新一代嬰幼兒配方乳粉脂質(zhì)與母乳脂質(zhì)相似性對比分析

賈宏信，揭 良，蘇米亞，陳文亮，劉海安

（乳業(yè)生物技術(shù)國家重點實驗室，上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心，光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院，上海 200436）

母乳是最適合嬰幼兒的天然食品，其中脂質(zhì)是母乳中重要的營養(yǎng)物質(zhì)之一，能夠為嬰兒提供40%～50%的能量[1-3]。脂肪酸是母乳脂類的組成成分，對嬰幼兒生長發(fā)育起著重要作用[4-5]，其中n-3和n-6多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）對正常大腦發(fā)育，特別是早期大腦發(fā)育非常重要[6-8]。母乳中的脂肪酸種類繁多，主要分為飽和脂肪酸（saturated fatty acids，SFA）、單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acids，MUFA）和PUFA。市面上的嬰幼兒配方乳粉（infant formula milk powder，IF）一般根據(jù)母乳中的脂肪酸種類和含量進行模擬。目前有關(guān)市售IF脂肪酸組成的報道較多，但多集中于一次注冊時及之前的配方產(chǎn)品[7-8]。例如：楊帆等[9]對比IF和母乳中脂肪酸組成的差異，發(fā)現(xiàn)IF的SFA含量高于母乳脂質(zhì)，而MUFA、PUFA、花生四烯酸（arachidonic acid，ARA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）含量均顯著低于母乳脂質(zhì)；Sun Cong等[10-11]的研究不但表明市售IF脂肪酸組成與母乳脂質(zhì)存在差異，且微量脂肪酸差異性更大。脂肪酸在甘油三酯中的位置分布對母乳脂質(zhì)的營養(yǎng)具有特殊意義。研究發(fā)現(xiàn)，母乳中超過85%的棕櫚酸分布在sn-2位，sn-2棕櫚酸在體內(nèi)以sn-2甘油一酯的形式被嬰兒較好地吸收[12-14]。但已有的研究顯示，市售IF和母乳脂肪酸的種類及位置分布并不相同，IF中sn-2脂肪酸主要為油酸和亞油酸，而棕櫚酸的占比較低[15-16]。

為進一步模擬母乳脂質(zhì)，滿足嬰幼兒對健康的訴求，依據(jù)母乳脂質(zhì)數(shù)據(jù)，開發(fā)了新一代IF。檢測分析母乳和新一代IF的脂肪酸組成、甘油三酯中sn-2脂肪酸的組成，并以母乳為標準，對IF的脂肪酸進行相似性評價。旨在為嬰幼兒配方食品脂質(zhì)的母乳模擬提供研究思路及參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新一代IF：系列1、系列2、系列3（IF1a、IF1b、IF2a、IF2b、IF3a、IF3b；a代表1段乳粉，b代表2段乳粉），系列1～3配方脂質(zhì)的母乳模擬使用乳脂（生牛乳）、1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯、葵花籽油、椰子油、亞麻籽油、DHA和ARA來進行，制作工藝為干濕復(fù)合工藝，由光明乳業(yè)中試車間試制完成。母乳：來自于健康、營養(yǎng)良好的上海哺乳期乳母提供的成熟乳（n=6），足月產(chǎn)，泌乳45～120 d，采樣時間上午8∶00—10∶00，雙側(cè)乳房乳汁用自動吸乳器全部采集后，混合均勻，取20 mL用于樣品檢測。

乙醚、乙醇、石油醚、氨水、氫氧化鉀、氯化鈉、無水硫酸鈉（均為分析純）、甲醇、正己烷（均為色譜純） 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；硅膠板（20 cm×10 cm） 乳山市太陽干燥劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TE612-L電子天平 德國Sartorius公司；7820氣相色譜儀 美國安捷倫科技有限公司；GT16-3高速臺式離心機 北京時代北利離心機有限公司。

1.3 方法

1.3.1 脂肪的提取

參考Christie[17]、孫聰[18]等建立的方法，略有修改。母乳脂肪的提?。?0 mL母乳中加入2.0 mL氨水，充分混合后放入約65 ℃的水浴鍋中，加熱15～20 min，然后取出振蕩；冷卻至室溫，加入10 mL乙醇，緩慢、充分混合；分別加入25 mL乙醚和石油醚進行萃取，分層后取上層有機相，重復(fù)2～3 次；合并所有有機相，除去有機溶劑，得脂肪。乳粉脂肪的提?。悍Q取1 g乳粉，加入10 mL 65 ℃的水，充分混合，冷卻后，依據(jù)以上母乳脂肪的提取步驟提取脂肪。

