乳源N-聚糖的結(jié)構(gòu)與功能研究進(jìn)展

彭秋琦，于景華，馬曉明，劉雷

（1.天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 天津 300457；2.宜品乳業(yè)（青島）集團(tuán)有限公司 山東 青島 266555）

0 引 言

母乳是嬰兒最佳的營(yíng)養(yǎng)食品，能夠?yàn)閶雰禾峁┑鞍踪|(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)及維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，也可提供多種生物活性成分[1]，如免疫球蛋白、骨橋蛋白、生長(zhǎng)因子、低聚糖等[2]。近年來(lái)，乳源低聚糖作為乳中的第三大營(yíng)養(yǎng)成分，因其豐富的生物學(xué)功能引起了人們的注意，模擬母乳低聚糖成分的嬰兒配方奶粉應(yīng)運(yùn)而生。目前大多數(shù)的研究都集中在游離低聚糖上，而與乳蛋白質(zhì)結(jié)合的聚糖的相關(guān)研究較少，如修飾糖蛋白的N-聚糖[3]。N-聚糖的合成源于蛋白質(zhì)的N-糖基化。糖基化是乳蛋白質(zhì)最普遍和最復(fù)雜的翻譯后修飾之一，是一個(gè)非模板驅(qū)動(dòng)的生物合成過(guò)程。乳腺上皮作為乳腺的功能單位，是乳蛋白合成和分泌的主要部位[4]。在乳腺中，蛋白質(zhì)N-糖基化沿著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體分泌途徑進(jìn)行。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，寡糖轉(zhuǎn)移酶將與多萜醇相連的N-聚糖前體轉(zhuǎn)移到新生多肽(NX-S/T)的共識(shí)序列中的天冬酰胺的酰胺氮?dú)埢?，在高爾基體中，N-聚糖前體被不同的糖苷酶和糖基轉(zhuǎn)移酶修剪和拉長(zhǎng)，從而介導(dǎo)了N-聚糖的成熟[5]。在蛋白質(zhì)糖基化的過(guò)程中，N-糖鏈分子賦予了蛋白質(zhì)分子多種多樣的生物學(xué)功能。因此，為了更好地理解乳源N-聚糖在嬰兒健康中如何發(fā)揮作用，本文綜述了乳糖蛋白中N-聚糖的結(jié)構(gòu)特性及不同物種間含量與結(jié)構(gòu)的比較（人乳、牛乳和山羊乳），對(duì)乳源N-聚糖的生物學(xué)功能及其在嬰兒配方奶粉中的應(yīng)用及前景加以闡述。

1 乳源N-聚糖的結(jié)構(gòu)

1.1 乳源N-聚糖的組成結(jié)構(gòu)特性

糖基化是乳蛋白質(zhì)中最重要、最常見(jiàn)的翻譯后修飾類(lèi)型之一，在糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷酶的共同調(diào)控下，糖鏈通過(guò)共價(jià)結(jié)合的方式連接到蛋白質(zhì)的特定位點(diǎn)，形成糖蛋白。糖基化通過(guò)穩(wěn)定蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，促進(jìn)細(xì)胞間的識(shí)別和細(xì)胞信號(hào)的傳遞，這其中修飾蛋白質(zhì)的糖鏈發(fā)揮了巨大作用[6-7]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，70%的人乳蛋白質(zhì)均被糖鏈修飾[8]，如乳鐵蛋白、分泌型免疫球蛋白（sIgA）、部分脂肪球膜蛋白、κ-酪蛋白等。根據(jù)糖鏈在蛋白質(zhì)上的連接位置不同，大致可分為N-糖鏈和O-糖鏈。N-糖鏈連接在蛋白質(zhì)肽鏈中天冬酰胺殘基側(cè)鏈的酰胺氮上，一般由甘露糖（Man）、N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）、半乳糖（Gal）、巖藻糖（Fuc）及唾液酸（N-乙酰神經(jīng)氨酸Neu5Ac 和N-羥乙酰神經(jīng)氨酸Neu5Gc）組成。所有的N-聚糖都具有統(tǒng)一的核心結(jié)構(gòu)：五糖核心，即2 個(gè)N-乙酰氨基葡萄糖連接3 個(gè)甘露糖。根據(jù)N-聚糖的分泌途徑和五糖核心外圍分支的不同，N-聚糖可分為高甘露糖型（High mannose）、雜合型（Hybrid）和復(fù)合型（Complex）[9]，如圖1所示。

