婴儿配方乳粉蛋白质的人乳化研究进展

（石家庄君乐宝乳业有限公司，中国营养学会&君乐宝婴幼儿营养合作研发中心，石家庄050221）

婴儿配方乳粉蛋白质的人乳化研究进展

陈建行，邱泉若，刘建光，贾晓江，刘海荣，朱素芳，贾军燕，刘兵兵，周晓婷，朱宏

（石家庄君乐宝乳业有限公司，中国营养学会&君乐宝婴幼儿营养合作研发中心，石家庄050221）

从营养代谢和生物活性两方面，分析和比较了人乳和婴儿配方乳粉中蛋白质的主要差异，发现总蛋白质含量偏高、缺乏生物活性蛋白是当前婴儿配方乳粉存在的主要问题，并明确指出生物活性是新一代婴儿配方乳粉研发的主方向。此综述为婴儿配方乳粉的基础研究和产品开发提供参考。

人乳；婴儿配方乳粉；人乳蛋白；生物活性

0 引言

人乳是婴儿天然的理想食品，世界卫生组织（WHO）强烈建议，对0～6个月婴儿应采用纯人乳喂养[1]。人乳中乳清蛋白和酪蛋白含多种必需氨基酸，为婴儿的生长发育提供营养支持，此外，人乳中α-乳白蛋白、β-酪蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白等生物活性蛋白，在婴儿生长发育过程中发挥着重要的生物学作用[2，3]。多年来，婴儿配方乳粉的人乳化始终沿着模拟人乳成分的方向发展，然而，越来越多的研究结果表明，人乳化不是对人乳成分和组成的简单模拟，应模拟人乳的喂养效果，即模拟人乳的营养和生物活性。笔者从营养代谢和生物活性两方面，分析和综述了婴儿配方乳粉蛋白质的人乳化现状，旨在为今后的基础研究和产品开发提供参考。

1 总蛋白质量分数及比例的调整

人乳和牛乳在蛋白质质量分数及组成上存在巨大差异，见表1。成熟人乳中蛋白质质量分数为1.00%，而成熟牛乳中蛋白质质量分数为3.40%。人乳不含难以消化吸收的αs-酪蛋白和易致敏的β-乳球蛋白，人乳中乳清蛋白和酪蛋白比例为70∶30，牛乳中为20∶80，因此，人乳中以小分子乳清蛋白为主，更易于婴儿的消化和吸收。乳基婴儿配方乳粉通常以生牛乳或脱脂乳为主要原料，并通过添加脱盐乳清粉和浓缩乳清蛋白粉将乳清蛋白和酪蛋白比例调至60∶40以上，从而更接近人乳。然而，调配后的牛乳蛋白质在消化吸收率和生物利用率方面低于人乳[4]，为充分保证必须氨基酸（如色氨酸、酪氨酸和半胱氨酸）的充足供给，市售婴儿配方乳粉的蛋白质质量浓度（13～15 g/ L）要高于成熟人乳（9～11 g/L）[5]。婴儿过多地摄入蛋白质可能会增加其患慢性疾病的风险，临床研究发现配方粉喂养儿的血清非必需氨基酸、血尿素及血清胰岛素浓度均高于人乳喂养儿[6，7]。血清非必需氨基酸和血尿素浓度过高易导致婴儿的肝脏或肾组织产生“代谢应激”[6]。血清胰岛素浓度偏高可能直接与构成胰岛素的支链氨基酸（缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸）浓度偏高有关[7]，婴儿长期患有“高胰岛素血症”可能会增加患糖尿病、肥胖症及心血管疾病的风险[8-13]。