1.3.2 總脂肪酸的分析

參考Sun Cong等[11]建立的方法，略有修改。脂肪酸甲酯化：取20 mg脂肪于離心管中，加入2 mL正己烷和500 μL 2 mol/L氫氧化鉀-甲醇，振蕩2 min，加入飽和氯化鈉溶液，805×g離心5min后取上層有機相，并用無水硫酸鈉干燥。干燥后用有機相膜過濾后使用氣相色譜儀進行分析。脂肪酸含量表示為鏈長4～22 個碳原子的脂肪酸在總脂肪酸中的占比（%）。

1.3.3 甘油三酯sn-2脂肪酸分析

稱取100 mg脂肪于10 mL離心管中，加入1 mL Tris緩沖液（pH 8.0）、0.25 mL 0.05 g/100 mL膽酸鹽溶液、0.1 mL 2.20 g/100 mL氯化鈣溶液及20 mg豬胰脂酶，40 ℃水浴振蕩3 min，然后加入1 mL 6 mol/L鹽酸和2 mL乙醚，振蕩靜置分層后取上層有機相，然后用氮氣將其濃縮至200 μL。將濃縮后的水解產(chǎn)物上樣至薄層色譜板，展開劑為正己烷-乙醚-乙酸（50∶50∶1，V/V），將分離得到的2-單甘酯刮下，用乙醚萃取2 次后，進行甲酯化處理和脂肪酸組成分析，方法同1.3.2節(jié)。

1.3.4 IF脂肪酸與母乳脂肪酸相似性評價

參照孫聰[18]建立的母乳替代脂相似性評價方法對IF脂肪酸與母乳脂肪酸的相似性進行評價。相似性系數(shù)（G）按下式計算。

式中：ai為母乳中第i個脂肪酸含量標準值/%；bi為IF中第i個脂肪酸檢測值/%；n為脂肪酸種類數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運用IBM SPSS Statistics 17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，用方差分析中t檢驗法進行顯著性分析（P＜0.01），采用Origin Pro 8.6軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 IF和母乳總脂肪酸分析

一般來說，為了使IF中脂質(zhì)與母乳更為接近，IF中的脂質(zhì)常用植物油來調(diào)整[19-21]。由表1可知，6 個IF和母乳脂肪酸的種類相似，含有相似的常見脂肪酸（含量＞1%的脂肪酸），分別為C12:0、C14:0、C16:0、C18:0、C18:1n-9和C18:2n-6c，且都是以C16:0和C18:0為主。6 個IF較母乳含有更高含量的短鏈SFA（C6:0），與文獻報道[16,22]的數(shù)據(jù)一致。C6:0是動物乳脂中特有的脂肪酸，故以牛乳脂為部分替代脂的IF C6:0含量高于母乳[23]。另外，6 個IF中鏈脂肪酸（C8:0）含量顯著高于母乳，可能與配方使用椰子油有關(guān)，研究[24]表明，中鏈脂肪酸對膽汁鹽的依賴性小，可通過胃腸黏膜直接吸收，因此更符合嬰幼兒對于快速供能的需求。

表 1 母乳和IF脂肪酸組成Table 1 Fatty acid composition of breast milk and IF%

按脂肪酸分類對比分析可知，相比于IF，母乳中SFA含量較高，占脂肪酸的48.46%，而6 個IF中SFA占比為36.22%～27.93%；相反地，6 個IF的MUFA和PUFA在總脂肪酸中占比（分別為38.19%～39.13%和23.78%～24.72%）則高于母乳（分別為32.00%和19.30%）。IF配方中MUFA和PUFA在總脂肪酸中占比高于母乳，SFA含量低于母乳，是亞麻籽油、葵花籽油、ARA（C20:4n-6）、DHA（C22:6n-3）和1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯在IF中強化的結(jié)果。特別是葵花籽油和亞麻籽油的應(yīng)用為IF提供了大量的γ-亞麻酸（C18:3n-6）和α-亞麻酸（C18:3n-3），使IF中C18:3n-6含量與母乳無顯著差異，C18:3n-3含量顯著高于（P＜0.001）母乳。這一結(jié)果與王霽月等[25]報道的市售IF C18:3n-3在總脂肪酸中占比顯著高于母乳一致，但區(qū)別于林爽等[26]關(guān)于IF亞麻酸未檢出及檢出值（僅0.14%～0.18%）與母乳無差異的報道。

