新國標下嬰幼兒配方奶粉與中國母乳脂質組分的比較研究

景紅申，尉騰，張芷怡，黃鈺琪，鄧澤元，李靜

（南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，南昌 330047）

0 引 言

母乳是嬰幼兒最好的營養來源，具有調節腸胃功能、免疫功能和促進大腦發育等活性功能。由于多方面因素影響，純母乳喂養的比例不高，嬰幼兒配方奶粉是嬰幼兒營養攝入的重要來源[1]。目前，嬰幼兒配方奶粉模擬母乳中成分，以期達到與之接近的生物活性。脂質是母乳中重要組分，與乳糖、蛋白質共同組成母乳中三大營養素。脂質主要包括甘油三酯、磷脂、固醇類物質以及極少量的游離脂肪酸，其中甘油三酯占比為98%以上[2]。脂質分為脂肪和類脂兩類，脂肪即甘油三酯為哺乳動物主要的能量來源，類脂則主要構成細胞膜等組織，促進脂質的代謝循環。

甘油三酯是脂質的主要組成部分，由一分子甘油和三分子脂肪酸酯化生成。嬰幼兒配方奶粉通過混合不同來源的油脂，如植物油等，可實現與母乳在脂肪酸層面上一致[3]。但母乳的脂質吸收率仍高于嬰幼兒配方奶粉，原因是兩者甘油三酯的構型不同。母乳中棕櫚酸（C16∶0）通常酯化在甘油三酯的Sn-2，在嬰幼兒體內分解為棕櫚酸單甘酯，從而更易被消化吸收[4]。嬰幼兒配方奶粉中棕櫚酸在Sn-2 的酯化率低于母乳，因此通常在體內分解為單獨的棕櫚酸，會影響到嬰幼兒對脂質的利用[5]。

母乳中磷脂屬于極性脂質，分為甘油磷脂和鞘磷脂（sphingomyelin，SM），甘油磷脂主要為磷脂酰膽堿（phosphatidyl-choline，PC）、磷脂酰乙醇胺（phosphatidyl -ethanolamine，PE）、 磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）和磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS）。母乳乳脂肪球膜中磷脂占比為60%～65%，PC和SM 主要位于外部雙分子層膜的外層，PE 主要位于其內層，而連接內部甘油三酯的內部單層膜中磷脂主要為PI 和PS[6]。嬰幼兒配方奶粉中磷脂來源牛羊乳和乳脂肪球膜蛋白，添加磷脂的嬰幼兒配方奶粉有利于新生兒神經系統的發育和提高免疫力[7]。膽固醇對嬰幼兒的生長發育發揮著重要作用，尤其是對于神經系統發育。膽固醇為維生素D 和激素等活性物質前體，對維持體內系統穩態尤為重要[8]。

隨著嬰幼兒配方奶粉高質量發展，嬰幼兒配方奶粉新國標出臺。本研究從脂肪酸組成、甘油三酯構型、磷脂含量與組成、膽固醇含量的角度上，比較新國標不同階段嬰幼兒配方奶粉與母乳脂質的異同，旨在從脂質角度為嬰幼兒配方奶粉母乳化提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新國標不同階段嬰幼兒配方奶粉由乳品企業提供，分別為嬰兒配方奶粉（IF1，2 個品牌），較大嬰兒配方奶粉（IF2，2 個品牌）和幼兒配方奶粉（IF3，2 個品牌）。

母乳樣品由中南大學提供，為5 個江西興國，5個湖南瀏陽，5 個湖南懷化健康孕母的成熟乳樣混合而成。

脂肪酸GLC463 標樣，美國NuChek Prep 公司；膽固醇標準品，上海阿拉丁試劑有限公司；磷脂標準品，加拿大TRC 公司；正己烷、乙腈、異丙醇、甲醇，色譜純；德國默克股份有限公司。其他有機試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

AR1140 分析電子天平，上海精科天美科學儀器有限公司；HH-4 型數顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司；QL-861 型渦流振蕩器，海門市其林貝爾儀器制造有限公司；TDL-5-A 臺式離心機，上海安亭科學儀器廠；DSY-V1 型水浴氮吹儀，北京金科精華苑科技有限公司；HP1100 高效液相色譜儀、6890N 型氣相色譜儀、1290 超高效液相色譜串聯四級桿飛行時間質譜儀，美國安捷倫科技有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 母乳與嬰幼兒配方奶粉中粗脂的提取

