母乳蛋白質(zhì)研究進展

李 慧，張巖春，戴智勇，王軍波

(1北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系，北京 100191;2食品安全毒理學(xué)研究與評價北京市重點實驗室，北京 100191;3澳優(yōu)乳業(yè)(中國)有限公司，長沙 410200)

母乳作為人類生命最初階段的最佳天然食物，是一種復(fù)雜的生物流體，其所含的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素等含量適中、比例適當(dāng)，易于嬰兒消化吸收。母乳蛋白質(zhì)不僅可以提供嬰兒生長發(fā)育所需的營養(yǎng)物質(zhì)，而且具有抗感染、促進組織器官發(fā)育、建立自身免疫系統(tǒng)等多種功能，其含量和組成是決定母乳質(zhì)量的重要指標(biāo)。經(jīng)過幾十年的研究，人類對母乳蛋白質(zhì)的組成及其功能的研究取得了很大進展，母乳喂養(yǎng)越來越受到人們的重視。本文就母乳蛋白質(zhì)的種類和含量、檢測方法以及影響因素等進行綜述。

1 母乳蛋白質(zhì)的種類和含量

1.1 一般分類

母乳蛋白質(zhì)大致可被分為三類:酪蛋白、乳清蛋白和乳脂肪球膜蛋白。酪蛋白和乳清蛋白構(gòu)成母乳蛋白質(zhì)的主要部分。酪蛋白包括β-酪蛋白、κ-酪蛋白，乳清蛋白主要包括乳鐵蛋白、α-乳白蛋白、sIgA 和血清白蛋白［1］。乳脂肪球膜蛋白質(zhì)雖然在母乳蛋白質(zhì)中含量較少，大約占母乳蛋白質(zhì)的1%～4%［2］，但它是乳脂肪球的主要組成部分，包圍在乳脂肪球外。乳脂肪球膜通過包被脂肪球，使脂肪分散在乳中，保證了母乳的均勻和穩(wěn)定。目前研究發(fā)現(xiàn)的乳脂肪球膜蛋白質(zhì)主要包括黏液蛋白、乳凝集素和嗜乳脂蛋白。

除高豐度蛋白外，研究者采用免疫親和層析、二維聚丙烯酰胺凝膠電泳以及色譜質(zhì)譜串聯(lián)等方法檢測母乳中的低豐度蛋白。1998 年，Murakami［3］等采用二維聚丙烯酰胺凝膠電泳和微序列測定法在初乳和成熟乳中檢測出包括脂肪酸結(jié)合蛋白、β2-微球蛋白、補體C4、α1-抗胰蛋白酶、酸醛縮酶A 和β-酪蛋白片段等微量蛋白，并沒有觀察到初乳和成熟乳中微量蛋白在蛋白質(zhì)模式上的差異。2010 年，Liao［4］等在酪蛋白膠束中發(fā)現(xiàn)82 種蛋白質(zhì)，其中有32 種是以前在人乳或初乳中未發(fā)現(xiàn)的;Coscia［5］等利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在人初乳中檢測出完整的牛αs1-酪蛋白、半乳糖凝集素-7、14-3-3 蛋白質(zhì)的不同亞型、血清淀粉樣蛋白P 分量等微量蛋白。2013 年，Dallas［6］等利用多肽組學(xué)的方法對母乳蛋白質(zhì)進行檢測，發(fā)現(xiàn)300 余種多肽，其中大部分來源于β-酪蛋白，尚未在乳鐵蛋白、α-乳白蛋白以及sIgA 中發(fā)現(xiàn)多肽片段。隨著各種檢測技術(shù)的發(fā)展，母乳中微量蛋白質(zhì)不斷被檢測出，但是其生理功能尚未明確，仍有待進一步研究。