圖1 乳源N-聚糖的3 種主要類(lèi)型

在核心結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，N-聚糖可以被巖藻糖修飾。母乳N-聚糖的巖藻糖基化修飾依賴于編碼巖藻糖基化轉(zhuǎn)移酶的基因[10]。到目前為止，在人類(lèi)基因組中已檢測(cè)到13 種不同的巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶（FUTs）[11]。FUT2 和FUT3 這2 種基因決定了母親的分泌型狀態(tài)（Se）和Lewis 血型抗原（Le），根據(jù)FUT2 和FUT3 的活性表達(dá)，可將母親群體分為4 組：分泌型Lewis 陽(yáng)性（Se+Le+）、分泌型Lewis 陰性（Se+Le-）、非分泌型Lewis陽(yáng)性（Se-Le+）和非分泌型Lewis 陰性（Se-Le-）[12]。不同的基因編碼不同的巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶。FUT8 基因通過(guò)編碼α1，6-巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶，將Fuc 殘基轉(zhuǎn)移到N-糖鏈最內(nèi)側(cè)的GlcNAc 單元；FUT2 Se 基因編碼α1，2-巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶；FUT3 或其他α1，3-基因（FUT4，5，6，7，9）編碼α1，3 或α1，4-巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶[13]。除巖藻糖修飾外，N-聚糖還可以被唾液酸修飾。唾液酸作為糖蛋白N-糖鏈上重要的末端修飾單糖，可通過(guò)α-2，3 或α-2，6 鍵連接在端基半乳糖上，構(gòu)成不同鍵型的唾液酸化N-糖鏈。然而，對(duì)于作用在α-2，3 或α-2，6 鍵上的酶的作用機(jī)制尚未可知，仍需進(jìn)一步探究。以上2 種重要的糖基化修飾在嬰兒的生長(zhǎng)發(fā)育中起著重要作用[14]。

1.2 不同乳源N-聚糖的結(jié)構(gòu)與含量比較

乳源N-聚糖的含量與結(jié)構(gòu)受物種、泌乳階段、胎次、環(huán)境等因素影響而發(fā)生變化[15]。人乳、牛乳和山羊乳中N-聚糖的結(jié)構(gòu)與含量如表1 所示。

