母乳中的硝酸盐和亚硝酸盐及对婴儿健康的研究

王树庆，范维江，姜薇薇

山东商业职业技术学院，山东济南 250103

0 引言

硝酸盐和亚硝酸盐广泛存在于环境中，是自然界中最普遍的含氮化合物[1]，并作为防腐剂被广泛用于食品工业领域，用于腌制和保存肉类、鱼类以及制造奶酪[2]。亚硝酸盐和硝酸盐因为能形成亚硝胺而致癌，一直被认为是有害物质。但研究发现，亚硝酸盐和硝酸盐也可由人体内形成[3]，并与人体内的信号分子一氧化氮（NO）之间存在着密切的关系[4]，对许多疾病的治疗具有重要意义[5，6]。

母乳是婴幼儿生长发育所需要的唯一食物。世界卫生组织（WHO）建议，0~6 月龄的婴儿应坚持纯母乳喂养，并以持续母乳并添加适当补充食物的方式喂养到2岁或更长[7]。但中国的母乳喂养率一直偏低，为了满足婴儿需要，婴幼儿配方乳粉（简称“婴配粉”）的配方设计一直在无限接近母乳中的全部营养成分，但还是无法模拟母乳中大量且随时间不断变化的基本营养素和免疫特性。其中硝酸盐和亚硝酸盐在母乳中广泛存在，特别是初乳中含有较高浓度的亚硝酸盐。因此，本文对母乳中硝酸盐、亚硝酸盐及其对婴儿的健康影响进行了综述。

1 母乳中硝酸盐和亚硝酸盐的安全性

饮食过量的硝酸盐和亚硝酸盐易导致婴儿，尤其是0~6月龄的婴儿发生高铁血红蛋白血症（Methemoglobinemia），因婴儿全身缺氧肤色呈现蓝紫色，也被称蓝婴症（Blue Baby Syndrome）[8]。其发病机理是因为亚硝酸盐可导致氧合血红蛋白中的二价铁离子（Fe2+）氧化成三价铁离子（Fe3+），显著降低了氧合血红蛋白携带氧气的功能，造成婴儿缺氧和发绀，肤色呈现蓝紫[9，10]。在正常生理条件下，红细胞中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸还原酶能非常有效的将高铁血红蛋白进行还原，使健康成人血液中的高铁血红蛋白水平<1%。0~6月龄的婴儿由于胃酸分泌量很低、血红蛋白相对容易氧化、高铁血红蛋白还原酶系统不成熟等原因，对亚硝酸盐诱导的高铁血红蛋白血症特别敏感[11，12]。基于对高铁血红蛋白血症婴儿病例的分析，WHO规定，人体硝酸盐和亚硝酸盐的日摄入量（ADI）分别为3.7 mg/kg体重（BW）/天和0.06 mg/kg体重（BW）/天[13]。

人们曾经认为蓝婴症和受硝酸盐污染的地下水中有关[14]。但根据目前的研究发现，母乳中本身就含有硝酸盐和亚硝酸盐。母乳中含有的硝酸盐与亚硝酸盐情况见表1[15]。

表1 母乳中含有的硝酸盐与亚硝酸盐情况

而完全母乳喂养的婴儿并不会出现任何临床问题[16]。即使母亲摄入含硝酸盐浓度高达100 mg/L的水，对母乳中的硝酸盐浓度影响也非常小[17，18]。

2 母乳中硝酸盐和亚硝酸盐的含量

母乳的成分不是一成不变的，会随着时间的推移而发生变化，以适应婴儿肠道菌群的变化以及成长过程中的代谢需求变化[19]。一般把产后2～3 天的乳汁称作初乳。初乳呈黄色，稠度高，蛋白质含量高，脂肪和糖含量低。初乳是为满足新生儿的特殊需要而产生的，富含蛋白质和抗体，其蛋白质含量是成熟母乳的3 倍。而研究也发现，初乳中的硝酸盐和亚硝酸盐浓度相对较高。Ohta等[20]发现在第1天到第8天的母乳含有高浓度的亚硝酸盐和硝酸盐，含量为166～1 246 μmol/L；Hord等[15]研究了母乳中硝酸盐和亚硝酸盐的变化情况，发现初乳中含有较高浓度的亚硝酸盐，其含量约10 μM（图1）；Iizuka等[21]报道，初乳中硝酸盐的浓度范围为86.6～278.7 μmol/L，平均浓度为（180.6±63.1）μM；亚硝酸盐的浓度范围为19.3～82.4 μmol/L，平均浓度为（43.6±5.3）μmol/L；Cekmen等[22]研究发现，健康母亲的母乳中亚硝酸盐浓度较高，而子痫前期患者母乳中的亚硝酸盐浓度有所降低，分别为（82.20±12.01）μmol/L和（56.09±11.18）μmol/L，而30 天后，母乳中亚硝酸盐的浓度分别为（53.28±10.25）μmol/L和（37.75±12.10）μmol/L。

