驴乳基本成分及分子基础的初步研究

摘要

与其它畜乳相比，驴乳（donkey milk）具有低致敏性，低脂肪含量，高乳糖，高溶菌酶等特点，其成分与人乳最接近，是人乳最优替代品；但驴泌乳期短，产量少。驴乳发挥功效的主要成分有哪些？一直未见详细报道。基于此，解析驴乳营养成分和功效对驴乳的产业化发展，尤显重要。 驴乳主要成分的初步检测及分析。以来自4个驴场的61匹产奶驴作为试验驴，通过乳成分分析仪MilkoScanTM、FT+和体细胞分析仪FossomaticTM FC检测驴乳样，检测指标包括乳脂率、乳蛋白率、乳糖含量、体细胞数、尿素氮等，同时通过spass软件对比分析了4个驴场之间驴乳主要成分含量的差异及原因。结果发现：德州驴的日产乳量为0.25-1.22 kg/d，平均日产乳量为0.91±0.04 kg/d，4个驴场中日产乳量差异不显著（P>0.05）；德州驴乳中乳糖含量为4.96-7.07%，平均乳糖含量为6.55±0.285%；脂蛋比（乳脂率/乳蛋白率）为0.21±0.009，4个驴场间的平均脂蛋比值比较发现，2号和3号驴场平均脂蛋比显著高于1号驴场（P<0.05）；体细胞数为2-48×103/ml，且4个驴场间平均体细胞数无显著差异（P>0.05），对确诊为乳腺炎的驴乳检测，发现其乳中体细胞数为1172×103/ml，远超所测乳驴群体体细胞数的平均值（13.4±0.558×103/ml），该结果说明驴乳中的体细胞数可用于驴乳腺炎的判定；平均尿素氮含量为22.19±0.965 mg/dl，可作为未来确定驴乳尿素氮含量范围的一个参考。进一步对此4个牧场的平均尿素氮含量进行比较分析，发现2号牧场平均尿素氮含量为31.53±1.371 mg/dl，显著高于其他3个驴场（P<0.01），推测可能与2号驴场的日粮中蛋白含量过高有关。 德州驴乳蛋白质鉴定和定量分析。根据泌乳时期，将8个驴乳样品分为phase1（泌乳天数<50天）和phase2（泌乳天数>50天）二组。基于同位素标记相对和绝对定量技术及Mascot2.3.02软件，共鉴定和定量出401种驴乳蛋白，phase2与phase1相比有124种差异蛋白，其中22种蛋白上调，102种蛋白下调。基因本体（GO）注释结果显示，鉴定蛋白主要参与代谢、生物调控、免疫应答及生长发育等过程，定位在细胞、细胞膜以及细胞器上或内部，主要发挥连接和催化的功能；COG注释结果显示，鉴定蛋白主要参与代谢过程及翻译后修饰、蛋白转换及分子伴侣过程（54），其中代谢过程包括能量的产生及转换（18）、碳水化合物的运输及代谢（15）、脂质的运输及代谢（10）、核酸的运输及代谢（8）、氨基酸的运输及代谢（10）；通路（Pathway）注释结果显示：大多数的驴乳蛋白质参与代谢通路（55）及补体和凝血级联通路（31）、溶酶体通路（26）、肺结核通路（22）和吞噬体通路（24）等免疫和炎症应答相关代谢通路；BlastP软件分析显示，畜乳与人乳蛋白序列相似性顺序依次为驴乳>羊乳≥牛乳>猪乳；基于强度的绝对定量（iBAQ）结果显示，265种鉴定蛋白得到其绝对丰度值，包括14种上调蛋白，48种下调蛋白，驴乳中主要蛋白是β-乳球蛋白（LGB1）、α-乳清蛋白（LALBA）、溶菌酶（LYZ）。溶菌酶蛋白生物信息学分析显示，LYSC1基因的存在以及在乳腺中高表达可能是驴乳中溶菌酶含量远高于其他哺乳动物（人、牛、羊）乳的原因。 德州驴乳代谢物鉴定和定量分析。根据泌乳时期，将30个驴乳样品分为group1（30-55天）、group2（55-90天）、group3（>90天）三组，基于液相色谱-质谱（LC-MS/MS）联用技术和Progenesis QI(Waters, U.K.)软件，绘制了驴乳代谢物图谱，鉴定出正离子模式一级鉴定数1685种和负离子模式一级鉴定数1182种；筛选出泌乳前期（group1_2）有150种差异代谢物，泌乳后期（group2_3）有73种差异代谢物，发现泌乳前期驴乳代谢物变化更明显。差异代谢物主要参与果糖与甘露糖代谢通路、氨基酸的合成通路等，这些通路可能与幼驹肠道菌群的建立相关。 综上所述，通过对驴乳主要成分的测定，不仅反映了驴乳品质的优劣，还能反映驴的产乳量、健康状况、饲养管理水平等，更有助于高产乳驴的定向选育。通过驴乳蛋白质组和代谢组的分析，不仅扩展了驴乳知识，还从分子层面证明了驴乳更接近人乳，也反映了驴乳的营养和医用价值，希望为驴乳产业的发展提供技术支持。

目录

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缩略词

第一部分 文献综述

1. 驴乳与其他乳的基本成分对比

1.1驴乳蛋白

1.2驴乳脂肪

1.3乳糖

1.4驴乳矿物质

2.1作为牛乳蛋白过敏（CMPA）患者的饮食

2.2预防及治疗心血管疾病和自身免疫病

2.3驴乳调控肠的消化功能及增强免疫力

3. 乳蛋白质组学研究策略及应用

3.1蛋白质组学概述

3.2 乳蛋白质组学的分析流程

3.3生物信息学分析

3.4乳蛋白质组学的应用

3.5乳蛋白质组学研究乳蛋白中的问题及策略

4. 代谢组学在乳研究中的概况

第二部分 实验研究

第一章 驴乳主要成分的初步检测

1. 前言

2. 材料和方法

3. 试验结果

4. 讨论

5. 驴乳的开发展望

第二章 德州驴乳蛋白质组学鉴定和定量分析

1. 前言

2. 材料和方法

3. 结果与分析

4. 讨论

5. 小结

第三章 德州驴乳代谢物鉴定和定量分析

1. 前言

2. 材料和方法

3. 结果与分析

4. 讨论

5. 小结

全文结论

参考文献

附录

致谢