我国婴儿配方奶粉中烟酸叶酸科学设计水平研究

陈建行，周晓婷,2，刘园园，刘建光，贾晓江，王世杰,3

（1.石家庄君乐宝乳业有限公司，石家庄 050221；2.旗帜婴儿乳品股份有限公司，河北 张家口 076481；3. 河北科技大学 食品与生物学院，石家庄 050018）

0 引言

我国婴儿配方奶粉的研发均参照GB 10765《婴儿配方食品》进行设计，该标准沿用欧盟、国际食品法典委员会及相关国际专家组织的惯例仅规定了微量元素的安全下限和安全上限，且上限值一般为下限值的3～5倍，范围相对宽松，未进一步明确规定微量元素的科学合理范围（见表1）[1-6]。《婴幼儿配方乳粉产品配方注册管理办法》规定营养素设计水平不仅应符合国标要求，还需进一步证明配方设计的科学性、合理性[7]。如何在符合国标的前提下，精准科学地对配方中微量元素进行设计，成为当前我国婴儿配方奶粉企业亟待解决的重大问题。本研究以婴儿配方奶粉中烟酸和叶酸为研究对象，旨在确定烟酸和叶酸设计的目标值和科学设计范围，为配方的精准化营养设计提供参考。

1 研究方法

1.1 研究对象

营养素设计目标值：在符合标准限量的前提下，能满足受试群体中绝大多数营养需要的参考值，应根据标准限量、母乳数据和适宜摄入量（Adequate Intake Level, AI）综合确定。

营养素设计值及科学范围：配方中大宗原辅料本底营养素水平与额外强化的营养素求和后，再减去生产过程损失（包括热处理损失、管路损失等）即为营养素设计值，也相当于产品下线检测的理论值。受货架期衰减和不同实验室间检测偏差的影响，设计值应略高于目标值，但不能无限大，应以设计的目标值为基础，结合货架期衰减率、不同实验室间检测偏差推算出合理的设计范围，并综合考虑UL(Tolerable Upper Intake Level, UL)、市售产品的营养素水平分布、现阶段0～6 月龄婴儿的营养状况，确定营养素的科学设计范围[8]。

1.2 烟酸和叶酸配方设计检测偏差的确定方法

从商超购买同批次的婴儿配方奶粉99 听，随机均分送往11 家实验室对烟酸和叶酸进行检测，其中，5 家为内部实验室，6 家为具备婴幼儿配方奶粉检测资质的第三方机构。烟酸和叶酸分别采用GB 5009.89-2016和GB 5009.211-2014 规定的方法进行检测[9-10]，根据11家实验室的检测结果，并与国标规定的检验方法精密度对比，确定用于配方设计的检测偏差。

1.3 营养素设计目标值的确定方法

根据母乳数据、AI 和标准限量分别计算每100 g婴儿配方奶粉的营养素总量，具体计算方法如下：

孙忠清等评估认为0～6 月龄婴儿母乳平均摄入量为0.75 L/d 或780 g/d[11]，推算完全配方粉喂养儿平均摄入配方奶780 g/d，按配方奶中干物质质量分数13%折算，得出配方奶粉的平均食用量约100 g/d，推算每100 g 婴儿配方奶粉中营养素总量应等于0.75 L 或780 g母乳中营养素总量。

如上所述0～6 月龄完全配方粉喂养儿平均摄入配方奶粉100 g/d，推算每100 g 婴儿配方奶粉的营养素总量在数值上应等同于AI。

按0～6 月龄婴儿平均需摄入能量2092 kJ/d[12]，推算每100 g 婴儿配方奶粉中营养素总量应等于每2092 kJ 婴儿配方奶粉的营养素总量。

综合比较分析公式（1）～（3）计算结果，确定婴儿配方奶粉中营养素设计的目标值。

1.4 营养素设计目标值的确定方法

汇总已报道的营养素货架期衰减率研究结果，取最小值和最大值，并结合1.2 确定的配方设计检测偏差和1.3 确定的营养素设计目标值，按式（4）和式（5）计算营养素设计值下限和上限[13]。

