母乳中的硝酸鹽和亞硝酸鹽及對(duì)嬰兒健康的研究

王樹慶，范維江，姜薇薇

山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東濟(jì)南 250103

0 引言

硝酸鹽和亞硝酸鹽廣泛存在于環(huán)境中，是自然界中最普遍的含氮化合物[1]，并作為防腐劑被廣泛用于食品工業(yè)領(lǐng)域，用于腌制和保存肉類、魚類以及制造奶酪[2]。亞硝酸鹽和硝酸鹽因?yàn)槟苄纬蓙喯醢范掳恢北徽J(rèn)為是有害物質(zhì)。但研究發(fā)現(xiàn)，亞硝酸鹽和硝酸鹽也可由人體內(nèi)形成[3]，并與人體內(nèi)的信號(hào)分子一氧化氮（NO）之間存在著密切的關(guān)系[4]，對(duì)許多疾病的治療具有重要意義[5，6]。

母乳是嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育所需要的唯一食物。世界衛(wèi)生組織（WHO）建議，0~6 月齡的嬰兒應(yīng)堅(jiān)持純母乳喂養(yǎng)，并以持續(xù)母乳并添加適當(dāng)補(bǔ)充食物的方式喂養(yǎng)到2歲或更長(zhǎng)[7]。但中國(guó)的母乳喂養(yǎng)率一直偏低，為了滿足嬰兒需要，嬰幼兒配方乳粉（簡(jiǎn)稱“嬰配粉”）的配方設(shè)計(jì)一直在無限接近母乳中的全部營(yíng)養(yǎng)成分，但還是無法模擬母乳中大量且隨時(shí)間不斷變化的基本營(yíng)養(yǎng)素和免疫特性。其中硝酸鹽和亞硝酸鹽在母乳中廣泛存在，特別是初乳中含有較高濃度的亞硝酸鹽。因此，本文對(duì)母乳中硝酸鹽、亞硝酸鹽及其對(duì)嬰兒的健康影響進(jìn)行了綜述。

1 母乳中硝酸鹽和亞硝酸鹽的安全性

飲食過量的硝酸鹽和亞硝酸鹽易導(dǎo)致嬰兒，尤其是0~6月齡的嬰兒發(fā)生高鐵血紅蛋白血癥（Methemoglobinemia），因嬰兒全身缺氧膚色呈現(xiàn)藍(lán)紫色，也被稱藍(lán)嬰癥（Blue Baby Syndrome）[8]。其發(fā)病機(jī)理是因?yàn)閬喯跛猁}可導(dǎo)致氧合血紅蛋白中的二價(jià)鐵離子（Fe2+）氧化成三價(jià)鐵離子（Fe3+），顯著降低了氧合血紅蛋白攜帶氧氣的功能，造成嬰兒缺氧和發(fā)紺，膚色呈現(xiàn)藍(lán)紫[9，10]。在正常生理?xiàng)l件下，紅細(xì)胞中的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸還原酶能非常有效的將高鐵血紅蛋白進(jìn)行還原，使健康成人血液中的高鐵血紅蛋白水平<1%。0~6月齡的嬰兒由于胃酸分泌量很低、血紅蛋白相對(duì)容易氧化、高鐵血紅蛋白還原酶系統(tǒng)不成熟等原因，對(duì)亞硝酸鹽誘導(dǎo)的高鐵血紅蛋白血癥特別敏感[11，12]?；趯?duì)高鐵血紅蛋白血癥嬰兒病例的分析，WHO規(guī)定，人體硝酸鹽和亞硝酸鹽的日攝入量（ADI）分別為3.7 mg/kg體重（BW）/天和0.06 mg/kg體重（BW）/天[13]。

人們?cè)?jīng)認(rèn)為藍(lán)嬰癥和受硝酸鹽污染的地下水中有關(guān)[14]。但根據(jù)目前的研究發(fā)現(xiàn)，母乳中本身就含有硝酸鹽和亞硝酸鹽。母乳中含有的硝酸鹽與亞硝酸鹽情況見表1[15]。

