鸡蛋功效成分的研究进展

王勇德 重庆市科学技术信息中心 重庆 401147项锦欣 重庆工学院 重庆 400050 摘要 综述了蛋壳、蛋清和蛋黄中的有效成分及其生物功能的研究进展,并论述了这些有效成分在化妆品、制药、食品和其它工业中可能的应用途径。关键词 鸡蛋 蛋壳 蛋清 蛋黄 生物活性 鸡蛋是一种营养丰富,易被消化吸收的食物。虽一度被怀疑可能导致人体内胆固醇水平的升高,但营养学家现在一致认为,适量的鸡蛋摄入对人体内胆固醇水平几乎没有或很少有影响。鸡蛋仍是人类已知的营养最丰富的食物之一。鸡蛋由蛋壳、蛋清、蛋黄3部分组成。蛋黄、蛋清和蛋壳分别占鸡蛋总重的31%、58%和11%。本文综述了鸡蛋各个部位的有效成分及其综合利用研究进展,以期为鸡蛋的深加工利用提供参考。1 蛋壳111 蛋壳中的蛋白质已报道存在于蛋壳中的蛋白质有5种。Pines等1994年提出蛋壳中存在骨桥蛋白(一种磷酸化骨糖蛋白),可影响矿化组织的形成[1]。Hincke等1995年发现在蛋壳栅栏层和乳头层中存在一种称为ovocleidin-17(一种水溶性蛋白质)的物质,该类蛋白质在其它组织器官中尚未被发现[2]。另外,有少量的蛋清蛋白如溶菌酶和蛋清蛋白存在于蛋壳的乳头结中。除此之外,蛋壳中还存在几种蛋白聚糖分子[3]。112 蛋壳中的矿物质Macneil等的研究结果表明,鸡蛋壳粉中钙和锶的含量较高,而有潜在毒性的铅、铝、镉和汞的含量很低[4]。将鸡蛋壳粉作为人类钙的营养素来源很有前景。另外,蛋壳中的钙可作为口服磷酸盐合剂。肾病病人常需血透析,但因在透析时不能有效除去磷酸盐,常引起发生高磷酸盐尿症。解决途径之一是食用绝对低磷酸盐含量的食物,但实际操作难度较大。解决途径之二是通过服用磷酸盐合剂来阻碍肠道对食物中磷酸盐的吸收。目前,碳酸钙已被广泛用作口服磷酸盐合剂来治疗高磷酸盐尿症。研究表明,蛋壳钙可降低血清中磷酸盐含量但不引起血清中钙浓度的升高,而且蛋壳钙作为口服磷酸盐合剂比碳酸钙更有效[5],这可能是由于蛋壳钙的多孔结构和其中的微量蛋白质协同作用的结果。113 蛋壳中的碳水化合物蛋壳中的碳水化合物主要为粘多糖。从蛋壳中提取的粘多糖是由约48%的透明质酸和52%半乳糖胺聚糖组成。半乳糖胺聚糖是硫酸软骨素和硫酸皮肤素的主要成分。粘多糖在制药工业、化妆品工业和食品工业的应用范围很广。如透明质酸在化妆品中被用作湿润剂,在医学上用于治疗骨关节炎。硫酸软骨素有保护动物软骨和抗动脉粥样硬化作用[6]。2 蛋清蛋清的主要成分是蛋白质,此外还含有少量的碳水化合物和微量的脂肪。蛋清中的蛋白质主要有卵清蛋白、卵铁转运蛋白、卵类粘蛋白、溶菌酶、卵粘蛋白、半胱氨酸蛋白酶抑制剂和抗生物素蛋白。因其独特的加工特性如起泡性、乳化性、加热定形性以及粘合性等,蛋清蛋白已在食品工业中广泛应用。在焙烤食品及肉制品等的加工中,蛋清蛋白均是理想的添加物。211 卵清蛋白卵清蛋白占蛋清中蛋白质总量的一半以上,是最先从鸡蛋中纯化分离出来的蛋白质。蛋清蛋白质的多数功能特性依赖于卵清蛋白[7]。卵清蛋白在生物化学中已成为一种重要的参考蛋白质。高度纯化和结晶的卵清蛋白作为载体、稳定剂、封阻剂或标20肉类工业Meat Industry产品开发#试验研究

2005年第7期总第291期准物等,在食品工业中发挥了重要的作用。尽管对卵清蛋白已进行了大量深入细致的研究,但对其生物学特性和功能的了解仍不够全面。212 卵铁转运蛋白卵铁转运蛋白和乳铁转运蛋白在结构上极其相似,从而决定了它们生物学功能上的相似性。卵铁转运蛋白在铁强化食品中可作为添加物,使铁更加易于被人体吸收。卵铁转运蛋白对许多微生物都有拮抗作用,包括致病的大肠杆菌(Escherichiacoli,)、假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)和霍乱弧菌(Vibriocholera)等。人体试验表明,卵铁转运蛋白对婴儿急性肠炎有治疗作用[8]。卵铁转运蛋白的抗菌活性与其结构有关,其抗菌部位为OTAP-92。OTAP-92对革兰氏阳性菌和阴性菌都表现出较强的抗菌活性。目前,OTAP-92已成为食品与医药行业中的一种新型抗菌剂[9]。