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真正認(rèn)識牛奶的價(jià)值

更新時(shí)間:2020-09-24      瀏覽次數(shù):759

真正認(rèn)識牛奶的價(jià)值

“我們希望盡可能多地找到關(guān)于牛奶的細(xì)節(jié),因?yàn)樗浅V匾珜ζ浠瘜W(xué)知之甚少,”負(fù)責(zé)NIST研究項(xiàng)目的化學(xué)家Connie Remoroza說。

它被稱為世界上完-美的食物,并且有明確的證據(jù)表明它可以對抗疾病并建立更好的嬰兒大腦。但即使經(jīng)過數(shù)十年的研究,關(guān)于母乳如何發(fā)揮作用的知之甚少。為了幫助完成這一難題,美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)的化學(xué)家們正在建立一個(gè)圖書館,對這種驚人的,有時(shí)是神秘的體液的重要部分進(jìn)行編目。

Remoroza一直與NIST的質(zhì)譜數(shù)據(jù)中心(MSDC)的其他人合作,分析一些牛奶中*的糖類,即低聚糖。低聚糖是碳水化合物。它們通常包括3到10個(gè)單糖,例如葡萄糖,通過化學(xué)鍵連接在一起??茖W(xué)家們了解到,它們在嬰兒大腦發(fā)育和增強(qiáng)免疫力方面發(fā)揮了作用。

Remoroza和她的科學(xué)家們正在建立的NIST圖書館將作為那些想要進(jìn)一步研究這一主題的人的參考,以找到這些消化不確定性的確切答案。

除了它們在牛奶中的存在外,低聚糖還存在于許多植物中,例如豆類,洋蔥,小麥和蘆筍。其中絕大多數(shù)在食用時(shí)不會(huì)被人體消化或吸收;相反,他們終進(jìn)入結(jié)腸。它們在那里發(fā)揮的作用仍然很大程度上未知,盡管許多人將它們稱為益生元,因?yàn)樗鼈儽徽J(rèn)為可以促進(jìn)有益細(xì)菌的生長,從而為身體創(chuàng)造健康,功能性的微生物組。一些研究還表明,像寡糖這樣的益生元可以幫助人體腸道中鈣,鎂和其他礦物質(zhì)的吸收。

在2018年夏天,Remoroza及其同事在NIST的標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)(SRM)1953中記錄了74種*的低聚糖.SRM 1953與疾病控制中心一起被收購,包括來自100名母乳喂養(yǎng)母親的混合牛奶樣品2006年美國不同的奶庫。化學(xué)家經(jīng)常用它來確定尋找環(huán)境污染物如多氯聯(lián)苯(PCBs)和殺蟲劑的方法是否有效。Remoroza記錄的12種低聚糖之前未在人乳中發(fā)現(xiàn)過。

這些發(fā)現(xiàn)是用質(zhì)譜儀進(jìn)行的,質(zhì)譜儀是一種用于測量分子和化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)的儀器?;瘜W(xué)家使用這些測量結(jié)果來繪制“質(zhì)譜圖”,這就像*的指紋一樣,可以幫助識別原始樣本的成分。

在過去十年左右的時(shí)間里,液相色譜和質(zhì)譜越來越多地用于分析碳水化合物,包括低聚糖,以找到它們*的指紋。然而,測量碳水化合物比測量其他物質(zhì)的結(jié)構(gòu)更具挑戰(zhàn)性,因此對它們知之甚少。通過建立一個(gè)庫,NIST正在填補(bǔ)一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)空白。

“一旦這些信息發(fā)布,任何人都可以將它用于各種研究目的,”MSDC的首-席科學(xué)家Stephen Stein說。

NIST團(tuán)隊(duì)近將注意力轉(zhuǎn)向其他類型的哺乳動(dòng)物牛奶。首先,Remoroza編目了家畜的低聚糖,如奶牛和山羊。然后有一天,她坐在她創(chuàng)建的一個(gè)適度的電子表格前面,詳細(xì)說明了化學(xué)家使用質(zhì)譜儀(如她實(shí)驗(yàn)室中的那個(gè))研究過哪種類型的牛奶。她想知道她能在熊,鴨嘴獸和猿的乳汁中找到什么。在華盛頓特區(qū)的康涅狄格大道上,世界上重要的研究動(dòng)物園之一就在幾英里外,她突然想到:她想知道:他們有牛奶與我們分享嗎?

