新一代婴幼儿配方乳粉脂质与母乳脂质相似性对比分析

贾宏信，揭 良，苏米亚，陈文亮，刘海安

（乳业生物技术国家重点实验室，上海乳业生物工程技术研究中心，光明乳业股份有限公司乳业研究院，上海 200436）

母乳是最适合婴幼儿的天然食品，其中脂质是母乳中重要的营养物质之一，能够为婴儿提供40%～50%的能量[1-3]。脂肪酸是母乳脂类的组成成分，对婴幼儿生长发育起着重要作用[4-5]，其中n-3和n-6多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）对正常大脑发育，特别是早期大脑发育非常重要[6-8]。母乳中的脂肪酸种类繁多，主要分为饱和脂肪酸（saturated fatty acids，SFA）、单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acids，MUFA）和PUFA。市面上的婴幼儿配方乳粉（infant formula milk powder，IF）一般根据母乳中的脂肪酸种类和含量进行模拟。目前有关市售IF脂肪酸组成的报道较多，但多集中于一次注册时及之前的配方产品[7-8]。例如：杨帆等[9]对比IF和母乳中脂肪酸组成的差异，发现IF的SFA含量高于母乳脂质，而MUFA、PUFA、花生四烯酸（arachidonic acid，ARA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）含量均显著低于母乳脂质；Sun Cong等[10-11]的研究不但表明市售IF脂肪酸组成与母乳脂质存在差异，且微量脂肪酸差异性更大。脂肪酸在甘油三酯中的位置分布对母乳脂质的营养具有特殊意义。研究发现，母乳中超过85%的棕榈酸分布在sn-2位，sn-2棕榈酸在体内以sn-2甘油一酯的形式被婴儿较好地吸收[12-14]。但已有的研究显示，市售IF和母乳脂肪酸的种类及位置分布并不相同，IF中sn-2脂肪酸主要为油酸和亚油酸，而棕榈酸的占比较低[15-16]。

为进一步模拟母乳脂质，满足婴幼儿对健康的诉求，依据母乳脂质数据，开发了新一代IF。检测分析母乳和新一代IF的脂肪酸组成、甘油三酯中sn-2脂肪酸的组成，并以母乳为标准，对IF的脂肪酸进行相似性评价。旨在为婴幼儿配方食品脂质的母乳模拟提供研究思路及参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新一代IF：系列1、系列2、系列3（IF1a、IF1b、IF2a、IF2b、IF3a、IF3b；a代表1段乳粉，b代表2段乳粉），系列1～3配方脂质的母乳模拟使用乳脂（生牛乳）、1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯、葵花籽油、椰子油、亚麻籽油、DHA和ARA来进行，制作工艺为干湿复合工艺，由光明乳业中试车间试制完成。母乳：来自于健康、营养良好的上海哺乳期乳母提供的成熟乳（n=6），足月产，泌乳45～120 d，采样时间上午8∶00—10∶00，双侧乳房乳汁用自动吸乳器全部采集后，混合均匀，取20 mL用于样品检测。

乙醚、乙醇、石油醚、氨水、氢氧化钾、氯化钠、无水硫酸钠（均为分析纯）、甲醇、正己烷（均为色谱纯） 国药集团化学试剂有限公司；硅胶板（20 cm×10 cm） 乳山市太阳干燥剂有限公司。

1.2 仪器与设备

TE612-L电子天平 德国Sartorius公司；7820气相色谱仪 美国安捷伦科技有限公司；GT16-3高速台式离心机 北京时代北利离心机有限公司。

1.3 方法

1.3.1 脂肪的提取

参考Christie[17]、孙聪[18]等建立的方法，略有修改。母乳脂肪的提取：10 mL母乳中加入2.0 mL氨水，充分混合后放入约65 ℃的水浴锅中，加热15～20 min，然后取出振荡；冷却至室温，加入10 mL乙醇，缓慢、充分混合；分别加入25 mL乙醚和石油醚进行萃取，分层后取上层有机相，重复2～3 次；合并所有有机相，除去有机溶剂，得脂肪。乳粉脂肪的提取：称取1 g乳粉，加入10 mL 65 ℃的水，充分混合，冷却后，依据以上母乳脂肪的提取步骤提取脂肪。

