原發表日期: 2006-04-03 文章來源: 上海農業網 2004年10月,一些研究人員聚會于西班牙的巴塞羅那自治大學(Autonomous University of Barcelona),圍繞如何通過開發雞蛋新產品來提高雞蛋利用和消費這一主題交流了各自的研究成果。 在歐洲各國,無論是否歐盟成員國,都普遍都存在雞蛋生產過剩的問題。為了增加雞蛋的使用和消費,一些研究人員正在尋找對雞蛋及其組分進行利用的新方法。這些研究人員是由歐洲歷史最悠久的研究協作網絡“科學與技術合作組織”(Co—opera- tive Organization Science and Technology,COST)研究合作網絡組織起來的,其任務編號為923(COST Action 923)。他們的目的是把歐洲各國對雞蛋的多學科研究同以下多重目標聯系起來:尋找雞蛋的新用途、提高將雞蛋新產品作為功能性食品成分的利用率,同時還鼓勵雞蛋的非食品性應用。這一目標將通過各研究機構以及該領域內一些公司的專家組成的聯合研究網來實現。 在研究網絡中,每一參與者的研究力量都被聯合起來,這樣就通過協同工作整合了相互交迭的數據并擴展了研究者的視野,從而提高了聯合研究各方的技能和知識。通過采用各參研實驗室以及協作項目(協作項目將按COST行動計劃加以制定)的研究成果而使這些目標得以實現。除了這一主要目標以外,COST行動還有一些次要目標: (1)開發從蛋中提取生物活性成分以及生產保健蛋制品的方法和工藝; (2)為蛋品生產企業引進并鼓勵其建立雞蛋用非食用產品的生產線; (3)減緩乃至阻止人均雞蛋消費量的迅速下跌; (4)支持提高動物福利的趨勢,以便有助于生產出優質食品及優質原料; (5)加強對雞蛋所有各組成部分的利用,并且從(農業)生產可持續發展的角度出發開發新型禽蛋生物技術,以便減輕對環境造成的負面影響。 COST Action 923多學科雞蛋研究組于2004年10月聚會于西班牙巴塞羅那自治大學,就如何通過開發雞蛋新產品來提高雞蛋的利用與消費交換了意見。來自世界各地的研究人員交流了各自的觀點和研究成果。他們表示,應以更好的手段使雞蛋擁有的特性得到更好的開發、利用和商業化。 雞蛋作為維生素D的來源 只有很少的食品天然就富含維生素D。食用魚、肉、動物內臟和雞蛋等食物能增加維生素D的攝人。在歐洲習慣飲食中,魚的食用是維生素D的最大來源。來自丹麥哥本哈根國立心臟基金會的專家Lars Ovesen在其發言中認為,富含維生素D的食物中還含有具有生物活性的25一羥一維生素D;然而,除雞蛋(蛋黃)以外,其它食物中的25一羥一維生素D含量都很低。盡管25一羥一維生素D的生物活性高于天然維生素D,很可能高5倍之多,但如果在推薦膳食中不強化或添加維生素D,那么對于面臨缺乏維生素D的中年以上者來說就不可能達到維生素D的推薦攝入量(每天20微克)。依照Ovesen的說法,將雞飼料中的維生素D含量增加到正常濃度的3倍,將會顯著提高蛋黃中的維生素D活性。在推薦的膳食(每日50克魚和100克肉)中,每天只需攝入一個維生素D強化蛋,就可以滿足維生素D的推薦攝入量。通過皮膚照射于陽光之下可得到內源性維生素D,通過食物以及通過在食物中添加維生素D則可獲得外源性維生素D。維生素D需要在肝臟和腎臟內進行羥基化而被激活。機體的維生素D狀態一般根據血液循環中的25一羥一維生素D水平而加以判斷。維生素D供應不足會降低血液中的25一羥一維生素D濃度,引起繼發性的甲狀旁腺功能亢進,進而增加骨質疏松癥和骨折的危險。 歐洲人經常出現維生素D供應量及25-羥-維生素D血液濃度低的情況,因而骨質疏松和骨折的發生是很常見的。