中國疾病預防控制中心營養與健康所研究員、中國營養保健食品協會嬰幼兒配方食品産業委員會主任委員 蔭士安

中國營養保健食品協會嬰幼兒配方食品産業委員會秘書長 陳福泉

　　過去的30多年，随着人們對人乳成分的了解，嬰幼兒配方食品（奶粉）的成分已經發展到接近人乳的成分。盡管通過這些嘗試，流行病學調查或常規監測的結果均顯示，嬰幼兒配方食品喂養的嬰兒在生長、神經發育、腸道微生态、免疫功能和傳染病發病率方面仍然不如母乳喂養的嬰兒，而且發生超重肥胖的風險增高。導緻這樣喂養結果差異的原因可能與人乳中存在的豐富的生物活性成分有關。例如，母乳蛋白可為喂養兒生長提供必不可少的必需/條件性必需氨基酸，母乳中含有豐富非營養作用的生物活性蛋白組分和肽（以及蛋白質在嬰兒體内消化吸收過程中産生的肽）對喂養兒的組織構建和新陳代謝發揮重要作用。

　　前文基于人體必需營養成分與可選擇成分論述了嬰幼兒配方乳粉的配方知多少以及産品品質的提升與發展方向，明确提出了嬰幼兒配方食品（奶粉）的配方和品質提升應放在結構與功能改善方面，深入研究母乳中宏量營養素及其組分的組成、配比和相互比例對喂養兒的影響。後續将分别從蛋白質、脂肪和碳水化合的組分及功能論述嬰幼兒配方食品的配方研發和品質提升的重點。

　　一、人乳中蛋白質的組分特點

　　蛋白質是組成人體一切細胞和組織的主要成分，也是母乳中最重要的營養成分之一，其含量與組成是決定母乳質量的重要指标，因此，母乳中蛋白質及其組分也是迄今人們關注和研究最多的母乳成分。

　　人乳中不僅蛋白質含量豐富且種類多樣，還含有諸多不同的蛋白質組分和許多具有生物活性的蛋白質和多肽。根據蛋白質組學的研究，人乳中含有的2000多種成分中1000多種是蛋白質、肽類和遊離氨基酸，其中已知400多種蛋白質在機體的免疫反應、生長發育、細胞代謝、物質轉運和蛋白質代謝中發揮重要作用。乳清蛋白和酪蛋白是構成人乳蛋白質的主要成分。

　　1、主要蛋白質

　　母乳中的蛋白質可分為三類，即乳清蛋白、酪蛋白和乳脂肪球膜蛋白（也被稱為黏蛋白），分别占總蛋白的60%-80%、20%-40%和1%-4%。人乳中的乳清蛋白為液态，易于消化；而酪蛋白為膠束，進入喂養兒胃内以乳凝塊或凝乳的形式存在，不易溶解。酪蛋白是牛乳的主要蛋白質，而人乳的主要蛋白質是乳清蛋白，乳脂肪球膜蛋白在乳汁中包裹着脂肪球。人乳中還含有多種功能性多肽，如乳鐵蛋白降解或衍生的多肽和k-酪蛋白短鍊多肽等。

　　2、乳清蛋白

　　人乳中乳清蛋白包括a-乳清蛋白、乳球蛋白、骨橋蛋白、血清白蛋白、乳脂肪球膜蛋白等，含量最多的是α-乳清蛋白、免疫球蛋白（尤其富含分泌型IgA）、乳鐵蛋白、溶菌酶、血清白蛋白和骨橋蛋白；而牛乳中主要的乳清蛋白是β-乳球蛋白，人乳中則不含這種乳清蛋白。雖然牛乳來源的a-乳清蛋白與人乳的乳清蛋白具有相似的氨基酸組成，但是色氨酸和半胱氨酸的含量相對較低。

　　人乳蛋白組學分析結果顯示，已識别乳清中115種獨特的蛋白，其中35%與免疫功能有關，其他的功能涉及細胞間通訊（17%）、新陳代謝和能量産生（16%）和一般運輸（12%）。

　　3、乳酪蛋白

哺乳動物乳汁的酪蛋白可進一步分成αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白。人乳中不含有αs2-酪蛋白，αs1-酪蛋白的含量很低且通常與k-酪蛋白形成複合物的形式存在，主要是β-酪蛋白、k-酪蛋白。在人乳中僅含有β-酪蛋白和k-酪蛋白，還有少量αs1-酪蛋白與鈣離子相互作用，形成一種特殊的動态有序結構，即酪蛋白膠束。牛乳中存在αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白，也是牛奶酪蛋白的主要成分。人乳中總酪蛋白的70%是β-酪蛋白，即一種富含脯氨酸的酪蛋白。