降低总蛋白质质量分数的同时，必须保证必需氨基酸的充足供给，色氨酸是婴儿配方乳粉的第一限制氨基酸，是合成神经递质5-羟色胺和褪黑素的前体，有助于促进婴儿的睡眠和大脑发育，并有利于婴儿情绪的调节和控制[14]。通常为达到上述目的，可采取以下两种方法：（1）添加单体氨基酸（如色氨酸、赖氨酸、半胱氨酸等），此方法虽能改善婴儿血清中必需氨基酸浓度，但单体氨基酸不经胃肠道内蛋白酶的消化分解，直接吸收进入血液并迅速到达肝脏和脑组织，吸收速度快于结合态的色氨酸[15]，添加单体氨基酸会对婴儿的代谢产生何种影响，目前尚未有研究证实；（2）强化添加α-乳白蛋白粉，α-乳白蛋白粉中α-乳白蛋白质量分数可高达70%以上，可使配方粉中α-乳白蛋白含量达到人乳水平，同时α-乳白蛋白富含色氨酸、赖氨酸和半胱氨酸，可保证婴儿血浆中必需氨基酸的浓度。喂养试验发现食用此类富含α-乳白蛋白（总蛋白含量低）配方粉的婴儿，在血浆中必需氨基酸水平、胃肠道耐受性和生长模式上更接近人乳喂养儿[16-17]。降低总蛋白含量虽有益于婴儿体内氨基酸和胰岛素的代谢，但仅靠此种方法仍难以达到人乳的喂养效果。人乳中含有多种生物活性蛋白，在婴儿的免疫激活、抗感染、肠道菌群调节、骨骼塑建等方面发挥着重要的生物学功能。如何使一款婴儿配方乳粉具备以上生物活性，是当前婴儿配方乳粉研究的热点。

表1 人乳和牛乳中蛋白质组成[18] %

2 生物活性蛋白

2.1 α-乳白蛋白

人乳和牛乳来源的α-乳白蛋白在氨基酸序列和组成上极其相似，且在翻译后修饰阶段不存在任何差异，因此，理论上二者具有极其相似的生物活性。起初，婴儿配方乳粉中添加α-乳白蛋白的目的在于提升色氨酸、赖氨酸及半胱氨酸含量[19]，然而，体外代谢研究结果发现α-乳白蛋白在胃肠道内分解产生的某些小分子多肽具有免疫激活、抑菌和促进铁锌吸收等作用。研究者推断认为生物活性肽大致形成于胃肠道的上部（胃或十二指肠），并在到达小肠末端（空肠、回肠）或结肠时发挥其生理作用，最终随粪便排出体外。

“甘氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸（Gly-Leu-Phe）”是α-乳白蛋白分解产生的一种三肽，它可激发小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬活性，并阻止肺炎克雷伯菌对小鼠的感染[20]，还可激发人体巨噬细胞的吞噬活性，并导致细菌死亡[21]。α-乳白蛋白分解产生的其它多肽还具有促进双歧杆菌增殖及抑制有害菌（大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、链球菌、白色念珠菌）生长的作用[22，23]。Brück等（2002）取正常婴儿的粪便接种于体外培养基（模拟婴儿肠道环境）发酵培养，发现添加富含α-乳白蛋白配方粉和添加人乳的培养基中肠道微生物菌群变化相类似[24]。Brück等（2003）将出生后的恒河猴随机分组喂养观察5个月，并在4.5个月时使用大肠杆菌O125口服侵染，结果发现人乳喂养组和富含α-乳白蛋白配方粉喂养组未出现腹泻病例，而普通配方粉喂养组出现急性腹泻病例[25]。

α-乳白蛋白是一种金属离子结合蛋白，其分子中的四个天冬氨酸可与1个钙离子发生结合，此外，α-乳白蛋白还可与铁、锌发生较弱离子结合，促进铁、锌吸收[26]。Kelleher等（2003）以刚出生的恒河猴为研究对象，研究发现与普通配方粉喂养相比，用富含α-乳白蛋白的配方粉喂养能促进锌的吸收[27]。Sandström等（2008）选取96名出生后6±2周的婴儿进行喂养试验，发现富含α-乳白蛋白配方粉喂养组的血清铁含量高于人乳喂养组，且铁结合蛋白能力低于普通配方粉喂养组[17]，说明配方粉中强化α-乳白蛋白有利于婴儿对铁的吸收。

