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從鐵飽和度讀懂乳鐵蛋白 |
[ 作者:本站 | 發(fā)布時間:2023-05-05 | 瀏覽:918次 ] |
乳鐵蛋白產(chǎn)品引入我國乳制品和食品市場已有數(shù)年;乳鐵蛋白的結(jié)構(gòu)功能大家都已耳熟能詳。乳鐵蛋白的相關(guān)法規(guī)也不斷推出、日趨完善。如國家衛(wèi)健委分別在2004年的6號公告中、GB14880-2012和2013年的11號公告中對乳鐵蛋白的添加量做了規(guī)定。2016年推出了作為食品營養(yǎng)強化劑乳鐵蛋白的國標(biāo)GB1903.17-2016,其中規(guī)定乳鐵蛋白占總蛋白質(zhì)量百分比95%,采用高效液相色譜-紫外檢測器法,而鐵含量在35mg/100g,檢測方法GB5009.90。 此外,食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)《食品中乳鐵蛋白的測定》的征求意見稿也已完成,提出采用肝素親和-高效液相色譜法通過紫外檢測器或二極管陣列檢測器檢測食品中乳鐵蛋白的含量。 目前很多嬰兒配方奶粉的注冊配方中都添加了乳鐵蛋白,也有一些保健品和營養(yǎng)品、漱口液等產(chǎn)品中添加乳鐵蛋白。然而,在應(yīng)用中人們還是有一些疑問,乳鐵蛋白含鐵量和鐵飽和度對乳鐵蛋白有何影響?乳鐵蛋白有抑菌作用,那么添加乳鐵蛋白會不會抑制益生菌生長,乳鐵蛋白會不會抑制酸奶生產(chǎn)中乳酸菌的發(fā)酵?在這里,我們專門搜集了一些相關(guān)信息來和大家分享。 01 乳鐵蛋白的含鐵量和鐵飽和度的關(guān)系 從乳鐵蛋白分子的空間結(jié)構(gòu)圖可見,乳鐵蛋白的二級結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)“二枚銀杏葉型”結(jié)構(gòu),鐵離子的結(jié)合點位于兩葉的嵌入部分,一分子的乳鐵蛋白可以結(jié)合兩個鐵離子。那么,從理論上1摩爾乳鐵蛋白結(jié)合2摩爾鐵,乳鐵蛋白分子量在78KD,1g乳鐵蛋白含有1.4mg鐵被認(rèn)為是100%鐵飽和[1]。 02 鐵含量和鐵飽和度的檢測方法 乳鐵蛋白的鐵飽和度只是一個理論計算值,即以所有乳鐵蛋白分子都結(jié)合兩個鐵原子的鐵含量為完全飽和,而乳鐵蛋白產(chǎn)品中實際鐵含量與理論飽和鐵含量的比值即為乳鐵蛋白產(chǎn)品的鐵飽和度。因而我們一般只檢測乳鐵蛋白占總蛋白的含量,和鐵含量即可。乳鐵蛋白的國標(biāo)GB1903.17-2016中規(guī)定:乳鐵蛋白占總蛋白質(zhì)量百分比≥95%,采用高效液相色譜-紫外檢測器法,而鐵含量要求≤ 35mg/100g。按照GB1903.17-2016規(guī)定,鐵含量的檢測方法為 GB5009.90食品中鐵的測定,火焰原子吸收光譜法,或電感耦合等離子體發(fā)射光譜法ICP-OES、電感耦合等離子體質(zhì)譜法ICP-MS。 03 乳鐵蛋白飽和度的分類 乳鐵蛋白的鐵飽和度就是指乳鐵蛋白中的鐵與乳鐵蛋白總鐵結(jié)合能力的百分比。有研究對乳鐵蛋白鐵飽和度的檢測方法進行了比較,實際應(yīng)用中可以依照檢測目的和設(shè)備條件進行方法的選擇[2]。牛乳鐵蛋白與人乳鐵蛋白的分子氨基酸同源性達69%,但天然的牛乳鐵蛋白的鐵飽和度為15%左右,人乳鐵蛋白的鐵飽和度僅為4%左右。有人將牛乳鐵蛋白粉產(chǎn)品按照乳鐵蛋白鐵飽和度進行分類:鐵飽和度低于5%的乳鐵蛋白被稱為無鐵乳鐵蛋白(apo-Lf),鐵飽和度高于85%的乳鐵蛋白被稱為鐵飽和乳鐵蛋白(holo-Lf)。而美國乳清及糖產(chǎn)品參考手冊中:乳鐵蛋白產(chǎn)品的鐵飽和度分類按照鐵含量表示,高飽和度鐵含量為100mg/100g蛋白質(zhì);中飽和度35mg/100g蛋白質(zhì);低飽和度<10mg/100g蛋白質(zhì)[3]。 鐵飽和度是乳鐵蛋白的一個特性指標(biāo),鐵飽和度的不同會也對其感官特性和生物活性產(chǎn)生一定的影響。