1、第21章 乳和蛋的生物化学,重点与难点:乳的组成、合成及其生理功能蛋的机构、形成及其生理功能,一 乳的生物化学:乳的组成、成分与形成二 蛋的生物化学:蛋的结构、 成分与形成,主要内容,一 乳的生物化学,乳的生物学意义：是动物出生后早期的食物来源。母乳 除了为新生幼仔提供营养以外，还传递被 动免疫力和代谢调节信号。,1 乳的组成,乳中除了大部分是水以外，还含有脂 肪、蛋白质、糖类、无机盐、维生素、以 及酶类、激素等生物活性物质。,乳中主要成分的含量,（1）乳脂,乳中的脂类称乳脂，主要成分是甘油 三酯，约占99%，呈小球状存在，称为乳 脂肪球。表面膜由磷脂和蛋白质构成：使乳脂 肪球在乳中稳定悬浮和
2、防止其被乳脂肪酶 水解的作用。,动物体乳脂差异,牛 乳：甘油三酯中含有较多的短链脂肪 酸，如丁酸（4：0）。 人 乳：中含有较多的油酸（18：1）。 大鼠乳：中等长度的饱和脂肪酸（8-14C）含量相对较高。,乳脂的功能, 供能； 易消化吸收的脂肪；乳脂肪是各种饮食脂肪和油中消化性最好的。 乳脂肪的食用价值。,（2）乳蛋白,乳中所含的氮约95%是以蛋白质的形 式存在；乳中的蛋白质统称为乳蛋白，分为： 酪蛋白，乳清蛋白，乳脂肪球膜蛋白 。, 酪蛋白,酪蛋白是乳腺自身合成的含磷的酸 性蛋白，在乳中与钙离子结合并形成微 团结构，是乳中的主要营养性蛋白，也 是乳中丰富的钙磷来源。s、和等类型。, 乳清蛋
3、白,分为-乳清蛋白和-乳球蛋白。 前者存在于所有动物的乳中，乳中的浓 度通常比较低，是乳腺特有的乳糖合成 酶二聚体中的一个调节成分。,乳清中还有一定量来自血液的血浆清 蛋白和免疫球蛋白。初乳中常有高浓度的免疫球蛋白。母 体血液中的免疫球蛋白不能直接传给胎儿， 而是通过初乳向新生幼畜转移免疫球蛋白， 使新生幼畜获得被动免疫力。,人和各种动物乳中酪蛋白和乳清蛋白含量（）,乳中蛋白质的功能,酪蛋白:是新生幼仔最具营养价值 的蛋白质，同时也提供钙、磷等营养素。在新生幼仔胃肠道可释放多种生物活 性肽，对幼仔的消化、营养、免疫等发挥 调节用；,-乳清蛋白：氨基酸组成与婴 儿的需求十分相近。除作为重要的营
4、养源之外，-乳清蛋白是乳腺中乳糖 合成酶的一个重要组分。,-乳球蛋白：在牛的肠道中与脂溶 性维生素结合，利于它们的吸收和转运；乳清白蛋白：除提供氨基酸外，可结 合激素与微量元素，作为物质的转移媒介；, 乳铁蛋白：抑制细菌生长、抗病 毒作用、抑制自由基形成、促进细胞生长、 提高免疫能力、抗氧化、促进双歧杆菌增 殖等。,多种酶和多种激素和生长因子，在乳 中的浓度都高于血浆，并且在初乳中浓度 最高，不仅对于维持母畜乳腺的健康与功 能有关，而且对新生幼仔消化道发育、代 谢和免疫至关重要。,乳中其它蛋白和酶、激素,（3）糖类,大多数哺乳动物乳中的主要糖类是乳 糖，是乳腺特有的产物，在动物的其他器 官中没