2.2 IF和母乳sn-2脂肪酸分析

脂肪酸在甘油三酯上的分布決定了甘油三酯的結(jié)構(gòu)，且會影響嬰幼兒對脂肪的消化、吸收及代謝[26-28]。由表2可知，母乳和IF的sn-2脂肪酸與總脂肪酸的種類相似，且C12:0、C14:0、C16:0、C18:0、C18:1n-9、C18:2n-6c和C20:4n-6是母乳和IF中含量較高的sn-2脂肪酸。但區(qū)別于母乳和IF總脂肪酸中不飽和脂肪酸為主要脂肪酸，SFA在sn-2脂肪酸中占絕對優(yōu)勢，且以sn-2棕櫚酸為主，IF中sn-2棕櫚酸占比高于50%，母乳中sn-2棕櫚酸占比更高（約76%）。這與已有研究[29-31]報道的母乳脂中棕櫚酸在sn-2脂肪酸中占比一致。sn-2棕櫚酸在體內(nèi)代謝后，以sn-2甘油一酯的形式存在，能更好地被嬰幼兒吸收利用，且能改善嬰幼兒糞便硬度及嬰兒哭鬧行為[23,32-33]。但天然存在于植物油、牛乳或羊乳脂肪中的棕櫚酸主要酯化在甘油三酯的sn-1或sn-3位上[34]，如果配方中棕櫚酸主要來源于天然植物油則不利于嬰幼兒的健康發(fā)育，故IF常通過強化通過酶合成的1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯來達到提高sn-2棕櫚酸含量的目的。林爽等[26]曾報道，未添加1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯的IF，其sn-2棕櫚酸在總脂肪酸中占比為6.79%～10.10%，而強化1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯的IF，其sn-2棕櫚酸在總脂肪酸中占比為37.07%～41.54%，說明1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯的強化有利于sn-2棕櫚酸在總脂肪酸中占比的提高。

表 2 母乳和IF sn-2脂肪酸組成Table 2 sn-2 Fatty acid composition of breast milk and IF%

6 種IF中sn-2位MUFA和PUFA的含量均高于母乳。IF和母乳sn-2不飽和脂肪酸中占比最高的為油酸（C18:1n-9）和亞油酸（C18:2n-6c），其中IF中C18:1n-9和C18:2n-6c占比分別為14.24%～22.80%和14.58%～19.78%，母乳中C18:1n-9和C18:2n-6c占比分別為15.64%和4.01%，且IF中C18:2n-6c含量顯著高于母乳（P＜0.001）。這一結(jié)果與林爽等[26]報道的IF中sn-2脂肪酸油酸和亞油酸顯著高于母乳相一致。以上結(jié)果說明，未來對于母乳sn-2脂肪酸的模擬還需要進一步的研究，不但要體現(xiàn)在sn-2位棕櫚酸的模擬，還要體現(xiàn)在整個sn-2位脂肪酸的模擬。

續(xù)表2 %

2.3 IF和母乳相似性分析

基于現(xiàn)有的母乳脂肪酸數(shù)據(jù)，采用孫聰[18]建立的母乳脂相似性模型進行分析。由圖1可知，總脂肪酸和sn-2脂肪酸G較高，3 個系列IF總脂肪酸G都在85%以上，sn-2脂肪酸G在70%以上。研究報道[18]，我國市售180 個IF總脂肪酸組成的G多數(shù)在60%左右，且所有IF的sn-2脂肪酸G＜60%。因此，新開發(fā)的6 個IF比已報道的市售配方具有更好的母乳脂質(zhì)相似性。

圖 1 IF脂肪酸與母乳脂肪酸相似性評價Fig. 1 Similarity evaluation of fatty acids between IF and breast milk

3 結(jié) 論

研究比較了母乳與IF的總脂肪酸和sn-2脂肪酸組成，并采用相似性評價對新一代IF脂質(zhì)進行母乳相似性分

析。結(jié)果顯示，新一代IF在總脂肪酸組成及sn-2脂肪酸組成上均與母乳具有高度相似性，G相比于已報到的IF得到進一步提高，說明新一代IF在脂質(zhì)上更好地模擬了母乳。但是已有數(shù)據(jù)也提示，新一代IF配方還具有進一步提升的空間，針對總脂肪酸和sn-2脂肪酸需要進一步關(guān)注長鏈PUFA的模擬，針對sn-2脂肪酸需要從脂肪酸分布和sn-2棕櫚酸含量的提高來模擬，且未來IF配方脂質(zhì)的提升應(yīng)從甘油三酯層面突破，以更好實現(xiàn)脂質(zhì)母乳模擬。