳中的脂肪酸进行PCA，结果见图2，3种家畜乳在三维空间不同的位置单独聚类，双峰驼乳分布于第二和第三象限，荷斯坦牛乳分布于第一象限，萨能山羊乳分布于第四象限，各家畜乳跨域空间象限且相距较远，符合物种分类学规律。由图2-b可知，双峰驼乳的特征性脂肪酸为C18∶0、C14∶0和C16∶1，荷斯坦牛乳为C18∶2n6c、C16∶0，山羊乳为C10∶0。

a-PCA得分向量;b-PCA根向量图2 三种家畜乳脂肪酸指纹PCAFig.2 PCA on fatty acids profile of 3 livestock milks

对3种家畜乳脂肪酸进行描述性统计分析，结果见表2。双峰驼乳脂肪酸含量较高的主要有C14∶0、C16∶0、C18∶0和C18∶1n9c，且C18∶0、C15∶0、C16∶1和C18∶3n3均显著高于荷斯坦牛乳和萨能山羊乳(P<0.05)。

双峰驼乳ω-3系列脂肪酸显著高于荷斯坦牛乳和萨能山羊乳，且饱和脂肪酸(saturated fatty acid, SFA)显著低于其他2种乳(P<0.05)。双峰驼乳、荷斯坦牛乳、萨能山羊乳SFA∶MUFA∶PUFA(S∶M∶P)分别为1∶0.21∶0.05、1∶0.4∶0.05、1∶0.18∶0.04；PUFA/SFA(P/S)值分别为：0.05、0.05、0.04；ω-3/ω-6值分别为：0.45、0.07、0.27。

2.3 三种家畜乳氨基酸特征分析

对3种家畜乳氨基酸进行PCA结果见图3，3种家畜乳在三维空间不同的位置单独聚类且相距较远，双峰驼乳分布于Factor 1轴下方，荷斯坦牛乳与萨能山羊乳分布于Factor 1轴上方，符合物种分类学规律。由图3-b可知，双峰驼乳特征氨基酸为Pro，荷斯坦牛乳为Cys和Gly，萨能山羊乳为Glu。

表2 三种家畜乳脂肪酸含量比较 单位：g/100g脂肪

a-PCA得分向量;b-PCA根向量图3 3种家畜乳氨基酸指纹PCAFig.3 PCA on amino acids profile of 3 livestock milks

3种家畜全乳氨基酸含量的描述性统计和差异性检验见表3。3种家畜乳总氨基酸(total amino acids, TAA)含量由高到低依次为萨能山羊乳、双峰驼乳、荷斯坦牛乳。双峰驼乳必需氨基酸(essential amino acid,EAA)Met、Ile和非必需氨基酸(nonessential amino acid,NEAA)Asp、Tyr、Arg、Pro均显著高于荷斯坦牛乳和萨能山羊乳(P<0.05)。3种家畜乳含量最高的EAA均为Leu，双峰驼乳的Leu含量是荷斯坦牛乳的1.2倍；含量最高的NEAA均为Glu，双峰驼乳的Glu含量是荷斯坦牛乳的1.2倍。

表3 三种家畜全乳氨基酸含量比较 单位：mg/g

2.4 三种家畜乳矿物质特征分析

3种家畜乳的17种常微量元素PCA结果如图4所示，荷斯坦牛乳和双峰驼乳分别聚类，3种家畜乳距离较近，但明显分离。双峰驼乳分布于第三象限，荷斯坦牛乳大部分分布于第四象限，萨能山羊乳分布于第一、二、三象限。由图3-b可知，双峰驼乳特征性矿物质元素为Zn，荷斯坦牛乳为Fe、Mo，萨能山羊乳为Cu、Sr、Se。

a-PCA得分向量;b-PCA根向量图4 三种家畜乳矿物质PCAFig.4 PCA on minerals of 3 livestock milks

3种家畜乳的17种常微量元素含量描述性统计结果见表4。5种常量元素中，双峰驼乳Ca含量最高,是荷斯坦牛乳的1.17倍。3种乳的Na含量差异不显著(P> 0.05)，钙磷比(Ca/P)由高到低依次为双峰驼乳(1.52)、萨能山羊乳(1.43)和荷斯坦牛乳(1.19)。3种家畜乳均为高K低Na的食品，K/Na值由高到低依次为荷斯坦牛乳(4.20)、萨能山羊乳(4.16)、双峰驼乳(2.72)。

