母乳和嬰幼兒配方食品中蛋白質(zhì)的研究概況

文/戴智勇 林親錄 莫紅衛(wèi) 湛艷紅 彭喜洋 張巖春

母乳和嬰幼兒配方食品中蛋白質(zhì)的研究概況

文/戴智勇1，2林親錄1莫紅衛(wèi)2湛艷紅2彭喜洋2張巖春2

〔1中南林業(yè)科技大學(xué)；2澳優(yōu)乳業(yè)（中國）有限公司〕

母乳作為新生嬰兒最理想的天然食品，國內(nèi)外一直都推崇和提倡母乳喂養(yǎng)，也是嬰幼兒配方奶粉研制與開發(fā)的黃金標準，特別是對母乳中主要成分蛋白質(zhì)和脂肪的研究不斷深入，也成為新一代嬰幼兒配方食品的開發(fā)方向。對母乳及嬰幼兒配方食品中蛋白質(zhì)成分特點的研究情況進行概述。

母乳；嬰幼兒配方食品；蛋白質(zhì)；氨基酸

迄今為止，人們研究和關(guān)注最多的母乳成分是蛋白質(zhì)，母乳蛋白質(zhì)是嬰幼兒氨基酸的重要來源，而且母乳中所含有的很多蛋白質(zhì)具有明確的重要功能，可以支持新生兒的早期生長發(fā)育。

1 蛋白質(zhì)含量

1.1 母乳中蛋白質(zhì)含量

為了滿足嬰幼兒生長發(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)組成和含量隨著哺乳期的不同而變化（表1）[1，2]。初乳含有較高的蛋白質(zhì)，呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢[3]，到成熟乳階段（15 天之后）蛋白質(zhì)含量下降速度減緩并且含量逐漸穩(wěn)定。初乳中蛋白質(zhì)含量較高，主要是因為含有非常高的乳鐵蛋白和SIgA[4]。

1.2 嬰幼兒配方奶粉中蛋白質(zhì)含量

通過對市面上主流的38 款嬰幼兒配方奶粉中蛋白質(zhì)含量（標簽值）進行調(diào)研匯總發(fā)現(xiàn)：嬰兒配方奶粉蛋白質(zhì)含量的范圍在9.6～12.0 g/100 g，其中89.5%的產(chǎn)品含量在10.0～12.0 g/100 g；81.6%的較大嬰兒配方奶粉產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量在14.0～17.0 g/100g；幼兒配方奶粉中蛋白質(zhì)含量最高達到了22.2 g/100 g，但大部分都集中在15.0～18.0 g/100 g。根據(jù)《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量（2013版）》中推薦，0～6 個月齡嬰兒蛋白質(zhì)的載脂蛋白A（AI）含量為1.5 g/（kg·天），對于非母乳喂養(yǎng)的嬰兒，考慮到配方奶粉蛋白質(zhì)的質(zhì)量低于母乳，因此非母乳喂養(yǎng)的嬰兒蛋白質(zhì)的量應(yīng)適當增加；推薦7～12 月齡嬰兒蛋白質(zhì)的推薦攝入量（RNI）為20 g/天。

表1 母乳中蛋白質(zhì)含量

2 蛋白質(zhì)的種類

目前，已知母乳中含有2 000多種成分，其中1000 多種是蛋白質(zhì)、肽和游離氨基酸，酪蛋白和乳清蛋白是構(gòu)成母乳蛋白質(zhì)的主要成分。酪蛋白包括β-酪蛋白、κ-酪蛋白，乳清蛋白主要包括α-乳清蛋白、SIgA和血清白蛋白[5]。這也是嬰幼兒配方食品設(shè)計中研究較多的蛋白質(zhì)。

2.1 乳清蛋白和酪蛋白

人乳和牛乳中蛋白質(zhì)成分的差別最主要在于酪蛋白和乳清蛋白的比例和組成不同，牛乳中常乳乳清蛋白與酪蛋白的比例是20∶80[6]。從乳清蛋白的組成來看，母乳乳清蛋白不含有β-乳球蛋白，而具有活性的免疫球蛋白、乳鐵蛋白、溶菌酶、血清白蛋白等含量都較高；從酪蛋白的組成上看，母乳中主要含有β-酪蛋白、κ-酪蛋白，不含牛乳中占主要成分的α-酪蛋白，β-酪蛋白的過敏原性也比牛乳中的α-酪蛋白低，所以提高β-酪蛋白的比例，降低α-酪蛋白的比例可以降低嬰幼兒配方奶粉的過敏原性。

乳清蛋白和酪蛋白的比值是設(shè)計嬰兒配方食品的金標準，但在人乳中這個比值并不是固定不變的，由于乳清蛋白和酪蛋白的合成或者分泌受不同機制調(diào)節(jié)，其比值在整個哺乳期處于動態(tài)變化之中，通常作為標準的60∶40比值是正常哺乳期的近似值，變化范圍從哺乳初期的90∶10到成熟乳的60∶40以及哺乳晚期的50∶50[7]。