如1.3 所述0～6 月龄完全配方粉喂养儿平均摄入配方粉100 g/d、能量2092 kJ/d，因此，每100 kJ 婴儿配方奶粉中营养素设计值与UL 转化关系。

综合分析式（4）～（6）计算结果、市售产品的营养素水平分布和现阶段0～6 月龄婴儿的营养状况，确定营养素的科学设计范围。

2 结果与分析

2.1 不同实验室间烟酸、叶酸的检测偏差

汇总11 家实验室出具的烟酸、叶酸检测结果，计算平均值和相对标准偏差，并与国标检验方法的精密度比较，具体如表1 所示。由表1 可以看出，烟酸、叶酸在不同实验室间的相对标准偏差大于检验方法精密度，为保证产品在不同实验室全部检测合格，应采用略高于计算结果的数值开展配方设计，一般检测偏差的设计值与计算结果的差值不得超5%，因此，建议烟酸、叶酸均可采用质量分数为15%的检测偏差进行配方设计。

表1 11 家实验室对同批次婴儿配方奶粉烟酸、叶酸的检测结果 μg/100g

2.2 烟酸

烟酸指烟酸或烟酰胺两种化合物，是构成辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ的重要成分，在体内以辅酶的形式参与多种氧化还原反应及分解合成代谢[14]。烟酸可从膳食中获取，也可由体内部分色氨酸转化而来，平均每60 mg 色氨酸可转化为1 mg 烟酸[15]。烟酸和色氨酸长期摄入不足会引发全身性的糙皮病或癞皮病，临床典型症状为皮炎、腹泻和痴呆[16]。体内过量的烟酸可随尿液或汗液排出，目前尚未见因食物中烟酸引起中毒的报道，烟酸对人体的毒性报道主要见于服用烟酸补充剂、烟酸强化食品以及临床采用大量烟酸治疗高脂血症时病人所出现的副反应[17]。目前烟酸和烟酰胺两种化合物均可用于我国婴儿配方奶粉中烟酸的强化[18]，两者性质比较稳定，不易吸潮，酸、碱、氧、光照或加热条件下均不易被破坏。

2.2.1 烟酸设计目标值的确定

Monaco 等报道成熟期母乳中烟酸质量浓度1500～2000 μg/L[19]，Erick 报道成熟期母乳中烟酸质量浓度1600 μg/L[20]，美国医学研究院（Institute of Medicine,IOM）报道母乳中烟酸质量浓度1800 μg/L[21]，欧洲食品安全局（European Food Safety Authority , EFSA）专家组分析认为成熟期母乳中烟酸平均水平1800～2200 μg/L[22]。我国多数母乳样本的实际检测值低于国际水平（见表3）[23-31]，应与乳母的膳食摄入、检测方法、样本采集方式及贮存等影响因素有关。中国营养学会分析研究认为可参考殷泰安等的研究结果，将质量分数0.2 mg/100 g 作为我国母乳中烟酸的参考水平[32]，以此值为参考采用1.3 中公式（1）推算婴儿配方奶粉中烟酸质量分数1560 μg/100 g。

EFSA 专家组以母乳中烟酸质量浓度1800 μg/L和母乳平均摄入量0.8 L/d 计，推算欧洲0～6 月龄婴儿AI 2 mg/d（烟酸当量）[22]。中国营养学会以母乳中烟酸2000 μg/kg 和母乳摄入量0.78 kg/d 计，推算中国0～6 月龄婴儿AI 1.56 mg/d（烟酸当量），修约取整定为2 mg/d（烟酸当量）[32]。不考虑前体色氨酸的转化，采用1.3 中公式（2）推算我国婴儿配方奶粉中烟酸应质量分数为2000 μg/100 g。

GB10765-2021 参照AI 将烟酸下限制定为96 μg/100 kJ，上限值微调为359 μg/100 kJ 与国际标准保持一致[33]。由于GB10765-2021 中规定的烟酸限量均不包括色氨酸前体转化部分，仅指预先形成的烟酸[2]，采用1.3中公式（3）推算烟酸限量为2008～7510 μg/100g。

综合比较上述计算结果可以看出，GB10765-2021 的下限值略高于AI 值，可充分满足我国绝大多数0～6 月龄婴儿对烟酸的营养需求，以96 μg/100 kJ作为烟酸设计的目标值即可。