图1 母乳中硝酸盐与亚硝酸盐变化情况

母乳中硝酸盐与亚硝酸盐比例的不断变化是为了满足婴儿生长过程中不断变化的代谢需求。硝酸盐被硝酸盐还原酶作用后可以产生亚硝酸盐，亚硝酸盐可以在胃酸的作用下分解为人体重要的信号分子NO[21]。但硝酸盐还原为亚硝酸盐通常需要存在于体内的共生细菌的参与，而人类没有硝酸还原酶。在出生前，婴儿的胃肠道是无菌的，出生后迅速被来自母亲产道和环境的细菌定植。因此，新生儿在出生时没有任何硝酸盐还原菌，而初乳中亚硝酸盐含量较高，使婴儿可以克服生命早期的自然缺乏[23]。在发育后期，当口腔中共生肠道菌群存在时，体内的硝酸盐-亚硝酸盐-NO途径建立起来，之后，硝酸盐成为主要成分。

3 婴配粉中的硝酸盐和亚硝酸盐含量

虽然目前国家对食品和饮用水中硝酸盐和亚硝酸盐的含量有严格的规定，但通过前文，可以发现母乳中是含有硝酸盐和亚硝酸盐的，而且在不同的阶段会发生变化。婴配粉是以牛或羊的乳汁、乳清粉、大豆、饴糖等为主要原料，加入适量的维生素和矿物质以及其他营养物质，经加工后制成。但目前婴配粉中的硝酸盐和亚硝酸盐含量和母乳还有一定的差距。图2为母乳与某品牌婴配粉中硝酸盐和亚硝酸盐的含量情况，可以看出，母乳中亚硝酸盐的含量是婴配粉的20倍左右。

图2 母乳与某些婴儿配方乳粉中亚硝酸盐和硝酸盐的含量情况

表2为市场上销售的一些品牌的婴配粉中硝酸盐和亚硝酸盐的含量情况。由表2可以看出，初乳中亚硝酸盐含量是最高的，品牌J中硝酸盐含量最高，除品牌B大豆配方粉外，所有配方粉的亚硝酸盐水平都非常低（几乎检测不到）[23]。

表2 婴儿配方食品中的硝酸盐和亚硝酸盐含量

4 母乳中亚硝酸盐对婴儿健康的影响

4.1 对婴儿心血管的益处

人体内的硝酸盐-亚硝酸盐-NO途径在低氧血管扩张、血压稳定、缺血再灌注以及血小板功能改变等过程中起着重要作用。在成年人中，由于该途径的存在，所以由口腔中的共生的微生物将饮食来源的硝酸盐还原而产生的亚硝酸盐的供应是恒定的[24]。如果硝酸盐还原为亚硝酸盐的过程被中断，会导致血压升高，并增加血小板聚集[25]。此外，该途径产生的NO与胃黏膜完整性和血流也有密切关系。Lizuka等[21]用化学发光NO分析仪测量新生儿胃内产生NO，结果发现母乳喂养的新生儿胃气中的NO水平显著高于配方乳粉喂养的新生儿，峰值出现在产后2至5天，分别为（6.03±5.73）ppm和（2.24±15.71）ppm。由于新生婴儿在初期的发育中，其硝酸盐-亚硝酸盐-NO途径还未建立起来，因此，婴儿通过母乳中亚硝酸盐来弥补硝酸盐-亚硝酸盐-NO途径的功能。

4.2 预防坏死性小肠结肠炎疾病

坏死性小肠结肠炎（NEC）是早产儿胃肠道疾病死亡的主要原因，其发病率正在增加[26]。NEC的主要病理特征是小肠和大肠出现局部缺血和坏死[27]。尽管早产是NEC发病的主要风险因素，但是母乳喂养已被证明是预防NEC最重要的保护策略之一[28]。Yazji等[29]在小鼠NEC模型研究中证明，在配方奶粉中添加硝酸钠和亚硝酸盐可显著降低NEC的严重程度。这一研究结果为解释母乳在降低婴儿哮喘、过敏、白血病[30，31]以及心血管疾病[32]等的发生上提供了思路。

5 小结

毋庸置疑的是母乳对婴儿健康的益处，是婴儿营养的最佳来源，含有婴儿发育所需的所有蛋白质、脂质、碳水化合物和微量元素。美国儿科学会（American Academy of Pediatrics）也建议母亲至少在第1年对孩子进行母乳喂养，并持续母乳喂养，直到她们都觉得自己准备好停止母乳喂养为止。由于母乳是婴儿的一种独特的营养来源，所以，任何其他食物都无法充分替代母乳，包括婴儿配方乳粉。综上所述，母乳中亚硝酸盐和硝酸盐的存在表明其对新生儿的生长发育具有重要的生理功能，应加强对婴儿母乳喂养的认识。