表1 母乳中含有的硝酸鹽與亞硝酸鹽情況

而完全母乳喂養(yǎng)的嬰兒并不會(huì)出現(xiàn)任何臨床問題[16]。即使母親攝入含硝酸鹽濃度高達(dá)100 mg/L的水，對(duì)母乳中的硝酸鹽濃度影響也非常小[17，18]。

2 母乳中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量

母乳的成分不是一成不變的，會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化，以適應(yīng)嬰兒腸道菌群的變化以及成長(zhǎng)過程中的代謝需求變化[19]。一般把產(chǎn)后2～3 天的乳汁稱作初乳。初乳呈黃色，稠度高，蛋白質(zhì)含量高，脂肪和糖含量低。初乳是為滿足新生兒的特殊需要而產(chǎn)生的，富含蛋白質(zhì)和抗體，其蛋白質(zhì)含量是成熟母乳的3 倍。而研究也發(fā)現(xiàn)，初乳中的硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度相對(duì)較高。Ohta等[20]發(fā)現(xiàn)在第1天到第8天的母乳含有高濃度的亞硝酸鹽和硝酸鹽，含量為166～1 246 μmol/L；Hord等[15]研究了母乳中硝酸鹽和亞硝酸鹽的變化情況，發(fā)現(xiàn)初乳中含有較高濃度的亞硝酸鹽，其含量約10 μM（圖1）；Iizuka等[21]報(bào)道，初乳中硝酸鹽的濃度范圍為86.6～278.7 μmol/L，平均濃度為（180.6±63.1）μM；亞硝酸鹽的濃度范圍為19.3～82.4 μmol/L，平均濃度為（43.6±5.3）μmol/L；Cekmen等[22]研究發(fā)現(xiàn)，健康母親的母乳中亞硝酸鹽濃度較高，而子癇前期患者母乳中的亞硝酸鹽濃度有所降低，分別為（82.20±12.01）μmol/L和（56.09±11.18）μmol/L，而30 天后，母乳中亞硝酸鹽的濃度分別為（53.28±10.25）μmol/L和（37.75±12.10）μmol/L。

圖1 母乳中硝酸鹽與亞硝酸鹽變化情況

母乳中硝酸鹽與亞硝酸鹽比例的不斷變化是為了滿足嬰兒生長(zhǎng)過程中不斷變化的代謝需求。硝酸鹽被硝酸鹽還原酶作用后可以產(chǎn)生亞硝酸鹽，亞硝酸鹽可以在胃酸的作用下分解為人體重要的信號(hào)分子NO[21]。但硝酸鹽還原為亞硝酸鹽通常需要存在于體內(nèi)的共生細(xì)菌的參與，而人類沒有硝酸還原酶。在出生前，嬰兒的胃腸道是無菌的，出生后迅速被來自母親產(chǎn)道和環(huán)境的細(xì)菌定植。因此，新生兒在出生時(shí)沒有任何硝酸鹽還原菌，而初乳中亞硝酸鹽含量較高，使嬰兒可以克服生命早期的自然缺乏[23]。在發(fā)育后期，當(dāng)口腔中共生腸道菌群存在時(shí)，體內(nèi)的硝酸鹽-亞硝酸鹽-NO途徑建立起來，之后，硝酸鹽成為主要成分。

3 嬰配粉中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量

雖然目前國(guó)家對(duì)食品和飲用水中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量有嚴(yán)格的規(guī)定，但通過前文，可以發(fā)現(xiàn)母乳中是含有硝酸鹽和亞硝酸鹽的，而且在不同的階段會(huì)發(fā)生變化。嬰配粉是以?；蜓虻娜橹⑷榍宸?、大豆、飴糖等為主要原料，加入適量的維生素和礦物質(zhì)以及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)加工后制成。但目前嬰配粉中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量和母乳還有一定的差距。圖2為母乳與某品牌嬰配粉中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量情況，可以看出，母乳中亞硝酸鹽的含量是嬰配粉的20倍左右。