表1 人乳、牛乳、山羊乳中N-聚糖的結(jié)構(gòu)與含量比較

母乳中的糖蛋白具有多種生物學(xué)功能。例如，乳鐵蛋白可以抑制病原體，如大腸桿菌、霍亂弧菌和變形鏈球菌；α-乳白蛋白有助于嬰兒吸收鐵和鋅；各種免疫球蛋白可以促進(jìn)嬰兒免疫系統(tǒng)的發(fā)育[23]。作為乳清糖蛋白的重要組成部分，N-聚糖可以保護(hù)具有生物活性的蛋白質(zhì)和多肽不被胃腸道系統(tǒng)降解[24]。LU Y等[15]分別在母親初乳、過(guò)渡乳和常乳乳清蛋白中鑒定出20、22 和21 種N-聚糖結(jié)構(gòu)，隨著泌乳期的進(jìn)行，母乳乳清蛋白中N-糖鏈的巖藻糖基化降低37.5%，唾液酸化增加1.25 倍，與HEGAR B 等[12]的研究結(jié)果相符。DALLAS 等[16]在母親常乳乳清蛋白中共鑒定出52種N-聚糖結(jié)構(gòu)，其中84%為巖藻糖基化，47%為唾液酸化（按豐度計(jì)算）。母乳N-聚糖結(jié)構(gòu)與含量的差異可能由原料、處理方法、儀器誤差等因素而造成。GOONATILLEKE E 等[25]對(duì)不同健康母親在不同哺乳期中的乳蛋白質(zhì)豐度及個(gè)別蛋白質(zhì)N-糖基化位點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)乳鐵蛋白中巖藻糖基化N-聚糖含量在哺乳期間增加。核心巖藻糖可以控制生物活性，如病原體黏附和細(xì)胞間信號(hào)傳遞[26]。而具有末端巖藻糖的聚糖是Lewis 家族的糖苷，可與病毒和細(xì)菌的凝集素受體結(jié)合，阻止與上皮細(xì)胞的黏附，從而防止病原體侵襲和定殖。另外，分泌型免疫球蛋白A（sIgA）含量雖然在哺乳期中減少，但其中的單唾液酸化和雙唾液酸化聚糖含量升高。sIgA 是保護(hù)表面黏膜免受病原體入侵的主要免疫球蛋白。大腸桿菌會(huì)導(dǎo)致新生兒腦膜炎和敗血癥[27]。sIgA 中的唾液酸化的多糖與S-菌毛的大腸桿菌結(jié)合，以防止其與上皮細(xì)胞結(jié)合。

在牛乳鐵蛋白的N-聚糖中，分別從初乳、過(guò)渡乳和常乳中鑒定出41、33 和22 中N-聚糖結(jié)構(gòu)。與初乳相比，過(guò)渡乳和常乳中的總N-糖鏈含量分別降低了1.3 倍和1.7 倍。隨著哺乳時(shí)間的延長(zhǎng)，復(fù)合型和雜合型N-聚糖的含量下降，而高甘露糖型的含量增加。唾液酸化和巖藻糖化的N-糖鏈先增加后減少，它們?cè)谶^(guò)渡乳中的含量分別是初乳和成熟乳的1.8 倍和5.1倍[17]。與母乳相比，牛乳乳清蛋白中的N-聚糖濃度較低，但其糖鏈結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，較長(zhǎng)的糖鏈結(jié)構(gòu)占總N-鏈聚糖的比例更大[28]，巖藻糖基化程度低，唾液酸化程度高[22]。Neu5Gc 的含量也是人乳和牛乳N-聚糖組成的明顯區(qū)別之一。人乳N-聚糖的唾液酸主要是Neu5Ac，不含Neu5Gc，而牛乳N-聚糖中二者都包含，這種差異是由于人體中的胞苷酸Neu5Ac 羥化酶在進(jìn)化過(guò)程中發(fā)生了突變，而Neu5Gc 的合成只能通過(guò)CMP-Neu5Ac 羥化而成，因此人體無(wú)法自主合成Neu5Gc[18]。

在山羊乳清蛋白的N-聚糖中，分別鑒定出32、38 和34 種N-聚糖結(jié)構(gòu)。在初乳中的巖藻糖化程度是常乳中的1.66 倍，Neu5Ac 和Neu5Gc 修飾的唾液酸化程度分別是常乳中的3.62 倍和1.69 倍[19]。YUE H等[22]在人、牛和山羊乳乳清蛋白中測(cè)得N-聚糖的含量分別為8.8、4.9 和7.9 nmol/mL。與人乳和牛乳相比，山羊乳中巖藻糖基化和唾液酸化低于牛乳，更接近于人乳，這表明羊乳與人乳乳清蛋白中的N-鏈聚糖組成具有同源性[28]，山羊乳有望成為嬰兒配方奶粉中人乳N-鏈聚糖的替代品。

