乳的营养与健康

任发政

（中国农业大学营养与健康研究院 教育部功能乳品实验室 北京100083）

1 营养与健康是国家发展战略

改革开放以来，我国经济社会快速发展，人民生活水平大幅提高。然而，随着工业化、城镇化、人口老龄化进程的加速，我国居民的健康状况面临严峻挑战。根据世界卫生组织的定义，“健康”不仅是没有疾病和虚弱现象，而且是一种身体上、心理上和社会适应方面的完好状态。国家卫生健康委员会发布的《2018年我国卫生健康事业发展统计公报》表明，我国卫生总费用和人均医疗费用持续上升，2018年全国卫生总费用已达GDP 的6.4%[1]。以心脑血管疾病、癌症、糖尿病和慢性呼吸系统疾病为主的慢性病已成为危害国民健康的头号杀手。2015年全国患慢性病总人数达3 亿以上，慢性病导致的死亡人数已占到总死亡人数的86.6%，费用约占疾病总负担费用的70%，且低龄化趋势明显[2]。2016年10月，中共中央、国务院印发了《“健康中国2030”规划纲要》，将“健康中国”上升为国家战略。

健康以“营养”为先。营养是指人体消化、吸收、利用食物或营养物质的过程，也是人类从外界获取食物满足自身生理需要的过程，包括摄取、消化、吸收和体内利用等。国务院《关于实施健康中国行动的意见》 明确指出，合理膳食是健康的基础。大量临床实验证实，营养与健康食品能有效降低慢性疾病的发生风险，通过营养干预实现“治未病”已成为国际社会的共识。国际社会发展规律也表明，人均GDP 超过1 万美元后，食品营养健康将上升为首要需求[3]。2019年，我国人均GDP 已达10 121.3 美元[4]，我国将全面跨入食品营养健康发展的新时代，国民对营养健康食品的需求空间巨大。

2 乳是哺乳动物出生后赖以生存与发育的完美食物

乳是哺乳动物为哺育子代而由乳腺分泌的特有物质，是哺乳动物出生后赖以生存与发育的完美食物。乳中含有丰富的优质蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质、维生素，并且富含多种功能蛋白及小分子活性物质，可提供生命初期的全面营养支持，同时，免疫球蛋白等物质对子代获得先天性免疫有较大贡献。大量研究显示，人类早期的营养状况不仅影响婴儿的身体、智力和免疫发育，还对生命整个周期慢性病等健康问题产生影响。因此，乳与健康密切相关。

除了母乳外，牛乳、羊乳等对人类健康也发挥重要作用。人类食用牛、羊乳及其制品的历史悠久，在营养物质匮乏的古代及近代时期，乳及乳制品无疑是营养价值最全面的食物。公元前2350年的埃及壁画中就出现了奶农挤奶饮用的场景。我国自西周起，人们开始广泛食用乳制品，并在唐、宋时期达到高峰。医学家陶弘景的《神农百草经集注》和李时珍的《本草纲目》都把乳及乳制品当作滋补的营养品。李时珍在《本草纲目》中指出：“奶汁主治补五脏，令人肥白悦泽、益气、治瘦翠、悦皮肤、润毛发”，并著有《服乳歌》：“仙家酒，仙家酒，两个壶芦盛一斗；五行酿出真醍醐，不离人间处处有；丹田若是干涸时，咽下重楼润枯朽；清晨能饮一升余，返老还童天地久”。

我国政府高度关注奶业发展，将奶业列为国计民生重要产业。改革开放以来，我国奶业发展迅速，成效显著。乳制品行业也取得了巨大成就，奶类总产量由1949年的20 万t，增长到2018年的3 075 万t，增长了154 倍；乳制品产量由1952年的624 t，增长到2018年的2 600 万t，增长了43 063 倍，且消费量持续上升，成为消费量增长最快的畜产品[5]。据联合国粮农组织（FAO）统计显示，我国2017年人均乳制品占有量仅为24.05 kg，处在全球乳制品消费量的较低水平，与世界人均水平93 kg 和欧洲人均水平300 kg 有很大差距。增加我国人均乳制品消费量仍是我国乳业发展的核心目标。

3 乳品营养与健康得到现代医学的确证

乳中含有丰富的营养物质，营养均衡、易于吸收，并且富含多种功能蛋白及小分子活性物质，如α-乳白蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白、低聚糖、共轭亚油酸等，在婴幼儿的生长发育及机体健康方面发挥着重要作用。乳及乳制品的营养研究一直是国际研究热点。

