羊乳蛋白体外模拟消化及羊乳对肠道微生物的影响

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羊乳是一种主要的特种乳,具有重要的营养和功能特性,目前加工利用的主要是羊常乳和羊初乳。本研究在分析羊常乳和羊初乳基本成分的基础上,应用体外模拟胃肠消化和高通量测序技术,研究羊乳蛋白质的消化特性及羊乳对肠道微生物的影响,为进一步开发羊乳提供基础。1.羊常乳和羊初乳的成分组成。羊常乳中的蛋白质、脂肪、矿物质、乳糖和干物质含量分别为3.59%、4.02%、0.72%、4.51%和12.57%,而羊初乳中的含量分别为8.78%、6.61%、0.94%、2.14%和19.14%;在蛋白质组成方面,羊常乳中酪蛋白含量较高为2.23 g/100g,主要由αs2-酪蛋白、αs1-酪蛋白和β-酪蛋白组成,乳清蛋白主要由α-乳白蛋白和β-乳球蛋白组成,羊初乳中乳清蛋白含量较高为3.91 g/100g,主要由乳铁蛋白、血清白蛋白和免疫球蛋白组成,酪蛋白主要由αs2-酪蛋白、αsl-酪蛋白和β-酪蛋白组成;羊常乳和羊初乳中的必需氨基酸含量分别为1.68 g/100g和1.89 g/100g,非必需氨基酸含量分别为1.69 g/100g和3.06 g/100g;羊常乳和羊初乳脂肪酸主要以中长链脂肪酸为主,羊初乳中含有更为丰富的丁酸和己酸;羊初乳中EGF(表皮促生长因子)、IGF-1(类胰岛素因子)、LTF(乳铁蛋白)和IgG(免疫球蛋白G)的含量较高分别为53.67 ng/ml、422.27 ng/ml、1534.33 μg/ml和8123.33 μg/ml,而羊常乳中cAMP(环磷酸腺苷)的含量较高为1878.67 ng/ml。2.羊乳蛋白质的消化特性。通过体外模拟成人胃肠液消化和婴儿胃肠液消化研究羊乳蛋白质的消化特性,结果表明,在体外模拟成人胃肠液消化条件下,空腹状态下的酪蛋白和乳清蛋白的消化率高于正常状态和饱腹状态下酪蛋白和乳清蛋白的消化率。体外模拟成人和婴儿胃肠液消化时,分离酪蛋白和乳清蛋白的消化率高于羊乳中酪蛋白和乳清蛋白的消化率;酪蛋白的消化率显著高于β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的消化率(P<0.05),且蛋白质的消化主要发生在肠道。3.羊常乳和羊初乳对肠道微生物的影响。通过高通量测序研究羊常乳和羊初乳对肠道微生物的影响,结果表明,羊常乳和羊初乳能使肠道微生物群落丰富度下降但多样性增加;羊常乳可以促进肠道益生菌Lactobacillus(乳杆菌属)、Muribaculum 属、Roseburia(氏菌属)、Enterorhabdus(肠杆菌属)、Butyricimonas(丁酸单胞菌属)和Streptococcus(链球菌属)的生长,羊初乳在促进肠道益生菌Alistipes属、Blautia属和Lachnospira(毛螺菌属)生长的同时,也导致了肠道中致病菌Helicobacter(幽门螺杆菌属)的生长;乳成分与肠道微生物的关联分析表明,乳糖对Lactobacillus(乳杆菌属)和Roseburia(氏菌属)的生长有益,而乳脂肪可促进肠道中致病菌Helicobacter(幽门螺杆菌属)的生长。4.乳成分对肠道微生物的影响。对羊乳的成分进行分离,通过高通量测序研究不同成分(乳脂肪、酪蛋白、乳清蛋白、乳清和乳清上清液)对肠道微生物的影响,结果表明,不同乳成分对肠道微生物的组成有显著的影响,羊乳能够显著促进肠道中益生菌Lactobacillus(乳杆菌属)的生长;乳脂肪在导致微生物群落多样性和物种丰富度下降的同时,也导致肠道中条件致病菌Bacteroides(拟杆菌属)和Anaerotruncus属的增加(P<0.05);酪蛋白能够促进肠道中益生菌Blautia属的生长;乳清蛋白能够促进肠道中益生菌Blautia属、Alloprevotella(普雷沃菌属)和Bilophila属的生长,也可抑制肠道中致病菌Helicobacter(幽门螺杆菌属)的生长;乳清可显著提高肠道中Streptococcus(链球菌属)、Blautia属、Intestinimonas属和Butyricimonas(丁酸单胞菌属)的丰度以及肠道微生物的丁酸代谢,而乳清上清液能够显著提高肠道中Streptococcus(链球菌属)的丰度以及肠道微生物的碳水化合物代谢、能量代谢、多糖生物合成代谢、辅助因子代谢和维生素代谢。
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