目前有关α-乳白蛋白的临床研究主要集中在婴儿生长模式、胃肠耐受性及血浆中氨基酸浓度监测等方面，有关生物活性方面的临床研究不多，未来的临床研究可重点关注α-乳白蛋白对肠道菌群微生态的调节、激发机体免疫力及促进矿物质吸收等方面。

2.2 β-酪蛋白

人乳酪蛋白和牛乳酪蛋白在组成上存在明显差异，人乳中不含αs-酪蛋白，β-酪蛋白约占酪蛋白总量的85%，牛乳中以αs-酪蛋白为主，αs-酪蛋白占总酪蛋白的48%，而β-酪蛋白仅占38%，见表1。新生儿胃肠道消化功能发育不完善，消化能力较弱，αs-酪蛋白分子量大，且分子内存在由二硫键交联导致的共价聚合，较β-酪蛋白更难被婴儿胃肠道内蛋白酶分解[28]，此外，αs-酪蛋白分子中存在过敏决定簇（氨基酸69-78位处的十肽和一个高收缩磷酸化区域），是最具致敏性的酪蛋白[29]，易引发持续性牛奶蛋白过敏反应。最初，婴儿配方乳粉中强化β-酪蛋白的目的是调整酪蛋白组成使之更接近人乳，提高配方乳粉的可消化性和降低致敏风险。然而，后续研究发现β-酪蛋白在体内具有以下多种生物活性：（1）抗病毒功能，能抑制H型流感病毒在肠道上皮细胞粘附[30]；（2）水解产生多种生物活性肽，可抑制血管紧张素转换酶（ACE）活性[31]；（3）诱导巨噬细胞产生亚硝酸盐，从而间接产生抑菌效果[32]；（4）防止生物活性蛋白（如过氧化物酶和溶菌酶）的热变性和化学变性[33]；（5）水解产物可促进肠道对钙和锌的吸收[34]。

目前，商业化的β-酪蛋白粉已成功应用于婴儿配方乳粉，但市售富含β-酪蛋白婴儿配方粉的配方设计均以生牛乳或脱脂乳为主要原料，辅以添加少量β-酪蛋白粉，生牛乳或脱脂乳中因含有大量αs-酪蛋白，配方粉中αs-酪蛋白占比仍旧过高。因此，配方设计过程中可考虑不使用生牛乳和脱脂乳，改用100%的β-酪蛋白粉提供酪蛋白，从而大大降低配方粉中αs-酪蛋白占比和提升β-酪蛋白占比，使之更接近人乳。

2.3乳铁蛋白

乳铁蛋白是人乳蛋白的主要成分，约占人乳总蛋白的15%～20%。乳铁蛋白具有抗菌、抗病毒、抗炎、提高免疫力、促进铁离子吸收等多种生物活性[35]。乳铁蛋白对婴儿胃肠道蛋白酶的水解具有一定的抵抗特性，一小部分乳铁蛋白可被胃肠道消化液分解，大部分乳铁蛋白可不被消化分解，完整地通过消化道并随粪便排出体外[36]。完整的乳铁蛋白可与特定的受体相结合，覆盖在小肠黏膜上皮细胞表面，并通过内吞作用内化进入小肠黏膜上皮细胞[37]。进入细胞的乳铁蛋白会进入细胞核与特定的启动子发生结合，作用如同转录因子，上调细胞因子（如白细胞介素-1）和生长因子（如转化生长因子-β）的表达[38]，这应是乳铁蛋白具有免疫、促进细胞增殖和分化功能的作用机制。

