配方奶粉中添加2'-巖藻糖基乳糖對小鼠消化吸收功能影響

潘麗娜，李澤，郁歡歡，毛筱，韓知妍，王建武

(1.澳優乳業（中國）有限公司澳優食品與營養研究院，長沙410005；2.中南大學湘雅公共衛生學院，長沙 410005)

0 引 言

低聚糖,是人成熟乳汁中除乳糖和脂類外質量濃度最高的固體物質。而在其它哺乳動物的乳汁中,這些低聚糖的質量濃度較低[1]。人初乳中HMOs質量濃度為22～23g/L[2]，比牛乳約高20倍[3]。被認為是人類母乳和嬰兒配方食品之間最大的組成差異[4]，具有益生元和膳食纖維的功效。2’-巖藻糖基乳糖（2’-fucosyllactose,2’-FL）是人乳中最常見的巖藻糖基乳糖[5]，在母乳中的質量濃度接近于2g/L[6-8]，占總 HMOs的30%[9-10]，同樣具有益生元的特性[11]。近年來，2’-FL擁有了GRAS[12]并通過了歐盟適用于配方奶粉的安全性評價[13]。國內還沒有關于其對消化吸收產生影響的相關研究。因此，本研究旨在以BALB/C小鼠為動物模型，研究飼糧中添加2’-FL對動物生產性能、血液生化指標、養分利用程度的影響，為如何改善嬰幼兒奶粉配方提供可靠的理論參考。

1 實驗

1.1 材料設備

低聚糖成分為2’-巖藻糖基乳糖（2’-FL），白色粉末狀。配方奶粉。

氨基酸標準品（分析純），乙腈（色譜純）、磷酸二氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、硼酸、鹽酸（分析純）。

K9840型自動凱氏定氮儀，CS-T300型全自動生化分析儀，A200i型半自動纖維分析儀（ANKOM），H1650R型臺式高速冷凍離心機，MB-530型多功能酶標分析儀，LC-20A型液相色譜儀。

1.2 試驗動物與試驗條件

BALB/C小鼠6～8周齡，共60只，初始體質量（22.66±1.08）g，試驗動物飼養于中南大學SPF級動物實驗室，溫度21～23℃，相對濕度50%～60%，12h光照/12h黑暗。

1.3 方法

1.3.1 動物的分組及處理

6～8周齡的60只BALB/C小鼠隨機分為3個處理組，即生理鹽水組（空白對照組）、質量分數為1g/kg的2’-FL低劑組和質量分數為2g/kg的2’-FL高劑組。每個處理20只，每籠飼喂5只，即每個處理組有4個重復。實驗期間，各組小鼠給足奶液（按照奶粉與溫水6∶1調制），每12h更換1次，保證奶液的新鮮程度，每次更換奶液時，量取剩余奶量并記錄。為了保證小鼠的營養供應，給予奶液的同時，給予飼料，奶飼比例為7∶3。2’-FL用UP水配制，當日現配現用，每日清晨灌胃。

1.3.2 樣品采集

從實驗期第8天起，每天上、下午各采集2次，收集每籠BALB/C小鼠的新鮮糞便，清理糞便中毛等雜物，混合均勻，加入0.5mL10%硫酸拌勻，置于-20℃冰箱保存。連續收集糞樣20d，將飼料樣和糞樣置于65℃烘箱中烘干，粉碎，過40目篩，裝入自封袋中，待測。

實驗第28d小鼠空腹過夜，次日早上稱重，摘眼球采血。用EDTA抗凝管采集的血樣于試管架上靜止30min后，以轉速為3000r/min離心15min，取血漿，-20℃保存，用于測定血漿中的游離氨基酸；含有草酸鉀/氟化鈉的采血管采集的血液樣本，-20℃保存，用于測定血液葡萄糖（GLU）；用普通血清管采集的血樣于試管架上靜止30min后，以轉速為3000r/min離心15min，取血清，-20℃保存，測定其他血清生化指標。

1.4 樣品的檢測

1.4.1 生長性能的測定

記錄幼齡小鼠每日采食量、初始重和第28天末重，計算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）及料肉比（F/G）。

1.4.2 血清生化指標

血漿中的游離氨基酸采用全自動氨基酸分析儀測定；胰島素（Ins）和胰島素樣生長因子1（IGF-1）采用MB-530多功能酶標分析儀測定；血清中尿素氮（BUN）采用日立7020全自動生化分析儀測定。

1.4.3 營養物質消化率的測定

小鼠預飼3d，生長實驗期為28d，從生長實驗期第8d開始，連續20d收集全糞，-20℃保存。飼料與糞樣中水分質量分數參照GB/T6435-2006的方法測定；能量值參照ISO9831-1998的方法測定；粗脂肪質量分數參照GB/T6435-2006的方法測定；粗蛋白質量分數參照GB/T6432-1994的方法測定；粗纖維質量分數參照GB/T6434-1994的方法測定；粗灰分質量分數參照GB/T6438-2007的方法測定；AIA質量分數參照GB/T23743-2009的方法測定；Ca質量分數參照GB/T6436-2002中的高錳酸鉀法測定；Pi質量分數參照GB/T6437-2002中磷釩鉬酸比色法測定。