不同飽和度對乳鐵蛋白性能的影響[4]: 1)色澤和溶解性:乳鐵蛋白鐵飽和度越高則顏色越紅;但鐵飽和度對乳鐵蛋白的溶解性沒有顯著影響;2)抑菌作用:乳鐵蛋白的鐵飽和度越低,乳鐵蛋白的抑菌作用越好;這主要是通過結(jié)合鐵離子,消除鐵催化微生物代謝產(chǎn)生的過氧化氫形成的自由基,而乳鐵蛋白的抑菌作用對鐵具有依賴性。熱處理后,乳鐵蛋白的抑菌作用表現(xiàn)為低鐵飽和度的乳鐵蛋白對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制作用稍有降低,而高鐵飽和度乳鐵蛋白的抑菌性在95℃/15s熱處理后較為穩(wěn)定。3)熱穩(wěn)定性:乳鐵蛋白的鐵飽和度越高,分子結(jié)構(gòu)越緊密,熱穩(wěn)定性越好,加熱后發(fā)生的聚集更少。通過差示掃描量熱法研究純化的牛乳鐵蛋白的無鐵乳鐵蛋白、天然乳鐵蛋白和鐵飽和乳鐵蛋白三種形式的熱穩(wěn)定性,它們的變性溫度分別為60~66℃、70~73℃、88~92℃[5]。4)清除自由基和抗氧化性:熱處理對乳鐵蛋白清除自由基的特性影響不明顯。隨著乳鐵蛋白鐵飽和度的增加,乳鐵蛋白對各種自由基的抑制率逐漸降低。 04 乳鐵蛋白會抑制益生菌生長和乳酸菌發(fā)酵嗎?
乳鐵蛋白可作為鐵供體,促進具有較低鐵需求的有益細(xì)菌的生長,如乳酸桿菌屬或雙歧桿菌屬。有研究表明乳鐵蛋白不但不會抑制益生菌的生長,還會刺激雙歧桿菌的生長,用于含乳食品或含有益生菌的營養(yǎng)配方食品中,具有相得益彰的作用。我們的實驗結(jié)果表明,在滅菌牛奶中,添加發(fā)酵劑后,按照一定量添加乳鐵蛋白(0.02~0.1%W/W),與對照相比對酸奶的酸度和凝乳時間幾乎沒有影響,可以在正常發(fā)酵條件下達到發(fā)酵酸度,很好的凝乳。 05 乳鐵蛋白的其他應(yīng)用 除在嬰兒配方奶粉的應(yīng)用已被人們熟知,乳鐵蛋白在其他食品和保健品中也有應(yīng)用。乳鐵蛋白可加入到酸奶和酸性飲料中。乳鐵蛋白的特性之一就是在低pH環(huán)境下穩(wěn)定,適宜在預(yù)熱、發(fā)酵后與水果配料混合,加入到飲用酸奶中;或在牛奶熱處理后,與發(fā)酵劑或水果配料一起加入產(chǎn)品中。 乳鐵蛋白在非食品也有廣泛應(yīng)用,可以應(yīng)用于化妝品和口腔護理品以及畜禽肉產(chǎn)品,如用于口香糖、涑口水、牙膏以及肉類防腐劑中[6]。也有嘗試通過乳鐵蛋白與硫酸亞鐵治療妊娠期缺鐵性貧血的臨床研究[7]。 參考文獻: [1 ]Bokkhim H , Bansal N , Lisbeth Gr?ndahl, et al. Physico-chemical properties ofdifferent forms of bovine lactoferrin[J]. Food Chemistry, 2013,141(3):3007-3013. [2] 王彩云等,乳鐵蛋白鐵飽和度檢測方法的對比[J]. 中國乳品工業(yè) 2015,45(2) [3] 美國乳清及乳糖產(chǎn)品參考手冊 2003版 [4] 王淑晨,于景華,劉曉輝,駱志剛.乳鐵蛋白鐵飽和度對其耐熱性、抑菌作用及抗氧化性的影響[J].中國乳品工業(yè)2019,047(010):29-33 [5] Indyk H E, McGrail I J, Watene G A, etal. Optical biosensor analysis of the heat denaturation of bovinelactoferrin[J]. Food chemistry, 2007, 101(2): 838-844. [6] 澳大利亞乳品原料參考手冊 第二版(2008) [7] Rezk M, Dawood R, Abo-Elnasr M, et al.Lactoferrin versus ferrous sulphate for the treatment of iron deficiency anemiaduring pregnancy: a randomized clinical trial[J]. Journal of Maternal-FetalMedicine, 2015, 29(9):1387-1390. (文章來自: 銀河路Milkyway -劉曉輝) |