隨著人們壽命的延長以及人口的不斷增加,維生素D缺乏癥很可能具有越來越重要的意義。因此,攝入充足的維生素D以防止骨質疏松及其并發癥的發生,具有重要的社會經濟意義。 過敏癥與雞蛋成分 食物過敏是一種由食物性過敏原引起的超敏性免疫介導狀態,主要是由免疫球蛋白IgE引起。加拿大圭爾夫大學食品科學系的Yoshinori Mine說,近十年來食物過敏癥患者的人數顯著增加,食物過敏現在已被確認為一個重要的公眾健康問題。大約有2~3%的成年人和5~7%的兒童受到食物過敏的折磨,而雞蛋過敏則是速發性食物過敏反應最常見的原因之一。 雞蛋過敏的發生率大約占兒童食物過敏的35%。Mine指出,雞蛋過敏大部分都是由蛋白引起的,其發生率高于由蛋黃所致的發生率。蛋白由24種不同的蛋白質以及大量的小分子蛋白質組成。在這些蛋白質中,卵類粘蛋白(gad d1)、卵清蛋白(gad d2)、卵轉鐵球蛋白(gad d3)和溶菌酶(gad d4)被認為對雞蛋過敏癥病人來說是蛋白中的免疫顯性蛋白質。圭爾夫大學的研究組已經以分子方法對主要的雞蛋過敏原(卵類粘蛋白和卵清蛋白)進行了廣泛的研究,已經完成了卵類粘蛋白和卵清蛋白精確的抗原決定簇順序圖,并識別出了與免疫球蛋白lgE結合活性有關的關鍵氨基酸。 他們可以利用所掌握的信息資料人工設計出用于免疫治療的過敏原。Mine的小組開發了三種方法:1)將額外的肽以遺傳學方法嵌入到過敏原中;2)定點誘變法;3)在海產動物模型中以遺傳學方法對過敏原進行糖基化以調制過敏反應。Mine認為,這些人為設計的低過敏原可能很有希望用來進行免疫治療。 疾病預防 雞蛋是由一個細胞形成的最大的生物細胞,是雞胚生長發育所需要的最重要的營養源,其中含有雞胚發育所需的所有各種蛋白質、脂質、維生素、礦物質和生長因子,還含有抗細菌和病毒感染的防御因子。現在人們普遍認識到,雞蛋不僅僅能提供膳食所需要的營養,人們已經廣泛研究了并已識別出了雞蛋中的生物活性成分。 現已知道,雞蛋成分具有許多種生物活性,包括抗菌活性、抗病毒活性、免疫調節活性和抗癌活性,這表明了雞蛋及其成分在人類健康與疾病防治中的重要性。雞蛋中某些生物活性成分的能力已經被人們所認識,其中包括蛋白中的溶菌酶、抗生物素蛋白和蛋黃免疫球蛋白Igy,現在已經能夠以工業化的規模生產這些生物活性物質,并已應用于各種病癥的預防和治療。Mine介紹的信息可以表明,雞蛋中的生物活性成分在醫藥、功能食品以及食品營養強化上具有巨大的應用前景。 抗菌作用 蛋白總量的3.5%左右是溶菌酶(E.C.3.2.1.17,粘肽N一乙酰基胞壁水解酶),具有抗菌活性,此抗菌活性是由于其能夠水解細菌細胞壁中N-乙酰基胞壁酸與N-乙酰基葡糖胺之問形成的?糖苷鍵。此酶對革蘭氏陽性菌的抗菌活性強于對革蘭氏陰性菌,這是因為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞壁結構有所不同。至今已經開發出多種對蛋白中溶菌酶的提取法,根據波蘭波茲南農業大學食品質量管理系J.Kijowski博士的觀點,其中最有價值的方法是:直接結晶和沉淀、直接薄膜過濾、親和力色譜法和離子交換層析。 溶菌酶單體是雞蛋中的一種天然物質,已應用于食品工業。它具有抗腐生菌和抗重要病原菌(如單核細胞增生性李氏桿菌和肉毒梭菌)的抑菌活性。溶菌酶可減少某些食物(比如生冷家禽胴體)中的細菌(如大腸桿菌和腸球菌)總數,從而可延長這些食物的保質期。 Kijowski博士認為,如改變溶菌酶分子的構象而產生該酶的多聚體產品,則可擴展溶菌酶的抗菌范圍。改性溶菌酶可表現出比天然溶菌酶更廣的抑菌活性,包括對革蘭氏陰性菌的抑制作用,并可保留其單體對革蘭氏陽性菌抑菌活性的特性。