嬰幼兒配方奶粉常通過新添加乳清蛋白或α-乳清蛋白來模擬母乳比例的蛋白質(zhì)設(shè)計，GB 10765-2010《食品安全國家標準 嬰兒配方食品》也對乳基嬰兒配方食品中乳清蛋白的含量做出規(guī)定，要求其含量占蛋白質(zhì)的60%以上。

2.2 α-乳清蛋白

α-乳清蛋白對嬰幼兒具有非常高的營養(yǎng)價值，除了必需氨基酸占比達到63.2%之外，也可以與鈣、鋅等二價陽離子結(jié)合的載體形式存在于母乳中，促進金屬離子的吸收。

母乳中α-乳清蛋白占蛋白質(zhì)的27%，而牛乳中僅占4%[8]。因此在以牛乳為原料的嬰幼兒配方奶粉中強化α-乳清蛋白是很有必要的，對市場上17 款產(chǎn)品1/2/3段所標注的α-乳清蛋白含量進行統(tǒng)計，結(jié)果見表2。使用低蛋白濃度配方（富含α-乳清蛋白）奶粉喂養(yǎng)的嬰幼兒血漿中必需氨基酸濃度高于普通嬰兒配方奶粉喂養(yǎng)的嬰幼兒，腸胃道不良反應(yīng)低于標準配方奶粉組。另有研究表明，α-乳清蛋白顯著提高了喂養(yǎng)后嬰兒糞便中雙歧桿菌的水平。

2.3 乳蛋白水解物

乳蛋白水解的目的主要是提高蛋白質(zhì)的消化吸收率和降低蛋白質(zhì)過敏發(fā)生的幾率，同時乳蛋白質(zhì)水解的功能肽類物質(zhì)會對人體產(chǎn)生各種各樣的功能性調(diào)節(jié)作用。尤其是對以牛乳為主要食物的嬰幼兒來說，有2%～6%的嬰幼兒對乳蛋白有一定程度的過敏。乳蛋白水解物一般分為酪蛋白水解物和乳清蛋白水解物兩類。

表2 市售17 款產(chǎn)品α-乳清蛋白標注含量 單位：g/100 g

目前水解乳清蛋白配方奶粉配方主要由乳清蛋白水解物、酪蛋白-乳清蛋白水解物、氨基酸等營養(yǎng)素組成。臨床研究證實具有長期預(yù)防效果的適度水解乳清蛋白配方奶粉，已經(jīng)擁有80 多項醫(yī)學(xué)研究支持，其中20 項是來自美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA），2011年5月24日，F(xiàn)DA正式核準適度水解100%乳清蛋白嬰兒配方健康聲稱的使用，F(xiàn)DA關(guān)于此項生產(chǎn)的結(jié)論為“根據(jù)現(xiàn)有科學(xué)研究證據(jù)，有關(guān)使用水解100%乳清蛋白嬰兒配方可降低特應(yīng)性皮炎發(fā)生風(fēng)險的聲稱是合理的”。

表3 推薦的嬰幼兒配方食品中必需和半必需氨基酸含量值

2.4 特殊氨基酸

母乳中含有豐富的氨基酸，其中必需氨基酸構(gòu)成比例合理，是嬰幼兒體內(nèi)合成蛋白質(zhì)和生物活性成分的重要來源，?；撬岷凸劝彼岬葪l件性必需氨基酸含量豐富。雖然國內(nèi)有針對母乳中氨基酸含量的報道，但是全面系統(tǒng)性的研究較少，這可能和母乳中氨基酸含量隨地域、種族、膳食和哺乳時間的不同有關(guān)。

嬰幼兒配方奶粉主要是根據(jù)母乳和牛乳的氨基酸組成區(qū)別制定的，嬰兒膳食的蛋白質(zhì)成分可以用基于母乳氨基酸組成的氨基酸成分進行評價，針對牛乳相對缺乏的氨基酸進行補充，優(yōu)化蛋白質(zhì)的氨基酸比例，改善蛋白質(zhì)的消化吸收和利用率。重點補充的氨基酸主要有?；撬帷⒔M氨酸和胱氨酸，這些氨基酸在牛乳中的含量與母乳相比相對不足。

市場上諸多嬰幼兒配方奶粉采用模擬母乳蛋白的設(shè)計，優(yōu)化乳清蛋白與酪蛋白的比例，并調(diào)整氨基酸的組成與母乳一致，表3為GB 10765-2010《食品安全國家標準 嬰兒配方食品》中已發(fā)表的有代表性的中國母乳中必需和半必需氨基酸含量數(shù)據(jù)，及有關(guān)氮含量和/或蛋白質(zhì)含量的數(shù)據(jù)，并考慮一定的變異范圍，計算出推薦的嬰幼兒配方食品中必需和半必需氨基酸含量底限值。