完整的乳铁蛋白与铁具有高度的亲和性，与铁的结合能力是转铁蛋白的300倍，可以通过与铁发生结合而抑制致病菌的生长，许多研究表明只有缺铁型乳铁蛋白才具有抑菌功能，随铁饱和度的增加，抑菌活性下降。乳铁蛋白还具有杀菌作用，杀菌机理为乳铁蛋白结构中存在的大量阳离子，与革兰氏阴性菌主要成分脂多糖中带阴离子的脂质A发生相互作用，损坏细胞膜，导致细菌死亡[39]。此外，体内和体外试验已经证明乳铁蛋白分解产生的活性肽具有高度的抑菌特性[39]，但此类活性肽是否由正常的消化分解所产生，尚缺乏依据。

牛乳中乳铁蛋白质量浓度（约0.06 g/L左右）远低于人乳（1～3 g/L），牛乳中乳铁蛋白与人乳中乳铁蛋白具有77%的氨基酸序列同源性，对胃肠道内蛋白酶的水解也表现出一定的抵抗性，不完全被肠道消化和吸收，可与特定的受体相结合发挥重要的生物学作用。牛乳来源的乳铁蛋白已经成功商业化应用，目前部分高端婴儿配方乳粉中添加了牛乳来源的乳铁蛋白，但大多数临床试验结果未发现其具有促进铁离子吸收、抗感染和抑制肠道有害菌生长的真实作用。商业化的乳铁蛋白中可能含有大量的脂多糖，脂多糖带负电荷易与带正电荷的乳铁蛋白发生吸附，导致乳铁蛋白与特定受体的结合位点被遮掩，生物学功能丧失[40]。体外试验已证明当乳铁蛋白中去除脂多糖后，牛乳来源的乳铁蛋白可以像人乳来源的乳铁蛋白一样与Ca⁃co-2（人结肠腺癌细胞）细胞结合，发挥多种生物学作用（促进细胞增殖和分化、促进白细胞介素-1和转化生长因子-β的表达）[41]。影响乳铁蛋白生物学功能的另一个重要因素是加工过程中的热处理强度，热处理可破坏乳铁蛋白的结构，导致其丧失生物活性。降低脂多糖的污染和热处理强度，才可能保证乳铁蛋白的生物活性，目前已有部分临床试验证明了其生物活性。King等研究发现与食用普通配方粉（乳铁蛋白质量浓度102 mg/L）的婴儿相比，食用添加乳铁蛋白配方粉（乳铁蛋白质量浓度850 mg/L）的婴儿呼吸道疾病发病率显著降低，血细胞容积比容显著升高[42]。Manzoni等临床研究发现婴儿配方奶中强化乳铁蛋白（100 mg/d），可显著降低极低体重新生儿（体质量＜1.5 kg）迟发性败血症的发病率[43]。

2.4骨桥蛋白

骨桥蛋白最初发现于骨骼中，人乳中质量浓度也相对较高。骨桥蛋白是高度糖基化和磷酸化的酸性蛋白质，包含一段精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列[44]。骨桥蛋白在免疫激活、创伤修复、血管再生、骨骼重塑过程中具有重要的生理作用[45]。牛乳中也含有骨桥蛋白，但含量仅为人乳的十分之一左右。人乳和牛乳来源骨桥蛋白的一级结构具有63%的相似性，但由于糖基化和磷酸化程度及翻译后修饰的部位不同，二者的生物活性存在差异。在调控人小肠细胞基因表达方面，二者仅对部分基因的转录调控存在相似性，对大多数基因表达的影响存在差异。

目前牛乳来源的骨桥蛋白已实现了规模化生产和商业应用，添加骨桥蛋白的婴儿配方乳粉也逐渐成为研究者的热点。Donovan等将新生恒河猴随机分组喂养观察3个月，发现普通配方粉（骨桥蛋白质量浓度10 mg/L）和人乳（骨桥蛋白质量浓度约130 mg/L）喂养的恒河猴在转录组上存在差异，这些转录组与生长发育、半乳糖代谢、细胞骨架重塑和免疫应答等密切相关，食用添加骨桥蛋白的配方粉（骨桥蛋白质量浓度125 mg/L）可使这种差异降低至1/5以下[46]。

