母乳脂肪酸、pH值和酸度在-80℃保存过程中的稳定性研究
2017-02-20
(内蒙古伊利实业集团股份有限公司,呼和浩特 010110)
母乳脂肪酸、pH值和酸度在-80℃保存过程中的稳定性研究
方芳,李婷,司徒文佑,云战友
(内蒙古伊利实业集团股份有限公司,呼和浩特 010110)
通过对母乳脂肪酸、pH值和酸度在超低温冷冻条件下的稳定性研究,最终制定伊利母乳研究实物库的母乳质量标准,以确保伊利母乳研究实物库中的母乳样本在-80℃保存过程中营养成分的损失率最小。试验结果表明,母乳在-80℃冷冻保存12个月的过程中,脂肪酸质量分数、pH值和酸度没有发生显著性变化。因此,从现有检测指标来看,母乳库的质量标准应根据分析研究的母乳成分而定,若分析比较稳定的营养成分如脂肪酸可以使用保存12个月的母乳。
母乳;脂肪酸;稳定性
0 引言
2010年伊利集团建立了母乳研究实物库,并制定了母乳实物库管理规程,但母乳实物库管理规程的建立主要是参考中英文文献[1-3],而文献中的母乳库是为了给没有母乳喂养的婴儿提供母乳的资源库[4-5],与我们建立的母乳实物库进行母乳成分研究的目的不同。因此,文献中母乳库管理规程在我们实际应用时应通过大量的试验加以修改,以保证母乳各营养成分在保存和试验研究过程中,其含量不发生变化,确保母乳研究的准确性,最终达到伊利母乳研究实物库的正常运行,保证在母乳研究时随用随取。因此,本文通过对母乳在-80℃保存过程中脂肪酸含量、pH值和酸度分析,了解母乳在超低温冷冻过程中脂肪酸、pH值和酸度的变化特点,针对不同的母乳营养成分,选择不同保存时间的母乳进行研究,为制定伊利母乳研究实物库的母乳质量标准奠定基础。
1 实验
1.1 材料与试剂
母乳成熟乳(产后30~60 d)450 mL,脂肪酸甘油三酯标准品,无水碳酸钠,甲苯(色谱纯),乙酰氯,乙酰氯甲醇溶液,碳酸钠溶液等试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
电子天平梅特勒-托利多仪器,恒温热水浴槽,D 3024R台式高速冷冻型微量离心机,气相色谱仪(Agilent7890A),pH计。
1.3 方法
1.3.1 母乳样本的采集及处理
本研究选取呼市地区足月分娩的健康产妇10人,进行母乳成熟乳(产后30~60 d)的采集,每个产妇的母乳采集量为45 mL,冷藏运送至实验室,混合均匀后,分装成15份30 mL的母乳样本。以下每个检测指标每次使用的样本量均为30 mL。所有样本在采集或室温冻融后2 h内检测,检测前将样本混匀。
1.3.2 母乳脂肪酸质量分数测定
母乳脂肪酸的检测方法参考DaxiRen等[6-7]的高效液相色谱法进行检测。分析母乳和牛乳在新鲜和-80℃保存6个月、9个月和12个月时各种脂肪酸的变化,主要对比AA,DHA,亚油酸,亚麻酸,饱和脂肪酸,单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸在不同保存时间的含量变化。
1.3.3 母乳酸度及pH值的测定
母乳酸度和pH值的测定方法参考中华人民共和国国家标准GB 5413.34—2010方法[8]进行检测。分析母乳在新鲜及-80℃保存3个月,6个月,9个月,12个月的酸度及pH值的变化情况。以确定母乳发生变质的保存期限。
2 结果与分析
2.1 母乳脂肪酸在-80℃保存过程中质量分数的变化
母乳中含有多种脂肪酸,如各种饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,他们对婴儿特别是早产儿的视网膜以及大脑的发育是非常重要的[9-11],因此母乳保存过程中要保证母乳脂肪酸的质量分数不发生变化。另外,母乳脂肪酸质量分数及脂肪酶活性的变化可以作为母乳脂肪是否发生本质变化的判定标准。母乳中存在两种脂肪酶,一种是胆汁依赖性脂肪酶(BSDL),另一种是脂蛋白脂肪酶(SSL)[12-13]。BSDL能够提高脂肪的消化和吸收作用,对脂类维生素(如VA)的消化起到重要作用[14]。脂蛋白脂肪酶能够吸收脂肪酸进入乳腺,组成母乳脂肪,但对婴儿的营养没有作用[15,16]。
Enrico Bertino等[17]利用母乳4℃,96 h保存试验,验证了在保存期间母乳脂肪酸质量分数没有变化,中链饱和脂肪酸和长链多不饱和脂肪酸质量分数及饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例保持不变,同时检测了脂肪酶的活性,发现BSDL活性没有改变。该数据表明母乳在4℃冷藏96 h没有发生脂肪的酶解。R am等[18]从营养学的角度分析,母乳4℃保存48 h,-20℃保存1个月,各种脂肪酸的质量分数及其所占比例与新鲜母乳相比,没有改变。