波茲南農業大學的研究結果還表明,利用熱力學和化學一熱力學方法可有可能擴展溶菌酶的活性范圍。通過提高蛋白中溶菌酶的表面疏水性可以增強其抗菌活性。Kijowski認為,改性溶菌酶可以同時降低藤黃微球菌(Micrococcus luteus)或表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)等革蘭氏陽性菌和大腸埃希氏菌(Esherechia coli)、熒光假單胞菌(Pseudomonas.,7uorescence)和奇異變形桿菌(Proteus mirabilis)等革蘭氏陰性菌的生活力。 清蛋白的活性 動物的免疫系統會在機體需要時產生抗菌多肽,與此形成對照的是禽蛋的蛋白在缺乏先天的和后天宿主防衛的情況下能長時間地有效地抵御微生物的侵害。許多研究都已表明,有許多理由證明蛋白是不適合細菌生長的基質。常常提及的因子包括:能溶解革蘭氏陽性菌的溶菌酶、奪取細菌鐵離子的卵轉鐵球蛋白;蛋白酶抑制因子,如卵類粘蛋白、卵抑制蛋白、半胱胺酸蛋白酶抑制蛋白(cystatine)和卵蛋白酶抑制蛋白(ovostatine);維生素結合蛋白,如核黃素結合蛋白、抗生物素蛋白和硫胺素結合蛋白。不適合細菌生長的因素還包括蛋白的堿性pH、異質性的質地以及粘度。 法國國立農業研究院乳業蛋類研究所微生物學研究室的Florence Baron對于蛋白成分抗菌特性和相關抗菌機制的研究成果進行了評述。她指出,溶菌酶和卵轉鐵球蛋白的抗菌機制已被確證。在蛋白中,這些蛋白質成分或因子會相互作用并表現出很難展現于體外條件下的抗菌機制。蛋白中很可能還含有一些也具有抑菌或殺菌活性的未知蛋白質或肽。總而言之,她確信,蛋白抗菌特性研究方法的基礎必須依賴于一種具有活性分子的抗菌系統概念,該系統存在于能夠代表蛋白條件的環境之中,具有放大的分子、合適的pH值及適宜的離子濃度。將來,這種方法能夠提供機會以發現細菌細胞中的最佳攻擊目標,以便模擬分子活化作用或增強已知活性分子的活性,從而應用于非食品生產或食品生產之中。 有效的口服途徑 近年來,越來越多的證據顯示n一3多不飽和脂肪酸(PUFA)具有預防心血管疾病的作用。為了提高n一3多不飽和脂肪酸的生物利用率,一個法國科研小組研究了從一種海洋生物中提取的天然脂質混合物中脂質體的利用情況。以M.Canseli為代表的該小組認為,在把脂質體視為口服媒介和潛在的營養添加劑之前,必須先在模擬的胃腸道環境中刻畫出其在體外環境中的行為特征。脂質體中含有較高比例的n一3多不飽和脂肪酸,通常可利用直接過濾或電化學方法制備脂質體。在酸性基質(pH 1.5)中進行培養的最初5個小時內沒有檢測到任何脂肪氧化產物(丙醛是n一3多不飽和脂肪酸的氧化產物,通過測量丙醛的量可判斷脂肪是否氧化),在膜中加入5摩爾%伍一生育酚可提高脂肪的氧化穩定性。在生理溫度(37℃)下,pH值從1.5~2.5(胃中)轉變為7.4(腸道中)的巨大變化,會立刻引起泡狀聚集,當外部基質被進一步中和時該聚集可部分逆轉。同時,復雜的雙層膜結構出現了重排現象。 酸化作用可以誘使大型脂質體變小并出現內陷。而α-生育酚與脂質體薄膜結合又會加速膜結構的重排。總的來說,盡管酸化作用會促使脂質體的大小和形態發生變化,但酸應激后脂質體膜仍得到保存。有了這一結果,再加上氧化穩定性的提高,就可將脂質體用作口服n一3多不飽和脂肪酸或α-生育酚的載體。 在第一個試驗中,Cansell研究小組將脂質體或魚油作為日糧脂肪對安裝了胸部淋巴導管瘺管的大鼠進行胃內飼喂,然后通過瘺管檢測了大鼠淋巴脂質的生物利用率,同時分析糞便中的脂質和脂肪酸。