喷雾干燥驴乳与生鲜驴乳功能及免疫调节特性的比较评价:基于兔免疫激发模型的体内生物学等效性研究

《Foods》:Comparative Evaluation of the Functional and Immunomodulatory Properties of Raw and Spray-Dried Donkey Milk

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月16日 来源:Foods 6.0

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  摘要专业翻译 驴乳(donkey milk)含有具有免疫调节潜力的生物活性成分,但保藏技术必须保留这些效应,以支持其作为功能性食品配料(functional food ingredient)的应用。本研究探讨了喷雾干燥(spray drying)是否能保留驴乳

  
摘要专业翻译 驴乳(donkey milk)含有具有免疫调节潜力的生物活性成分,但保藏技术必须保留这些效应,以支持其作为功能性食品配料(functional food ingredient)的应用。本研究探讨了喷雾干燥(spray drying)是否能保留驴乳的体内生物学功能。研究人员对45只接受标准化疫苗诱导免疫激发(vaccine-induced immune challenge)的雌性Pannon White兔进行随机分组,分为三组:一组为对照组(Control group),另两组分别接受生鲜驴乳(raw donkey milk)或复水喷雾干燥驴乳(reconstituted spray-dried donkey milk) supplementation(2 mL/天;每组n = 15),持续四周。研究人员对血清溶菌酶(lysozyme)和总免疫球蛋白(total immunoglobulins)进行纵向监测,同时评估生化、血液学及整合多变量谱。两个补充组的溶菌酶均逐步升高,生鲜驴乳组和喷雾干燥驴乳组分别较基线升高29.4%和33.1%;累积反应在统计学上等效。两种处理后的总免疫球蛋白均更早恢复,分别达到31.31和28.92 mg/mL,而对照组为23.04 mg/mL;其平均反应谱密切对齐,尽管个体间变异性降低了等效性评估的精确度。生化和血液学评估显示,两种乳制剂均未引起协调性不良反应。此外,整合的免疫、生化和血液学谱显示生鲜驴乳组与喷雾干燥驴乳组之间具有高度一致性。总体而言,喷雾干燥驴乳保留了生鲜驴乳所引发的主要生物学反应,支持其作为稳定生物活性乳制品配料的潜在开发价值。

论文解读

一、研究背景与研究目的

驴乳作为一种功能性食品配料,其实际应用受到产量有限、季节性供应、高度易腐性以及对冷藏储运依赖等多重因素制约。将液态乳转化为粉末形态,可提高其稳定性、便于流通,并使其能够应用于特殊食品和营养保健品配方中。然而,这些技术优势只有在复水产品保留原乳生物学特性的前提下才具有意义。因此,确定喷雾干燥是否能保留这些特性,对于驴乳的功能性开发利用至关重要。
驴乳具有独特的营养特征,表现为脂肪和酪蛋白含量相对较低、乳清蛋白与酪蛋白比值高、乳糖含量丰富、不饱和脂肪酸比例较高。这些特征赋予其良好的消化性以及与母乳成分的相似性,支持其在特殊营养中的应用,尤其是对部分牛乳蛋白过敏儿童的替代营养。除营养价值外,驴乳含有多种生物活性成分,其生物学活性源于蛋白质、肽类、低聚糖、脂肪酸、维生素及其他乳基质组分的协同作用。溶菌酶是其特征性生物活性蛋白之一,具有抗菌潜力并与肠道环境相互作用。然而,驴乳的生理反应还可能涉及消化衍生肽、营养素以及通过肠道菌群和黏膜免疫系统的间接信号传导。因此,驴乳的生物学功能无法仅凭单一组分的浓度或活性来预测。
目前关于加工驴乳的研究大多集中于理化组成、微生物稳定性、粉末特性或特定蛋白质的保留率。这些测定对于产品表征是必要的,但无法确定复水粉末是否能产生与生鲜乳相当的生物学效应。总体组成的保留并不必然证明功能的保留,而单一组分在加工中的改变也不一定导致完整乳基质生物学活性的同等损失。直接比较生鲜驴乳与复水喷雾干燥驴乳的受控体内证据仍然有限。
基于上述问题,本研究旨在评估喷雾干燥后驴乳复水产品是否保留其功能效应。研究人员将来自同一初始乳池的生鲜驴乳和喷雾干燥驴乳,给予接受标准化免疫激发的兔,纵向评估血清溶菌酶和总免疫球蛋白反应,同时结合生化和血液学变量,以表征免疫反应和系统相容性。研究假设复水喷雾干燥驴乳能引发与生鲜驴乳相当的生物学反应,从而支持其作为稳定功能性食品配料的潜在开发价值。

