[农学]14乳和蛋的生物化学.ppt

乳和蛋的生物化学 一、乳的生物化学 二、蛋的生物化学 一、乳的生物化学 （一）乳的组成 （二）乳的生物合成 （一）乳的组成 乳中含有水分、蛋白质和非蛋白含氮化合物、脂质、糖类、无机物质、维生素、酶类、激素、生长因子、有机酸、气体等化学成分。其中水分占90%； 乳的组成和分泌量因动物种别、年龄、泌乳周期、饲料、饲养管理以及气候的影响而发生改变。 乳中主要成分的含量 1.乳中蛋白质的组成 乳中所含的氮约95%是以蛋白质的形式存在； 乳中的蛋白质统称为乳蛋白，可分为： 酪蛋白 乳清蛋白 乳脂肪球膜蛋白 （含量很少） 各种动物乳中的酪蛋白和乳清蛋白含量明显不同。 （1）酪蛋白 酪蛋白（casein，CN）是乳腺上皮细胞合成的，是乳中特有的一组磷蛋白，含有大量的磷和钙。它以磷酸酯键与丝氨酸的羟基结合，还含有少量已糖、氨基糖、唾液酸等残基； 酪蛋白在牛乳中占总蛋白的80%，在猪乳中可能超过60%。 酪蛋白在乳中是以微团状态存在的，称为酪蛋白微团（casein micelle）。酪蛋白微团是由有机成分和无机成分 组成的酪蛋白复合体。 （2）乳清蛋白 酪蛋白沉淀后（pH 4.6），存在于乳清中的蛋白质称为乳清蛋白（Whey protein）； 乳清蛋白是一组蛋白质，它的热稳定性不如酪蛋白； 主要的乳清蛋白有： α-乳白蛋白 β-乳球蛋白 血清白蛋白 免疫球蛋白 （3）乳脂肪球膜蛋白质 乳脂肪球膜（milk fat globule membrane, MFGM）蛋白质是一组膜结合蛋白。由于乳脂分泌是顶浆分泌，包裹乳脂小球的质膜被上皮细胞释放到乳腺腺泡腔中，与膜结合的蛋白一起被分泌到乳中； 乳脂肪球膜蛋白质一般都是长链状具有高度糖基化的蛋白质，包括位于胞浆的Ｃ端部分、跨膜区和高度糖基化的胞外Ｎ端；其氨基酸分析表明，谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸含量最高，含硫氨基酸和组氨酸含量较低； 乳脂肪球膜蛋白质糖基成分有唾液酸、己糖、氨基己糖等。 （4）乳中的酶 乳中酶的种类很多，现已发现60余种，主要来自乳腺组织、血浆和白细胞；另外，还存在一些由微生物分泌的酶； 这些酶分属氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类和合成酶类六大类。 乳中大部分酶对乳自身并无作用和功能，只有少部分酶对乳起作用，可影响乳在贮存过程中的风味及理化性质，影响乳制品的生产和质量； 母乳中的酶对乳腺和婴儿的营养与健康起一定作用，尤其是在营养素的消化吸收或转移、胃肠功能、对感染的防御作用等方面。 在不同的泌乳阶段，人乳中与乳腺功能有关的酶不仅在种类上存在差异，而且在含量（或活性）上也不同，反映出在不同泌乳时期与乳生成有关的基因表达的不同。 有些酶在产后初乳中存在，而在产前乳房分泌物中不存在，例如脂蛋白脂酶（LPL），该酶控制乳腺从环境中汲取脂蛋白脂肪酸，在运送长链脂肪酸、磷脂和胆固醇至乳腺的过程中起关键作用。该酶在产前乳房分泌物中缺乏，相应的反应是分泌物中脂肪含量低（1mg/dL）。但产后LPL活性和乳中脂肪含量快速增加，后者达3～4mg/dL。 （5）乳中蛋白质的功能 ①酪蛋白含有几乎全部必需氨基酸，是新生幼仔最具营养价值的蛋白质，同时也提供钙、磷等营养素。酪蛋白在新生幼仔胃肠道蛋白酶作用后，可释放多种生物活性肽。这些活性肽对幼仔的消化、营养、免疫等发挥调节作用 ； ②α-乳白蛋白的氨基酸组成与婴儿的需求十分相近，所以有较高的营养价值。除作为重要的营养源之外，α-乳白蛋白是乳腺中乳糖合成酶的一个重要组分。 ③在小牛和其他一些品种的牛的肠道中，β-乳球蛋白与脂溶性维生素如维生素A和维生素E进行预结合，利于它们的吸收和转运； ④血清白蛋白除提供氨基酸外，还可结合激素与微量元素，作为这些物质的转移媒介； ⑤乳铁蛋白的主要功能是抑制细菌生长、抗病毒作用、抑制自由基形成、促进细胞生长、提高免疫能力、抗氧化、促进双歧杆菌增殖等。 2.乳脂质组成 乳中的脂肪呈小球状存在，直径平均为3-4μm。 乳脂肪球主要由甘油三酯组成，它的表面包以由磷脂和蛋白质构成的膜，这个外膜的作用是使脂肪球稳定的悬浮于乳中，同时也阻止存在于乳中的脂肪酶水解甘油三酯。 乳脂的脂肪酸成分与体脂的脂肪酸有很大的差别。例如，反刍动物的沉积脂肪中缺乏短链脂肪酸，而乳脂中则含有较多的短链脂肪酸。 乳脂的组成中甘油三酯占99％，其余的 1％中大部分是磷脂（卵磷脂、脑磷脂及神经磷脂）、微量的胆固醇及其他脂类。 3.乳中糖的组成 （2）乳中糖的功能 ① 为生理活动提供能量； ② 促进肠道内钙磷等的吸收； ③ 参与机体组成和细胞活动； ④ 乳糖消化吸收和乳糖不耐症 先天性乳糖酶缺乏导致肠乳糖消化吸收障碍，人饮用牛乳以后，乳糖无法分解，在肠内聚集，增加肠腔渗透压，阻止水分吸收。同时刺