奶酪的營養價值及奶酪中生物活性肽的研究進展

　　

　　顧春華，劉煜，王建軍，燕妮，孫世琨

　　

　?。ǜ拭C省食品檢驗研究院，甘肅蘭州730000）

　　

　　摘 要：奶酪是一種營養豐富的乳制品，富含蛋白質，脂肪，礦物質等，在其成熟過程中，會產生一些有活性的生物肽, 本文對奶酪的營養價值及奶酪中生物活性肽進行研究，以期為相關藥物開發提供思路。

　　

　　關鍵詞：奶酪；營養；生物活性肽

　　

　　奶酪是一種營養豐富，用途廣泛的乳制品，是生鮮乳在 發酵劑與凝乳酶作用下發生凝固并經一定時間成熟而制成 的固態乳制品，每1kg奶酪由約10 kg的牛奶濃縮而成，是 牛奶的精華。為滿足不同消費者需求，奶酪的類型多種多樣。 按軟硬程度可分為軟質、半硬質、硬質和特硬質4類。按成 熟狀況又可分為成熟奶酪和未成熟奶酪兩類，成熟奶酪指生 產后不能馬上食用，需在一定溫度下儲存一定時間，通過生 化和物理變化來產生具有該類奶酪特性的乳制品。奶酪的消 費量在歐洲較大，據報道，歐盟27國的人均奶酪消費量為 16.6 kg,在法國、德國、荷蘭、意大利和芬蘭，人均奶酪 消費量超過了 20 kg[1]«奶酪中含有豐富的蛋白質（主要為酪 蛋白）、脂肪、礦物質以及維生素A、D、E和維生素烏、 B2. B6、Bm及葉酸等，都是人體生長發育的重要營養物質。 其中蛋白質含量較生鮮乳高出10倍，鈣、鎂、鐵、鋅含量 是生鮮乳的5~15倍，且膽固醇的含量低于牛奶。奶酪還 含有活性乳酸菌，具有和酸奶相似的健康益處，有助于提高 免疫力。此外，在奶酪成熟期，酪蛋白會被來自于凝乳酶， 發酵劑和次級微生物菌群的蛋白酶和肽酶水解為多種肽。其 中某些肽在結構上類似于內源性肽，內源性肽在生物體中作 為激素或抗生素起著至關重要的作用。而且這些肽可以在胃 腸道消化后存活，或者作為最終肽形式的前體，可以與相應 的受體相互作用，在生物體中發揮激動或拮抗作用。本文簡 要介紹了奶酪的一些營養作用，并總結了奶酪成熟過程中生 物活性肽的形成及體外或體內的活性證明試驗。

　　

　　1奶酪的營養價值

　　

　　奶酪就其能量水平而言含有高濃度的必需營養素，其營 養素的含量受牛奶的類型、制造過程和成熟時間的影響。水 不溶性養分保留在奶酪凝乳中，而水溶性乳成分保留在乳清 中図。乳中的乳糖大部分損失在乳清中，奶酪凝乳中殘留的 乳糖則通常由發酵菌發酵為乳酸。除新鮮奶酪外，大多數奶 酪不含或僅含有微量乳糖。因此，乳糖不耐癥的人可以食用 奶酪而不會產生不良反應。

　　

　　1.1奶酪中的脂肪和膽固醇

　　

　　奶酪中脂肪含量的差異性取決于所使用的牛奶類型和制 造方法。從營養角度來看，不同奶酪品種中脂肪的消化率在 88%?94%[3]o奶酪脂肪通常包含66%的飽和脂肪酸（Saturated Fatty Acid, SFA） （57.4%的棕梱酸，21.6%的肉豆蔻酸和 17.6%的硬脂酸），30%的單不飽和脂肪酸（Monounsaturated Fatty Acid, MUFA）。飽和脂肪酸對血脂產生負面影響。但是， 單個飽和脂肪酸對血液膽固醇水平的影響不同叫一般而言， 中等鏈長（月桂酸C12： 0,肉豆蔻酸C”： 0和棕梱酸C16： 0） 對總血漿膽固醇升高作用要大于鏈較長（硬脂酸C18： 0）的飽 和脂肪酸虬 此外，硬脂酸是奶酪中SFA的重要成分，可迅 速轉化為MUFA油酸C”： 1.該油酸被認為是飲食中更健康 的脂肪來源之一，與心血管疾病無關面。更重要的是，SFA 在細胞調節，基因表達以及遺傳調節中起著重要作用[7_8]0此 外，丁酸具有預防癌癥的作用回；辛酸和癸酸具有抗病毒活 性㈣，月桂酸具有抗病毒，抗菌和抗制齒的特性斷吃