圖2 母乳與某些嬰兒配方乳粉中亞硝酸鹽和硝酸鹽的含量情況

表2為市場(chǎng)上銷售的一些品牌的嬰配粉中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量情況。由表2可以看出，初乳中亞硝酸鹽含量是最高的，品牌J中硝酸鹽含量最高，除品牌B大豆配方粉外，所有配方粉的亞硝酸鹽水平都非常低（幾乎檢測(cè)不到）[23]。

表2 嬰兒配方食品中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量

4 母乳中亞硝酸鹽對(duì)嬰兒健康的影響

4.1 對(duì)嬰兒心血管的益處

人體內(nèi)的硝酸鹽-亞硝酸鹽-NO途徑在低氧血管擴(kuò)張、血壓穩(wěn)定、缺血再灌注以及血小板功能改變等過程中起著重要作用。在成年人中，由于該途徑的存在，所以由口腔中的共生的微生物將飲食來源的硝酸鹽還原而產(chǎn)生的亞硝酸鹽的供應(yīng)是恒定的[24]。如果硝酸鹽還原為亞硝酸鹽的過程被中斷，會(huì)導(dǎo)致血壓升高，并增加血小板聚集[25]。此外，該途徑產(chǎn)生的NO與胃黏膜完整性和血流也有密切關(guān)系。Lizuka等[21]用化學(xué)發(fā)光NO分析儀測(cè)量新生兒胃內(nèi)產(chǎn)生NO，結(jié)果發(fā)現(xiàn)母乳喂養(yǎng)的新生兒胃氣中的NO水平顯著高于配方乳粉喂養(yǎng)的新生兒，峰值出現(xiàn)在產(chǎn)后2至5天，分別為（6.03±5.73）ppm和（2.24±15.71）ppm。由于新生嬰兒在初期的發(fā)育中，其硝酸鹽-亞硝酸鹽-NO途徑還未建立起來，因此，嬰兒通過母乳中亞硝酸鹽來彌補(bǔ)硝酸鹽-亞硝酸鹽-NO途徑的功能。

4.2 預(yù)防壞死性小腸結(jié)腸炎疾病

壞死性小腸結(jié)腸炎（NEC）是早產(chǎn)兒胃腸道疾病死亡的主要原因，其發(fā)病率正在增加[26]。NEC的主要病理特征是小腸和大腸出現(xiàn)局部缺血和壞死[27]。盡管早產(chǎn)是NEC發(fā)病的主要風(fēng)險(xiǎn)因素，但是母乳喂養(yǎng)已被證明是預(yù)防NEC最重要的保護(hù)策略之一[28]。Yazji等[29]在小鼠NEC模型研究中證明，在配方奶粉中添加硝酸鈉和亞硝酸鹽可顯著降低NEC的嚴(yán)重程度。這一研究結(jié)果為解釋母乳在降低嬰兒哮喘、過敏、白血病[30，31]以及心血管疾病[32]等的發(fā)生上提供了思路。

5 小結(jié)

毋庸置疑的是母乳對(duì)嬰兒健康的益處，是嬰兒營(yíng)養(yǎng)的最佳來源，含有嬰兒發(fā)育所需的所有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、碳水化合物和微量元素。美國(guó)兒科學(xué)會(huì)（American Academy of Pediatrics）也建議母親至少在第1年對(duì)孩子進(jìn)行母乳喂養(yǎng)，并持續(xù)母乳喂養(yǎng)，直到她們都覺得自己準(zhǔn)備好停止母乳喂養(yǎng)為止。由于母乳是嬰兒的一種獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)來源，所以，任何其他食物都無法充分替代母乳，包括嬰兒配方乳粉。綜上所述，母乳中亞硝酸鹽和硝酸鹽的存在表明其對(duì)新生兒的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的生理功能，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)嬰兒母乳喂養(yǎng)的認(rèn)識(shí)。