现有的人群队列研究表明，母亲在怀孕期间适量摄入乳制品，与婴儿出生时的身高、体重[6]和儿童时期的骨骼中矿物质含量呈正相关[7]。成年人持续适量的乳与乳制品摄入还可以降低代谢综合征[8]、心血管疾病[9]、Ⅱ型糖尿病[10]等慢性病的发病风险，然而，对于长期摄入乳制品与肿瘤发生风险的相关性仍存在争议。另外，老年人适量食用乳制品可提高认知水平，改善骨骼肌质量，降低衰弱和肌肉减少症的风险[11]。更多的营养与健康研究表明，适量的乳及乳制品摄入对人生命周期各阶段的健康都具有一定的积极贡献。

3.1 乳与骨骼健康

多项流行病学研究表明，乳及乳制品对人体骨骼健康具有促进作用。2019年，Lamas 等[7]系统回顾了关于儿童时期乳制品摄入对骨骼健康影响的对照研究，发现乳制品摄入可显著增加儿童的骨骼矿物质含量，在一定程度上可增加儿童的身高，然而由于线性增长率、乳的添加量和干预时间不一致，关于乳制品摄入量和身高之间的线性关系尚无定论。此外，有研究显示摄入乳制品可增加骨密度，如婴儿期和青春期的牛奶摄入量与成年期的髋部骨密度呈正相关[12]，65 岁以后的牛奶摄入量与骨密度存在正相关[13]，也有研究者得到不一致的研究结果[14]。

Sahni 等[15]分析了10 项来自欧洲人和北美的非西班牙裔白人摄入乳制品对骨质疏松性骨折风险影响的队列研究，发现高乳制品摄入量（通常为≥2 份/d，每份折算为牛乳244 g）与全骨质疏松性骨折和髋部骨折风险之间没有明显的相关性，而与椎体骨折风险呈负相关。此外，一项对71 位健康的绝经后妇女的前瞻性对照研究发现，进食白霉干酪后，人体内钙、维生素D 和蛋白质含量增加，破骨细胞活力（TRAP 5b）受到抑制，同时激活胰岛素生长因子（IGF-I），刺激了血清骨合成因子的生成[16]。

乳及乳制品中富含蛋白质、钙、磷、镁和维生素D，这些营养素对维持骨骼健康发挥着重要作用。有研究表明，乳铁蛋白可以促进成骨细胞增殖，且比其它成骨因子具有更好的活性，被认为是促进骨骼生长最具潜力的天然活性蛋白质[17-18]。乳铁蛋白可与成骨细胞表面的低密度脂蛋白受体相关蛋白1（LRP1）结合，调控ERK1/2 通路，从而促进成骨细胞的增殖[19]。2004年，Cornish 等[17]首次证实了乳铁蛋白对成骨细胞分化的促进作用。2009年，郭慧媛等[20]首次证实乳铁蛋白的体内成骨活性，发现乳铁蛋白对大鼠绝经后骨质疏松症具有治疗作用。随后，张伟等[21]发现乳铁蛋白通过PKA-P38 MAPK 信号转导途径促进转录因子Runx2 的活化，促进成骨细胞的分化，然而该作用并不依赖于LRP1 受体。为了找到乳铁蛋白促分化的受体，Dehghan 等[22]研究证明TGF-β 受体Ⅱ是乳铁蛋白促成骨细胞分化的受体，为完善乳铁蛋白促成骨细胞分化的机制提供了依据。

3.2 乳与心血管疾病

心血管疾病是全球的头号死因，我国心脑血管疾病死亡人数占总死亡人数的40%，且患病率持续上升[10]。乳和乳制品含有饱和脂肪酸，长期以来饮食专家推荐食用低脂或脱脂牛奶。然而，大量前瞻性队列研究和随机对照试验的荟萃分析显示，无论全脂还是低脂乳制品，都不会对心血管疾病的发病风险产生不利影响，适度摄入乳制品特别是牛奶和酸奶，反而会降低心血管疾病的发病风险[9，22]。17 篇队列研究的荟萃分析结果表明，摄入不同剂量的不同乳制品与心血管预后（心血管疾病、冠心病和中风）的合并风险呈显著负相关，或未发现显著相关的证据[9]。对12 项随机对照试验的荟萃分析显示，摄入乳制品后心血管疾病风险的生物标志物，如收缩压和舒张压、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇等，未发生显著性变化[9]。一项基于包含中国在内的21 个国家136 384 名年龄从35 至70 岁研究对象的前瞻性队列研究显示，每日摄入2 份及以上乳制品（包括牛奶、酸奶、奶酪和黄油等，每份折算为牛乳244 g）的人群的心血管疾病发生风险、心血管疾病死亡率、脑卒中发生风险、非心血管疾病死亡率及总死亡率均低于未摄入乳制品的人群[22]。每日摄入1 份牛奶和酸奶的人群与未摄入人群相比，主要心血管疾病的发生风险和复合结局风险显著降低，而1 份奶酪的摄入与上述风险及总死亡率之间的相关性不大[22]。令人意外的是，与低脂乳制品相比，全脂乳制品摄入量更高的人群，总死亡率和主要心血管疾病的发生率更低一些[22]。此外，有研究显示乳制品摄入与血清的尿酸水平呈负相关[23]，摄入低脂乳制品对早期心血管疾病的发生有显著的抑制作用[24]。

