喝氢水羊奶品质提高

本研究旨在探究饮用富氢水（HRW）对山羊初乳和成熟乳的化学成分、抗氧化活性、总酚含量、体外抗糖尿病活性（α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用）、游离脂肪酸谱以及挥发性化合物的影响。在分娩前20 - 22天及分娩后28天，让山羊自由饮用普通水（NW）或富氢水。在分娩当天以及第7天、14天、21天和28天采集山羊的初乳和乳汁样本。结果发现，饮用富氢水的山羊所产乳汁的脂肪含量高于饮用普通水的山羊。在第7天，饮用普通水的山羊所产乳汁的总酚含量高于饮用富氢水的山羊。饮用富氢水的山羊初乳的ABTS自由基清除活性高于饮用普通水的山羊。饮用富氢水的山羊所产乳汁对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制活性更高。饮用富氢水的山羊所产乳汁中，包括C2、C8、C10、C15、C18和C20在内的一些游离脂肪酸有所增加。饮用富氢水的山羊所产乳汁中某些挥发性成分更为丰富。本研究的结果可能为饮用富氢水的山羊所产乳汁潜在的健康益处带来新的见解。

Kanmaz H, Şahingil D, Alwazeer D, Bulut M, Kuru M, Makav M, Kuru BB, Bektaşoğlu F, Hayaloğlu AA. Hydrogen-rich water consumption modifies the chemical, biochemical, nutritional, and bioactive properties of the goat's colostrum and mature milk. Food Chem. 2025 Mar 16;480:143855. doi: 10.1016/j.foodchem.2025.143855. Epub ahead of print. PMID: 40112728.

由于其功能性特性，山羊奶作为牛奶过敏或不耐受人群的健康替代品，已成为人们关注的焦点。格鲁吉亚山羊原产于高加索地区，面临灭绝的威胁，也被称为古尔库山羊、第比利斯山羊和高加索山羊，是当地的乳肉兼用品种之一。初乳是分娩后产生的第一份乳汁，富含确保新生儿存活的必需营养物质和生物活性成分。初乳的抗氧化活性和矿物质含量提高了新生幼崽的生存能力。初乳独特的生物学特性使其成为开发营养补充剂的优质材料。这些营养补充剂作为有效的免疫刺激剂，近年来在全球市场上越来越受欢迎。众所周知，初乳在第5天后会转变为普通乳汁。乳腺在第1天至第5天分泌的乳汁可称为山羊奶。在从初乳向普通乳汁的转变过程中，其化学成分和特性可能会逐渐发生变化，有时变化还较为明显。哺乳期的阶段受多种因素的显著影响，如年龄、品种、环境压力、遗传、干奶期和产犊季节。山羊奶的化学成分与牛奶相似，会根据饲料、品种、饲养条件和泌乳阶段而有所不同。

在山羊中，怀孕期间的喂养方式会影响乳腺发育、初乳分泌机制，最终影响初乳的化学成分。除了动物营养，瘤胃中的植物代谢物和微生物代谢等其他因素也会影响乳汁的成分。饮用水的类型和质量也会影响初乳和乳汁的化学成分及特性。山羊每天每千克体重需要1.43 - 3.5升水。许多研究探讨了众多饮用水参数对奶山羊产奶量和乳汁成分的影响，例如盐摄入量、微生物质量以及热应激条件下的限水情况。在饲料中添加抗氧化剂，尤其是在反刍动物中，有助于维持动物体内的氧化还原平衡。有人强调，富含抗氧化剂的饲料可以提高动物的抗氧化剂含量和免疫系统，为消费者改善产品质量。因此，富含抗氧化剂的饲料被认为是对抗动物体内氧化应激的一种有效策略。

分子氢（H₂）具有还原性，是一种无毒、无色、无味、无臭的气体，食品添加剂代码为E949。H₂具有30多种独特的物理、化学和生物学特性。H₂的生理特性包括抗氧化、抗应激、抗炎、调节氧化还原以及增强体内抗氧化基因的表达。摄入H₂的方法有多种，包括吸入、饮用富氢水（HRW）、注射富氢盐水（HRS）、泡富氢浴以及使用富氢眼药水。