2 乳源N-聚糖的生物學(xué)功能

乳源N-聚糖具有重要的生物學(xué)功能，與乳低聚糖相比，乳中的糖蛋白可能連接多種結(jié)構(gòu)的N-糖鏈，這使其在生命過(guò)程中發(fā)揮更加多樣的作用。已證實(shí)的乳源N-聚糖的作用包括促進(jìn)腸道有益微生物的定殖、抑制致病菌的生長(zhǎng)、抑制病原體的黏附、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、促進(jìn)大腦發(fā)育等。

2.1 作為益生元，促進(jìn)腸道有益微生物的定殖

腸道內(nèi)非致病微生物的定殖對(duì)嬰兒出生后的健康至關(guān)重要。N-聚糖可作為某些特定微生物生長(zhǎng)的底物，如雙歧桿菌[29-30]、擬桿菌屬[31]、糞腸球菌屬[32]，這些菌通過(guò)分泌糖苷酶，將N-聚糖從糖蛋白上釋放下來(lái)，使N-聚糖作為碳源或者唯一碳源被微生物利用[33]。KARAV S 等[30]利用內(nèi)切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（EndoBI-1）釋放N-糖鏈，比較了B. infantis EVC001定殖的母乳喂養(yǎng)嬰兒的糞便樣本和缺乏B. infantis EVC001 定殖的對(duì)照組嬰兒糞便樣本的N-糖鏈，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照樣品相比，B. infantis EVC001 定殖嬰兒的糞便樣本中N-聚糖的含量要高得多，這說(shuō)明EndoBI-1在被B. infantis EVC001 定殖的母乳喂養(yǎng)嬰兒中被激活，促進(jìn)了乳蛋白N-聚糖在腸道中的釋放，從而在嬰兒腸道菌群中完成B. infantis EVC001 的定殖。在一項(xiàng)體外實(shí)驗(yàn)中，人們以乳N-糖蛋白作為選擇性底物富集雙歧桿菌，并促進(jìn)EndoBI-1 的產(chǎn)生以進(jìn)行初始去糖基化，發(fā)現(xiàn)釋放的N-聚糖促進(jìn)了細(xì)菌的快速生長(zhǎng)，超過(guò)70%的中性N-聚糖和90%的唾液酸化N-聚糖被嬰兒雙歧桿菌利用[29]。除雙歧桿菌外，人乳中核心巖藻糖基化也有助于新生小鼠腸道中乳酸桿菌的定殖[34]。

N-聚糖的利用程度取決于N-聚糖的存在形式、結(jié)構(gòu)等因素。在存在形式上，與結(jié)合在糖蛋白上的糖鏈相比，從糖蛋白上釋放下來(lái)的游離形式的糖鏈可以更好地作為芽孢桿菌的碳源使其快速生長(zhǎng)[29]。在結(jié)構(gòu)上，人乳N-聚糖比牛乳N-聚糖表現(xiàn)出更強(qiáng)的雙歧活性，這是由于與牛乳N-聚糖相比，人乳N-聚糖具有高水平的短鏈結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞中更容易被雙歧桿菌利用消耗[20]。此外，N-聚糖結(jié)構(gòu)具有多樣性，它們可以被不同的細(xì)菌代謝。TAO J 等[34]在豬乳N-聚糖與其后代腸道菌群之間的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)，高甘露糖型和唾液酸化N-聚糖含量與擬桿菌含量呈正相關(guān)，與變形桿菌含量呈負(fù)相關(guān)。以上研究說(shuō)明，乳源N-聚糖作為益生元對(duì)于促進(jìn)嬰兒腸道有益微生物的定殖具有重要作用。

2.2 抑制致病菌的生長(zhǎng)