乳制品对心血管疾病的积极作用可能与乳蛋白、脂肪酸、发酵乳制品中的益生菌等组分及加工方式等因素有关[25-27]。研究表明，乳清蛋白中的β-乳球蛋白是一种具有抗氧化功能的物质，其游离半胱氨酸对抗氧化活性的发挥具有重要作用，它能够缓解败血病患者出现的抗氧化剂大量消耗、一氧化氮过量产生、线粒体功能障碍和ATP 浓度降低的症状，从而降低危重患者的死亡率[28]。另外，β-乳球蛋白还可以通过其配体结合位点来携带其它具有抗氧化功能的物质进入体内，以增强其抗氧化功能[29]，使得乳制品通过其抗氧化活性在心脑血管疾病中发挥重要作用。

3.3 乳与代谢综合征

代谢综合征主要是指肥胖、高血压、高血糖、血脂异常血症和（或）低高密度脂蛋白胆固醇等代谢紊乱集结发病的临床征候群，是导致糖尿病心脑血管疾病和II 型糖尿病的重要因素[30]。流行病学研究表明，乳制品摄入与代谢综合征风险及其危险因素存在负相关性[31-33]。一项对459 名年龄为40～70 岁的广州市居民乳制品摄入与代谢综合征的横断面研究显示，校正年龄和膳食因素后，乳制品摄入与腰围和空腹血糖呈负相关，与体质量指数、收缩压、甘油三酯的负相关性具有临界统计学意义（P 值分别为0.053，0.056 和0.065）[34]。Mena-Sánchez 等[8]进一步评估了不同乳制品类型与代谢综合征风险的相关性，通过对12 篇2002—2017年间包括中国台湾地区在内的前瞻性队列研究进行系统回顾和荟萃分析，发现乳制品总消费量、低脂乳制品、总酸奶制品、全脂酸奶和低脂酸奶摄入量均与成人的代谢综合征风险呈负相关，而全脂乳制品摄入量与代谢综合征风险无关。

Ⅱ型糖尿病是一种常见的慢性疾病，早期控制对预防疾病的发生至关重要。膳食是防控早期疾病发生进程的有效因素，研究显示，乳制品中的钙和镁，与较低的Ⅱ型糖尿病发病率和胰岛素抵抗相关[35]，且乳清蛋白可通过促胰岛素分泌而具有降糖作用[36-37]。尽管饱和脂肪酸对Ⅱ型糖尿病的影响存在争议[10]，研究者们还是认为饱和脂肪酸作为牛奶、酸奶等乳制品复杂食物基质中的一部分，即使存在有害影响也可被乳中其它组分的作用抵消[22，38]。基于12 项荟萃分析，涵盖了20～88 岁的64 227～566 875 名参与者、4 810～4 474 例病例的分析结果显示，Ⅱ型糖尿病发病率与乳制品（尤其是总乳制品、低脂乳制品、低脂牛奶和酸奶）摄入量呈负相关[10]。此外，剂量响应分析显示，Ⅱ型糖尿病的风险随着乳制品总量 （200～400 g/d/份）和低脂乳制品（200 g/d/份）摄入量的增加而降低[10]。

乳制品预防代谢综合征与其所含的钙和其它矿物质、生物活性肽和共轭亚油酸等组分有关[39-41]。共轭亚油酸（CLA）是乳中一种新型活性成分，它是亚油酸异构体的总称，其中最常见的两种异构体是cis-9，trans-11 CLA 和trans-10，cis-12 CLA[42]。在糖脂代谢的相关研究中发现，trans-10，cis-12 CLA 具有降低血浆中葡萄糖含量，增加胰岛素敏感性的作用；然而，也有研究显示这种CLA 异构体会增加胰岛素抵抗的发生风险[43]。此外，动物研究发现，CLA 表现出降低血浆胆固醇和总甘油三酯含量的作用，且这种作用可能与trans-10，cis-12 CLA 这种异构体的含量有关[44]。