2.5乳脂肪球膜

乳清蛋白和酪蛋白是构成人乳蛋白质的主要组分，此外，人乳中含有—种含量极低的生物活性蛋白——乳脂肪球膜蛋白，是人乳脂肪球膜的重要组成成分。乳脂肪球膜主要包括两类成分，一类是具有抗菌特性的粘蛋白、乳凝集素和乳铁蛋白，另一类是促进脑髓鞘和脑功能发育的生物活性成分，如鞘磷脂、神经节苷脂、唾液酸和胆固醇[47-50]。乳脂肪球膜中蛋白质对多种致病菌和病毒具有抑制特性，富含乳脂肪球膜的乳清蛋白粉可有效防止细菌和病毒性腹泻的发生[51]。乳脂肪球膜中粘蛋白可降低耶尔森氏鼠疫杆菌对肠粘膜的吸附作用[52]，其中MUC1粘蛋白可抑制由霍乱弧菌或大肠杆菌引起的红血球凝聚[53]。体外试验证明乳脂肪球膜可有效抑制轮状病毒的繁殖，并可降低病毒性肠胃炎发生的可能性[54]。体外和体内试验结果表明乳脂肪球膜中神经节苷脂能有效抑制肠毒素的产生[55]，婴儿配方乳粉中添加神经节苷脂可有效降低婴儿粪便中大肠杆菌的数量和增加双歧杆菌的数量，婴儿肠道菌群的建立和平衡[56]。

牛乳和人乳来源的乳脂肪球膜在组成成分上具有一定的相似性，因此，在功能特性上也存在相似性。目前从酪乳中提取乳脂肪球膜的生产工艺已经成熟，乳脂肪球膜已经实现规模化生产。婴儿配方乳粉生产过程中，热处理、均质等环节导致生牛乳中乳脂肪球膜结构被破坏，生物活性丧失，因此，市售婴儿配方乳粉中尚需额外添加具有生物活性的乳脂肪球膜。Zavaleta等在秘鲁选取550位6～11个月的婴儿开展随机双盲对照试验，发现与辅食为脱脂乳粉的喂养组相比，辅食采用富含乳脂肪球膜乳清蛋白粉的喂养组腹泻（尤其是血性腹泻）发病率显著降低[57]。Bille⁃aud等选取119位出生后低于14天的健康足月儿随机分组喂养至4个月，发现富含乳脂肪球膜的配方粉与普通配方粉在安全性和耐受性方面不存在显著差异[58]。Timby等在瑞典选取160名月龄＜2个月的婴儿，随机双盲对照喂养至6个月，发现采用富含乳脂肪球膜配方粉的喂养组在神经和认知发育方面显著优于普通配方粉喂养组，且与人乳喂养组不存在显著差异[59]。Timby等于瑞典选取240名月龄＜2个月的健康足月儿，随机双盲对照喂养至6个月，发现采用富含乳脂肪球膜配方粉喂养组血清胆固醇浓度高于普通配方粉喂养组，与人乳喂养组一致[60]。此外，该项试验还发现富含乳脂肪球膜的配方粉能降低婴儿急性中耳炎的发病率，减少配方粉喂养儿退烧药的使用，并对由肺炎球菌疫苗引起的体液免疫具有免疫调节效果[61]。