1.2 功能分類

母乳中含有大量的生物活性蛋白，根據(jù)其功能目前可將母乳蛋白質(zhì)分為以下幾類［7］:(1)促進營養(yǎng)素消化和吸收，如α-抗胰蛋白酶、α-乳白蛋白、淀粉酶、膽鹽刺激酯酶;(2)抗微生物活性，如sIgA、乳鐵蛋白、溶菌酶、κ-酪蛋白和乳過氧化物酶;(3)建立免疫系統(tǒng)，如細胞因子、乳鐵蛋白;(4)促進生長，如κ-酪蛋白和乳鐵蛋白;(5)促進腸道發(fā)展，如乳鐵蛋白、生長因子。由于有些蛋白質(zhì)具有多種功能，故可被劃分在多個類別中。

1.3 母乳蛋白質(zhì)含量

母乳中各種營養(yǎng)素的含量受到多方面因素的影響。為了滿足嬰兒生長發(fā)育的需求以及不斷改變的喂養(yǎng)模式和膳食調(diào)整所引起的腸道微生物的變化，母乳中蛋白質(zhì)組是隨著哺乳期的變化而變化的［8］。泌乳期可分為:初乳(分娩后5d 內(nèi)的乳汁)、過渡乳(產(chǎn)后5～10d 的乳汁)和成熟乳(產(chǎn)后11d 后的乳汁)。大量研究顯示，母乳蛋白質(zhì)的含量隨泌乳期的延長而下降［9］，初乳中蛋白質(zhì)含量較高，大部分以免疫球蛋白A 的形式存在［10］;過渡乳中蛋白質(zhì)和免疫物質(zhì)逐漸減少，而碳水化合物的含量逐漸增多;成熟乳中各種營養(yǎng)成分的含量比較穩(wěn)定，蛋白質(zhì)含量約為0.9～1.2g/L［11］。初乳中乳清蛋白與酪蛋白的比例是90∶10、成熟乳中乳清蛋白與酪蛋白的比例是60∶40、泌乳后期人乳中乳清蛋白與酪蛋白的比例是50∶50［12］。

母乳蛋白質(zhì)的含量和氨基酸的組成以及它們在個體內(nèi)和個體之間的差異都已被廣泛研究，而對于非蛋白氮的研究還不夠深入。與牛奶相比，母乳含有更多非蛋白氮，非蛋白氮占其總氮的18%～30%［13］，主要存在形式有尿素、尿酸、肌酸酐、游離氨基酸、糖類、醇類、肽激素、核酸和核苷酸等［10］。在測量母乳蛋白質(zhì)的含量時，不同的檢測方法得出的結(jié)果中可能包含也可能不包含非蛋白氮，故在比較蛋白質(zhì)濃度時需注意其研究中使用的測量方法。

2 母乳蛋白質(zhì)的檢測方法

傳統(tǒng)的母乳蛋白質(zhì)測定方法有紫外分光光度計法和紅外色譜法，其中分光光度法是蛋白質(zhì)在催化劑加熱條件下被分解產(chǎn)生氮，通過測定氮的含量再乘以換算系數(shù)，從而得到蛋白質(zhì)的含量，因?qū)x器設(shè)備的要求低而廣為應(yīng)用，但測定步驟繁瑣，應(yīng)用試劑種類多，人工操作誤差大。20 世紀(jì)80 年代后期發(fā)展起來的綜合光譜學(xué)、化學(xué)計量學(xué)以及計算機應(yīng)用等現(xiàn)代分析技術(shù)，其根據(jù)蛋白質(zhì)中NH 基團在近紅外區(qū)的倍頻和合頻吸收，建立吸收光譜與物質(zhì)含量之間的關(guān)聯(lián)性，從而測定乳汁中蛋白質(zhì)的含量，測試快速、操作簡捷，但易受非目標(biāo)因素的影響。