3.4 乳与炎症反应

炎症是机体对于刺激的一种防御反应，促炎因子和抗炎因子之间保持适当的平衡对于维持机体稳态至关重要。虽然乳制品中饱和脂肪酸的含量很高，但是乳制品摄入对超重或肥胖成年人炎症生物标志物的影响并不大[45]。乳制品特别是发酵乳制品反而具有抗炎特性，该作用在代谢异常的受试者身上尤为显著[46]。基于2012—2018年的16 项随机临床试验结果，Ulven 等[47]采用Cochrane系统评价了乳及乳制品对不同人群炎症生物标志物的影响，发现在健康受试者或超重、肥胖或有其它代谢异常的个体中，乳及乳制品的摄入并没有促炎作用，且长期摄入乳制品对健康和代谢异常的受试者具有微弱的抗炎作用，然而由于急性和短期干预的研究较少，因此目前乳制品是否具有抗炎作用还尚无定论。对于摄入不同类型的乳制品饮食与促炎因子相关性的不同研究表明，乳制品摄入与促炎因子的基因表达呈负相关[48]或无相关性[49]。

乳制品潜在的抗炎作用可能与乳酸菌含量及其代谢产物[48，50]、β-乳球蛋白[51]、母乳寡糖（HMO）[52-53]及脂肪酸组成[54-55]等因素有关。β-乳球蛋白对脂肪酸、磷脂和芳烃族化合物具有很强的结合亲和力，这些分子与β-乳球蛋白结合后可以发生生物学活性的改变，实现抗菌活性的改变，有效预防由细菌感染引发的疾病。研究表明β-乳球蛋白可以通过NFκB 途径介导胸腺基质淋巴细胞生成素产生，从而呈现其在免疫系统中的功能[51]，并能潜在改善机体的健康状况，增强免疫力。此外，母乳中特有的HMO 也可以通过粘附肠道致病菌预防各种肠道疾病。HMO 通过占据宿主细胞表面的结合位点，进而阻断病原体与上皮细胞的结合，从而降低致病菌的粘附率，如产肠毒素大肠杆菌、致病性大肠杆菌、肺炎链球菌等[52-53，56]。此外，HMO 还可以通过降低血清和回肠中促炎因子IL-6 和IL-8 的水平，抑制炎症通路TLR4/NF-κB 在回肠中的激活，从而减少缺氧应激导致的肠细胞坏死[57-58]，发挥其抗炎功能。

3.5 乳与特殊老年性疾病

膳食营养是影响长寿和发生老年性疾病的关键因素。近年来，研究者们开始关注乳制品摄入与老年人认知和身体衰弱之间的关系。Wu 等[59]利用反向-方差随机效应方法对牛奶摄入量和认知障碍之间的关系进行定量评估，基于7 项包括亚洲、非洲等10 941 名参与者的队列研究结果显示，最高水平的牛奶摄入与亚洲受试者认知障碍的风险降低显著相关，且有明显的异质性，然而该趋势在非洲人群中不明显。Natalia 等[60]对5 项观察性前瞻性队列研究和1 项随机对照试验进行系统回顾和荟萃分析，认为中年时期喝牛奶可能与语言记忆呈负相关，然而目前乳制品摄入与认知障碍的关系研究结论尚不统一[11]。Lana 等[61]采用前瞻性队列研究食用乳制品与老年人衰弱风险之间的关系，发现低脂牛奶和酸奶的高水平摄入（≥7 份/周，每份折算成牛奶为250 mL）与较低的衰弱风险相关，特别是与缓慢的行走速度和体重减轻相关。此外，乳制品对衰弱和肌少症有一定的积极作用。老年人摄入乳制品特别是高水平的低脂牛奶和酸奶（≥7 份/周，每份折算成牛奶为236.5 mL）可以降低衰弱的风险[11]。在日常饮食中添加营养丰富的乳蛋白制品（如Ricotta 干酪），可以改善老年人骨骼肌质量，从而降低骨骼肌减少症的风险[11]。

