益生菌粉强化对婴儿配方奶粉渗透压影响的研究

贾宏信，张怡宁，王凤仙

（1.光明乳业股份有限公司乳业研究院上海乳业生物工程技术研究中心乳业生物技术国家重点实验室，上海 200436；2.上海商学院 酒店管理学院，上海 200235；3.上海嘉益生物科技有限公司，上海 200233）

0 引 言

婴儿配方食品是除母乳外婴儿最佳的食物，其发展一直以营养和功能的近母乳化为目标，以实现最大限度的有利于婴儿的生长发育。随着对母乳研究的深入，特别是临床喂养试验的大量开展，人们发现当婴儿进行高渗喂养时，可能会导致婴儿发生胃食管反流[1]，肾小球损伤[2-3]，及引起婴儿坏死性小肠结肠炎发生率偏高[4]等问题。因此，婴儿配方食品渗透压的母乳化模拟对于婴儿配方食品的开发具有十分重要的意义。另外，随着近年来益生菌与婴儿健康研究的深入，发现益生菌具有调节婴儿肠道健康、预防和治疗腹泻、降低过敏及改善喂养不耐受等作用[5-6]。因此益生菌也被大量应用于婴儿配方食品中，其中除了将益生菌直接添加到对应婴儿产品中外，益生菌制剂（粉）也被大量消费者所接受并额外加入到相应婴儿配方食品中食用。额外添加的益生菌制剂则会影响婴儿配方食品的固有渗透压，进而可能会影响婴儿的健康。本文重点分析了我国市售常见婴儿配方奶粉冲调液的渗透压水平及在5℃冷藏24 h期间的渗透压变化，益生菌粉添加对婴儿配方奶粉冲调液渗透压的影响及益生菌粉强化后冲调液5℃冷藏24 h期间的渗透压变化。以期为益生菌粉随婴儿配方奶粉喂养提供冲调依据。

1 实 验

1.1 材料与仪器

普通婴儿配方奶粉（1段，共17款，来自7个生产厂家）、特殊医学用途婴儿配方食品（共6款，来自3个生产厂家）、益生菌粉（共3种，来自3个生产厂家，所用菌株均为国家批准可用于婴儿食品的菌株，见表1），以上产品均为市售产品；OSMOMETER OM 819.C渗透压仪，德国LÖSER公司。文中所用水均为纯净水。

表1 益生菌粉参数

1.2 方法

1.2.1 渗透压测定方法

将不同质量的样品充分溶解于一定体积的纯净水中，然后采用渗透压仪检测相关产品的渗透压，每个样品平均测定2次，取平均值。每次检测前都用纯净水（0点）、300 mOsm/kg·H2O标准溶液和900 m Osm/kg·H2O标准溶液校准渗透压仪。

1.2.2 婴儿配方粉冲调液储存过程中渗透压的变化测定

按照产品冲调要求，将一定质量的17款普通配方产品和6款特殊医学用途配方产品（3款早产/低出生体重婴儿配方，1款乳蛋白部分水解配方和2款无乳糖配方）分别冲调于对应冲调要求的纯净水中。冲调后将冲调液分为4份，1份立即进行渗透压测定，另外3份放入5℃冰箱储藏。另，根据FAO和WHO的建议，大批量冲调的婴儿配方奶粉冲调液应装于消毒洁净容器内，冰箱冷藏时间不宜超过24 h，超过24 h应丢弃[7]。因此本实验跟踪分析婴儿配方冲调液5℃冰箱冷藏24 h的渗透压变化，并跟踪检测冲调液存放8、16 h和24 h的渗透压。

1.2.3 益生菌粉对不同体积配方乳液的渗透压影响的测定

按照产品冲调要求，将3款普通婴儿配方（普1、普2、普3）和3款特殊医学用途配方食品（特1，早产/低出生体重婴儿配方；特2，乳蛋白部分水解配方；特3，无乳糖配方）分别用不同体积（V1，60 mL；V2，120 mL；V3，180 mL）的纯净水冲调。然后再将益1、益2和益3分别加入到不同冲调体积的配方乳中，混合均匀，测定渗透压。然后计算不同益生菌粉在不同冲调体积下，配方冲调液渗透压的增高值（添加益生菌后渗透压的测定值减去未加益生菌粉的渗透压值）。