二、研究设计与技术方法

本研究采用随机、对照、平行分组设计,在标准化免疫激发条件下直接比较生鲜驴乳与喷雾干燥驴乳的体内生物学活性。研究人员从罗马尼亚西部一家专业乳品农场采集同一批次驴乳,来自25头临床健康、泌乳30至90天的哺乳期母驴。乳样经成分分析后分为两部分:一部分保留为生鲜乳用于生鲜驴乳组,另一部分采用GEA Production Minor喷雾干燥机进行加工,入口空气温度160°C、出口空气温度70°C,并流气流、双流体喷嘴雾化。喷雾干燥粉末在给药前每日以无菌饮用水复水,恢复至原乳总固形物浓度。45只六周龄雌性Pannon White兔(平均初始体重1.27 ± 0.15 kg)随机分为三组:仅基础日粮的疫苗对照组、补充生鲜驴乳组和补充复水喷雾干燥驴乳组,每组15只。所有动物接受单次皮下注射0.3 mL含无乳支原体S/94株(Mycoplasma agalactiae strain S/94)的灭活疫苗(Agalaxin?)作为标准化免疫刺激。乳补充于疫苗接种次日开始,每日经口灌服2 mL,持续至T4终点。研究设置五个采样时间点(T0–T4),涵盖基线和连续四周的每周随访。血清溶菌酶和总免疫球蛋白采用兔特异性ELISA试剂盒测定,血清生化采用FUJI DRI-CHEM自动化临床化学分析仪检测,血液学指标在T4终点由认证兽医诊断实验室完成全血细胞计数。统计分析采用线性混合效应模型、曲线下面积(AUC)累积反应汇总、TOST等效性检验、主成分分析、层次聚类及多种关联与一致性指标。

三、主要研究结果

3.1 血清溶菌酶反应及生鲜驴乳与喷雾干燥驴乳的生物学等效性

线性混合效应模型显示组别、时间及组别×时间交互效应均显著。T1短暂下降后,两个补充组的溶菌酶浓度逐步升高,对照组保持相对稳定。T4时生鲜驴乳组达2.344 ± 0.044 ng/mL,喷雾干燥驴乳组达2.434 ± 0.050 ng/mL,对照组为1.856 ± 0.048 ng/mL,分别较基线升高29.4%和33.1%。累积溶菌酶反应几乎相同,AUC分别为7.456 ± 0.096和7.470 ± 0.105 ng·week/mL,估计差异为0.014 ng·week/mL(90% CI: ?0.227至0.256),整个置信区间落在预设±10%等效限内,TOST确认统计等效(p = 9.33 × 10?6)。

3.2 总血清免疫球蛋白对生鲜驴乳和喷雾干燥驴乳的反应

疫苗接种后所有组的总免疫球蛋白在前两周下降,随后恢复,两个乳补充组恢复更早。T4时生鲜驴乳组达31.309 ± 2.077 mg/mL,喷雾干燥驴乳组达28.917 ± 1.862 mg/mL,对照组为23.043 ± 1.081 mg/mL。生鲜驴乳组超过对照组8.266 mg/mL(Tukey校正p = 0.004),喷雾干燥驴乳组与对照组比较接近显著(差异5.874 mg/mL,p = 0.053)。生鲜驴乳组与喷雾干燥驴乳组在T4无差异(p = 0.594)。累积AUC分别为82.44 ± 6.18和79.94 ± 4.19 mg·week/mL,差异为?2.50 mg·week/mL(90% CI: ?15.26至10.26),因个体间变异性导致置信区间宽于预设等效范围(TOST p = 0.2243),等效性评估的精确度受限。

3.3 血清生化谱与代谢安全性

基线生化值各组相似。十个变量中有九个存在时间效应,总胆固醇随时间保持稳定。组别效应仅限于总胆红素、碱性磷酸酶、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯。这些参数特异性变化未形成与处理相关的肝、肾、脂质或蛋白损伤的协调模式。T4时白蛋白在补充组保持接近基线,转氨酶和胆红素变化为各组共有,肌酐未蓄积,总蛋白变化在各处理间相似。甘油三酯下降、高密度脂蛋白胆固醇升高为所有组共同趋势。生鲜驴乳组与喷雾干燥驴乳组的倍数变化谱方向相似。