　　

　　消費者對膽固醇有抵觸情緒，但飲食中膽固醇對血液的 影響要比飽和脂肪的影響低得多向。飲食中的膽固醇不能 用作代謝能量。相反，它是人體必需的細胞膜，膽汁鹽和 類固醇激素的前體。共鮑亞油酸（Conjugated Linoleic Acid, CLA）是奶酪脂肪中的有益成分。CLA是包含共祖不飽和雙 鍵亞油酸（Cg： 2）的幾何異構體混合物。據報道，在動物體 外試驗時，CLA對對人體相關疾病具有多種有益作用，其 包括抗癌網，抗脂肪形成四，抗動脈粥樣硬化回，抗糖尿 病和抗炎作用等

　　

　　1.2奶酪中的維生素和礦物質

　　

　　牛奶中大多數脂溶性維生素保留在奶酪脂肪中，一些水 溶性維生素如核黃素，維生素Bn，煙酸和葉酸等含量由于乳 清的損失，通常低于牛奶中的濃度，但奶酪在成熟過程中由 于微生物的合成在一定程度上彌補了某些B族維生素的損失。 比如丙酸細菌在硬質奶酪中會合成大量維生素B"。奶酪中有 多種礦物質，如鈣、鋅、磷和鎂等。奶酪中鈣和磷含量遠高 于牛奶，一份50 g的硬質干酪可提供約400 mg的鈣，幾乎 涵蓋了 1歲至10歲兒童每日建議鈣攝入量的100%。

　　

　　1.3奶酪中的蛋白質

　　

　　奶酪含有高含量的具有生物學價值的蛋白質，根據奶酪 品種的不同，蛋白質含量在4%?40%。奶酪蛋白的營養價 值在奶酪制造過程中不會發生改變，其含量與脂肪含量成反 比。奶酪蛋白質幾乎可以完全被消化，因為在奶酪生產的成 熟階段，酪蛋白逐漸被分解為水溶性肽和游離氨基酸。肽之 間，發現了許多生物活性肽。這些肽只有在通過蛋白水解作 用從其母體蛋白釋放后才具有活性，例如抗氧化，抗微生物 和免疫調節作用等網。

　　

　　2奶酪中的生物活性肽

　　

　　2.1降壓肽

　　

　　在發達國家，高血壓平均影響多達30%的成年人，而 且高血壓與冠心病之間有一定的相關性。飲食上減少飽和脂 肪和鈉，增加鉀，鈣和可溶性纖維的攝入量會影響血壓。牛 奶蛋白是這種生物活性肽的主要來源四，現巳在幾種奶酪 中發現了降壓肽。

　　

　　降壓肽的鑒定最初在尋找血管緊張素轉化酶（Angiotensin Converting Enzyme, ACE）抑制劑上確定的。該酶通過將血 管緊張素I轉化為有效的血管收縮劑血管緊張素II在腎素- 血管緊張素系統中起作用，該酶也誘導醛固酮的釋放，會使 鈉的濃度增加，血壓升高。奶酪的構成比較復雜，其中包含 著大量各種各樣的肽，這些肽會隨著奶酪的逐漸成熟而發生 變化。由于這種復雜性，對奶酪的許多研究都集中在評估 奶酪提取物的體外ACE的抑制活性網。比如益生菌菌株網 或胃腸消化模型四對不同類型奶酪的ACE抑制活性的影響 等。隨著串聯質譜技術的發展可跟蹤奶酪在成熟過程中肽的 形成，一些具有ACE抑制活性的新片段巳經得到分離，并 對其活性進行了評估■ G6MEZ-RUIZ等㈣利用該技術鑒 定西班牙美食曼徹格奶酪中的肽，通過化學合成來確認所鑒 定片段的ACE抑制活性，且在跟蹤的四批曼徹格奶酪在成 熟期間肽的形成結果中發現幾乎所有類型的曼徹格奶酪中 均檢測到了 5種生物活性較高的多肽，但其濃度隨奶酪的類 型和成熟時間具有很大的變化。在自發性高血壓大鼠實驗中 證實某些肽的抗高血壓活性冽。應用質譜技術已可以對不 同干酪中的降壓肽IPP和VPP進行定量研究㈣。

