乳脂球膜對(duì)腸道健康作用的研究進(jìn)展

鄒瀟瀟　李曉逸　王全宇　羅永康　譚雨青

摘要：目的：綜述乳脂球膜（MFGM）調(diào)節(jié)腸道健康的研究進(jìn)展，并對(duì)未來的研究方向進(jìn)行展望。方法：總結(jié)有關(guān)MFGM與腸道健康的研究性論文、綜述及書籍等。結(jié)果：MFGM可保護(hù)并促進(jìn)腸道益生菌生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)腸道屏障及腸道炎癥的相關(guān)蛋白表達(dá)。結(jié)論：MFGM具有調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境、增強(qiáng)腸道屏障功能和改善腸道炎癥等有益功能。

關(guān)鍵詞：MFGM;腸道健康;腸道微環(huán)境;腸道屏障乳脂是乳的重要組成成分，能影響乳的風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)特性。乳脂約占乳成分的3%～5%，主要以乳脂球的形式存在。乳脂球的產(chǎn)生和分泌場(chǎng)所主要是乳腺上皮細(xì)胞[1]，它表面的3層膜結(jié)構(gòu)稱為乳脂球膜（MFGM）。MFGM從內(nèi)至外的膜結(jié)構(gòu)為：極性脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的單層膜結(jié)構(gòu)、來自頂端質(zhì)膜的脂雙層膜結(jié)構(gòu)。MFGM具有乳化的作用，能夠防止乳脂球的聚集和合并、提高乳液的穩(wěn)定性;此外，MFGM還能參與一些物化反應(yīng)來防止乳脂被降解[2]。MFGM是由許多生物活性成分組成的，其中蛋白質(zhì)和脂質(zhì)成分是含量最高具有營(yíng)養(yǎng)功能的重要組分，有重要的生物學(xué)意義。MFGM蛋白質(zhì)占MFGM的20%～70%[3]。MFGM的脂質(zhì)成分主要包括極性脂和中性脂，目前的研究主要集中在鑒定和分析乳中的極性脂，它占MFGM脂質(zhì)成分的26%～40%。本文綜述了MFGM與腸道微環(huán)境、腸道屏障功能及腸道炎癥的相關(guān)研究進(jìn)展，并對(duì)未來的研究方向進(jìn)行展望，為進(jìn)一步研究MFGM的營(yíng)養(yǎng)生理功能及應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1MFGM對(duì)腸道健康的作用

已有大量研究表明，MFGM具有維持腸道健康的作用。MFGM對(duì)腸道健康的積極作用主要在調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境、增強(qiáng)腸道屏障功能及改善腸道炎癥方面。

1.1調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境

人體中有4個(gè)微生態(tài)系統(tǒng)——口腔、皮膚、泌尿及胃腸微生態(tài)系統(tǒng)，其中腸道微生態(tài)系統(tǒng)最為復(fù)雜[4]。腸道微環(huán)境包括在腸道定植的微生物及其代謝產(chǎn)物。腸道微環(huán)境有調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)代謝、免疫刺激和生物拮抗的作用。研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充MFGM能夠緩解高脂飼料造成的小鼠腸道中雙歧桿菌屬和糞桿菌屬等有益菌的相對(duì)豐度顯著下降的情況[5]。鼠李糖乳桿菌（LGG）是腸道定植的有益菌，能夠促進(jìn)雙歧桿菌的生長(zhǎng)，也有預(yù)防腹瀉、排除毒素的作用。在體外培養(yǎng)LGG實(shí)驗(yàn)中，MFGM干預(yù)后提高了LGG在膽汁中的存活能力，且在后續(xù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，采取LGG活菌加入MFGM灌胃的小鼠糞便中，LGG活菌數(shù)量顯著多于對(duì)照組[6]，表明MFGM對(duì)LGG益生菌有保護(hù)作用。擬桿菌門（Bacteroidetes）和厚壁菌門（Firmicutes）是影響全身能量代謝穩(wěn)態(tài)的兩個(gè)主要菌門。Bacteroidetes/Firmicutes比值越高，腸道菌對(duì)脂肪代謝的調(diào)節(jié)能力越高。研究表明，補(bǔ)充MFGM能顯著提高高脂小鼠腸道B/F比值。研究還發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充MFGM能顯著下調(diào)導(dǎo)致機(jī)體代謝紊亂的毛螺菌科的相對(duì)豐度，上調(diào)促進(jìn)腸道健康的有益菌擬桿菌門S247菌科[7]。膳食纖維在腸道有益菌的作用下會(huì)產(chǎn)生短鏈脂肪酸（SCFA），SCFA中乙酸、丙酸及丁酸等對(duì)于維持大腸的正常功能和結(jié)腸上皮細(xì)胞的形態(tài)和功能具有重要的作用。Wu[8]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充MFGM后，仔豬糞便中乙酸、丙酸和丁酸等SCFA濃度顯著升高。MFGM之所以能夠調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境，首先是因?yàn)镸FGM的一些糖基化蛋白的消化產(chǎn)物可以作為微生物發(fā)酵的底物，而特異性代謝反過來又可以促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)[9]。此外，MFGM的糖基化蛋白和鞘脂可占據(jù)腸粘膜的結(jié)合位點(diǎn)，并且刺激腸道分泌具有抑菌作用的黏蛋白，從而防止病原體在腸粘膜上附著及抑制致病菌的生長(zhǎng)[10]。MFGM保護(hù)和促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)，能夠幫助調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境，進(jìn)而可以改善機(jī)體的其他代謝活動(dòng)，或許可以為研發(fā)調(diào)節(jié)腸道菌群的功能性食品提供新的思路。