1.2.4 冲调液添加益生菌粉后贮藏过程中渗透压变化的测定

按照产品冲调要求，普1、普2、普3、特1、特2和特3分别冲调于120 mL纯净水中，然后冲调液加入益生菌粉1袋，混合均匀，分为4份。1份立即进行渗透压测定，另外3份放入4℃冰箱储藏，并分别于存放的8、16 h和24 h进行渗透压跟踪检测。

1.2.5 数据处理

不同条件下所得的奶粉冲调液渗透压的显著性分析用SPSS 17.0处理软件进行单因素方差（ANOVA）分析（α=0.05）。

2 结果与分析

2.1 婴儿配方奶粉渗透压

17款普通婴儿配方奶粉和6款特殊医学用途婴儿配方食品的渗透压结果见表2。由表2结果可知，普通婴儿配方奶粉的渗透压范围为287～320 mOsm/kg·H2O，且主要集中在300 mOsm/kg·H2O；3款早产/低出生体重婴儿配方的渗透分别为280 m Osm/kg·H2O、295 m Osm/kg·H2O和318 mOsm/kg·H2O，说明该类产品的渗透压与普通配方奶粉相近。另外，乳蛋白部分水解配方和无乳糖配方的渗透压较低，低于210 mOsm/kg·H2O。这一结果与Pearson等[8]报道的婴儿配方奶粉（3款）渗透压300～340 m Osm/kg，早产儿/低出生体重婴儿配方（5款）的渗透压250～360 mOsm/kg和其他特殊医学用途配方（6款）的渗透压210～360 mOsm/kg略有出入。表现为我国的婴儿配方奶粉渗透压范围分布较窄，且更为集中于母乳平均渗透压水平附近。研究显示，我国的母乳渗透压范围值为292～299 mOsm/kg·H2O[2-3]，而报道的正常母乳的渗透压范围为286～319 mOsm/kg·H2O（平均约为300 mOsm/kg·H2O），如日本299 mOsm/kg·H2O[9]，澳大利亚297 m Osm/kg·H2O[10]，意大利286 m Osm/kg·H2O[11]，加 拿 大298 mOsm/kg·H2O[12]，西 班 牙296 mOsm/kg·H2O[13]，巴西319 mOsm/kg·H2O[14]，且研究认为渗透压在280～300 mOsm/kg·H2O可认为为等渗溶液。基于此，从表2数据可知，我国市售的婴儿配方奶粉中有65%（11款）奶粉的渗透压水平超过等渗水平（280～300 mOsm/kg·H2O），但渗透压最高的2款奶粉渗透压仅达到320 mOsm/kg·H2O（仍与已报道母乳渗透压水平相当）。这说明目前我国市售的婴儿配方奶粉对于母乳渗透压的模拟还需要进一步的提高。

婴儿配方奶粉的渗透压主要受奶粉内的碳水化合物（乳糖等）及矿物质（钠、钾等）的影响，且婴儿配方奶粉的渗透压主要为晶体渗透压（约占总渗透压的95%）[15]。另外，乳液中的钠、钾、氯等离子和葡萄糖、乳糖等小分子是产生晶体渗透压的主要物质，因此Na+、K+、Cl-等及乳糖是影响婴儿配方奶粉渗透压的主要物质。又由于乳糖是婴儿配方食品中产生晶体渗透压含量最高的物质，因此对于婴儿配方食品渗透压的调控理论上通过乳糖的含量变化来进行。李媛媛等[16]的研究显示，各原料引起婴儿粉溶液渗透压值增大的能力为：乳糖＞低聚半乳糖＞低聚果糖＞聚葡萄糖＞麦芽糊精＞多聚果糖。因此，结合表2中22～23号无乳糖配方（渗透压170 mOsm/kg·H2O左右）和1～17号的乳糖配方（渗透压300 mOsm/kg·H2O左右）的数据可知，对于婴儿配方渗透压的调控可以通过乳糖的调控来实现。

表2 婴儿配方奶粉渗透压

2.2 益生菌粉对不同体积配方乳液的渗透压影响

由图1结果可知，益生菌粉添加到的冲调液体积越大，其引起的渗透压增高值越小；同种益生菌粉添加到不同的配方乳中（在同一冲调体积下），其渗透压增高值不存在显著性差异，说明益生菌粉对于不同配方的渗透压影响相同；对于同种配方乳来说，在相同的冲调体积下，益生菌粉的不同会引起其渗透压增高值的不同，且冲调体积越小影响越大，如在V1(60 mL)冲调体积下，益2和益3引起普2和普3奶粉的渗透压增高值显著高于益1引起的渗透压增高值，而在V2和V3冲调体积下不存在这种差异。