2.2.2 烟酸科学设计范围的确定

汇总近年来有关婴儿配方奶粉中烟酸的货架期衰减研究数据[35-43]，见表3。由表3 可以看出，受贮存温度、湿度、时间及包装形式的影响，不同研究报道中烟酸货架期衰减率差异很大，变化范围0～13%。其中，大部分报道的衰减率集中在10%以下，仅少数报道的衰减率在10%～13%之间，因此，采用衰减率10%和15%开展配方设计安全、合理。根据2.1 确定的烟酸配方设计检测偏差15%和2.2.1 确定的设计目标值96 μg/100 kJ，并采用1.4 中公式（4）和（5）进行计算，可得婴儿配方奶粉中烟酸设计范围128～137 μg/100 kJ。

表3 婴儿配方奶粉烟酸的货架期衰减率

目前尚未见因食物中烟酸引起副反应的报道，副反应主要见于大剂量服用烟酸的成人，表现为潮红和肝毒性[43]。婴儿获取烟酸的主要来源为母乳、配方奶粉或辅食，未见婴儿因过量摄入烟酸引起副反应的报道，因此，目前不具备制定婴儿UL 的充足依据。中国营养学会以成人的UL 为参考，采用代谢体重推算1～3 周岁幼儿的UL 为10 mg/d（烟酸当量）[44]，以此值为参考且不考虑前体色氨酸的转化，采用1.4 中公式（6）推算婴儿配方奶粉中烟酸≤478 μg/100 kJ。

国家食品安全风险评估中心随机抽样检测结果显示，我国1639 款市售婴儿配方奶粉中烟酸水平分布为80 ～358 μg/100 kJ，P25、P50 和P75 分别为190、222 和250 μg/100 kJ[45]，P75 略低于GB10765-2021 中间值227.5 μg/100 J。

GB10765-2021 中烟酸限量为96～359 μg/100 kJ，结合2.1 确定的配方设计检测偏差15%，推算烟酸设计下限为96÷（1-15%）=113 μg/100 kJ，设计上限为359÷（1+15%）=312 μg/100 kJ。

烟酸的营养状况可通过膳食摄入量调查进行评价，Defu Ma 等在全国8 大城市开展过针对0～5 月龄婴儿的膳食调查，调查结果显示烟酸的实际摄入量均能满足AI 2 mg/d（烟酸当量）的要求（见表4）[46]。婴儿尿液中烟酸/肌酐质量分数也是反应烟酸营养状况的重要指标，小于0.5 mg/g 为不足，0.5～1.5 mg/g 为偏低，1.6～4.2 mg/g 为适宜，大于4.3 mg/g 为偏高[47]，郑彦峰等在山东地区的采样检测结果显示，0～6 月龄婴儿尿液中烟酸/肌酐质量分数整体偏高，仅部分农村婴儿处于偏低状态[48]，结合表2 中刘会会等报道的山东农村地区母乳中烟酸水平低于城市地区的事实[29]，推测一定程度上与乳母的膳食结构和营养状况差异有关。另外，检索2010～2020年10年间的科学文献，未发现婴儿缺乏烟酸的报道，说明我国婴儿烟酸的营养状况整体适宜。

表2 我国母乳中烟酸检测值

表4 我国0～5 月龄婴儿烟酸摄入量调查结果

表5 我国0～6 月龄婴儿尿液中烟酸/肌酐含量 mg/g

综合比较上述计算结果，若将烟酸的科学设计范围定为(128～137) μg/100 kJ，最小值为AI 的1.3 倍（128（μg/100 kJ）×2092（kJ/d）÷2000（μg/d）=1.3），可充分满足绝大多数婴儿的营养需要，但考虑工艺稳定性、原辅料中烟酸水平波动及混合均匀度等因素的影响[49]，上述区间过窄，实际的配方设计难以实现。结合目前我国0～6 月龄婴儿烟酸营养状况整体适宜，且市售产品烟酸水平分布的P75 值略低于GB10765-2021 中间值227.5 μg/100 kJ的现状，建议可取227.5 μg/100 kJ 作为最大值。因此，烟酸的科学设计范围为(128～227.5)μg/100 kJ。