目前關(guān)于乳源N-聚糖對(duì)病原菌的生長(zhǎng)抑制研究較少，更多研究集中在N-聚糖對(duì)病原體的抗黏附作用。WANG 等[28]通過(guò)人乳和牛乳的N -聚糖對(duì)食源性致病菌的抗致病性活性比較，發(fā)現(xiàn)人乳N-鏈聚糖的抑制作用明顯強(qiáng)于牛乳N-聚糖，這是由于人乳N-聚糖具有高巖藻糖基化結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，較高的抗致病活性與巖藻糖基化N -聚糖的水平密切相關(guān)[28]，并且將巖藻糖從聚糖上移除后活性幾乎消失。這種作用機(jī)制尚未可知，因此仍需對(duì)這些N-聚糖結(jié)構(gòu)的作用方式進(jìn)行進(jìn)一步研究，以了解N-糖鏈的抑菌功能。

2.3 抑制病原體（細(xì)菌、病毒等）黏附

細(xì)菌、病毒等病原體黏附在宿主細(xì)胞上是使其引發(fā)疾病的第一步。以細(xì)菌為例，它們通過(guò)表面的黏附素與宿主細(xì)胞上的受體結(jié)合，以攝取宿主的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[36]。當(dāng)細(xì)菌與宿主細(xì)胞黏附時(shí)，大多數(shù)細(xì)菌的黏附素與受體之間的作用屬于外源凝集素與糖的特異性識(shí)別模式。乳中N-糖鏈抑制細(xì)菌黏附的機(jī)制在于，糖鏈充當(dāng)細(xì)胞表面多糖的類(lèi)似物，它的存在減少了細(xì)菌表面黏附素與宿主細(xì)胞受體結(jié)合的機(jī)會(huì)，從而起到抗黏附的作用[37]。雖然N-糖基化使乳蛋白質(zhì)具有抗菌活性，但糖鏈結(jié)合在糖蛋白中會(huì)使其抗致病活性受到極大的阻礙，因此只有糖鏈被內(nèi)切酶釋放下來(lái)之后才會(huì)發(fā)揮更大的抗菌作用[38]。例如，從人乳乳鐵蛋白中純化出的N-聚糖顯著降低了李斯特菌對(duì)結(jié)腸上皮細(xì)胞的侵襲，且乳鐵蛋白經(jīng)糖苷酶處理后，對(duì)腸沙門(mén)氏菌和大腸桿菌O157：H7 的活性發(fā)生了變化[24]，說(shuō)明腸道中乳蛋白的N-糖鏈不僅在抗體-抗原識(shí)別中起信號(hào)分子的作用[39]，還可以在釋放出來(lái)后，作為抵抗細(xì)菌入侵的強(qiáng)大屏障。

LU Y 等[15]在人乳、牛乳和山羊乳的游離低聚糖和N-聚糖的抗金黃色葡萄球菌作用的比較中指出，乳N-聚糖的抗黏附作用強(qiáng)于乳低聚糖，且N-聚糖的抗黏附活性依次為人乳＞山羊乳＞牛乳。這種活性的差異可能是由于不同物種的N-聚糖的結(jié)構(gòu)是不同的，人乳N-聚糖的高抗黏附活性來(lái)源于其較高的巖藻糖基化N-聚糖的結(jié)構(gòu)，但是目前尚不清楚這種抗黏附優(yōu)勢(shì)來(lái)自一種還是幾種關(guān)鍵的巖藻糖基化結(jié)構(gòu)，還是所有結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用。此外，在乳N-聚糖抑制病原體黏附的過(guò)程中，除巖藻糖基化N-聚糖，還有其他的修飾成分也發(fā)揮作用，如唾液酸化N-聚糖。研究發(fā)現(xiàn)，IgA 的唾液酸化N-糖鏈與病原體之間的特定結(jié)合可以保護(hù)新生兒免受S-菌毛大腸桿菌感染而引起的敗血癥和腦膜炎[27]。