1.2增強(qiáng)腸道屏障功能

腸道屏障是指腸道能夠防止腸內(nèi)的有害物質(zhì)如細(xì)菌和毒素穿過腸粘膜進(jìn)入人體內(nèi)其他組織、器官和血液循環(huán)的結(jié)構(gòu)和功能的總和。腸道屏障由機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、生物屏障和免疫屏障構(gòu)成[11]。腸道屏障功能受損會(huì)導(dǎo)致腸道致病菌及毒素經(jīng)靜脈入血，導(dǎo)致機(jī)體臟器損傷。已經(jīng)有許多人研究了MFGM對(duì)腸道屏障功能的作用。MFGM對(duì)腸道生物屏障—腸道微生物的調(diào)節(jié)前文已有報(bào)道。Liu[12]研究發(fā)現(xiàn)，MFGM、低聚果糖（FOS）和低聚半乳糖（GOS）混合物CMFG能夠減少小鼠結(jié)腸單核細(xì)胞浸潤(rùn)、防止結(jié)腸組織中的黏膜損傷，降低葡聚糖硫酸鈉（DSS）引起的結(jié)腸刷狀邊緣和緊密連接的損傷。Li研究發(fā)現(xiàn)，MFGM干預(yù)可上調(diào)回腸組織中claudin1與occludin的表達(dá)，而claudin1與occludin的表達(dá)可加強(qiáng)細(xì)胞間的連接，降低細(xì)胞間的通透性，在維持腸道機(jī)械屏障的方面發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充MFGM能夠顯著增加短腸大鼠小腸中分泌型免疫球蛋白A（sIgA）的含量，并判斷這種現(xiàn)象的原因可能是MFGM中的鞘磷脂和乳鐵蛋白介導(dǎo)腸道集合淋巴結(jié)中的M細(xì)胞分泌sIgA。而sIgA是一類保護(hù)性抗體，是腸道免疫屏障的一部分，起到防止腸道感染致病菌的作用[13]。腸上皮細(xì)胞黏液層的黏蛋白（MUCs）能夠抑制腸道致病菌的粘附，減少腸道上皮細(xì)胞的炎癥損傷。而有研究表明補(bǔ)充MFGM能增加腸道MUCs的表達(dá)，調(diào)節(jié)粘附信號(hào)通路的傳導(dǎo)，維持腸道屏障功能[14]。

1.3改善腸道炎癥

當(dāng)腸道菌群失調(diào)和屏障功能紊亂時(shí)，腸道炎癥就接踵而至，而MFGM可以改善腸道炎癥。Sprong[15]研究發(fā)現(xiàn)，李斯特菌感染后的大鼠，補(bǔ)充MFGM后腸道內(nèi)李斯特菌數(shù)量顯著減少，后續(xù)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明MFGM可以降低致病菌在腸道的粘附而防止腸道感染。MFGE8是一種具有T細(xì)胞調(diào)節(jié)功能的MFGM蛋白。Zhang[16]研究發(fā)現(xiàn)，MFGE8改善了DSS、三硝基苯磺酸（TNBS）誘導(dǎo)的壞死性小腸結(jié)腸炎（NEC），如減少了NEC中炎癥細(xì)胞因子和趨化細(xì)胞因子的表達(dá)、減少了NEC的凋亡細(xì)胞數(shù)量等。Sandra對(duì)健康成人進(jìn)行隨機(jī)雙盲性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)MFGM干預(yù)四周后腸道對(duì)腹瀉性大腸埃希氏菌的耐受性提高[17]。還有研究發(fā)現(xiàn)，艱難梭狀芽孢桿菌毒素感染后，配方乳組（不含MFGM）大鼠出現(xiàn)腸道上皮結(jié)構(gòu)遭到破壞、黏膜下水腫，而MFGM補(bǔ)充組損傷程度較低，說明MFGM會(huì)緩解艱難梭狀芽孢桿菌毒素導(dǎo)致的腸道炎癥[18]。有研究表明，MFGM可通過降低上游激活受體（TLR4）及其中樞適配子（MyD88）的表達(dá)來直接干預(yù)TLR4 / My D88 / NFκB信號(hào)通路，從而緩解腸炎癥[19]。上述研究表明，MFGM有緩解和改善腸道炎癥的作用，或可為研發(fā)免疫增強(qiáng)產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