目前研究中使用的測量母乳蛋白質(zhì)的方法主要是蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，蛋白質(zhì)組學(xué)和多肽組學(xué)的發(fā)展推動了母乳生物活性肽的研究，其技術(shù)體系包括雙向凝膠電泳、質(zhì)譜技術(shù)、蛋白質(zhì)微陣列技術(shù)、液相色譜法、二維聚丙烯酰胺凝膠電泳(2-DE)、離子交換色譜法等。色譜分離已被證明可用于復(fù)雜樣品如血清或牛奶的蛋白質(zhì)或肽學(xué)的檢測，但尚未用于人乳。近年來的研究強調(diào)使用大規(guī)模蛋白質(zhì)組學(xué)方法對蛋白質(zhì)進行聯(lián)合測定的模式，而不是以往的使用單一的蛋白質(zhì)標(biāo)記物［14］。隨著檢測方法的不斷改進和發(fā)展，對蛋白質(zhì)的種類、組成以及功能等方面的了解將更加深入準(zhǔn)確。

3 母乳蛋白質(zhì)含量的影響因素研究

3.1 母體因素

關(guān)于母體對母乳營養(yǎng)素的影響方面的研究主要在于母體的孕期及哺乳期營養(yǎng)狀態(tài)、生育年齡、分娩方式、產(chǎn)次、個體免疫狀態(tài)、產(chǎn)后體重減輕量以及乳母膳食攝入狀況對母乳的影響。有研究顯示，母體的營養(yǎng)狀況對母乳中脂肪、能量、脂肪酸及免疫功能有一定影響，但對于蛋白質(zhì)含量并沒有顯著影響［5］。關(guān)于膳食蛋白質(zhì)攝入狀況與母乳中蛋白質(zhì)含量的關(guān)系尚無統(tǒng)一定論，有待進一步的研究。

3.2 嬰兒因素

目前研究發(fā)現(xiàn)，對母乳蛋白質(zhì)含量有影響的因素有是否為早產(chǎn)和嬰兒體重。自1978 年首次報道早產(chǎn)兒母乳中氮含量高于足月兒［15］之后，后續(xù)研究不斷顯示早產(chǎn)兒母乳中營養(yǎng)素含量與足月兒的差別，但是并不是所有研究都顯示早產(chǎn)兒母乳中所含營養(yǎng)素高于足月兒［16-17］。此外有研究顯示，嬰兒體重越大，母親泌乳量越大。

3.3 社會經(jīng)濟因素

目前研究表明，對母乳蛋白質(zhì)含量有影響的因素主要為家庭類型、經(jīng)濟條件、文化程度等，但經(jīng)濟條件對于母乳蛋白質(zhì)含量是否有影響尚無統(tǒng)一結(jié)論，有研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟條件較好的地區(qū)乳母乳汁中蛋白質(zhì)含量高于經(jīng)濟條件較差的地區(qū)，但有些研究表明，經(jīng)濟條件與母乳中營養(yǎng)素含量沒有明顯關(guān)聯(lián)。

3.4 母乳的儲存方式

近年來，隨著世界各國母乳庫的逐漸建立，嬰兒攝取母乳的形式逐漸多樣化，不僅僅是新鮮的母乳，還存在使用捐贈或者經(jīng)過一定時期保存的母乳。關(guān)于母乳在何種條件下保存對其質(zhì)量的影響最小以及母乳的安全性等方面的研究日益增多。有研究發(fā)現(xiàn)，高壓熱處理對母乳中各型免疫球蛋白有不同的作用，其中IgM、IgA、IgG 受到高壓熱處理的影響最大［18］。冷藏和經(jīng)過巴氏消毒的母乳中乳鐵蛋白、溶菌酶和sIgA 分別有不同程度的減少［19］。但目前在此方面研究尚不系統(tǒng)，資料較少，對于可能影響母乳質(zhì)量的因素還需進一步的研究分析。

4 結(jié)論

母乳的組成和含量也受到多方面因素的影響，對于母乳中蛋白質(zhì)的組成、各種蛋白質(zhì)的功能以及影響其功能和含量的因素還需要更多的研究，特別是對于母乳中低豐度蛋白質(zhì)及其生理意義的研究有待進一步深入。此外，各種研究中使用的檢測技術(shù)、樣本的采集時間、采集方法等都有所不同，這可能是影響其結(jié)果的一大因素，故需要建立標(biāo)準(zhǔn)的、嚴(yán)格完善的檢測母乳中營養(yǎng)素的方法，以便進一步的比較分析。

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