2.4 抗炎

N-糖基化位于細(xì)胞膜表面，具有一定的抗炎作用。炎癥性腸病（IBDs）是由于慢性腸道炎癥導(dǎo)致的腸黏膜損傷[40]。脂多糖（LPS）作為革蘭氏陰性細(xì)菌外膜的主要成分，是腸道炎癥最有效的刺激物之一[41]。LPS能夠誘導(dǎo)多種細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞、上皮細(xì)胞等產(chǎn)生炎癥。腸上皮細(xì)胞是阻止病原體進(jìn)入腸黏膜屏障的重要成分，它通過(guò)分泌各種炎癥介質(zhì)參與先天性和后天性的免疫應(yīng)答[42]。余秋地[43]以Caco-2細(xì)胞為體外模型，LPS 刺激細(xì)胞構(gòu)建炎癥模型，研究了牛乳與人乳N-聚糖對(duì)細(xì)胞炎癥的影響。結(jié)果表明，N-糖基化有助于降低腸道內(nèi)的過(guò)度炎癥反應(yīng)，人乳N-聚糖比牛乳N-聚糖具有更好的抗炎活性，巖藻糖基化修飾是影響乳中N-聚糖抑制炎癥的關(guān)鍵性因素。壞死性小腸結(jié)腸炎（NEC）作為一種發(fā)病率和死亡率高的炎癥性腸病，主要發(fā)生于早產(chǎn)兒 (孕周＜37 周)和極低出生體重兒（＜1 500 g）中，死亡率高達(dá)50%[44]。來(lái)自體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，乳源核心巖藻糖化N-聚糖對(duì)NEC 具有保護(hù)作用。研究中大鼠乳汁的核心巖藻糖基化N-聚糖的水平降低，導(dǎo)致結(jié)腸促炎因子上調(diào)，抗炎因子下調(diào)，以及Treg/Th17 細(xì)胞的不平衡，導(dǎo)致NEC 后代的腸道炎癥，因此揭示了核心巖藻糖基化N-聚糖作為治療劑的潛力[34]。然而，關(guān)于這種糖型如何發(fā)揮抗炎作用仍需進(jìn)一步探索。

2.5 促進(jìn)大腦發(fā)育

乳源N-聚糖對(duì)于嬰兒大腦發(fā)育的作用主要在于它其中的一種單糖成分——唾液酸。人類(lèi)中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織的Neu5Ac 濃度高于身體任何其他組織[45]。在整個(gè)哺乳期和嬰兒出生時(shí)的不同胎齡之間，發(fā)現(xiàn)母乳中含有高水平的Neu5Ac，其中21%～28%來(lái)自糖蛋白[46]。母乳中的Neu5Ac 對(duì)嬰兒的大腦發(fā)育和認(rèn)知具有潛在的重要作用[47]。在新生豬和嚙齒動(dòng)物中補(bǔ)充結(jié)合Neu5Ac，發(fā)現(xiàn)Neu5Ac 還可顯著增強(qiáng)學(xué)習(xí)和記憶能力[48-49]。提供特定的唾液酸化N-糖鏈結(jié)構(gòu)對(duì)于Neu5Ac 增強(qiáng)新生兒的大腦發(fā)育尤為重要，特別是對(duì)于早產(chǎn)兒。因此，未來(lái)需要更多的研究來(lái)確定哪些結(jié)構(gòu)更有利于Neu5Ac 的釋放。

2.6 調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)