2.6免疫球蛋白

免疫球蛋白是一类能够和抗原发生特异性结合的抗体，具有提升婴儿抗感染能力和增强免疫力的作用。根据重链稳定区氨基酸序列的不同，免疫球蛋白可分为IgG，IgA，IgM，IgD和IgE五类，牛乳中以IgG为主，而人乳中以分泌性免疫球蛋白A（secretory immunoglobulin A，SIgA）为主，约占免疫球蛋白总量的90%以上（见表2）。SIgA由两个IgA单体、一条J链和分泌片段Sc连接构成，此特殊结构可使SIgA免受胃酸和消化酶分解，完整的SIgA可与肠道内病原微生物发生特异性结合，并随婴儿的粪便一起排出体外，阻止病原微生物与肠道上皮细胞发生吸附，防止婴儿肠道被细菌毒素和毒素因子所感染。在人乳喂养婴儿的粪便中已发现抗体有：志贺氏菌抗体、克雷伯氏菌抗体、沙门氏菌抗体、风疹抗体、大肠埃希氏杆菌抗体、霍乱弧菌抗体及轮状病毒的抗体等。SI⁃gA抗体也能防止食物抗原对胃肠道在吸收食物以后发生的系统过敏性作用。SIgA抗体可以与人乳中的其他抗菌因子如乳铁蛋白及溶菌酶协同作用，此外，SIgA也具有增加新生儿唾液中乳过氧化酶活性的功能[62]。

表2 人乳及牛初乳中免疫球蛋白的种类和质量浓度[62]g/L

免疫球蛋白对热十分敏感，婴儿配方乳粉生产的杀菌温度约85～120℃，生牛乳中固有的免疫球蛋白大部分已失去生物活性。Bridgman等临床研究发现人乳喂养儿粪便中IgA质量分数显著高于配方粉喂养儿（23.11 vs 9.34 μg/g蛋白质），且婴儿粪便中IgA质量分数与人乳喂养的程度呈正相关，这也说明普通婴儿配方粉中缺乏具有生物活性的免疫球蛋白[63]。目前，受法规监管的制约，市售婴儿配方食品中均未特别添加免疫球蛋白，相关的研究报道也多见于专利文献。Lanier Inds Inc.公司以液态乳清为原料分离得到一种免疫球蛋白质量分数≥7%的免疫活性添加剂，添加到配方食品中可改善幼儿对疾病的抵御能力。美国Century Labs Inc.公司于1991年生产了一款免疫球蛋白质量分数0.01%～3%的婴儿配方食品[64]。陆苏丹往普通配方粉中干混添加由人初乳中冷冻干燥提取的SIgA（添加量500 μg/100 g乳粉），婴儿喂养实验结果表明此免疫配方粉在免疫力提升、体质增强和疾病预防等方面有较好效果[65]。郭本恒等在蒸发浓缩后所得浓奶中添加免疫球蛋白、核苷酸和β-胡萝卜素，经喷雾干燥和卵磷脂喷涂后得到一种免疫配方乳粉，该配方乳粉可使免疫功能低下的小鼠免疫功能恢复至正常水平[66]。

婴儿配方乳粉中添加牛乳来源的免疫球蛋白，虽有助于提升婴儿的抗感染能力和增强婴儿的免疫力，但仍难以岂及人乳免疫球蛋白的免疫效果。原因在于：（1）人乳中SIgA质量分数最高，牛乳中免疫球蛋白以IgG为主，不含SIgA，IgG易被婴儿胃肠道内消化酶分解破坏，其免疫活性远不如SIgA；（2）分离提取过程中，热处理、凝乳酶或饱和盐溶液等因素会导致部分免疫活性受损。重组人SIgA是获取SIgA的潜在新途径，但仍需开展大量有关结构特性、功能特性及安全性方面的研究。