2.3 叶酸

叶酸化学名称为蝶酰谷氨酸，在体内经叶酸还原酶的作用，成为具有生理活性的四氢叶酸。四氢叶酸是体内生化反应中一碳单位转移酶系的辅酶，参与核酸和蛋白质合成、DNA 甲基化、同型半胱氨酸代谢等生化反应[50]。叶酸缺乏会阻碍核酸合成和氨基酸代谢反应，影响细胞的分裂和增长，导致胎儿发育畸形、巨幼红细胞性贫血、高同型半胱氨酸血症等症状[51-52]。人体自身无法合成叶酸，需要从食物中获取。食物中叶酸有两种形式，一种是天然食物中存在的叶酸(folate)，为四氢叶酸的衍生物，体内生物利用率约50%，另一种为合成叶酸(folic acid)，即氧化型单谷氨酸叶酸，存在于强化食物或补充剂中，体内生物利用率为85%。为准确描述叶酸的膳食参考摄入量，IOM 提出采用膳食叶酸当量（dietary folate equivalent，DFE） 为单位进行表示，即1 DFE= 1 μg 天然食物来源叶酸=0.6 μg 与天然食物混合摄入的合成叶酸[21]。从天然食物中过量摄入叶酸不会导致中毒，过量的叶酸可随尿液排出体外，但长期大剂量摄入合成叶酸会产生毒副作用[53]。由于含乳大宗原料本底中叶酸水平远不能达到婴儿配方奶粉的标准要求，且合成叶酸的稳定性优于天然叶酸，因此，婴儿配方奶粉中叶酸主要源自强化的合成叶酸。

2.3.1 叶酸设计目标值的确定

Monaco 等报道成熟母乳中叶酸50～100 μg/L[19]，EFSA 专家组分析研究认为母乳中叶酸平均水平约80 μg/L[22]。我国有关母乳中叶酸的检测报道相对较少（见表6）[25,30,54-55]，且大部分检测值低于国外水平，仅尹国武等报道的检测结果与国外水平基本一致，这一现象可能与样品的贮存条件、检测方法、乳母的膳食摄入等差异有关。鉴于上述情况，中国营养学会参照国外报道的母乳数据，取质量浓度87 μg/L 作为我国母乳中叶酸的参考水平[56]，以此值为参考采用1.3 中公式（1）推算婴儿配方奶粉中叶酸应为65.25 μg/100 g（膳食叶酸当量）或39.15 μg/100 g。

表6 我国母乳中叶酸检测值

EFSA 专家组以母乳中叶酸质量浓度80 μg/L 和母乳平均摄入量800 mL/d 计，推算欧洲0～6 月龄婴儿从母乳中获取叶酸64 μg/d，修约得AI 65 μg/d（膳食叶酸当量）[22]。中国营养学会以母乳中叶酸87 μg/L 和母乳摄入量750 mL/d 计，推算中国0～6 月龄婴儿从母乳中获取叶酸65 μg/d，得AI 值65 μg/d（膳食叶酸当量）[56]，采用1.3 中公式（2）推算我国婴儿配方奶粉中叶酸65 μg/100 g（膳食叶酸当量）或39 μg/100 g。

（EU）2016/127 下限值参照相应的AI 略微下调至2.16 μg/100 kJ，上限值大幅下调。GB10765-2021将下限上调至2.9 μg/100 kJ，主要基于当前我国婴儿在一定程度上存在叶酸摄入不足的现状，上限微调至12.0 μg/100 kJ 主要是与国际标准接轨或一致[33]。采用1.3 中公式（3）推算叶酸限量分别为(45～143) μg/100 g和(60.7～251) μg/100 g。

综合比较上述计算结果可以看出，GB10765-2021中叶酸下限值2.9 μg/100 kJ 可充分满足我国0～6 月龄婴儿AI 65 μg/d（膳食叶酸当量）的要求，因此，以2.9 μg/100 kJ 作为叶酸设计的目标值即可。

