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Introduction
近年来,随着人们营养健康意识的提高,乳制品作为人类日常饮食中经常食用的食品,受到了广泛关注。牛乳富含蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质、维生素等多种营养成分,其中脂肪是一种宝贵的能量来源,赋予了乳制品独特的感官和物理特性。甘油三酯(TAG)占乳脂肪的98%以上,其余2%由甘油二酯、甘油一酯、游离脂肪酸(FFA)、磷脂(PL)、甾醇和碳氢化合物组成。甘油三酯由400多种不同的脂肪酸组成,每种脂肪酸都有独特的碳链长度、不饱和程度、位置和结构。这主要由动物的营养状况、脂质补充剂、泌乳次数、所处地区及季节等因素造成。脂肪酸通常根据碳原子数量分为短链脂肪酸(SCFA)、中链脂肪酸(MCFA)和长链脂肪酸(LCFA)。此外,还可以根据C=C数量分为饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)。
近年来,乳制品已被广泛认定为功能性食品,乳脂肪中的生物活性脂肪酸已被证实对人类健康有益。脂肪酸组成是乳脂肪营养品质和理化性质的重要指标,且与反刍动物的健康状况密切相关。因此,有必要对乳脂肪的脂肪酸组成及含量进行比较。TAG中脂肪酸的立体特异性位置与人体对乳脂肪的消化吸收密切相关。评估乳脂肪甘油三酯中脂肪酸的立体特异性位置与人体对乳脂肪的消化吸收密切相关。此外,评估不同乳源脂肪酸在甘油三酯上的立体特异性位置可能有助于确定脂肪的来源。
目前可供人类食用的乳制品有10余种,包括牛乳、水牛乳、山羊乳、牦牛乳、骆驼乳等。然而,较少有研究对不同乳源的脂肪酸组成、含量及脂肪酸在TAG上的立体特异性位置进行比较,这无法满足人类精准营养的需求。
本综述总结了不同乳源中总脂肪酸的组成及含量,概述了TAG中脂肪酸的立体特异性分布以及不同乳源中脂肪酸的消化吸收情况。还运用7 种脂肪酸营养评价指标对不同乳源的营养价值进行评估,为促进人类健康提供了指导。此外,探讨了反刍动物乳脂肪组成对婴儿配方乳粉或特殊乳制品开发的潜在重要性,为乳制品的进一步开发和利用提供了一定依据。
乳脂肪中脂肪酸的提取及分析检测技术
乳脂肪的脂肪酸组成与人的健康以及各类乳类的营养价值密切相关。此外,牛乳中的脂肪酸组成受动物遗传、饮食和泌乳期等因素影响,其组成十分复杂。乳脂肪中脂肪酸的定性和定量分析会受到多种因素干扰。不同的提取技术和分析方法会影响对乳脂肪中脂肪酸的鉴别。因此,先进的脂肪酸提取技术和分析方法对于鉴别乳脂肪中的脂肪酸至关重要。
表1总结了适用于乳脂肪的提取技术。
表1 脂肪酸提取技术
表2总结了乳脂肪中脂肪酸分析检测的分析方法。
表2 脂肪酸分析测试方法
不同乳源中脂肪酸的组成与含量
对人乳、牦牛乳、骆驼乳、牛乳、水牛乳和山羊乳中的脂肪酸组成进行了详细分析与比较。脂肪酸被分为偶数碳饱和脂肪酸(ECSFA)、奇数碳饱和脂肪酸(OCSFA)、支链饱和脂肪酸(BCSFA)、MUFA和PUFA。每种乳源中40余种脂肪酸的分析情况如表3、4所示。
表3 人乳、牦牛乳、骆驼乳、牛乳、水牛乳和山羊乳中SFA的组成
%(m/m)
表4 人乳、牦牛乳、骆驼乳、乳牛乳、水牛乳和山羊乳中UFA的组成
%(m/m)
由图1可知,人乳和反刍动物乳间在脂肪酸分布上存在显著差异。人乳中的ECSFA、OCSFA和BCSFA水平明显低于反刍动物乳,而MUFA和PUFA水平则明显更高。反刍动物乳之间在脂肪酸分布上也存在差异。
图1 人乳、牦牛乳、骆驼乳、乳牛乳、水牛乳和山羊乳中脂肪酸饼状图
不同乳源中TAG中脂肪酸的立体定向定位以及脂肪酸的消化和吸收
人乳和反刍动物乳中的脂质主要以乳脂肪球的形式存在,乳脂肪球由被PL包裹的TAG核心构成。这种结构有助于乳脂肪在体内更好地被消化和吸收。图2展示了乳脂肪在人体内的消化和吸收过程。 首先,脂质进入胃部,并在胃脂肪酶的作用下进行部分预水解。进入肠道后,脂质主要在磷脂酶A2和胰脂肪酶的作用下被水解成溶血磷脂(lyso)PL、sn-2单酰甘油(sn-2 MAG)和FFA。其中,FFA通常会整合到磷脂-乳糜微粒(PL-CM)或甘油三酯-乳糜微粒(TAG-CM)中。然后,这些物质通过血液循环被运输到肝脏、心脏等器官。溶血磷脂可以穿过血脑屏障并参与大脑的生化反应。
TAG通过脂肪酸在甘油骨架的3 个位置(sn-1、 sn -2和sn-3)进行酯化反应形成,这些位置上脂肪酸的分布情况在体内乳脂的消化和吸收过程中起关键作用。TAG中脂肪酸的立体定向定位与不同来源乳脂肪的功能及营养特性密切相关。由于肠道上皮细胞对sn-2单酰甘油(sn-2 MaG)的完全摄取和再酯化作用,使得在sn-2位置酯化的脂肪酸具有较高的生物利用度。
图2 乳脂肪在人体内的消化和吸收过程
表5总结了来自不同乳源的脂肪酸在TAG上的位置分布情况。结果可知,乳类中脂肪酸的位置分布与总脂肪酸的比例呈正相关。
表5 不同乳源中TAG内脂肪酸的位置分布
mol%
为更好地理解不同乳源脂肪的生理和营养特性,表6总结了不同乳源中TAG内脂肪酸的位置间分布。
表6 不同乳源中TAG内脂肪酸的位置间分布
mol%
不同乳源脂肪酸营养评价
各种乳源脂肪酸的营养评估指标已被计算出来(表7),以便进一步描述乳类的营养价值。
表7 不同乳源中脂肪酸的营养评价指标
人乳和反刍动物乳中脂肪酸随时间的变化
脂肪酸的组成和含量不仅因物种而异,还会受泌乳期影响。研究表明 ,与牛初乳和牦牛成熟乳相比,牦牛初乳的脂肪酸组成较好;从功能性脂肪酸角度来看,牦牛初乳的营养价值高于牦牛和牛成熟乳。
Conclusion and outlook
图3总结了不同乳源的营养价值。
图3 人乳、牦牛乳、骆驼乳、牛乳、水牛乳和山羊乳在脂肪酸方面的营养特性