3.6 乳与孕产妇及婴幼儿的健康

怀孕和哺乳是女性生命中的关键时期，营养需求较高，该时期的膳食对胎儿发育、母亲健康具有决定性作用。对17 项流行病学研究的荟萃分析结果显示，虽然无法明确乳制品消费对健康女性妊娠和泌乳的影响，但是研究结果显示孕妇在怀孕期间的乳制品摄入量与婴儿出生体重和身高存在正相关的趋势[6]。

此外，乳中α-乳白蛋白对于婴儿唤醒/睡眠周期的同步是必不可少的，且乳中色氨酸含量相对较高，而色氨酸是神经递质5-羟色胺的前体，因此通过摄取α-乳白蛋白可以改变血液中色氨酸的水平，从而提高大脑中色氨酸的浓度以及5-羟色胺合成，达到促进婴儿神经发育的功效[62]。Obelitz-Ryom 等[63]发现唾液酸寡糖能显著改善猪的大脑认知功能发育，2’-乳岩藻糖可以增强小鼠的学习记忆能力[64]。此外，在膳食中加入3’-唾液酸乳糖和6’-唾液酸乳糖，可以显著降低小鼠的抑郁评分[65]。这些研究均表明HMO 能够改善大脑的发育和学习认知能力，具有改善婴幼儿认知和促进智力发育的潜力，而其作用机制尚未明确。

4 我国乳制品产业发展的建议

“健康中国”已成为国家重要战略。在健康中国的建设中，食品产业在营养供给、营养监测、营养干预3 个方面发挥重要作用。将国民营养健康事业和食品产业广泛融合，以保障国民对营养健康食品的需求。《全国奶业发展规划（2016—2020年）》明确指出，奶业是健康中国、强壮民族不可或缺的产业，对乳及乳制品的营养功能的探索以及健康产品的开发迫在眉睫。

4.1 开展乳品营养基础研究，进一步明确乳及乳成分的健康功能

我国乳品营养流行病学相关研究薄弱。通过人群饮奶健康状况调查，建立我国人群乳品营养与健康数据库。围绕机体营养与代谢稳态调控，从分子、机体和人群层面探索乳品与健康的关联，寻找能推迟、缓解疾病发生与发展的乳源活性物质。通过分子生物学与多组学等技术，阐明乳源有效成分的分子营养机制，建立乳与乳制品作为精准营养功能承载体的方法与工程技术体系。

4.2 优化乳产品结构，提高我国人均乳制品消费量

目前我国的人均乳制品消费量较低，其中一个重要原因就是奶酪的消费差距。奶酪被誉为乳品中的“黄金”，富含蛋白质、钙等营养物质。去除乳清制得的奶酪也具有较低的致敏性，是敏感体质人群摄入乳制品的最佳选择。欧洲有60%的奶制品消费是以奶酪为核心，而我国则有80%来自液态奶。提高奶酪等产品的比例，将“饮奶”转变为“吃奶”，对优化我国乳制品产品结构和消费模式具有重要意义。

同时，以乳原料为载体，针对婴儿、儿童、青少年、中老年、亚健康个体、疾病患者等不同人群的营养和健康需求，添加富含不同功能的活性因子（益生菌、益生元、功能性低聚糖、膳食纤维、氨基酸、多肽等），依据精准营养理论，研发新型功能乳制品，是乳制品延伸与发展的方向，对提高我国乳品工业国际竞争力，提高人均乳制品消费量具有重要意义。

4.3 乳成分的精细化及最大化利用

乳中富含多种结构与功能已知成分，也存在许多未知组分，我国相关基础研究及产业化应用与发达国家仍有差距。目前，我国许多关键乳源功能基料严重依赖进口，乳成分分离技术与装备工程化迫在眉睫，应突破乳蛋白精细分离与制造核心技术，实现高纯度乳蛋白类产品（如乳铁蛋白、α-乳清蛋白、β-酪蛋白、酪蛋白钙肽、酪蛋白磷酸肽等）产业化生产。对于益生菌、母乳低聚糖、乳脂肪球膜蛋白、乳极性脂质等功能基料，应开展联合攻关，抢占国际技术制高点。

综上，我国应重视营养流行病学研究平台建设，开展乳与乳制品人群营养与健康队列研究，充分挖掘乳中健康组分，开发新型功能乳基料，解决乳源功能基料依赖进口的被动局面，优化乳制品结构，提高我国人均乳制品消费量，攻克困扰乳业产业升级的“卡脖子”技术问题，实现由奶业大国向强国转变，为实施我国国民营养与健康战略助力。