　　

　　2.2磷酸肽

　　

　　酪蛋白磷酸肽（Casein Phosphopeptides,CPPs）是具有不 同磷酸化程度的肽，通過不同酪蛋白組分的酶水解作用在 體內和體外釋放。大多數CPPS包含3個磷酸化絲氨酸殘 基的簇和兩個谷氨酸殘基。這種陰離子三重態（SerP-SerP- SerP-Glu-Glu）的存在是所有功能性CPP的顯著特征。由 于這些肽具有高凈負電荷，通常會結合二價陽離子并形成 可溶性復合物。GRAVA.GHI等［26］證明CPPs發揮最佳生物 學效應的能力取決于CPPs在一定的濃度和構象下，是否有 Ca-CPP聚集體的存在，聚集體可促進人體對鈣的吸收。

　　

　　據報道,CPPs在腸道內釋放，并在小腸（回腸）下部積聚， 發生礦物質吸收。CHABANCE等㈣從喝過牛奶且消化后 的成年人胃和十二指腸中回收了幾種CPPs。另外，有許多 研究也從不同類型的奶酪中分離鑒定出CPPs［28-29］« CPPs會 在人體內積累或被奶酪酶降解為較短的肽和游離氨基酸。除 了具有金屬結合和抗斜齒的特性網外，CPPs還具有其他生 物活性特性，例如抗氧化劑叫，免疫刺激㈣以及對成骨細 胞生長和分化的影響啊。

　　

　　2.3阿片肽

　　

　　阿片肽以激動或拮抗的方式通過與靶細胞的特定受體結 合而發揮其活性。牛奶中阿片肽的特征是在N端存在酪氨酸 殘基，在第三或第四位存在另一個芳香族氨基酸，這是一個 重要的結構特征，適合阿片受體的結合位點囲。研究最多的 阿片肽是衍生自P-酪蛋白的片酪啡肽叩-casomorphins）。目 前，尚未完全弄清蛋白水解系統在胃腸消化或體內消化過程 中釋放g酪啡肽的作用。但有跡象表明，幾種消化酶的連 續作用可能與片酪啡肽的形成有關。動物數據清楚地表明， P-酪啡肽可充當阿片受體激動劑，通過H型受體發揮作用。 SINGH等1351用以酪蛋白為基礎的牛配方奶喂食幼犬和成年 犬，證明幼犬血漿中片酪蛋白嗎啡免疫反應物質的存在，而 成年犬中不存在此物質。原因可能由于幼犬的腸粘膜發育不 成熟導致肽易通過且易于滲透，從而避免了被水解。片酪啡 肽除對中樞神經系統有影響外，還被證明可以調節氨基酸的 腸運輸及腸粘液細胞的粘液分泌等啊。目前已有較多不同奶 酪品種中P-酪啡肽的形成和代謝的研究，但奶酪中P-酪啡 肽的存在水平研究較少。KOSTYRA等四從干酪提取物中鑒 定出了片酪啡肽。SIENKIEWICZ等啊研究3種半硬質奶 酪和2種成熟霉菌奶酪的含量，發現與半硬質奶酪相比，霉 菌干酪中P-酪啡肽的含量更高。DE NONI［39］發現10種商業 奶酪中均未檢測到片酪啡肽-5。但在大多數奶酪中都發現了， 且肽含量在 0.01 ?0.15 mg/kg, SMACCHI［40］在 Crescenza 奶 酪中發現具有結合片酪啡肽-7序列的肽，據推測，可能在 進一步的消化過程中，片酪啡肽-7充當了前體。

　　

　　2.4其他生物活性肽

　　

　　從奶酪中分離的肽具有抗癌、抗菌或抗氧化活性的文獻 報道較少。研究表明乳制品可能具有抗癌活性"，通過充 當腫瘤細胞凋亡的誘導劑，牛乳蛋白（如乳鐵蛋白）已被證明 能抑制癌細胞的生長［42］o YASUDA等［43］研究了商業奶酪在 作為癌癥模型的HL-60人急性早幼粒細胞白血病細胞中對 細胞生長和DNA片段化誘導的作用情況。在測試的12種 奶酪提取物中，有6種（蒙塔格納德、蓬特伊夫克、布里、 卡芒貝爾、達納布盧和藍色奶酪）顯示出強烈的生長抑制活 性，且誘導HL-60細胞中的DNA片段化，還發現奶酪的成 熟度與其抗癌活性呈正相關性。至于奶酪中這些活性分子的 濃度是否是發揮活性的正常濃度，這些化合物發揮生物活性 是否針對癌細胞而不是正常細胞，還有待闡明。