1.3.2 总脂肪酸的分析

参考Sun Cong等[11]建立的方法，略有修改。脂肪酸甲酯化：取20 mg脂肪于离心管中，加入2 mL正己烷和500 μL 2 mol/L氢氧化钾-甲醇，振荡2 min，加入饱和氯化钠溶液，805×g离心5min后取上层有机相，并用无水硫酸钠干燥。干燥后用有机相膜过滤后使用气相色谱仪进行分析。脂肪酸含量表示为链长4～22 个碳原子的脂肪酸在总脂肪酸中的占比（%）。

1.3.3 甘油三酯sn-2脂肪酸分析

称取100 mg脂肪于10 mL离心管中，加入1 mL Tris缓冲液（pH 8.0）、0.25 mL 0.05 g/100 mL胆酸盐溶液、0.1 mL 2.20 g/100 mL氯化钙溶液及20 mg猪胰脂酶，40 ℃水浴振荡3 min，然后加入1 mL 6 mol/L盐酸和2 mL乙醚，振荡静置分层后取上层有机相，然后用氮气将其浓缩至200 μL。将浓缩后的水解产物上样至薄层色谱板，展开剂为正己烷-乙醚-乙酸（50∶50∶1，V/V），将分离得到的2-单甘酯刮下，用乙醚萃取2 次后，进行甲酯化处理和脂肪酸组成分析，方法同1.3.2节。

1.3.4 IF脂肪酸与母乳脂肪酸相似性评价

参照孙聪[18]建立的母乳替代脂相似性评价方法对IF脂肪酸与母乳脂肪酸的相似性进行评价。相似性系数（G）按下式计算。

式中：ai为母乳中第i个脂肪酸含量标准值/%；bi为IF中第i个脂肪酸检测值/%；n为脂肪酸种类数。

1.4 数据处理

运用IBM SPSS Statistics 17.0软件进行数据分析，用方差分析中t检验法进行显著性分析（P＜0.01），采用Origin Pro 8.6软件作图。

2 结果与分析

2.1 IF和母乳总脂肪酸分析

一般来说，为了使IF中脂质与母乳更为接近，IF中的脂质常用植物油来调整[19-21]。由表1可知，6 个IF和母乳脂肪酸的种类相似，含有相似的常见脂肪酸（含量＞1%的脂肪酸），分别为C12:0、C14:0、C16:0、C18:0、C18:1n-9和C18:2n-6c，且都是以C16:0和C18:0为主。6 个IF较母乳含有更高含量的短链SFA（C6:0），与文献报道[16,22]的数据一致。C6:0是动物乳脂中特有的脂肪酸，故以牛乳脂为部分替代脂的IF C6:0含量高于母乳[23]。另外，6 个IF中链脂肪酸（C8:0）含量显著高于母乳，可能与配方使用椰子油有关，研究[24]表明，中链脂肪酸对胆汁盐的依赖性小，可通过胃肠黏膜直接吸收，因此更符合婴幼儿对于快速供能的需求。

表 1 母乳和IF脂肪酸组成Table 1 Fatty acid composition of breast milk and IF%

按脂肪酸分类对比分析可知，相比于IF，母乳中SFA含量较高，占脂肪酸的48.46%，而6 个IF中SFA占比为36.22%～27.93%；相反地，6 个IF的MUFA和PUFA在总脂肪酸中占比（分别为38.19%～39.13%和23.78%～24.72%）则高于母乳（分别为32.00%和19.30%）。IF配方中MUFA和PUFA在总脂肪酸中占比高于母乳，SFA含量低于母乳，是亚麻籽油、葵花籽油、ARA（C20:4n-6）、DHA（C22:6n-3）和1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯在IF中强化的结果。特别是葵花籽油和亚麻籽油的应用为IF提供了大量的γ-亚麻酸（C18:3n-6）和α-亚麻酸（C18:3n-3），使IF中C18:3n-6含量与母乳无显著差异，C18:3n-3含量显著高于（P＜0.001）母乳。这一结果与王霁月等[25]报道的市售IF C18:3n-3在总脂肪酸中占比显著高于母乳一致，但区别于林爽等[26]关于IF亚麻酸未检出及检出值（仅0.14%～0.18%）与母乳无差异的报道。