由表1可以看出,母乳在-80℃保存12个月的过程中,饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的质量分数没有显著性差异。同时母乳中的各种不饱和脂肪酸质量分数(包括DHA、ARA、亚油酸、亚麻酸)在-80℃保存12个月的过程中均没有显著性变化,饱和脂肪酸中只有C 12∶0,C 13∶0和C 10∶0在-80℃保存12个月过程中有显著性差异,其他饱和脂肪酸均未发生变化。母乳中的C12∶0在保存12个月时,其含量显著低于新鲜母乳及保存6个月和9个月的母乳含量;母乳中的C 13∶0和C 10∶0在保存12个月时,其质量分数显著高于新鲜母乳及保存6个月和9个月的母乳含量。随着保存时间的延长,母乳中一些脂肪酸质量分数增加,可能由于母乳中存在脂肪酶,脂肪酶在超低温冷冻保存过程中仍然有活性,因此脂肪会在脂肪酶的作用下将其分解为脂肪酸,导致脂肪酸含量的增加。
表1 母乳脂肪酸在-80℃保存过程中质量分数的变化
Beverly等也验证了这一观点,Beverly[19]分别用快速冷冻(-25℃液氮或干冰)和慢速冷冻(家庭冰柜)对母乳进行1周,1个月和3个月的保存,结果证明,母乳无论在冷藏还是冷冻过程中均存在脂解作用,脂肪酶的活性在保存过程中有所增加[20]。
本研究结果与其他文献报道的结果较一致,M. R o meu-N adal等[21]研究表明,母乳在-80℃保存12个月,DHA、ARA、亚油酸、亚麻酸、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、n-3和n-6多不饱和脂肪酸的质量分数与新鲜母乳中的质量分数没有显著差异。
2.2 母乳酸度、pH值在-80℃保存过程中的变化
表2 母乳酸度和pH值在-80℃保存过程中的变化
图1 母乳酸度和pH值在-80℃保存过程中的变化
由表2可以看出,母乳在-80℃,12个月的保存过程中酸度和pH值没有发生显著性变化。但是总体上,随着母乳保存时间的延长,母乳酸度有所增加,而pH值没有增加或减少的变化趋势。文献中没有查到利用母乳酸度进行超低温冷冻保存的稳定性研究实验。查到的文献中,我国谢恩萍等[22]在上海儿童医学中心采集30例新鲜母乳,分别在0h(室温)、48 h(4℃)、72 h(4℃)、30 d(-20℃)、90 d(-70℃)进行了pH值跟踪监测,发现新鲜母乳与-70℃保存90 d的母乳相比,pH值变化具有显著差异性,但是-70℃保存90 d的母乳仍没有发生变质,婴儿可以食用。因此,pH值不是判断母乳新鲜程度的唯一标准,仅作参考。
3 结论
由于牛乳在保存过程中易发生酸度、pH值的改变,由此导致其中的营养成分发生变化,易发生变化的成分如脂肪酸、维生素等。因此,本研究对母乳在-80℃冷冻保存12个月的过程中的脂肪酸、酸度、pH值的变化进行了研究。研究发现,母乳在-80℃冷冻保存12个月的过程中,脂肪酸质量分数、酸度、pH值没有发生显著性变化。因此该研究通过分析母乳易发生质量变化的成分或指标在-80℃不同保存时间的变化情况,找出了母乳中易变质成分在-80℃保存过程中的变化规律,我们今后将继续进行母乳其他成分及活性成分在超低温条件下的保存研究,结合文献资料,最终综合考虑,确定伊利母乳研究实物库母乳质量标准,健全伊利母乳库管理规程。
[1]韩树萍,余章斌.母乳库建立和运行管理的相关指南解读[J]中华围产医学杂志,2014,17(7):433-437.
[2]UPDEGROVEK,JONESF,SAKAMOTO P,etal.Guidelines for the Establishment and Operation of a Donor Human Milk Bank[M].16th ed.Texas:H uman Milk Banking Association of N orth A merica.2013: 5-30,
[3]National Institute for Health and Clinical Excellence.Donor breast milk banks:the operation of donor breastmilk bank services[EB/OL]. (2010)[2014 04-01].http://www.nice.org.uk/guidance/CG93.