他們發現,大鼠對脂質的體外吸收率為98%±1,優于魚油的體外吸收率73%±6。同樣,攝取脂質體后淋巴液中二十二碳六烯酸(DHA)的比例為78%,高于攝取魚油后的47%。在服用脂質體后。淋巴中a一生育酚的回收率幾乎增加了3倍。 在第二個試驗中,Cansell等人比較了在日糧中以脂質體或魚油的形式添加了n一3多不飽和脂肪酸后所致血漿脂質和脂肪酸的變化,并且還比較了用無脂質的日糧將大鼠再飼喂一周后血漿脂質和脂肪酸逆轉的情況。他們發現,給小鼠供應脂質后,血漿中的甘油三酯和膽固醇的濃度都有相近程度的降低。還見到二十碳五烯酸(EPA)的比例也有增高,但日糧中添加脂質體有利于與DHA比例的增高。在7天的清洗期中,只是在喂給脂質體的試驗組中,血漿中DHA濃度才維持不變。總的來說,n一3多不飽和脂肪酸的代謝狀況受到了日糧中脂肪酸理化形式(膠粒形式的磷脂或溶液形式的三甘油酯)的顯著影響。 清蛋白肽的特性 血管緊張素I轉換酶(ACE)是治療心血管疾病尤其是高血壓的一種重要藥靶。ACE可以將血管緊張素I水解成血管緊張素Ⅱ,而血管收縮素Ⅱ具有促進血管收縮的作用,并可使血管舒張的緩激肽(Bradykinin)失去活性。 另一方面,高血壓的發生也與抗氧化劑的缺乏有關。實際上,已有研究報告指出某些ACE抑制劑對氧化性應激有顯著作用,并可能還有助于改善血管內皮細胞機能障礙從而控制血壓。 西班牙馬德里CSIC研究所的Rosina Lopez—Fandino證明,用胃蛋白酶水解生雞蛋的蛋白會產生一種能在體外抑制ACE活性的水解產物。 利用串聯質譜法(反相一高效液相色譜法一質譜法/質譜法:RP—HPLC—MS/MS),然后進行肽合成并確定ACE抑制因子活性,使Rosina Lopez—Fandino鑒別出非常活躍的序列。她還對蛋白水解產物和合成肽序列(在體外具有較強的ACE抑制作用)的抗氧化活性進行了評估。卵清蛋白序列中包括四個小肽,它們擁有的自由基清除活性強于Trolox,但是沒有發現抗氧化活性與ACE抑制特性之間的任何聯系。然而,酪一丙一谷一谷一精一酪一脯一異亮一亮小肽也是一種很強的ACE抑制劑(IC504.7毫摩爾),也表現出很高的自由基清除活性(熒光素法氧合基吸收能力值3.8毫摩爾Trolox當量/毫摩爾肽:ORAC—FL value 3.8mmol 0f Trolox equivalent/mmoi peptide),并可延遲由銅(濃度大約為一0.16毫克/毫克低密度脂蛋白)引起的低密度脂蛋白的氧化。胃蛋白酶對雞蛋白的水解生成的水解產物具有抗氧化作用和抑制ACE的雙重特性,已經成為高血壓控制中一種非常有用的多功能藥品。實際上,現已證明,通過給患自發性高血壓大白鼠口服水解產物和某些具有ACE抑制活性的合成肽,可以降低這些大白鼠的舒張壓和收縮壓,但不會改變正常血壓大白鼠的血壓。 這一點是很重要的,因為ACE抑制肽的體內作用依賴于它們不被消化酶降解而到達其作用位置的能力。在為期20周的研究中,證明了水解產物也具有降低自發性高血壓大白鼠血壓的作用。
原題名:European researchers search for novel egg products 原作者:Wiebe vander Sluis(第26卷第1期2006年1月國外畜牧學——豬與禽 吳昊昱 劉煒 俞湘麟 譯自《WorldPoultry》)
轉自:中國畜牧業信息網 http://www.caaa.cn/scitech/news/article.php?article_id=78737 |
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