213 卵类粘蛋白卵类粘蛋白是水溶性糖蛋白,在人体过敏反应的致病机理中扮演重要角色,即使鸡蛋煮熟后,其抗原性仍然存在。研究表明,利用乙醇沉淀法可以除去蛋清中70%以上卵类粘蛋白。其他具有重要功能特性的蛋白质包括卵清蛋白、卵铁转运蛋白和溶菌酶(在沉淀中)仍保留了其搅打性、起泡性和稳定性等[10]。该类产品有望作为一种新型食品运用于对卵类粘蛋白过敏的人群。214 溶菌酶溶菌酶(EC31211117,也称为细胞壁质酶和N-乙酰胞壁质糖水解酶)是最先商品化的鸡蛋成分之一。溶菌酶占鸡蛋蛋清的315%左右。溶菌酶具有杀菌作用,一直被作为食品抗菌剂使用。1992年,FAOPWHO食品添加剂专家委员会确认了溶菌酶在食品中使用的安全性。目前,溶菌酶的杀菌特性已被应用于食品、医药等行业。如溶菌酶可被连接到脱乙酰壳聚糖、硅胶和交联聚乙烯等载体上制成一种膜内含酶,可与液体食品接触,并可有效抑制微生物的生物繁殖。溶菌酶除有直接杀菌作用之外,还有其它生物学功能,如与病毒形成不溶性复合物而具有抗滤过性病原体的作用、免疫细胞激活作用和抗肿瘤作用[11]。215 卵粘蛋白鸡蛋中的卵粘蛋白是一种高粘性糖蛋白。研究表明,卵粘蛋白可抑制由病毒引起的血细胞凝集。另外,Watanabe等的研究表明,从卵粘蛋白B-亚基中分离的高糖基化的两个多肽都可阻止肿瘤细胞的生长[12]。216 半胱氨酸蛋白酶抑制剂和抗生物素蛋白半胱氨酸蛋白酶抑制剂是一种巯基蛋白抑制剂,被认为是一种抗营养因子。肌肉中的蛋白酶大都是巯基蛋白酶,所以半胱氨酸蛋白酶抑制剂对肌肉功能的正常发挥的影响是很有可能存在的。半胱氨酸蛋白酶抑制剂可广泛运用于各种治疗中,如抗微生物、抗病毒、杀虫、防止脑出血以及控制癌细胞扩散。抗生物素蛋白是一种糖蛋白,可以和生物素紧密的、特异性结合。尽管它可能会造成VB的缺乏症,但由于抗生物素蛋白在大多数食物中的含量甚微,所以其不利影响较小。抗生物素蛋白的每个亚基可与一分子生物素结合,两者之间的结合非常紧密。因其高亲和性,与免疫血清学技术结合建立的检测技术被广泛的运用到其它科学研究领域。3 蛋黄311 蛋黄中的脂类脂类是蛋黄中的主要成分,主要包括三酰甘油、磷脂、脑苷脂及其它一些含量较少的脂类。其主要的脂肪酸有油酸、棕榈酸、亚油酸和硬脂酸。蛋黄中的脂类物质是天然的表面活性剂,可以应用在化妆品、制药、食品和其它工业中。31111 蛋黄可作为胆碱和X-脂肪酸的来源蛋黄的脂类物质中含有大约25%的磷脂。蛋黄磷脂90%以上的物质都是胆碱的衍生物(如磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱和鞘氨肌素)。其中磷脂酰胆碱的含量比大豆卵磷脂高三倍多。蛋类是胆碱理想的食物来源。在妊娠期和泌乳期,母体体内储备的胆碱将会耗尽,但胆碱的获取对维持胎儿大脑的正常发育至关重要,所以通常会将胆碱和叶酸添加到市售的婴儿配方食品中。蛋黄磷脂含有在大豆和其它植物磷脂中不存在的稀有脂肪酸(如花生四烯酸和二十二碳六烯酸)。21产品开发#试验研究肉类工业Meat Industry

2005年第7期总第291期X-3脂肪酸(二十二碳六烯酸)现在被认为是食物中维持大脑功能和视敏度所必需的物质,它对视网膜的光感膜有特殊意义,也是婴儿食品配方中的重要成分[13]。31112 蛋黄中脂类可作为胆固醇的来源蛋黄中含有胆固醇,它是细胞膜的组成成分,也是促进婴儿生长发育所必需的营养物质。胆固醇是胆汁酸、性激素和皮质激素的前体物质。婴儿时期,胆固醇的吸收对婴儿在发育期能否维持正常的细胞功能和脂蛋白代谢起着决定性作用。但蛋黄中的高胆固醇对某些特殊人群不适宜,因此需要进行脱除。目前,已有超滤、超临界萃取、层析及环糊精等多种方法用于降低蛋类产品中的胆固醇含量,并获得了专利[14]。31113 蛋黄中脂类可作为抗氧化剂和脂质体组分卵磷脂通常被认为是抗氧化剂增效剂,它可以提高和延长抗氧化剂如生育酚的抗氧化作用的有效期,主要是通过提供氢自由基或质子使抗氧化剂再生。已证明卵黄脂类的抗氧化活性优于大豆脂类。按合适比例混合各种蛋黄磷脂可制得具有理想特性的脂质体。在食品工业中,脂质体可用来加速奶酪成熟,使亲水性酶能均匀分布于疏水性环境中。在医药工业中,脂质体作为载体和缓释剂应用于疫苗、酶、药物(尤其是抗肿瘤的药物)、口服或静脉注射的细胞修饰物和激素等[15]。