[4]ARSLANOGLU S,BERTINO E,TONETTO et al.Amendment to 2010 Italian guidelines for the establishment and operation of a donor humanmilk bank[J].JBiolRegulHomeostAgents,2012,26:61 6.
[5]HARTMANN BT,PANGWW,KEIL AD,etal.Best practice guide⁃lines for the operation of a donor human milk bank in an Australian NICU[J].Early Hu mDev,2007,83:667-673.
[6]DAXIREN,DEGUO W ANG,GU ICHENG HUO.Fatty acid com⁃ position ofbreastmilk and infant formula in the region ofHarbin,Chi⁃na[J].Milchw issenschaft,2010,65(2):165-168.
[7]METCALFE L C,SCHMITZ A A,PELLKA JR.Rapid preparation of fatty acid esters fro mlipids for gas chromatographic analysis.[J]Anal. Chem.,1966,38:514.
[8]大连轻工业学院.食品分析.[M]北京:中国轻工业出版社,1994: 56-58.
[9]BITMAN J,WOOD L,HAMOSH M,etal.Comparison of the lipid composition of breast milk fro mmothers of ter mand preter minfants. [J].A mJC lin N utr 1983,38:300–12.
[10]GASTALD D,BERTINO E,MONTIG,et al.Donkey’smilk de⁃tailed lipid co mposition.[J].FrontBiosci2010,1(2):537-46.
[11]MOLTO PUIGMARTIC,CASTELLOTEAI,CARBONELL-ES⁃TRANY X,et al.Differences in fat content and fatty acid propor⁃tions among colostrum,transitional,and mature milk fro mwomen delivering very preterm,preterm,and ter minfants.[J].Clin Nutr 2011,30:116–23
[12]HEMELL O,OLIVECRONA T.Human milk lipases.I.Se⁃rum-stimulated lipase.[J].JLipid Res1974,15:367-74.
[13]HEMELL O,O LIVECRON A T.H u man milk lipases.II.Bile saltstimulated lipase.[J].Biochi mBiophys Acta,1974,369:234-44.
[14]MANSON W G,WEAVER L T.Fat digestion in the neonate.[J]. Arch DisChild FetalNeonatal Ed 1997,76:F206–11.
[15]HAMOSH M,SANDERSON IR,WALKER W A,etal.Develop⁃ment of digestive enzyme secretion.[J].Toronto:BC Decker,2000, 261-278.
[16]CLARK RM,HUNDR IESER KE,BROWN PB.The effect of temperature and length of storage on bile salt-stimulated lipase and esterase in humanmilk.[J].Nutr Res1984,4:957-60.
[17]ENRICO BERTINO et al.Effect of prolonged refrigeration on the lipid profile,lipase activity,and oxidative status of human milk.[J]. JPGN 2013,56:390–396.
[18]RAMON LACOMBA.Stability of fatty acidsand tocopherols during cold storage of human milk[J].International Dairy Journal 27(2012) 22-26.
[19]BEVERLY.The effectofprocessing and storage on key enzymes,B vi⁃tamins,and lipidsofmature humanmilkⅠ.Evaluation of fresh samples and effects of freezing and frozen storage.[J].Pediatr.R es.1983,17: 61-64.
[20]TARASSUK N P.Lipase action in humanmilk.[J].Nature,1964,201: 298.
[21]MROMEU-NADAL,A I CASTELLOTE,MC.Effect of cold storage on vita mins C and E and fatty acids in human milk.[J].Food Che mistry 2008,106:65-70.
[22]谢恩萍等.不同保存条件对母乳的影响.[J].临床儿科杂志,2012,30 (3):212-215.
Study on the stability of fatty acids,pH and acidity during-80℃ storage o f hu⁃ man milk
FANG Fang,LITing,SITUW enyou,YUN Zhanyou
(InnerMongo lia Yili IndustrialG roup Co.,Ltd,Hohhot 010110,China)
Based on the stability study of human milk fatty acid,pH and acidity in cryogenic freezing conditions,the quality standardsof Yili Human Milk Bank w asmade to ensure the minimu mlossofnutrientsof the human milk sa mplesstored in Yili Human Milk Bank at-80 de⁃grees.The results show ed that freezing at-80℃ for 12months did not significantly change fatty acid contentsor pH and Acidity,compared w ith fresh milk.Therefore,fro mthe existing test indicators,the quality standardsof breast milk freezing storage should be based on breast milk ingredient analysed,if stable nutritional ingredientssuch as fatty acids,can be used to store breast milk at-80℃ for 12months.
human milk;fatty acid;stability
TS252.1
A
1001-2230(2017)01-0018-03
2016-06-07
“十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAD18B03)。
方芳(1981-),女,工程师,研究方向为乳品营养。