本文从脂肪酸角度对不同乳源的营养价值进行了评估。此外,新兴技术也可用于评估乳脂中的其他营养素及营养价值,如蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质等,这能让人全面了解乳类的整体营养水平和营养特性。近年来,一些新兴技术已被用于比较不同乳源的营养价值。质谱成像技术是一种无标记技术,能够同时检测和对样品中的多种成分进行成像,可用于检测并比较不同类型乳类中的营养成分。基因组测序技术则可用于比较不同乳源的基因组,以了解其营养特性。此外,智能传感技术中,智能传感器能够测量乳类的各种成分,如乳脂、蛋白质和乳糖含量等,从而对不同类型的乳类进行比较。数据挖掘技术也有助于从不同乳源的大量数据中提取有用信息和趋势,以对不同类型的乳类进行比较。通过运用这些新兴技术,可以对不同类型乳类的成分进行全面比较,以便更好地了解其的特性和营养价值,为乳制品的开发奠定基础。
Comparative assessment of nutritional value in milk through fatty acid from various sources: a review
Jinhong Guo a, Hao Duan a, Xianping Zheng b, Diandian Wang a, Yaxi Zhou a, Shiqi Zhou a, Wenjie Yan a*
aBeijing Key Laboratory of Bioactive Substances and Functional Food, College of Biochemical Engineering, Beijing Union University, Beijing 100023, China
bGanzi Prefecture Seda County Zang Yuan Zhao Mei Dairy Products Co., Ltd., Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture 626700, China
*Corresponding author.
Abstract
In recent years, milk fat has garnered significant attention. Over 98% of milk fat is composed of triglycerides, with fatty acids being one of the main components that play important physiological roles. The distribution of fatty acids on the glycerol backbone of triglycerides is closely related to the digestion and absorption of milk fat. However, there is a lack of research comparing the stereospecific distribution of fatty acids in human milk and different ruminant milks. This review summarizes the extraction techniques and analytical methods of fatty acids from milk fat, analyzes and compares the composition and content of total fatty acids in human, yak, camel, cow, buffalo, and goat milks, overviews the stereospecific location of fatty acids on triglycerides and digestion and absorption of fatty acids in different milk sources, and evaluates the nutritional value of different milk sources using seven fatty acid nutritional evaluation indices to evaluate the nutritional value of different milk sources, providing guidance for promoting human health, and exploring the potential importance of the fatty acid composition of ruminant milk for infant or special dairy development, providing a basis for further development and utilization of dairy products.
Reference:
GUO J H, DUAN H, ZHENG X P, et al. Comparative assessment of nutritional value in milk through fatty acid from various sources: a review[ J] . Journal of Future Foods, 2025, 5(5): 429-442. DOI:10.1016/j.jfutfo.2024.08.001.
翻译:王立磊(实习)
编辑:龚艺;责任编辑:孙勇
封面图片来源:摄图网
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