2.7溶菌酶

溶菌酶别名N-乙酰胞壁酸水解酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，相对分子量14 600，是一种含有130个氨基酸残基的碱性糖蛋白，主要分布于哺乳动物的乳汁、体液、家禽的蛋清以及部分植物或微生物体内。溶菌酶能切断革兰氏阳性菌细胞壁中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖胺之间的β-1，4糖苷键，使细胞壁不溶性多糖分解成可溶性糖肽，导致内容物溢出，细菌裂解死亡[67]。溶菌酶能直接水解革兰氏阳性菌，在SIgA、补体的参与下也能水解革兰氏阴性菌。溶菌酶在人乳中的含量约是牛乳中含量的1 000倍，是婴儿生长发育必需的抗菌蛋白。它不仅可抑制和杀灭肠道内腐败菌，与人乳中的乳铁蛋白具有协同的杀菌功效，还可直接或间接性地促进婴儿肠道内双歧杆菌的增殖，有可促进人工喂养婴儿肠道菌群的正常化。溶菌酶对早产婴儿具有预防体重减轻、预防消化器官疾病、增加体重的重要功效，此外，还可促进乳中酪蛋白形成微细凝乳，有利于婴儿的消化吸收，所以溶菌酶是婴儿配方乳粉中极其重要的一种添加剂[68]。

蛋清中溶菌酶含量丰富，婴儿配方乳粉中添加的溶菌酶大部分为蛋清溶菌酶。然而，蛋清溶菌酶是人体的一种异源蛋白，在人体内具有一定的免疫原性，可能会引起过敏或其它副作用。人溶菌酶则不然，它是人体内产生的一种蛋白质，临床应用中比蛋清溶菌酶更安全，且没有刺激和副作用，与人体具有天然相容性[67]。此外，人溶菌酶的溶菌活性比蛋清溶菌酶高出3倍，且热稳定性也高于蛋清溶菌酶。基因重组技术的发展为获取人溶菌酶提供了新途径，Maga等获得了稳定遗传的人溶菌酶转基因山羊，羊乳中重组人溶菌酶的表达量为270 μg/mL，相当于人乳溶菌酶含量的68%[69]。国内李宁团队已经获得了世界首例人溶菌酶转基因猪和奶牛，其中F1代转基因猪重组人溶菌酶的表达量为116.34 μg/mL[70]。以上研究为重组人溶菌酶在婴儿配方乳粉中的应用奠定了基础，但仍需在理化特性、生物特性及安全性方面开展大量研究。

2.8淀粉酶

人乳中含有大量的α-淀粉酶，其中98%为唾液淀粉酶，初乳中淀粉酶活性较高，为（9772.37±1.70）IU/L，随着泌乳期的延长，淀粉酶活性逐渐下降，3个月后各阶段成熟乳中淀粉酶活性基本平稳。新生儿尤其是早产儿，出生后第一年自身合成唾液淀粉酶和胰淀粉酶的功能尚未发育完善，体内淀粉酶活性极低，对碳水化合物的消化主要依赖于人乳中丰富的淀粉酶。该酶在酸性环境中可抵御胃蛋白酶的消化分解，并保持生物活性。尽管人乳中没有淀粉酶的底物，但其存在可以部分补偿婴儿体内唾液和胰腺内淀粉酶的活性，当婴儿喂食与人乳相近的食物时，淀粉酶可以辅助消化复杂的碳水化合物[71]。淀粉酶是否对混合喂养婴儿体内碳水化合物的利用发挥重要作用仍需进一步研究，在婴儿配方乳粉尤其是早产儿适用的特殊医学用途配方食品中应用，也仍需大量临床喂养试验验证。

2.9胆盐刺激性脂酶

胆盐刺激性脂酶（bile salt-stimulated lipase，BSSL），别名羧基酯脂酶或胆固醇酯酶，是一种脂肪分解酶，主要在胰腺腺泡细胞中合成，随胰液分泌，当到达十二指肠时，被胆盐激活，参与膳食脂肪的水解。BSSL具有广泛的底物特性，可以水解一酰基甘油、二酰基甘油、三酰基甘油、胆固醇酯、磷脂、脂溶性维生素及神经酰胺类等。人乳中BSSL含量高达100～300 μg/mL，约占人乳总蛋白的1%左右[72]。新生儿特别是早产儿的脂肪酶活性和脂肪利用率低，BSSL可协助婴儿体内脂肪的消化。将加热后的人乳喂养早产儿发现，早产儿的脂肪吸收率和生长速度降低，给予低体重出生儿未加热的人乳或添加BSSL成分的配方奶，脂肪吸收率增加40%，同时体重增加，粪便中脂肪排泄物减少50%[73]。此外，进一步研究发现BSSL还对动脉粥样硬化、炎症反应及抑菌作用有重要影响[72]。目前人BSSL重组体已通过毕赤酵母发酵成功在牛乳中表达，但人BSSL重组在婴儿配方乳粉中的应用仍需大量的临床试验证明。