2.2 IF和母乳sn-2脂肪酸分析

脂肪酸在甘油三酯上的分布决定了甘油三酯的结构，且会影响婴幼儿对脂肪的消化、吸收及代谢[26-28]。由表2可知，母乳和IF的sn-2脂肪酸与总脂肪酸的种类相似，且C12:0、C14:0、C16:0、C18:0、C18:1n-9、C18:2n-6c和C20:4n-6是母乳和IF中含量较高的sn-2脂肪酸。但区别于母乳和IF总脂肪酸中不饱和脂肪酸为主要脂肪酸，SFA在sn-2脂肪酸中占绝对优势，且以sn-2棕榈酸为主，IF中sn-2棕榈酸占比高于50%，母乳中sn-2棕榈酸占比更高（约76%）。这与已有研究[29-31]报道的母乳脂中棕榈酸在sn-2脂肪酸中占比一致。sn-2棕榈酸在体内代谢后，以sn-2甘油一酯的形式存在，能更好地被婴幼儿吸收利用，且能改善婴幼儿粪便硬度及婴儿哭闹行为[23,32-33]。但天然存在于植物油、牛乳或羊乳脂肪中的棕榈酸主要酯化在甘油三酯的sn-1或sn-3位上[34]，如果配方中棕榈酸主要来源于天然植物油则不利于婴幼儿的健康发育，故IF常通过强化通过酶合成的1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯来达到提高sn-2棕榈酸含量的目的。林爽等[26]曾报道，未添加1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯的IF，其sn-2棕榈酸在总脂肪酸中占比为6.79%～10.10%，而强化1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯的IF，其sn-2棕榈酸在总脂肪酸中占比为37.07%～41.54%，说明1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯的强化有利于sn-2棕榈酸在总脂肪酸中占比的提高。

表 2 母乳和IF sn-2脂肪酸组成Table 2 sn-2 Fatty acid composition of breast milk and IF%

6 种IF中sn-2位MUFA和PUFA的含量均高于母乳。IF和母乳sn-2不饱和脂肪酸中占比最高的为油酸（C18:1n-9）和亚油酸（C18:2n-6c），其中IF中C18:1n-9和C18:2n-6c占比分别为14.24%～22.80%和14.58%～19.78%，母乳中C18:1n-9和C18:2n-6c占比分别为15.64%和4.01%，且IF中C18:2n-6c含量显著高于母乳（P＜0.001）。这一结果与林爽等[26]报道的IF中sn-2脂肪酸油酸和亚油酸显著高于母乳相一致。以上结果说明，未来对于母乳sn-2脂肪酸的模拟还需要进一步的研究，不但要体现在sn-2位棕榈酸的模拟，还要体现在整个sn-2位脂肪酸的模拟。

续表2 %

2.3 IF和母乳相似性分析

基于现有的母乳脂肪酸数据，采用孙聪[18]建立的母乳脂相似性模型进行分析。由图1可知，总脂肪酸和sn-2脂肪酸G较高，3 个系列IF总脂肪酸G都在85%以上，sn-2脂肪酸G在70%以上。研究报道[18]，我国市售180 个IF总脂肪酸组成的G多数在60%左右，且所有IF的sn-2脂肪酸G＜60%。因此，新开发的6 个IF比已报道的市售配方具有更好的母乳脂质相似性。

图 1 IF脂肪酸与母乳脂肪酸相似性评价Fig. 1 Similarity evaluation of fatty acids between IF and breast milk

3 结 论

研究比较了母乳与IF的总脂肪酸和sn-2脂肪酸组成，并采用相似性评价对新一代IF脂质进行母乳相似性分

析。结果显示，新一代IF在总脂肪酸组成及sn-2脂肪酸组成上均与母乳具有高度相似性，G相比于已报到的IF得到进一步提高，说明新一代IF在脂质上更好地模拟了母乳。但是已有数据也提示，新一代IF配方还具有进一步提升的空间，针对总脂肪酸和sn-2脂肪酸需要进一步关注长链PUFA的模拟，针对sn-2脂肪酸需要从脂肪酸分布和sn-2棕榈酸含量的提高来模拟，且未来IF配方脂质的提升应从甘油三酯层面突破，以更好实现脂质母乳模拟。