奶粉的溶解參照李靜等[9]的方法，取1 g 奶粉，按奶粉∶水=1∶7 的比例在60 ℃水浴中溶解。粗脂的提取參照FOLCH J[10]法并加以調整，取溶解后的奶粉或母乳1 mL，加入10 mL 二氯甲烷∶甲醇（V二氯甲烷∶V甲醇=2∶1）混合溶液，1.5 mL 0.9%氯化鈉溶液，渦流1 min，4 000 r/min 離心10 min。取下層二氯甲烷有機相于玻璃管中，加入10 mL 二氯甲烷：甲醇溶液，渦流后離心。收集2 次的二氯甲烷有機相，氮氣吹干，用適量氯仿溶于棕色玻璃瓶，貯存于-20 ℃冰箱中備用。

1.3.2 總脂肪酸分析

甲酯化方法參照翁晨等[11]，將2 mL 的粗脂溶于1.5 mL 正己烷，依次加入40 μL 乙酸甲酯和100 μL甲醇鈉溶液，渦流1 min，置于37 ℃水浴鍋中反應20 min，取出放于-20 ℃冰箱中冰凍10 min，取出加入60 μL 草酸-乙酸乙酯溶液終止反應，離心取上清，氮氣吹干，用1 mL 色譜級正己烷復溶。氣相色譜儀分析脂肪酸組成與含量。含量以峰值面積的百分比表示。

1.3.3 甘油三酯組成分析

1.3.3.1 樣品制備

取適量的粗脂，用色譜級氯仿∶甲醇=2∶1 將其稀釋至5 mg/mL，過0.22 μm 有機相濾膜，待測。

1.3.3.2 色譜條件

色譜柱：Zorbax Eclipse Plus C18，2.1 × 50 mm 1.8 Micron；柱溫45 ℃；進樣量1 μL；流動相流速0.2 mL/min；流動相A 為含10 mmol/L 甲酸銨的乙腈-異丙醇（V乙腈∶V異丙醇=1∶9）溶液；流動相B 為含10 mmol/L 甲酸銨的乙腈-水（V乙腈∶V水=4∶6）溶液；洗脫梯度為0 min：70%A；1 min：70% A；31 min：87%A；33 min：70%A；37 min：70%A[12]。

1.3.3.3 質譜條件

Dual AJS ESI 離子源，正離子掃描模式；干燥氣溫度300 ℃；干燥氣流速8 L/min；霧化器壓力137 900 Pa；鞘氣溫度400 ℃；鞘氣流速11 L/min；毛細管電壓3 500 V；噴嘴電壓30 V；碰撞氣體為氮氣，一級碰撞電壓6 V，二級碰撞電壓20～40 V；相對分子質量掃描范圍（m/z）40～1 700。

1.3.4 磷脂分子組成測定

1.3.4.1 樣品制備

稱取40 mg 粗脂，加入600 μL 色譜級氯仿溶解，過0.22 μm 有機相濾膜，待測。

1.3.4.2 磷脂組分標準曲線的繪制

分別稱取50 mg PI、PE、PS、PC 和SM 5 種磷脂組分標品，用色譜級氯仿定容到50 mL 的容量瓶中，制備成1.0 g/L 儲備液。分別取0.2、0.6、1、2、4、6 mL 的儲備液置于10 mL 容量瓶，用色譜級氯仿定容，配制成0.02、0.06、0.1、0.2、0.4、0.6 g/L 磷脂標準溶液，過0.22 μm 有機相濾膜，液相色譜蒸發光檢測器分析。以單一磷脂組分濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制5種磷脂組分的標準曲線。

1.3.4.3 色譜條件

參照文獻[13]，色譜柱為NUCLEOSIL 50-5 250 mm×4.6 mm；流動相A 為乙腈-甲醇（V乙腈∶V甲醇=100∶3），流動相B 為3 g/L 甲酸銨水溶液；進樣量10 μL；流速1.0 mL/min；蒸發光檢測器：evap 90 ℃；neb 40 ℃；N2流速1 L/min；增益為1；洗脫梯度為0 min：99%A；19 min：70%A；22 min：70%A；25 min：99%A。

1.3.5 膽固醇含量的測定

1.3.5.1 樣品制備

參照文獻[14]的方法，取1 mL 溶解后的奶粉或母乳，稱量計重，加入2 mL 2 mol/L 氫氧化鉀乙醇溶液，在80 ℃中皂化20 min，每隔5 min 振蕩試管，迅速取出并用冰水冷卻至室溫，加入3 mL 正己烷，搖勻后靜置，取上層有機相，加入3 mL 正己烷，重復萃取2 次，收集上層有機相于試管中，加入25 mL 水，取上層有機相過無水硫酸鈉，氮氣吹干，600 μL 色譜級乙腈復溶，過0.22 μm 有機相濾膜，待測。

1.3.5.2 膽固醇標準曲線的繪制

精密稱取100 mg 膽固醇標準品于100 mL 的容量瓶中，色譜級乙腈定容得到1.0 g/L 的儲備液。精密量取0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3 mL 儲備液，置于10 mL的容量瓶中，用色譜級乙腈定容，配制成0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3 g/L 的標準溶液。