312 蛋黄中的主要蛋白质蛋黄中的蛋白质主要是卵黄高磷蛋白和卵黄蛋白。卵黄高磷蛋白的乳化能力高于其它蛋白。商品化生产的来源仅限于乳酪蛋白中的酪蛋白。目前的研究表明,卵黄高磷蛋白在提高Ca2+结合能力和抑止可溶性磷酸钙形成方面效果比商业酪蛋白更明显,表明卵黄高磷蛋白在预防骨质疏松症方面有很好的应用前景。卵黄蛋白呈水溶性,是一种球形糖蛋白,与免疫学上哺乳动物的血浆蛋白质部分相似。长期以来,对卵黄蛋白的研究都集中在免疫球蛋白,众多研究已充分证实免疫球蛋白对人或动物有良好的被动免疫保护功能[16]。313 蛋黄的碳水化合物蛋黄中碳水化合物的含量约为1%,其中70%结合在蛋白质上,以低聚糖(主要是甘露糖和葡糖胺)形式存在。30%以葡萄糖以游离的形式存在。唾液酸是一种糖结合物(主要是糖蛋白和糖脂类),存在于多种生物体中。唾液酸末端的糖基化序列与大量复杂生物活性有关,如抗病毒感染和中和毒素等。蛋黄中几个唾液酸低聚糖已经被分离出来并测定了其结构。4 结语上述可见,以鸡蛋为原料,研究生物活性成分具有广阔前景,但目前国内主要集中在溶菌酶和蛋黄磷脂的研究利用上。我国作为世界鸡蛋第一大生产国,加强对除溶菌酶和蛋黄磷脂之外的其它生物活性成分开发,无疑会提升我国禽蛋产业的生产水平和国际竞争能力,提高我国禽蛋产业效益。就目前而言,应主要加强对蛋黄抗体、蛋壳中的活性物质及以蛋清为原料的生物活性蛋白和肽类的开发研究。参 考 文 献1 PineM,KnopovVandBarA.Involvementofosteopntinineggshellformationinthelayingchick.MatrixBiology,1991,14:765~7712 HinckeMT,TsangCPW,CourtneyM,etal.Purificationandimmunochemistryofasolublematrixproteinofthechickenegg-shell(ovocleidin-17).CalcifiedTissueInternational,1995,564(6):578~5833 SuyamaK,NakamuraH,IshidaM,etal.Lipidsintheexteriorstructuresofthehenegg.JournalofAgriculturalandFoodChemistry.1977,25(4):799~8034 MacneilJH.Methodandapparatusforseparatingaproteinmembraneandshellmaterialinwasteeggshell.USpatent,#Us20015 OgiharaM,SuzukiT,UmedaH,etal.ChangeofeffectsofphosphatebinderunderhistamineH2-receptorantagonistad-ministration:Comparativestudybetweencalciumcarbonateandeggshellcalcium.KidneyandDialysis.1996,41:695~6986 DeanDDMungOE,RodriquezI,etal.Ameliorationoflapin-eosteoarthritisbytreatmentwithglycosainoglycan-peptideasso-ciationcomplex(Rumalon).ArthritisandRheumatism.1991,34:304~3137 MineY,NoutomiTandHagaN.Emulsifyingandstructuralpropertiesofovalbumin.JournalofAgriculturalandFoodChem-istry.1991,39:443~4468 ValentiP,AntoninG,VonHunolsteinC,etal.Studiesof22肉类工业Meat Industry产品开发#试验研究

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