2MFGM其他功能概述

除了對(duì)腸道健康的積極作用，MFGM還有其他生物活性功能。（1）MFGM能提高運(yùn)動(dòng)能力，Watanabe[20]對(duì)老年人進(jìn)行隨機(jī)雙盲實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充MFGM能夠提高人體最大肌力和力量增長(zhǎng)比例。Yano[21]研究發(fā)現(xiàn)，與神經(jīng)肌肉接點(diǎn)相關(guān)的連接蛋白7（Dok7）mRNA及蛋白在補(bǔ)充了MFGM的小鼠肌肉中含量更高。（2）MFGM能提高認(rèn)知能力，Brink[22]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充MFGM的大鼠大腦中腦源性神經(jīng)敏感因子蛋白和谷氨酸受體1的表達(dá)顯著提高;Moukarzel[23]研究發(fā)現(xiàn)，添加MFGM的配方乳能縮短母乳與配方乳喂養(yǎng)的小周齡鼠的神經(jīng)發(fā)育差異。（3）MFGM能夠緩解2型糖尿病。Yuan[24]研究表明，MFGM可以改善2型糖尿?。═2DM）小鼠的體重、空腹血糖和血清胰島素水平，同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，T2DM組的肝細(xì)胞出現(xiàn)腫脹，大小不規(guī)則，并觀察到脂肪變性和廣泛的真空化等變化，而補(bǔ)充MFGM能改善這些病理現(xiàn)象。（4）MFGM能調(diào)節(jié)脂肪代謝。研究表明，補(bǔ)充MFGM能夠顯著降低高脂小鼠脂肪過度積蓄導(dǎo)致的白色脂肪組織的質(zhì)量[25]。還有研究表明，補(bǔ)充MFGM后，小鼠血清中表征肝損傷的谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶，以及甘油三酯的含量顯著降低[26]。

3結(jié)論與展望

MFGM在乳中含量占比非常小，除了有營(yíng)養(yǎng)功能，還有許多生物活性作用。已有研究證明，MFGM在調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境、增強(qiáng)腸道屏障功能和改善腸道炎癥方面有積極作用。除了這一功能外，MFGM還能提高認(rèn)知能力、調(diào)節(jié)脂肪代謝、改善2型糖尿病等。還有研究表明，MFGM能縮短配方乳與母乳營(yíng)養(yǎng)功能之間的差距。以上研究可知，研發(fā)MFGM相關(guān)的功能性產(chǎn)品具有廣闊的前景，但目前的研究大多還處在MFGM整體的功能性評(píng)價(jià)上，且研究不夠深入。明確MFGM上具體的功能性成分，及其對(duì)生物機(jī)體的作用機(jī)制，是目前亟待解決的問題。參考文獻(xiàn)

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Research Progress on The Effects of Milk Fat Globule Membrane on Intestinal HealthZOU Xiaoxiao1，LI Xiaoyi1，WANG Quanyu2，LUO Yongkang1，TAN Yuqing1

（1College of Food Science and Nutritional Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China;

2Tianjin Yinhe Weiye Import & Export Co.，Ltd.，Tianjin 300457，China）Abstract：Objective To review the research progress of milk fat globule membrane （MFGM） in regulating intestinal health，and forecast the future research.Method Summarize research papers，reviews and books on MFGM and intestinal health.Result MFGM can protect and promote the growth of intestinal probiotics，and regulate the expression of proteins related to intestinal barrier and intestinal inflammation.Conclusion MFGM has beneficial functions such as regulating the intestinal microenvironment，enhancing intestinal barrier function，and improving intestinal inflammation.

Keywords：MFGM;intestinal health;intestinal microenvironment;intestinal barrier

基金項(xiàng)目：食品營(yíng)養(yǎng)及生物活性物質(zhì)的健康功能作用研究。

作者簡(jiǎn)介：鄒瀟瀟（1998—），女，在讀碩士研究生，研究方向：生物活性物質(zhì)功能評(píng)價(jià)。

通信作者：譚雨青（1990—），女，博士，副教授，研究方向：生物活性物質(zhì)功能評(píng)價(jià)、水產(chǎn)品加工及副產(chǎn)品再利用。