　　4、乳脂肪球膜

　　人乳脂肪球膜（human milk fat globule membrane,HMFGM）近年來受到廣泛關注和進行了較多的研究。HMFGM包含了複雜的蛋白質混合物、酶、中性脂肪和極性脂，人乳脂肪球膜中存在100多種蛋白（許多被認為是生物活性蛋白），包括膽鹽刺激脂肪酶、黃嘌呤氧化酶、轉鐵蛋白和凝集素等。有分析結果顯示，HMFGM中乳鐵蛋白含量顯著高于牛乳和羊乳，具有明顯的抑菌抗菌活性。通過人乳蛋白組學分析，乳脂肪球膜中已識别191種蛋白中具有豐富的新陳代謝/能量産生功能的占21%，細胞間通訊19%，一般運輸16%，參與免疫反應的20%。我國的一項研究結果顯示，人乳脂肪球膜中蛋白種類和特異性蛋白（1545和1230）均多于牛乳（488和173）。

　　5、含氮化合物

　　母乳中的含氮化合物可分為蛋白質和非蛋白質含氮化合物（non-protein-nitrogen,NPN），人乳中的NPN主要包括遊離脂肪酸、肽類、尿素、尿酸、肌酸與肌苷酸、核酸與核苷酸、氨基糖、膽堿、膽胺、氨、聚氨、生物喋呤、四氫生物喋呤、異黃蝶呤、乳清酸和激素等。人乳中NPN的含量也顯著高于牛乳。

　　人乳中某些NPN對嬰兒的生長發育具有重要意義。例如，提供遊離脂肪酸（如谷氨酸和谷氨酰胺參與氨基酸代謝）、牛磺酸與膽鹽結合參與脂肪吸收；提供肉毒堿，參與脂肪氧化；尿素調節腸道菌群，為嬰兒腸道中微生物菌群的增殖提供氮源，用于合成蛋白質和核苷酸，進一步還可轉化為體蛋白質補充人乳蛋白質或某些氨基酸；提供核苷酸和核酸，在嬰兒腸道和肝髒發揮代謝調節作用，參與蛋白質合成；N-乙酰氨基葡萄糖和N-乙酰神經氨酸促進嬰兒腸道中雙歧杆菌的生長，對嬰兒早期神經系統生長是必需的；有部分肽類則是以激素形式存在，如生長激素、降鈣素等。

　　6、遊離氨基酸

　　母乳中必需氨基酸的含量和構成比可滿足喂養兒的營養需要，是嬰幼兒體内合成組織蛋白質和生物活性成分的重要來源。母乳中還富含多種遊離氨基酸，如牛磺酸和谷氨酰胺等條件性必需氨基酸。

　　二、人乳蛋白質及其組分含量的動态變化

　　（一）粗蛋白含量

　　1、哺乳階段

　　來自不同地區的母乳成分分析的結果顯示，哺乳期間人乳中粗蛋白含量的整體變化趨勢相似，初乳中蛋白質含量較高（因為含有非常高的sIgA和乳鐵蛋白），随後逐漸降低，到成熟乳階段蛋白質含量下降的速度減慢并趨于穩定（表1），但是不同國家間母乳蛋白質含量的差異較大。人初乳中含有較高的蛋白質主要與含有非常高的乳鐵蛋白和分泌型免疫球蛋白A（sIgA）有關。

表1 人乳中蛋白質含量及其變化（g/L）

　　2、晝夜節律 　　在24h母乳喂養期間，已有研究觀察到成熟的母乳成分存在明顯晝夜節律性變化，例如産後2個月内不同哺乳階段的乳汁中氮和蛋白質含量晝夜節律性變化的分析結果顯示，初乳和過渡乳的氮和蛋白質含量晝夜節律變化不明顯，而夜間（20:00~8:00）成熟乳中氮和蛋白質含量顯著高于白天（8:00~20:00），結果如表2所示。

表2 母乳中氮和蛋白質含量的晝夜節律變化①

　　（二）乳清蛋白含量

　　哺乳期間α-乳清蛋白、乳鐵蛋白、分泌型免疫球蛋白A和骨橋蛋白的濃度變化與總蛋白含量相似，也呈現逐漸下降的趨勢，如表3所示。母乳中含氮化合物的總量與哺乳階段有關，初乳和過渡乳中含量很高，成熟乳中含量最低。與乳清蛋白和酪蛋白水平的這樣較大的變化相比，哺乳期間乳脂肪球膜蛋白（分布在乳脂肪球膜上的蛋白質）的含量非常穩定。

表3 哺乳第一年人乳中總蛋白和主要乳清蛋白含量（g/L）①

　　（三）乳清蛋白與酪蛋白比值

　　我國的食品安全國家标準《嬰兒配方食品（GB 10765-2021）》中規定乳基嬰兒配方食品中乳清蛋白含量應≥60%，即産品中乳清蛋白與酪蛋白的比例應≥60：40。在泌乳期間，人乳中乳清蛋白含量以及與酪蛋白的比值是逐漸發生變化，哺乳初期人乳（初乳）中幾乎檢測不出β-酪蛋白，乳清蛋白與酪蛋白比值從泌乳早期的≥90：10到成熟乳的60：40和晚期成熟乳的50：50；而牛常乳中乳清蛋白與酪蛋白的比例為20：80。因此，如果基于母乳中乳清蛋白含量以及與酪蛋白比值的變化趨勢，适用于新生兒期及之後的配方食品中乳清蛋白與酪蛋白的比值應分别為出生後10天内為90：10，10～20天為70～80：20～30，20天之後為60：40，适用于較大嬰兒的為50：50（6月齡之後）。