婴儿胃容量较低，正常足月新生儿胃容量为20～50 mL，到出生后10 d可达到约100 m L，至6个月胃容量可提高至200 mL[17]。因此，对于新生儿早期的配方奶粉喂养，大多数家庭可能会选择冲调较小体积奶液来喂养婴儿。但是根据图1结果，益生菌粉如果额外添加到婴儿配方乳中，建议尽量加入到大体积的冲调液内，以减少益生菌粉的添加对于婴儿配方奶粉冲调液渗透压的影响。进而减少由于婴儿配方冲调液渗透压的提高，对婴儿生长发育造成负面影响。因为研究表明，当婴儿进行高渗喂养时，会引起婴儿发生胃食管反流[1]，肾小球损伤[2-3]，及还可引起婴儿坏死性小肠结肠炎发生率偏高（极高渗透压喂养，＞650 mOsm/L时）[4]等。

图1 益生菌粉冲调于不同体积婴儿配方中的渗透压变化

2.3 添加益生菌粉对乳液贮藏过程中渗透压变化的影响

由图2结果可知，不管是不同的益生菌粉添加到相同的奶粉内，还是相同的益生菌粉添加到不同的配方奶粉内，他们的冲调液在5℃冷藏24 h，经单因素方差分析渗透压都无统计学的差异（P＞0.05）。说明在5℃冷藏状态下，益生菌粉的添加不会导致配方粉冲调液渗透压随着储藏时间的延长而变化。另外，经过对冲调液益生菌活菌数的检测结果也显示，各冲调液储藏前和储藏后冲调液内的活菌数无显著变化（数据未公布）。这与贾宏信等[18]研究结果一致，其研究显示含益生菌的婴儿配方奶粉冲调液5℃冷藏可以有效保证益生菌的存活，且益生菌的活菌数在储藏的24 h内不发生显著变化。

以上结果说明，进行配方粉喂养的婴儿，在冲调相关奶粉时，可以进行大体积的冲调，然后未食用的奶粉可放置于冷藏冰箱内储藏，并分批次喂养。而且这也满足FAO和WHO关于婴儿配方奶粉冲调液储藏的建议，冲调液应装于消毒洁净容器内冰箱冷藏，且时间不宜超过24 h[7]。因此，结合图2结果及表2市售婴儿配方奶粉的渗透压，如益生菌粉额外添加到婴儿配方奶粉的冲调液中，建议冲调体积根据婴儿的具体喂养情况尽量放大，然后分批次喂养婴儿。

图2 婴儿配方冲调液添加益生菌储存24 h的渗透压变化

3 结 论

17款市售婴儿配方奶粉和3款早产/低出生体重婴儿配方的渗透压范围为280～320 mOsm/kg·H2O，且主要集中在300 m Osm/kg·H2O，与母乳的渗透压水平范围一致。说明目前我国婴儿配方奶粉对于母乳渗透压的模拟已处于较高水平。研究也显示，配方中的乳糖如果用法规允许使用的葡萄糖浆替换或部分替换，配方的渗透压水平会相应降低（如添加葡萄糖浆的两款无乳糖配方的渗透压仅为170和178 mOsm/kg·H2O）。说明对于婴儿配方奶粉渗透压的调整可以通过调整配方内含量最高且对配方渗透压影响较大的乳糖含量来实现。益生菌粉对于婴儿配方冲调液的渗透压的影响研究显示，益生菌粉的额外添加，会使婴儿配方冲调液的渗透压升高，且同种益生菌粉对于婴儿配方的渗透压影响相同，但不同的益生菌粉引起配方渗透压的增高值不同；婴儿配方奶粉冲调液强化益生菌粉或不强化益生菌粉，5℃冷藏24 h，渗透压经单因素方差分析显示都无显著变化（P＞0.05）。基于以上结论，如婴儿配方奶粉冲调液强化益生菌粉，建议冲调体积尽量放大，以降低益生菌粉对于奶粉渗透压水平的影响，进而保证婴儿的健康发育。