　　

　　目前，在牛奶、牛奶水解產物和發酵牛奶中已鑒定出大 多數的抗菌肽來自食物，奶酪來源的抗菌肽可能由水解和加 工過程中與微生物相互作用產生?？咕鷻C理一般為膜裂解機 制，陽離子抗菌肽與細胞脂質雙分子層通過靜電引力相結 合，破壞細胞膜的穩定性，繼而形成穿膜孔洞，使細胞內物 質外漏，導致細胞死亡回。LOSITO等㈣對9種不同的意大 利奶酪進行篩選，通過快速蛋白液相色譜（Fast Protein Liquid Chromatography,FPLC ）對每種干酪的水溶性提取物進行分餡, 并測試各餡分組分對日本乳桿菌A15的抗菌性能。然后對活 性最高的組分進一步選取大腸桿菌，沙門氏菌，腸小腸結腸 炎耶爾森氏菌或金黃色葡萄球菌等菌株進行抗菌實驗，通過 HPLC-ESI-MSC髙效液相色譜/電噴霧質譜聯用）和MS/MS （串聯質譜）進行分析，鑒定組分中所含的肽序列。作者鑒定 出30多種與N端，C端或報道的牛奶來源的抗菌序列的完 整片段的肽具有高度的同源性。PRITCHARD等網研究了 3 種澳大利亞切達干酪的水溶性提取物對大腸桿菌、蠟狀芽抱 桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌活性。結果顯示，大于10kDa 的肽能夠顯著抑制大腸桿菌和蠟狀芽抱桿菌的生長。

　　

　　自由基是帶有一個或幾個不成對電子的原子、分子或基

　　

　　團，有強烈奪取電子的傾向，過量自由基易造成人體氧化損 傷，加速機體衰老。目前切達干酪是唯一一種經過抗氧化 活性篩選的奶酪品種。GUPTA等"對干酪乳桿菌發酵的切 達干酪的抗氧化性能進行研究，且通過ABTS法、DPPH法 和SOSA法，3種不同的抗氧化活性評價方法進行測定。結 果表明奶酪的抗氧化活性跟奶酪的成熟期有很大的關系。在 奶酪成熟的前4個月，其抗氧化活性逐漸增加，此后抗氧化 活性下降，并從成熟的第7個月到第9個月保持相似的值， 且所有奶酪樣品中抗氧化活性的變化與蛋白水解過程中可 溶性肽的形成速率非常接近。因此，較高的抗氧化活性與 蛋白高水解程度有關，盡管這也取決于所用的發酵劑。通 過HPLC-MS/MS鑒定奶酪中有兩種抗氧化活性肽，并將這 兩種肽進行化學合成，再進行抗氧化肽的活性測試。實驗 表明，這兩種肽的DPPH自由基清除能力與商業化學抗氧 化劑(如BHA、t-BHQ或草酸)的DPPH自由基清除能力相 當[48]« PRITCHARD等[49]對3種不同的澳大利亞切達干酪 對DPPH自由基的清除能力進行研究，發現分子量不超過 lOkDa的含有肽的餡分中，其抗氧化活性中等。

　　

　　3結語

　　

　　從營養角度看，奶酪被認為是均衡飲食的重要組成部分。 其是蛋白質和礦物質的極佳來源，富含吸收率較高的鈣元素。 奶酪中高脂肪和高鹽含量使消費者對其心存顧慮，但市場上已 出售有低脂肪或低敝酪，作為奶酪品種的補充。奶酪中的蛋 白質可充當生物活性分子的前體。在奶酪成熟和食物消化過程 中，酪蛋白會釋放出多種肽。其中的一部分肽在結構上類似于 內源肽，可以與胃腸道的受體(如阿片受體)相互作用，促進礦 物質吸收(CPP)或被吸收并到達血液。盡管從此途徑攝入的食 物衍生肽的量很低，但在臨床研究中有越來越多的證據表明因 食物活性肽的攝入會產生一些生物學婚這些效應可能沒有 藥物反應清楚明顯，但在干預研究時需綜合考量。

　　

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