表4 三种家畜乳矿物质含量比较Table 4 Comparison on minerals of 3 livestock milks

微量元素中，双峰驼乳Zn显著高于荷斯坦牛乳和萨能山羊乳(P<0.05)，分别是荷斯坦牛乳和山羊乳的 1.37 和1.73倍。萨能山羊乳Cu和Sr显著高于荷斯坦牛乳和双峰驼乳(P<0.05)。荷斯坦牛乳的Fe和Mo显著高于萨能山羊乳和双峰驼乳(P<0.05)。

3 讨论与结论

3.1 讨论

对双峰驼乳的5种常规营养素含量进行测定分析，为研究内蒙古各地区的双峰驼乳提供可靠的数据资料。双峰驼乳的蛋白质、脂肪、乳糖和灰分含量均显著高于荷斯坦牛乳(P<0.05)，分别是荷斯坦牛乳的1.22、1.42、1.07、1.23倍。双峰驼乳营养成分质量浓度较高，有较高的营养价值[14]。此研究萨能山羊乳蛋白质含量较高，可能是地区和品种等原因造成。

双峰驼乳主体脂肪酸为肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸，实验结果与范丽霞等[15]研究结果一致。有研究结果表明，驼乳中的饱和脂肪酸主要为C16∶0(34.9%)、C14∶0(14.5%)和C18∶0(9.7%)，不饱和脂肪酸主要为C18∶1(15.4%)和C16∶1(13.9%)，与本研究结果一致[16]。双峰驼乳棕榈油酸(C16∶1)显著高于牛乳和山羊乳(P<0.05)，分别是牛乳和山羊乳的3.18和7.80倍，棕榈油酸有降低肥胖及其并发症发生、调控胰岛素水平和抗炎症等功能[17]。双峰驼乳ω-3/ω-6高于荷斯坦牛乳和萨能山羊乳，高比例ω-3/ω-6脂肪酸减轻大鼠颅脑外伤后炎症和凋亡[18]。世界卫生组织推荐膳食脂肪酸比例为SFA∶MUFA∶PUFA=1∶1∶1，双峰驼乳较山羊乳和荷斯坦牛乳符合膳食脂肪酸推荐比例，此研究结果与林观平等[19]、李磊等[20]研究结果一致。

双峰驼乳Met、Ile、Pro、Asp、Tyr和Arg均显著高于荷斯坦牛乳和萨能山羊乳，此结果与杨惠茹等[21]、高玎玲等[22]研究结果一致。双峰驼乳含有人体所需的所有EAA，且Leu含量最高，NEAA中Glu含量最高。双峰驼乳中Pro显著高于荷斯坦牛乳(P<0.05)，是牛乳的1.44倍。EAA和NEAA对人体都具有重要的生理功能，EAA中的Leu、Ile和Val等可修复肌肉组织、控制血糖、补充能量；NEAA中的Glu可治疗肝性昏迷、肝功能不全及神经衰弱，也可用作营养增补剂[23]。

双峰驼乳Ca含量显著高于荷斯坦牛乳(P<0.05)，是牛乳的1.17倍，Zn含量显著高于萨能山羊乳和荷斯坦牛乳(P<0.05)，分别是牛乳和山羊乳的1.37和1.73倍。双峰驼乳Ca/P值为1.52，相比山羊乳和荷斯坦牛乳更接近人乳的2∶1，双峰驼乳中的Ca较其他2种乳利于人体吸收利用。

双峰驼乳维生素C含量也很高，李莎莎[14]比较双峰驼乳、牛乳和蒙古马乳维生素C含量得出，双峰驼乳维生素C含量高达2.97 mg/100g，是牛乳的5.4倍。双峰驼乳的维生素含量也应系统检测评价。

3.2 结论

双峰驼乳、荷斯坦牛乳、萨能山羊乳3种家畜乳常规营养素、脂肪酸、氨基酸和矿物质聚类特征符合物种分类学规律。双峰驼乳蛋白质、脂肪、乳糖、灰分ω-3脂肪酸显著高于荷斯坦牛乳(P<0.05)，人体所需的EAA Met和Ile显著高于荷斯坦牛乳和萨能山羊乳，Ca和Zn含量显著高于荷斯坦牛乳，Ca/P接近人乳2∶1的比例。双峰驼乳营养价值较高，可以补充人体所需营养成分并作为牛乳的低致敏性替代品，为特种家畜乳营养成分数据库提供理论依据。