新生兒的免疫系統(tǒng)是不成熟的，易發(fā)生感染和過(guò)敏。因此，在生長(zhǎng)早期中保證免疫庫(kù)的適當(dāng)平衡對(duì)嬰兒的健康發(fā)育具有重要意義。腸道微生物群在免疫系統(tǒng)的發(fā)育和調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用，微生物群的變化與嬰兒許多慢性疾病的發(fā)展有關(guān)，如濕疹、哮喘和壞死性小腸結(jié)腸炎[37]。研究發(fā)現(xiàn)，一些N-聚糖能夠協(xié)同調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖與分化，影響T 細(xì)胞的活化[41]。母乳中的巖藻糖基化N-聚糖可以幫助腸道乳酸桿菌和雙歧桿菌的定殖，調(diào)節(jié)Treg/Th17 平衡，從而預(yù)防母乳喂養(yǎng)新生兒的腸道炎癥[11、34]。ZHOU 等[50]報(bào)道了妊娠期糖尿?。℅DM）小鼠乳汁中的N-聚糖會(huì)影響其后代卵清蛋白誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)。與正常小鼠相比，GDM 大鼠后代脾B 細(xì)胞(CD19+)和T 細(xì)胞(CD3+)比例較高，Th1/Th2 細(xì)胞(IL-4/干擾素-γ) 和Treg/Th17 細(xì)胞(IL-10/IL-17) 動(dòng)態(tài)平衡失衡，這可能與GDM 小鼠乳汁中巖藻糖化和唾液酸化N-糖鏈水平升高有關(guān)，因此未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步確定蛋白質(zhì)N-糖基化對(duì)嬰兒免疫系統(tǒng)的影響。

3 在嬰兒食品中的應(yīng)用與展望

乳源N-聚糖因其豐富的生物學(xué)功能被大家廣泛研究。人們可以通過(guò)人乳和牛乳N-聚糖的比較，來(lái)揭示母乳喂養(yǎng)和嬰兒配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒的健康差異。更重要的是，乳源N-聚糖可作為一種食品配料補(bǔ)充到嬰兒配方奶粉中，通過(guò)模擬母乳成分，給嬰兒提供近似于母乳的營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)。

牛乳和山羊乳中的N-聚糖是天然聚糖，類(lèi)似于人乳中的N-聚糖，它們對(duì)于嬰兒的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要意義，如巖藻糖基化N-聚糖有望成為嬰幼兒的個(gè)性化益生元[11、51]。然而，由于人乳N-聚糖的可獲得性有限，因此牛乳和山羊乳中N-聚糖的富集是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。乳制品加工中產(chǎn)生的副產(chǎn)物乳清是乳源N-聚糖的潛在來(lái)源，每升乳清中約含4.5 g 糖蛋白[52]，因此將乳清轉(zhuǎn)化為天然N-聚糖對(duì)乳制品加工具有重要意義。BUNYATRATCHATA 等[51]通過(guò)EndoBI-1 酶大規(guī)模生產(chǎn)牛乳N-聚糖，并找到其在較低的pH（4.45）、較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間（475 min）、研究范圍內(nèi)的中等溫度（52.58 ℃）和較高的酶/蛋白比（1∶333）的條件下產(chǎn)量更高。

嬰兒食品的加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生乳蛋白N-糖基化的變化，從而影響產(chǎn)品的特性。XIAO 等[53]在用牛奶制備酸奶的發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)N-糖基化模式保持相對(duì)不變，表明N-糖基化穩(wěn)定了蛋白質(zhì)構(gòu)象，減少了發(fā)酵過(guò)程中牛奶中蛋白質(zhì)的聚集和沉淀。同時(shí)，不同的熱處理溫度也會(huì)影響N-聚糖的釋放，HTST（高溫短時(shí)72 ℃15 s）相較于UHT（超高溫135 ℃3 s）促進(jìn)了N-聚糖的釋放[51]。此外，由于N-聚糖和低聚糖在組成和結(jié)構(gòu)上的相似性，可以假設(shè)乳源N-聚糖也可以被吸收到循環(huán)中，到達(dá)各種組織靶點(diǎn)，如大腦、腎臟和尿路[54]，對(duì)研究新生兒腸道菌群和生理結(jié)構(gòu)具有重要意義。

目前，乳源N-聚糖大多數(shù)僅用于科學(xué)研究，在嬰兒配方奶粉中的應(yīng)用較少，如何從乳清產(chǎn)品中高效綠色富集N-聚糖仍需進(jìn)一步研究。此外，乳源N-聚糖作為一種食品配料應(yīng)用于乳制品中，其在嬰配奶粉中的作用機(jī)制、安全性及量效關(guān)系尚不清楚，仍需進(jìn)一步探討。