2.5 其它功能性蛋白質(zhì)成分

母乳中的功能性成分主要有免疫球蛋白、乳鐵蛋白、溶菌酶、糖聚肽、酪蛋白磷酸肽和核苷酸等。這些成分在母乳中的含量大部分高于牛乳，而且這些成分的功能性作用已經(jīng)有很多相關(guān)的科學(xué)臨床研究報道。

2.5.1 免疫球蛋白

免疫球蛋白是由淋巴細胞產(chǎn)生的一種抗體類物質(zhì)，可與抗原特異性結(jié)合，是主要的體液免疫活性物質(zhì)。母乳中的免疫球蛋白具有抗體的活性，可由母體通過乳汁直接轉(zhuǎn)運給嬰幼兒。母乳中的免疫球蛋白主要是SIgA可以抵抗胃腸道中蛋白酶的分解，Sadeharju等[9]觀察發(fā)現(xiàn)，在純母乳喂養(yǎng)超過兩周的嬰兒群體中，母乳中IgA水平與嬰兒腸炎患病率呈反比，說明純母乳喂養(yǎng)超過兩周后，母乳腸病毒抗體可降低嬰兒一歲內(nèi)腸炎發(fā)病率。因此在嬰幼兒配方奶粉中強化SIgA能夠改善嬰幼兒的免疫力。

2.5.2 乳鐵蛋白

乳鐵蛋白是一種來自轉(zhuǎn)鐵蛋白家族的糖蛋白，由于母乳中乳鐵蛋白含量很高，顯現(xiàn)出了重要生理功能，特別是在嬰幼兒胃腸道的抗微生物、抗炎和免疫調(diào)節(jié)功能，自20世紀50年代人們開始重視和研究其科學(xué)意義及應(yīng)用價值，不同時期母乳中乳鐵蛋白含量見表4。

在嬰兒中已經(jīng)完成了多項乳鐵蛋白的抗菌臨床試驗，試驗表明在嬰兒配方食品中增加補充1 mg/mL的牛乳鐵蛋白，糞便中雙歧桿菌的數(shù)量和血清鐵蛋白的含量將增加[10]。乳鐵蛋白能抑制多種病毒的復(fù)制，可降低嬰兒腹瀉發(fā)生率，其抗病毒機制尚未闡明，一種被普遍接受的理論是，乳鐵蛋白通過阻斷病毒受體，或直接與病毒結(jié)合防止病毒侵入宿主細胞，從而避免感染[11]。

表4 母乳中乳鐵蛋白含量[2]

對市場上39 款嬰幼兒配方食品的營養(yǎng)標簽中乳鐵含量進行匯總，發(fā)現(xiàn)其中11 款產(chǎn)品添加了乳鐵蛋白，其含量如表5所示，大部分產(chǎn)品中的含量范圍都在30～50 mg/100 g，個別產(chǎn)品標注含量達到450 mg/100 g。2012年發(fā)布的GB 14880-2012《食品安全國家標準 食品營養(yǎng)強化劑使用標準》中規(guī)定乳鐵蛋白的使用量≤1.0 g/kg，2013年11月國家衛(wèi)生計生委2013年第11號公告擴大了乳鐵蛋白在嬰幼兒配方食品中的使用量，最大使用量達到1.0 g/L。

2.5.3 核苷酸

核苷酸和核苷是核糖核酸和脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)中不可缺少的成分。目前母乳中已經(jīng)檢出的核苷和核苷酸約14 種，包括核苷（胞苷、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷）、核苷酸（胞苷酸、尿苷酸、腺苷酸、胸苷酸、鳥苷酸、肌苷酸）、二磷酸腺苷（胞苷-5，-二磷酸、尿苷-5，-二磷酸、腺苷-5，-二磷酸、鳥苷-5，-二磷酸）。母乳中的聚核苷酸的核苷主要成分是鳥苷、胞苷和腺苷[2]。母乳中核苷酸能滿足嬰兒早期快速生長時對飲食中核苷酸增加的需要。母乳中5，-AMP（腺苷酸）、5，-CMP（胞苷酸）、5，-UMP（尿苷酸）、5，-GMP（鳥苷酸）、5，-IMP（肌苷酸）含量在產(chǎn)后3 個月內(nèi)變化很少。