5、有游离的乳糖，是维持乳的渗透压 的重要成分。,人和各种动物乳中乳糖的含量（%）,乳糖的功能, 为生理活动提供能量； 促进肠道内钙磷等的吸收； 参与机体组成和细胞活动； 乳糖消化吸收和乳糖不耐症。,（4）盐类和维生素,乳中无机盐约占0.75%,包括钾、钠、 钙、镁的磷酸盐、氯化物和柠檬酸盐，还 有微量的重碳酸盐。乳与血液相比，有较多的钙、磷、钾、 镁、碘，但钠、氯和重碳酸盐则较少。,2 乳的生成,乳中主要成分是由乳腺腺泡和细小乳 导管的分泌上皮细胞，利用简单的前体分 子（葡萄糖、氨基酸、-羟丁酸和脂肪酸等）合成的。,（1）乳脂的合成,乳中的甘油三酯主要是通过磷酸二丙 酮还原为-磷酸甘油途径合成得
6、到；乳糜微粒和低密度脂蛋白转运到乳腺 组织中去的甘油三酯的水解来提供甘油。,（2）乳蛋白质的合成,乳中蛋白质有两个来源： 由乳腺从头合成：如酪蛋白、- 乳清蛋白、-乳球蛋白等，是乳腺特有 的； 来自血液蛋白质，主要有免疫球蛋 白和血浆清蛋白等。,乳蛋白质编码的基因的表达具有明显的 组织特异性和阶段特异性。仅在乳腺上皮细胞中进行表达；并且发生在哺乳母体分娩前和之后的 相当长一段时间的泌乳期中，乳腺合成的乳 蛋白很少进入动物的循环系统。, 乳腺从头合成的蛋白质, 乳中血液来源的蛋白质,乳中还有5%-10%的蛋白质不是乳腺 自身合成的，而是来源于血液。血浆清蛋白：在初乳中的浓度高于 常乳。免疫球蛋白
7、：初乳中的免疫球蛋白 有很高的浓度远高于常乳中的水平。,蛋白质是在乳腺细胞内粗面内质网层上合成的,（3）乳糖的合成与分泌,乳糖由葡萄糖和半乳糖构成的双 糖，半乳糖本身实际上来自葡萄糖。乳糖合成酶催化半乳糖和葡萄糖 连接形成。,二 蛋的生物化学,（一）蛋的结构及成分 （二）蛋的形成,（一）蛋的结构,由外向内蛋壳、蛋清和蛋黄三个部分组 成。1 蛋壳的结构 蛋壳由角质层、蛋壳和蛋壳膜所构成。,又称外蛋壳膜，是一层覆盖在鲜蛋外 表面上的由可溶性胶原粘液干躁而形成的 透明薄膜。它透水透气，覆盖在蛋壳上的小孔 上，有抑制微生物侵入蛋内的作用。, 角质层,是包裹在蛋内容物外的碳酸钙硬壳， 它使蛋具有形状并保
8、护内部的蛋清和蛋 黄。蛋壳上分布有许多微小气孔，作为 鲜蛋本身进行气体代谢的内外通道。, 蛋壳,蛋壳膜分为内外两层，由角蛋白纤维形 成的网状结构。外膜:稍厚，纤维较粗。内膜:又称蛋白膜，较薄，纤维致密，有 更强的保护作用。在蛋的钝端，内外两层壳膜分离形成气 室。, 蛋壳膜,2 蛋清的组成,蛋白膜之内为蛋清，是颜色微黄的胶 体，约占蛋总重的60%。蛋白由外向内可分 为四层：外层稀薄蛋白，占23.2%，中层浓厚蛋白，占57.3%，内层稀薄蛋白，占16.8%，系带膜厚蛋白，占2.7%。, 卵清蛋白 在蛋清中含量最多，占总蛋清蛋白的 54% 是一个含磷酸基的糖蛋白。, 伴清蛋白 约占蛋清总蛋白的13%
9、，它是一个糖蛋白。与许多金属特别是铁结合牢固，具有抑菌功能。 卵类粘蛋白 约占蛋清总蛋白的11%，含糖类20%-25%，抑制蛋白酶。, 卵球蛋白G2和G3能抑制病毒的血凝集作用。 溶菌酶 占蛋清总蛋白的3-4%，抗菌蛋白。 卵粘蛋白 约占蛋清总蛋白的1.5-2.9%。溶解性弱，纤维状，浓厚蛋白的主要成分。, 黄素蛋白 能与核黄素结合得很稳定 功能可能是将核黄素转移到胚胎中。 卵巨球蛋白 是蛋清中在免疫学上唯一具有广谱交叉反应的成分，有强的免疫原性。 卵糖蛋白 是酸性糖蛋白，约含己糖13.6%，己糖胺13.8%，唾液酸3.0% 。,（10）卵抑制剂 占蛋清总蛋白量的0.1%-0.5%。为糖蛋白，