　　（四）酪蛋白

　　人初乳和早産兒的乳母乳汁中酪蛋白含量非常低，然而随哺乳時間的延長，酪蛋白含量逐漸增加，構成較大部分的人乳蛋白。

　　（五）過敏原

　　人乳中不存在β-乳球蛋白，相反牛乳清蛋白中β-乳球蛋白約占50%，其他為α-乳清蛋白（20%）和乳鐵蛋白（4%）；因此β-乳球蛋白也被認為是牛乳中存在的潛在過敏原。

　　三、人乳蛋白的功能作用

　　由于母體本身存在的遺傳差異和翻譯後修飾影響乳腺乳蛋白的合成，使分泌乳汁中的蛋白質組分呈現非常複雜且多樣化。人乳中蛋白質的主要存在形式與功能作用和含量彙總于表4。

　　α-乳清蛋白是人乳中的主要蛋白質，約占乳清蛋白的40%，富含必需氨基酸，主要是色氨酸和半胱氨酸，參與乳糖合成，促進礦物質的吸收利用。人乳中乳鐵蛋白約占乳清蛋白的25%，對廣譜的細菌、病毒、酵母菌、真菌和寄生蟲具有很強的抗菌活性。母乳中的酪蛋白是主要的可消化蛋白質，而乳清蛋白（如分泌型免疫球蛋白-sIgA）主要負責喂養兒的免疫力，兩者的生物學作用取決于其結構，而乳脂肪球膜蛋白的生物學作用或健康益處還有待挖掘。

　　人乳的蛋白質通過與不同的脂類和糖類（低聚糖）成分結合（如脂蛋白和糖蛋白）或相互作用，構成多種多樣複雜的空間構型，在人類生命現象的本質規律與維系、機體多種複雜的組織構成和功能完整以及與新生兒和嬰兒營養與健康狀況中發揮無與倫比的重要作用。因此，研究的重點應放在母乳中蛋白質與蛋白質之間的相互作用、蛋白質的修飾、蛋白質的結構與功能、不同種類的多肽以及蛋白質與糖和脂類形成多種多樣不同構型的糖蛋白（尤其是高度糖基化的蛋白質）、脂蛋白對喂養兒生長發育可能具有的近期影響與遠期健康效應；而且根據人乳肽組學的研究，人乳中存在400餘種不同形式的内源肽，且組分呈現的動态變化與喂養兒健康狀況有關；母乳中的内源乳肽可能發揮的多種多樣的生物學作用也有待深入研究。

表4 人乳中蛋白質的主要存在形式與功能作用

　　綜上所述，人乳和牛奶不僅在蛋白質的數量上有所不同，而且在質量上也有所不同，即使是調整了蛋白質組分構成的嬰幼兒配方食品也是這樣的情況，更明确地的解釋是盡管嬰幼兒配方食品的生産可模仿母乳的成分或性能，但無法證明嬰幼兒配方食品中存在的蛋白質及其組分與人乳中的蛋白質具有相同的生物利用度、發揮相同或相似的生理功能/生物學效應，而且成熟的母乳含有完整（未水解）的優質蛋白質，蛋白質的水解在乳腺中就已開始，并在喂養兒的胃中繼續進行。因此适合嬰幼兒生長發育特點的配方食品的組方設計及其品質的提升，其基礎應全面了解母乳中的蛋白質組分、含量和存在的結構形式（構象）。然而，我們目前關于人乳中這些成分和功能形式的了解仍處于初始階段；已知人乳中蛋白質的質量和三維構象以及豐富的生物活性蛋白質組分對于維持嬰兒的最佳生長發育和抵抗疾病均至關重要，然而至今嬰幼兒配方食品的研究還甚少涉及這方面；母乳中的蛋白質含量及組分随哺乳期的進程變化明顯，尤其是從初乳（0～7天）到過渡乳（8～14天）以及成熟乳（15天之後）期間，而嬰幼兒配方食品中的蛋白質含量是固定的。因此，嬰幼兒配方食品的研發工作不僅要關注蛋白質的含量，還要研究其不同的組分、結構形式（三維構象）以及與糖和脂質形成複合物的形式和功能作用等。

　　最後，随着代謝組組學和蛋白質組學研究的概念、分析技術與檢測方法的進步，為人乳蛋白質及其組分對喂養兒健康狀況近期和遠期影響等研究指明了方向。例如，母乳中含有的成百上千種不同的蛋白質對喂養兒的組織構建和生長發育軌迹、在喂養兒的營養素吸收、轉運、分布和利用以及促進生長、免疫防禦、腸道功能成熟和認知發育等方面發揮的重要生物學作用；生物活性多肽、蛋白質與脂質和碳水化合物形成的多種多樣的複合物在機體物質代謝、生理功能以及健康和疾病發生軌迹的影響；乳蛋白、生物活性多肽及其形成的複雜化合物與早産兒、低出生體重兒或乳蛋白過敏兒發生的關系以及在喂養中的作用等。這些方面的研究結果将有助于嬰幼兒配方食品配方的改進和品質提升。

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