1.3.5.3 色譜條件

條件參照BAUER 等[15]，色譜柱采用安捷倫Eclipse plus C18（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動相為純甲醇，柱溫設置為35 ℃，流速為0.8 mL/min，進樣量為10 μL，檢測波長是205 nm。

1.3.6 相似度分析

相似度分析參考牛仙等[16]，計算嬰幼兒配方奶粉到標準值（母乳樣本）的馬氏距離，公式如下：

D2=（Ti-T）/M×（Ti-T）

式中：D 為馬氏距離；Ti為嬰幼兒配方奶粉的得分向量；T 為標準值；i 為樣本編號；M 為標準指標集因子分析中得分陣的協方差陣。

相似性評分基于馬氏距離，轉化為正相關的得分值S，公式如下：

S=100-D2

1.4 數據統計分析

本研究利用Mass dial 4.16 軟件對甘油三酯的構型進行定性分析，甘油三酯數據采用MetaboAnalyst 5.0 進行統計學分析，實驗數據采用GraphPad Prism 8.0.2 軟件繪圖，采用SPSS 26.0 軟件進行單因素方差分析，采用matlab 2020a 進行主成分分析和馬氏距離評分，數據結果以平均值±標準偏差表示。

2 結果與討論

2.1 新國標下不同階段嬰幼兒配方奶粉脂質的比較

通過GC 分析，IF 和母乳中檢測到36 種脂肪酸,如表1 所示，母乳中SFA 含量為34.594%，顯著高于IF（31.642%～32.322%）；母乳中MUFA 含量為38.952%，顯著低于IF（42.368%～43.981%）；母乳與IF 中PUFA含量相近，為24.346%～26.454%。各個階段的IF 中SFA、MUFA 和PUFA 的含量無顯著差異。

表1 嬰幼兒配方奶粉與母乳中脂肪酸的組成及相對含量

續表

如表2 所示，嬰幼兒配方奶粉與母乳中甘油三酯種類共檢出50 種。中鏈甘油三酯(MCT)可快速提供能量，同時還具有抗炎、抗菌活性等[17-18]。在不同階段的IF 中，MCT 相對含量為18.034%～22.209%，IF1 中含量最低，IF2 中含量最高（22.209%）；母乳中MCT 含量較低（1.108%）。中長鏈甘油三酯(MLCT)是母乳中含量最豐富的甘油三酯種類，具有促進脂類消化吸收，調節血脂等作用[19-21]。母乳中MLCT 含量高達46.142%，顯著高于IF（12.751%～13.824%）；其中母乳中長鏈甘油三酯（MLL）較豐富，如母乳中MLL 相對含量為37.268%，顯著高于IF（2.145%～2.275%），而母乳MML 相對含量為8.874%，遠低于其在IF 中的含量（10.606%～11.549%）。在不同階段的配方奶粉中，長鏈甘油三酯(LCT)的相對含量為64.669%～67.596%，其中IF3 含量最低，為64.669%，而母乳中LCT 含量（52.751%）低于IF。

表2 嬰幼兒配方奶粉與母乳中甘油三酯的組成及相對含量

如表3 所示，IF 與母乳中磷脂主要為5 種，分別為PI、PE、PS、PC、SM。IF 中PE（0.097～0.134 g/100 g脂肪）和PC（0.075～0.108 g/100 g 脂肪）含量較高，而母乳中SM 含量最高（0.072 g/100 g 脂肪）。研究表明，PC 具有調節脂質平衡、抑制肝炎等功能[22]，PE 具有降膽固醇作用[23]，而SM 是動物特有的磷脂具備抗炎以及促進腸道發育的作用[24]。母乳中膽固醇含量（9.185 mg/100 mL 乳）遠高于IF（1.653～3.161 mg/100 mL 乳），與KOLETZKO 等[25]研究結果一致。

表3 嬰幼兒配方奶粉與母乳中磷脂及膽固醇含量

通過對IF 與母乳中的脂質進行偏最小二乘法判別分析(PLS-DA)，如圖1 所示，PLS-DA 的第一主成分(PC1)的方差解釋率為60.2%，第二主成分(PC2)的方差解釋率為15.3%，其累計方差解釋率為75.5%，說明數據具有顯著變異性[26]。圖1 表明，不同階段IF 與母乳中的脂質可明顯的區分，說明母乳與配方奶粉中脂質存在顯著的差異，且不同階段IF 之間也存在差異。