富氢水（HRW）是一种功能性水，在正常室温条件下，其溶解氢含量约为1.6mg/L。HRW是一种创新的功能性饮料，据称对人类、动物和植物都有诸多益处。由于氢气具有可燃性，需要先进的储存解决方案，因此其安全储存仍然是一个关键问题。所以，人们正在开发新的储氢材料和方法，以确保在日常使用中的安全性和实用性（Patel等人，2024）。目前，人们对HRW的益处和应用普遍缺乏了解，这可能会阻碍其被广泛接受。HRW可通过多种方法获得，包括水电解、向水中注入H₂以及镁（Mg）与水的反应。

生产HRW的方法之一是电解过程。近年来，大量的动物和临床研究证明了饮用HRW对健康有益。HRW已被证明能有效缓解疼痛，并改善患有经前症状女性的生活质量。最近，我们的团队发现，给山羊补充HRW可提高幼崽的存活率，并改变围产期的代谢状况。此外，HRW已被证明能改善来曲唑诱导的大鼠多囊卵巢症状。而且，有报道称，外部供应氧气或氢气会影响肉鸡B细胞产生IgM和IgG。此外，饮用HRW通过增加活性组织中的有效氧和氢含量，提高了家鼠的活力和免疫参数。由于其抗氧化特性，在各种动物研究中，HRW被报道能提高抗氧化能力并降低氧化应激标志物。在研究HRW在畜牧业中的应用时发现，在肉鸡养殖中，HRW可通过改善肉质和抗氧化水平来提高家禽产量。在水产养殖中，HRW促进了大口黑鲈的生长并提高了消化效率，突出了其在不同物种中的通用性。

尽管已经有一些研究对哺乳期山羊奶的成分特性进行了探讨，但尚无研究评估饮用HRW对初乳和乳汁成分的影响。在本研究中，我们假设给山羊补充具有抗氧化活性的水，即HRW，可能会改变乳汁的成分和特性。因此，本研究旨在探究补充HRW对哺乳期山羊初乳和成熟乳的成分、挥发性物质、游离脂肪酸谱以及生物活性特性的影响。

研究结论

本研究首次探究了给格鲁吉亚山羊饮用富氢水对其初乳和乳汁的成分、潜在抗氧化活性、体外抗糖尿病活性、游离脂肪酸组成以及挥发性成分的影响。本研究表明，山羊饮用富氢水后，通过改善传递给幼崽的初乳和乳汁的营养特性，使其所产的羊奶更具功能性。饮用富氢水是一种天然、有效且前景良好的策略，有助于维持健康的抗氧化平衡，提升羊奶的营养品质，增强其对人类健康的益处。

从山羊养殖和奶牛场的角度评估这些结果时，可以认为本研究有助于养殖户在产品质量以及动物健康和营养方面做出更优决策。它也能让社会更妥善地应对对健康食品的需求。具体而言，将富氢水融入山羊养殖场的饮水系统，对动物营养和乳制品行业都至关重要的初乳和成熟乳的生物活性及营养特性将得到可持续提升。 有意采用这一策略的山羊养殖场和奶牛场应系统规划生产流程，并配备合适的设备，以充分实现富氢水的益处。因此，把富氢水作为饮用水源并将其纳入牛奶质量和健康监测系统，可成为提升乳制品生物活性和营养特性的有效途径。 本研究的局限性之一在于富氢水的实际应用问题。由于氢气在正常条件下在水中的溶解度较低且容易快速逸出，这使得富氢水的稳定性以及准确确定其含氢剂量变得复杂，从而给大规模动物试验带来挑战。为解决这些可用性问题，需要新技术来确保稳定的氢气输送，且设备要便于携带、操作简便，并能精确控制剂量。本研究纳入的动物数量较少以及富氢水喂养时间较短是另外的局限性。后续研究应增加动物数量，并延长富氢水的喂养时间。富氢水影响牛奶特性的机制，以及与动物分娩相关的其他因素，如乳激素、信号类型、乳腺中的激素水平，还有应激激素、活动能力、产仔数和流产情况等，也都有待研究。此外，明确富氢水对以所获取牛奶为原料制成的产品的加工特性有何影响也具有重要价值。