使用酸不溶灰分（AIA）作為指示劑，計算養分表觀消化率。計算公式為

式中：M1為飼糧中指示劑質量分數；M2為糞中指示劑質量分數；N1為飼糧中養分質量分數；N2為糞中養分質量分數。

1.5 統計方法

計量資料以均數±標準差表示，采用SPSS18.00軟件包進行數據處理。若數據呈現正態分布，且各組間方差齊，則采用單因素方差分析（one-wayANOVA）處理，結果用平均數±標準差表示，并用LSD法進行多重比較。以P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果與討論

2.1 添加2’-FL的配方奶粉對小鼠的生產性能的影響

經單因素方差分析，對照組與2’-巖藻糖基乳糖組在平均日增重、平均日采食量和料肉比方面差異不顯著（P＞0.05），如表1所示。有研究顯示[14-15]2’-FL組和對照組的體質量相似，這與本文得出的2’-FL對小鼠生長性能的影響無統計學意義的研究結果一致。可能原因為配方奶粉不是小鼠的最佳飼料而產生的結果。

2.2 添加2’-FL的配方奶粉對小鼠血清生化指標影響

動物機體的健康狀況及營養代謝直接影響著血液的生化參數，因此這些生化指標反映了機體的生理機能情況[16]。氨基酸是構成機體免疫系統的基本物質，氨基酸及其代謝產物在調節機體免疫代謝的相關過程中有著不可替代的作用。同時氨基酸的質量濃度也反映著蛋白質的利用情況。對血漿游離氨基酸水平的測定結果，進行單因素方差分析。結果顯示，對照組與2’-巖藻糖基乳糖組相比，血漿中游離氨基酸，天冬氨酸（Asp）、谷氨酸(Glu)、絲氨酸(Ser)、組氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、蘇氨酸(Thr))、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、纈氨酸(Val)、異亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、亮氨酸(Leu)、賴氨酸(Lys)差異均無統計學意義（P＞0.05）。本次血漿游離氨基酸結果沒有統計學意義，可能是因為只有當供給量超過需要量時，血漿中的氨基酸濃度才會上升。

質量分數為1g/kg的2’-FL低劑組和質量分數為2g/kg的2’-FL高劑組的小鼠血中胰島素質量濃度與對照組相比，升高了 23.9%（P＞0.05）及 48.7%（P＜0.05）。類胰島素因子水平也分別提高了56.9%和6.6%，但差異不顯著（P＞0.05）。質量分數為1g/kg的2’-FL低劑組，尿素氮水平雖有下降趨勢，下降了17.59%，但差異不顯著（P＞0.05），結果如表2所示。血漿尿素氮是反映飼糧蛋白質利用效率的有效指標[17]。本研究中，尿素氮結果和與表3中蛋白質的表觀消化率結果一致，表明配方奶粉中添加2’-FL，對蛋白的消化吸收能力無影響。高劑量組與對照組相比，血中胰島素質量濃度增加，血糖濃度有下降趨勢，但沒有統計學意義。可能因為2’-FL具有難消化的特性，不能被胃和小腸消化吸收，對血糖的影響較小。

表1 添加2'-FL的配方奶粉對小鼠的生產性能的影響

2.3 營養物質消化率

養分表觀消化率的測定可以比較直觀的反映飼糧的可消化性及動物的消化能力[18-19]。營養物質主要被小腸絨毛吸收，低聚糖可以改善腸道黏膜形態，提高十二指腸、空腸的絨毛高度，增加了小腸的吸收面積，促進營養物質的消化吸收[20]。2’-FL可被雙歧桿菌利用，提高腸道內雙歧桿菌的豐度，雙歧桿菌可促進腸道分泌消化酶，維持腸道內的酸性環境[21]，從而提高養分物質的利用率。由表3可以看出，與對照組相比，2’-FL組各養分的表觀消化率均高于對照組。其中質量分數為1 g/kg的2’-FL低劑組、質量分數為2 g/kg的2’-FL高劑組粗脂肪表觀消化率分別提高10.0%（P＜0.05）、4.47%（P＞0.05）。總能的表觀消化率分別提高了22.4%（P＜0.05）、10.5%（P＞0.05）。

低聚糖具有膳食纖維結合金屬離子的作用，不能被胃和小腸吸收，到達大腸后被微生物發酵分解后，同時釋放了出了鈣、鎂等礦物質。低聚果糖產生的短鏈脂肪酸會降低了腸道pH值，增加鈣、鎂等礦物質溶解度，使其以離子形式存在。短鏈脂肪酸還能刺激黏膜細胞生長，提高腸黏膜對礦物質的吸收能力[22]。由表3可以看出，質量分數為1 g/kg的2’-FL低劑組、質量分數為2 g/kg的2’-FL高劑組鈣的表觀消化率與對照組相比分別提高了18.3%（P＜0.05）、9.9%（P＞0.05）。磷的表觀消化率中，質量分數為1 g/kg的2’-FL低劑組、質量分數為2 g/kg的2’-FL高劑組較對照組分別提高了19.0%（P＜0.05）、7.4%（P＞0.05）。

3 結論

小鼠飼糧中添加2’-FL可以增加血中胰島素的含量，提高營養物質粗脂肪、總能、鈣和磷的消化利用率，但對小鼠的生長性能無影響。對于嬰幼兒，配方乳粉中添加2’-FL是否會能提高嬰幼兒對營養物質的表觀消化率有待進一步驗證。

表2 添加2'-FL的配方奶粉對小鼠血清生化指標的影響

表3 添加2'-FL的配方奶粉對小鼠養分表觀消化率%的影響