圖1 嬰幼兒配方奶粉與母乳中脂質組成的PLS-DA

變量投影重要性(Variable Importance in Projection,VIP) 反映在模型中自變量在解釋因變量時作用的重要性，VIP 值＞1 時，表明該變量對模型影響較大[27]。為分析具有更明顯差異的變量，選擇VIP＞1.4 的甘油三酯，如圖2 所示，MLL、MCT、C20∶3n-6、C7c16∶1、Cy/La/M、Cy/Ca/La、La/La/P、Ca/La/M、P/E/O、O/O/Eo、P/P/P、O/Ln/Ln、La/M/O、E/O/L、La/La/M、O/O/O、C9c16 ∶1和PE。母乳中MLL、E/O/L、OOO 的相對含量高于IF，可能原因是母乳中富含中長鏈甘油三酯，可加快脂質的代謝速率，實現快速供能，提高嬰幼兒的機體免疫力[20]。IF 中MCT、Cy/La/M、Cy/Ca/La、La/La/P、Ca/La/M、P/E/O、O/O/Eo、P/P/P、O/Ln/Ln、La/M/O、La/La/M的相對含量高于母乳，其原因可能是IF 中鏈脂肪酸來源于椰子油等油脂，其脂肪酸與母乳脂肪酸相近[28]。

圖2 嬰幼兒配方奶粉與母乳中脂質組成的VIP

2.2 嬰幼兒配方奶粉與新國標脂質標準的比較

IF 主要根據母乳中的脂肪酸種類和含量進行優化配方。新國標不同階段IF 在脂肪酸層面進行標準化：IF1、IF2 和IF3 中亞油酸和α-亞麻酸的比值（LA/ALA）應介于1∶5 和1∶15 之間。IF1 和IF2 中月桂酸和肉蔻酸總量（SUM (C12：0+C14：0)）≤總脂肪酸的20%、反式脂肪酸（TRANS）≤總脂肪酸的3%、芥酸（C22：1）≤總脂肪酸的1%，IF1 和IF2 可添加成分包括二十二碳六烯酸（DHA），若添加了DHA 至少要添加等量的二十碳四烯酸（AA）,且二十碳五烯酸（EPA）應低于DHA 的量。IF3 中反式脂肪酸≤總脂肪酸的3%。如圖3 所示，IF1、IF2、IF3 中SUM(C12：0+C14：0)約5%，遠低于20%；TRANS 含量約0.3%，低于3%；C22：1 含量約為0.05%，遠低于1%；LA/ALA 約為1∶7；AA 的添加量高于DHA，且EPA 遠低于DHA。綜上，IF1、IF2 和IF3 均符合且優于新國標脂質標準。

圖3 嬰幼兒配方奶粉和母乳與國標GB10765-2021 中脂質指標的比較

2.3 新國標嬰幼兒配方奶粉與母乳的相似性評價

基于甘油三酯、磷脂組成、膽固醇為考察指標，建立嬰幼兒配方奶粉脂質評價模型。如圖4（a）所示，基于馬氏距離的評分最高的是IF1（81.34%），其次為IF2（80.949%），最低的為IF3（80.826%）。評分越高，說明該配方粉與母乳脂質越接近。結果表明，嬰幼兒配方奶粉與母乳脂質的相似度評分可達80%，其中嬰兒配方奶粉脂質更接近母乳。

圖4 嬰幼兒配方奶粉與母乳相似性評價

基于母乳中重要甘油三酯及脂肪酸（O/P/O、O/P/L、L/P/L、OA、PA、LA、ALA、ARA、EPA、DPA、DHA）為考察指標，評價嬰幼兒配方奶粉中脂質品質。如圖4（b）所示，基于馬氏距離的評分最高的是IF2（95.212%），其次為IF1（93.695%），最低的為IF3（93.363%）。0～6 月齡嬰兒主要以母乳為主，隨著嬰兒的成長，6～12 月齡嬰兒奶粉的攝入量有所增加，而12～36 月齡的幼兒開始攝入更多營養均衡的輔食，奶粉的攝入量也會受到影響。因此IF2 的脂質品質更高會更有益于嬰兒的生長發育。

3 結 論

分析比較了母乳、嬰兒配方奶粉、較大嬰兒配方奶粉和幼兒配方奶粉的脂質組成與含量，分析其是否符合新國標中脂質標準，剖析嬰幼兒配方奶粉與母乳的相似性以及影響因素。嬰幼兒配方奶粉中中鏈和長鏈甘油三酯含量高于母乳，而母乳中中長鏈甘油三酯含量遠高于嬰幼兒配方奶粉。嬰幼兒配方奶粉中磷脂含量高于母乳，嬰幼兒配方奶粉中PE 與PC 含量最高，而母乳中SM 含量最高。母乳中膽固醇的含量高于嬰幼兒配方奶粉，其中嬰兒配方奶粉膽固醇含量高于其他階段的配方奶粉。不同階段嬰幼兒配方奶粉脂質要求符合且優于新國家質量標準，且嬰幼兒配方奶粉在脂質方面與母乳的相似性評分可達80%，脂質品質的相似性評分高于90%。