2.3.2 叶酸科学设计范围的确定

汇总近年来有关婴儿配方奶粉中叶酸的货架期衰减率研究数据[34-39,41-42]，见表7。由表7 可以看出，受贮存温度、湿度、时间及包装形式的影响，不同研究报道中叶酸货架期衰减率差异很大，变化范围0～24.47%。根据数值的集中程度，同时为保证产品在货架期内全部检测合格，认为按衰减率最小值和最大值分别为15%和25%开展配方设计较为合理。根据2.1 确定的叶酸配方设计检测偏差15%和2.3.1 中确定的设计目标值2.9 μg/100 kJ，并采用1.4 中公式（4）和（5）进行计算，可得婴儿配方奶粉中叶酸设计范围4.14～4.83 μg/100 kJ。

表7 婴儿配方奶粉中叶酸货架期衰减率

目前尚未发现通过天然食物摄入过量叶酸引起不良反应的报道，0～6 月龄婴儿不具备制定UL 的充足依据，欧盟食品科学委员会和中国营养学会主要依据成人大剂量口服叶酸有害作用的最低剂量，采用代谢体重法推算1～3 周岁幼儿的UL 分别为200 μg/d 和300 μg/d[56-57]，取200 μg/d 作为参考值，采用1.4 中公式（6）推算婴儿配方奶粉中叶酸≤9.56 μg/100 kJ。

国家食品安全风险评估中心随机抽样检测结果显示，我国1639 款市售婴儿配方奶粉中叶酸水平分布为(2.58～11.8) μg/100 kJ，P25，P50 和P75 分别为4.71，5.69和6.91 μg/100 kJ[45]，P75 值低于GB10765-2021 中间值7.45 μg/100 kJ，说明75%以上市售产品的叶酸检测值处于国标中间值以下水平。

GB10765-2021 叶酸限量2.9～12.0 μg/100kJ，结合2.1 确定的配方设计检测偏差15%，推算叶酸设计下限为2.9÷（1-15%）=3.41 μg/100kJ，设计上限为12÷（1+15%）=10.43μg/100kJ。

叶酸的营养状况可通过膳食调查和血清中叶酸水平进行评价，目前我国尚缺乏针对0～6 月龄婴儿的相关研究报道数据，然而根据表7 中母乳研究数据和市售婴儿配方奶粉的水平分布情况推测，当前我国纯母乳喂养婴儿叶酸摄入量达不到AI 65 μg/d（膳食叶酸当量）要求，而完全配方粉喂养的婴儿摄入量能满足AI要求，提示乳母应注重叶酸的膳食补充。

综合比较上述计算结果可以看出，若将叶酸的科学 设 计 范 围 定 为 4.14 ～ 4.83 μg/100 kJ， 符 合GB10765-2021、AI 和UL 要求，但考虑工艺稳定性、原辅料中叶酸水平波动及混合均匀度等因素的影响[49]，上述设计范围过窄，实际的配方设计难以实现。考虑我国纯母乳喂养婴儿存在叶酸摄入不足的现状，且市售产品的P75 值（6.91 μg/100 kJ）低于GB 10765-2021 中间值7.45 μg/100 kJ，可取7.45 μg/100 kJ 作为设计上限，因此，我国婴儿配方奶粉叶酸的科学设计范围为(4.14～7.45) μg/100 kJ。

3 结论

母乳化是婴儿配方奶粉模拟的终极目标[58-59]，企业研发人员应在国标规定的安全范围内，结合母乳数据和最新营养学研究成果进一步制定科学、合理的设计区间。本文以烟酸和叶酸为研究对象，通过分析和比较母乳数据、适宜摄入量、标准限量，确定烟酸和叶酸应以国标下限值96 μg/100 kJ 和2.9 μg/100 kJ 作为配方设计的目标值，该结论与韩军花等研究结论一致[60]。以此设计目标为基础，进一步结合营养素货架期衰减率、检测偏差、UL、市售产品的营养水平分布及0～6 月龄婴儿的营养状况等资料，推导出烟酸和叶酸的科学设计范围分别为（128～227.5）μg/100 kJ 和(4.14～7.45)μg/100kJ，为我国婴儿配方奶粉的配方设计提供科学参考。