3.4 血液学谱与白细胞再分布

终点血液学评估显示,每日补充生鲜或喷雾干燥驴乳未对疫苗免疫兔的整体血液学状态产生不良影响。红细胞、血红蛋白、血细胞比容、平均红细胞血红蛋白、平均红细胞血红蛋白浓度、血小板、单核细胞和嗜碱性粒细胞在各组间无差异。平均红细胞体积在两个乳组中略高于对照组,网织红细胞百分比低于对照组。喷雾干燥驴乳组的红细胞分布宽度和平均血小板体积最高,但未伴随红细胞、血红蛋白或血细胞比容的变化。白细胞谱显示温和的再分布:喷雾干燥驴乳组白细胞计数高于对照组,两个乳组的嗜中性粒细胞百分比降低、淋巴细胞百分比升高。层次聚类将生鲜驴乳组和喷雾干燥驴乳组聚在一起,且两者均与对照组分离。

3.5 生鲜驴乳与喷雾干燥驴乳的整合生物学相似性

将血清生化参数、溶菌酶、总免疫球蛋白的AUC值及血液学变量整合,以相对于对照组标准化后进行比较。生鲜驴乳组与喷雾干燥驴乳组的效应谱显示高度一致性,Pearson r = 0.845(p = 3.13 × 10?10),Spearman ρ = 0.765(p = 1.38 × 10?7),组内相关系数ICC(A,1) = 0.827(95% bootstrap CI: 0.638–0.917),余弦相似度 = 0.847。大多数变量分布在恒等线附近,表明各变量反应的方向和幅度在生化、血液学和免疫学领域均密切对齐。然而,生物标志物两两相关矩阵的比较显示Mantel r = 0.279(p = 0.0001),RV系数为0.437,平均绝对差异为0.336,表明生物标志物间关联结构存在局部重组。

四、讨论与结论

讨论部分指出,血清溶菌酶反应为喷雾干燥保留驴乳体内功能效应提供了最强证据。这一反应与驴乳的生物活性蛋白谱一致,但血清溶菌酶的升高应被解释为内源性宿主反应,而非完整的乳溶菌酶进入循环。与既往加工研究的比较表明,尽管喷雾干燥可能导致个别蛋白质的部分活性损失,但部分分子修饰并不必然导致系统功能的成比例丧失。总免疫球蛋白反应方面,直接比较显示生鲜驴乳与喷雾干燥驴乳之间无分离,其纵向轨迹密切对齐,累积反应差异约3%,支持两种制剂平均反应的相似性;正式等效性未建立是由于个体间变异性导致的精确度限制,而非存在有意义的差异。生化和血液学结果支持短期代谢相容性,未发现处理相关的器官功能障碍。白细胞向淋巴细胞优势的转变与增强的溶菌酶反应和更早的免疫球蛋白恢复一致。整合分析表明,喷雾干燥驴乳再现了生鲜驴乳诱导的多系统生物学特征的方向和大致幅度。研究局限性包括:样本量降低了免疫球蛋白等效性分析的精确度;仅评估了一种剂量、一种喷雾干燥方案和一个生产批次;血液学仅在终点测量;未进行直接成分比较。
研究结论为:在测试条件下,喷雾干燥驴乳与生鲜驴乳在疫苗免疫兔中产生了可比较的生物学反应。累积血清溶菌酶反应的正式等效性证明,喷雾干燥乳制剂引发了与生鲜驴乳相当的先天免疫相关反应。密切对齐的免疫球蛋白轨迹、无处理相关生化或血液学紊乱以及整合系统反应谱的高度一致性进一步支持了这一发现。尽管两种制剂来自同一初始乳池,但本研究未包含直接成分比较,因此观察到的生物学反应相似性不能解释为原始乳成分或所有功能特性在喷雾干燥后均得到保留。然而,所评估生物学参数的可比较反应为喷雾干燥驴乳作为特殊食品和免疫营养应用的稳定配料的进一步研究提供了临床前基础。未来研究需将详细成分分析与生物学评估相结合,以确定喷雾干燥后特定生物活性成分和功能特性的保留程度;采用商业规模喷雾干燥条件(包括常规浓缩和预热步骤)生产的驴乳粉进行进一步验证,对于确定实验加工条件下观察到的生物学反应能否在工业规模生产中得以维持也具有重要意义。
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