2.10其他生物活性蛋白

除上述生物活性蛋白质外，已知人乳中具有生物活性的蛋白质还包括κ-酪蛋白、叶酸结合蛋白、结合咕琳、α1-抗胰蛋白酶、抗胰凝乳蛋白酶、乳过氧化物酶、细胞因子、集落刺激因子、趋化因子，具体的生物功能如表3所示。这些生物活性蛋白由于含量较低或存在形式特殊等原因，分离提取十分困难，未来随着重组蛋白质技术的发展和逐步成熟，可能会成功应用于婴儿配方乳粉。

表3 人乳中其他生物活性蛋白的生物功能

3 结束语

婴儿配方乳粉中蛋白质的人乳化绝不是对人乳蛋白质成分和含量的简单模拟，研究人员应注重比较两者在代谢吸收、生物利用率和生物活性方面的差异。总蛋白含量偏高和缺乏生物活性蛋白是目前婴儿配方乳粉蛋白质人乳化进程中亟需解决的两个重大问题，其中，降低总蛋白含量可通过进一步提升α-乳白蛋白粉添加量来实现。然而，生物活性蛋白的强化添加却面临来自以下几方面的困难：（1）生物活性蛋白含量极低，分离提取难度很大，且分离提取过程中生物活性部分受损，甚至提取过程中会引入其它物质（如乳铁蛋白中的脂多糖）干扰其生物活性。（2）生物活性蛋白来源不同（如人溶菌酶和蛋清溶菌酶），其结构和生物活性也会存在巨大差异，需开展大量动物和人体试验对安全性和功能进行评价，并最终获得法规的许可；（3）应用基因重组技术获取微量活性蛋白质的潜在新途径，但重组蛋白对人体的安全性一直饱受争议，仍需大量的动物试验数据作支撑。（4）生物活性蛋白的含量会随泌乳期的延长呈现动态变化，理论上，其在婴儿配方乳粉中的最适添加量也应呈现动态变化，这就需要婴儿配方乳粉的划段进一步细分来实现。

生物活性是新一代婴儿配方乳粉的发展方向，伴随检测技术的提高及蛋白质组学和代谢组学在人乳研究中的应用，人乳中越来越多生物活性蛋白将被发现，其结构和生物活性机理也将被逐步研究和阐释。相信未来会有更多的生物活性蛋白应用于婴儿配方乳粉，婴儿配方乳粉也将无限接近人乳。

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Research progress on humanization of infant formula proteins

CHEN Jian-hang，QIU Quan-ruo，LIU Jian-guang，JIA Xiao-jiang，LIU Hai-rong，ZHU Su-fang，JIA Jun-yan，LIU Bing-bing，ZHOU Xiao-ting，ZHU Hong
（Chinese Nutrition Society and Junlebao Cooperation Center For infant and Young Child Nutrition Research and De⁃velopment，Shijiazhuang Junlebao Dairy Co.，Ltd，Shijiazhuang 050221，China）

This paper reviewed the main difference between human milk and infant formula，from nutritional metabolism and biological as⁃pects，found that the higher total protein content and lack of biological active protein is the two main existed problems and clearly pointed out that biological proteins must be added to the next generation of infant formula.This review provide reference for infant formula basic re⁃search and product development.

human milk；infant formula；human milk protein；biological activiy

TS252.51

B

1001-2230（2016）09-0031-07

2016-01-26

陈建行（1986-），硕士研究生，从事乳制品的研究与开发。

朱宏