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幼龄动物为什么要选择酪蛋白?


酪蛋白是牛奶中含量最多的蛋白,约占总蛋白的80%,在奶酪的制作过程中,酪蛋白凝固进入奶酪,而剩下的20%进入乳清液,被称为乳清蛋白。

酪蛋白在乳中并不是单独存在的,而是和磷酸钙相互结合形成直径约为200nm的近似球状的复合物,即“酪蛋白胶束”。它是乳中主要营养性蛋白质,也是乳中钙磷的丰富来源。

酪蛋白分为四类:αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白,分别占总酪蛋白含量的36%、14%、40%、10%。这四种酪蛋白分别含有199、207、209、169个氨基酸残基,分子量分别为2.3、2.3、2.4、1.9万道尔顿,其中分别含有8、10、5、0个磷酸丝氨酸残基,可以结合同等数量的矿物元素(主要是无机磷、钙和镁)。

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酪蛋白的分子量在19-24kDa之间,其二级结构柔软、疏松,更容易被幼龄动物消化吸收。而使蛋白质的二级结构变得规则有序。酪蛋白中不含有二硫键,因此不能形成蛋白质的三级结构,因此,即使是消化能力较弱的哺乳仔猪都能很好地降解酪蛋白,并将其消化吸收。仔猪的消化模型试验结果显示,β-酪蛋白在2h内完全被消化 (Rafiee等,2019)。酪蛋白被认为是幼龄动物的理想氨基酸来源,不仅仅是因为其消化率接近100%,更重要的是其氨基酸组成非常理想,不像大豆蛋白缺乏蛋氨酸和赖氨酸这两种必需氨基酸,所以酪蛋白的生物学利用率更高(Gaudichon C, et al., 1999; Yvette et al., 2005)。

除此之外,酪蛋白水解后可以产生多种功能性小肽,可以参与免疫调节、神经调节和肠道屏障功能调节。β酪蛋白经消化产生的磷酸化多肽即酪蛋白磷酸肽,在肠道中可通过磷酸丝氨酸与钙离子结合,由小肠粘膜细胞吸收后再释放进入血液,从而促进钙吸收,另外有研究表明酪蛋白磷酸肽还有助于铁吸收(刘微等,2014;Kibangou等,2005)。酪蛋白在蛋白酶的作用下水解产生多种免疫功能相关的肽,如免疫刺激肽、抗菌肽等,除此之外,一些水解产生的阿片样多肽,可能参与神经调节,改善婴儿睡眠(Wada和Lonnerdal,2014)。

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参考文献:

#Rafiee Tari N,Arranz E,Corredig M. Effect of protein composition of a model dairy matrix containing various levels of beta-casein on the structure and anti-inflammatory activity of in vitro digestates[J]. Food Funct,2019,10 ( 4 ): 1870-1879.

#刘微,王振元,张婉舒,等. 人乳β-酪蛋白单体二级结构及胶束微观结构的研究[J]. 中国乳品工业,2014(42):4-7.

#Kibangou IB,Bouhallab S,Henry G,et al. Milk proteins and iron absorption: contrasting effects of different caseinophosphopeptides[J]. Pediatr Res,2005,58(4):731-734.

#Wada Y,Lnnerdal B. Bioactive peptides derived from human milk proteins-mechanisms of action [J]. J Nutr Biochem,2014,25(5):503-514.

#Gaudichon, C. Mahe S., Benamouzig, R., Luengo C., Fouillet H, Dare S., Van Oycke, M., Ferriere F., Rantureau J and Tome D. 1999 Net Post-prandial utilization of 15N-labled milk protein nitrogen is influenced by diet composition in humans J. Nutr. 129:890-895.

#Yvette C. Luiking, Nicolaas E.P. Deutz, Martin Jakel, and Peter B. Soester, 2005 Casein and Soy Protein Meals Differently Affect Whole-Body and Splanchnic Protein Metabolism in Healthy Humans.

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