有研究者測定了母乳、牛乳、山羊乳和綿羊乳中的核苷酸含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它們?nèi)橹泻塑账岷勘饶溉橹泻塑账岷康?，其中含量最低的是牛乳。有報道稱，核苷酸在母乳中的質(zhì)量濃度為110～720 mg/L，在牛奶中為50～230 mg/ L。整個嬰兒期處于快速生長發(fā)育階段，加上合成核苷酸的能力不足，易出現(xiàn)內(nèi)源性供給不足，人工喂養(yǎng)的嬰兒的核苷酸攝入量難以滿足自身組織生理功能達到最佳狀態(tài)的需要量[12]，已有多項干預(yù)試驗結(jié)果顯示，核苷酸的外源性補充對于維持最佳的生理功能是重要的[13]，特別是對于早產(chǎn)兒和宮內(nèi)生長發(fā)育嚴重遲緩的足月兒，目前的證據(jù)支持補充核苷酸是有益的，可以為新生兒提供充足的嘌呤和嘧啶以用于核酸合成，促進嬰兒胃腸道和免疫系統(tǒng)的成熟[14]。

日本于1965年正式允許向嬰兒奶粉中添加核苷酸，隨后，1983年西班牙、1988年美國也先后允許添加。1991年歐共體食品科學(xué)委員會正式發(fā)布報告，就添加核苷酸作了進一步說明及劑量限制。我國衛(wèi)生部也于2005年正式發(fā)布公告，允許在嬰兒奶粉中添加核苷酸，添加量為12～58 mg/100 g，可添加的單體分別為5，單磷酸胞苷、5，單磷酸尿苷、5，單磷酸腺苷、5，-肌苷酸二鈉、5，-鳥苷酸二鈉、5，-胞苷酸二鈉。對市售的26 款產(chǎn)品中的核苷酸含量進行匯總（表6）。

表5 市售11 款產(chǎn)品中乳鐵蛋白標注含量匯總 單位：mg/100 g

3 展望

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，但生理功能尚未明確，有待進一步研究，母乳中蛋白質(zhì)成分的分析研究，將會有助于更全面地了解母乳中蛋白質(zhì)的表達模式和不同蛋白質(zhì)的功能以及相互作用，進而能夠在蛋白質(zhì)水平上揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)及規(guī)律，為嬰幼兒配方食品的研究和發(fā)展方向提供扎實的理論依據(jù)，為嬰幼兒的健康成長提供得力保障。

[1] Kulski J K，Hartmann P E. Changes in human milk composition during the initiation of lactation[J]. Australian Journal of Experimental Biology and Medical Science，1981，59（1）：101-114.

[2] 蔭士安. 人乳成分：存在形式、含量、功能、檢測方法[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016.

[3] Bauer J，Gerss J. Longitudinal analysis of macronutrients and minerals in human milk produced by mothers of pretern infants[J].Clinical Nutrition，2011，30（2）：215-220.

[4] Emmett P M，Rogers I S. Properties of human milk and their relationship with maternal nutrition[J]. Early Human Development，1997，49（Suppl）：S7-28.

[5] Cavaletto M，Giuffrida M G，Conti A.Milk fat globule membrane components -a proteomic approach[J]. Advances in Experimental Medicine and Biology，2008，606（1）：129-141.

[6] 顧瑞霞. 乳與乳制品生理功能特性[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2000.

[7] Blanc B. Biochemical aspects of human milk-comparison with bovine milk[J]. World Review of Nutrition and Dietetics，1981，36：1.

[8] Jensen R G. Handbook of milk composition [M]. San Diego：Academic Press Inc，1995.

[9] Sadeharju K，Knip M，Virtanen S M，et al.Maternal antibodies in breast milk protect the child from enterovirus infections[J].Pediatrics，2007，119：941-946.

[10] Chierici R，Sawatzki G，Tammisari L，et al. Supplementation of an adapted formula with bovine lactoferrin：2 Effects on serumiron，ferritin and zinc levels[J]. Acta Paediatrica，1992，81：475-479.

[11] Roberts A K，Chierici R，Sawatzki G，et al. Supplementation of an adapted formula with bovine lactoferrin：1 Effects on the infant faecal flora[J]. Acta Paediatrica，1992，81（2）：119-124.

[12] Schaller J P，Buck R H，Rueda R.Ribonucleotides：conditionally essential nutrients shown to enhance immune function and reduce diarrheal disease in infants[J]. Seminars in Fetal & Neonatal Medicine，2007，12（1）：35-44

[13] Singhal A，Kennedy K，Lanigan J，et al. Dietary nucleotides and early growth in formula-fed infants：a randomized controlled trial[J]. Pediatrics，2010，126（4）：946-953.

[14] Carver JD，Stromquist C I. Dietary nucleotides and preterm infant nutrition[J].Journal of Perinatology Official Journal of the California Perinatal Association，2006，26（7）：443-444.

戴智勇（1975-），男，碩士研究生，現(xiàn)任澳優(yōu)乳業(yè)（中國）有限公司執(zhí)行董事副總裁及總工程師，湖南澳優(yōu)食品與營養(yǎng)研究院院長，致力于新產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新工作。

2017-05-03）