10、能抑制胰蛋白酶和糜蛋白酶。 （11）抗生物素蛋白含量最少的成分，占0.05%，它可结合生物素，能抑制细菌对生物素的摄取。 （12）无花果蛋白酶抑制剂：能抑制木瓜蛋白酶和无花果蛋白酶。,3 蛋黄的结构,蛋黄是蛋清包围的球状体。蛋黄由蛋黄膜、蛋黄内容物和胚胎所 组成。蛋黄膜是蛋黄外面的透明薄膜，分 为三层，内外两层为粘蛋白，中间为角蛋 白。,蛋黄的组成很复杂，50%是蛋白质和脂 类。脂类主要以脂蛋白形式存在，还含有 糖类、酶类、矿物质、维生素、色素、磷 脂蛋白。,蛋黄的组成, 低密度脂蛋白 所含脂类占蛋黄总脂类的95%。组成为 蛋白质11%，中性脂类66%，磷脂23%，磷 脂23%。 卵黄脂磷蛋白
11、(高密度脂蛋白) 蛋黄中绝大部分铁和钙存在于其中。 组 成为：蛋白质78%，脂类20%。,卵黄高磷蛋白 是蛋黄中主要的磷蛋白，磷占所有蛋白 质中磷的80%，而所含的蛋白质则仅占卵黄 所有蛋白质的10%。 卵黄蛋白 是水溶性蛋白质用电泳或超速离心可 分出、三种形式。,黄素蛋白 通常与核黄素以1：1形成复合体。此外蛋黄还含有叶黄素、玉米黄素 和胡萝卜素等一些脂溶性色素因此蛋黄 会有颜色。,（二）蛋的形成,1 蛋黄的形成2 蛋清的形成3 蛋壳的形成,1 蛋黄的形成,当产蛋鸡接近性成熟时，肝脏重量及 其脂肪含量以及血脂含量都增加，肝脏中 合成的卵黄蛋白质经血液到卵巢，再到发 育中的卵，成熟的卵子脱离卵
12、巢掉入输卵 管，然后进入输卵管的漏斗部。,2 蛋清的形成,卵,漏斗部,蛋清内层（浓厚）,膨大部,3h,蛋清中层（浓胶状蛋白质、Na、Ca2+、Mg2）,峡部,h,蛋清稀释提供G、水,壳腺,20h,蛋清分层,内层蛋白的粘蛋白形成系带,内层稀蛋白的形成,壳腺膨胀液加入蛋清中,中层浓蛋白外层稀蛋白,68h,3 蛋壳的形成,卵由峡部运动至壳腺后，壳腺立即 开始分泌。在起初的3-5h中，钙的沉积 速度较慢，此后的沉积加快，并以恒定 的速度沉积15-16h，直到产蛋。,卵由峡部运动至壳腺后，壳腺立即 开始分泌。在起初的3-5h中，钙的沉积 速度较慢，此后的沉积加快，并以恒定 的速度沉积15-16h，直到产蛋。,蛋壳中的钙主要来源于饲料和骨骼。一方面壳腺上皮细胞中的钙离子直接 来自血液，另一方面壳腺上皮细胞不断地 将钙排到壳腺腔内。产蛋鸡的血钙含量为非产蛋鸡的2倍。,在产蛋期间，很多骨的髓腔被新的次 级骨系统所侵占，这种骨称为髓骨。当饲料中缺钙，或机体对钙的需要量 超过从饲料中吸取的量时，骨骼中的钙就 被动用。,血钙与骨钙之间存在着动态平衡,在产蛋期间，当钙由肠道的吸收率小 于壳腺的排出率时，则欠缺的钙量必须有 骨钙来补充。当钙的吸收率大于壳腺的排 出率时，血钙移入骨骼，呈钙的正平衡。禽类的骨骼，特别是髓骨可以看作一 个缓冲器。,Thank you for your attention!,