“哺乳動(dòng)物是唯-一一大群動(dòng)物,這些動(dòng)物都是由它們的雌性從自己的身體產(chǎn)生一種物質(zhì)以喂養(yǎng)它們的后代這一事實(shí)所定義的,”動(dòng)物園動(dòng)物科學(xué)家之一Mike Rem表示,他一直與Remoroza合作。“從犰狳到大象再到人類的一切。”

一封快速的電子郵件證實(shí),在史密森尼國家動(dòng)物園和保護(hù)生物學(xué)研究所工作的科學(xué)家們確實(shí)積累了相當(dāng)不尋常的外來哺乳動(dòng)物奶。他們和牛奶中的低聚糖一樣興奮。雖然動(dòng)物園可以獲得大量動(dòng)物奶,目前存儲(chǔ)的樣本超過15,000個(gè),但它缺乏NIST的技術(shù)能力和研究這些牛奶分子所需的設(shè)備。合作伙伴關(guān)系于2018年12月成立。

雖然它們都生物試劑牛奶,但每種類型的內(nèi)容可以有很大差異。例如,大象和犀牛有很多不同的牛奶,即使它們生活在同一個(gè)棲息地并且過著相同的生活方式。

我們近的親戚,猿類的牛奶與我們的相似,盡管人乳確實(shí)含有大約兩倍的脂肪。但近的技術(shù)進(jìn)步幫助我們進(jìn)一步了解更多信息??茖W(xué)家近了解到,人類中的寡糖往往比其他動(dòng)物 - 甚至是猿類更多樣化,更豐富。人乳中大約20%的糖是低聚糖。這與大猩猩牛奶形成鮮明對比,大猩猩牛奶的份額接近5%。

Power認(rèn)為這些細(xì)節(jié)可能有助于我們了解進(jìn)化。

“人們談?wù)撆D淌峭昝赖氖澄?。我說這是-好的進(jìn)化食物,但它并不完美,“他說。了解更多關(guān)于低聚糖的信息將告訴我們現(xiàn)在的人乳及其重要性,并不重要。

“它似乎主要是免疫功能。當(dāng)你開始考慮我們?nèi)绾胃淖兾覀兊沫h(huán)境時(shí),這就變得很有意義。“與猿類不同,人類開始種植莊稼,養(yǎng)殖家畜。終,人類也開始使用糞肥給作物施肥,這反過來可以傳播豬流感等新的毒性疾病。Power說,暴露可能需要更多的人體免疫系統(tǒng),包括牛奶。

Remoroza希望通過動(dòng)物園的冷凍資源來研究各種動(dòng)物的牛奶,如霍加,大象,大猩猩,甚至是食蟻獸。然而,她從非洲獅子開始,因?yàn)樗庾R到對食肉動(dòng)物的研究很少,動(dòng)物園里有很多非洲獅奶可以分享給圖書館。

Remoroza可以提供更多關(guān)于牛奶的細(xì)節(jié),研究人員越有可能為它建立更好的替代品。這可以幫助動(dòng)物園的獸醫(yī),保護(hù)生物學(xué)家和營養(yǎng)學(xué)家,當(dāng)母親不會(huì)(或不能)提供時(shí),他們經(jīng)常必須喂養(yǎng)嬰兒,例如2017年辛辛那提動(dòng)物園的河馬菲奧娜的著名例子。小河馬出生了,無法得到她所需要的東西,Power和他在國家動(dòng)物園的團(tuán)隊(duì)被要求盡可能地與母親自己的牛奶制作一份副本。

NIST的寡糖庫可能有助于未來的其他類似情況。但它也可以幫助開發(fā)更好的人類嬰兒配方奶粉。