母乳和婴幼儿配方食品中蛋白质的研究概况

文/戴智勇 林亲录 莫红卫 湛艳红 彭喜洋 张岩春

母乳和婴幼儿配方食品中蛋白质的研究概况

文/戴智勇1，2林亲录1莫红卫2湛艳红2彭喜洋2张岩春2

〔1中南林业科技大学；2澳优乳业（中国）有限公司〕

母乳作为新生婴儿最理想的天然食品，国内外一直都推崇和提倡母乳喂养，也是婴幼儿配方奶粉研制与开发的黄金标准，特别是对母乳中主要成分蛋白质和脂肪的研究不断深入，也成为新一代婴幼儿配方食品的开发方向。对母乳及婴幼儿配方食品中蛋白质成分特点的研究情况进行概述。

母乳；婴幼儿配方食品；蛋白质；氨基酸

迄今为止，人们研究和关注最多的母乳成分是蛋白质，母乳蛋白质是婴幼儿氨基酸的重要来源，而且母乳中所含有的很多蛋白质具有明确的重要功能，可以支持新生儿的早期生长发育。

1 蛋白质含量

1.1 母乳中蛋白质含量

为了满足婴幼儿生长发育的需求以及不断改变的喂养模式和膳食调整所引起的肠道微生物的变化，母乳中蛋白质组成和含量随着哺乳期的不同而变化（表1）[1，2]。初乳含有较高的蛋白质，呈现逐渐降低的趋势[3]，到成熟乳阶段（15 天之后）蛋白质含量下降速度减缓并且含量逐渐稳定。初乳中蛋白质含量较高，主要是因为含有非常高的乳铁蛋白和SIgA[4]。

1.2 婴幼儿配方奶粉中蛋白质含量

通过对市面上主流的38 款婴幼儿配方奶粉中蛋白质含量（标签值）进行调研汇总发现：婴儿配方奶粉蛋白质含量的范围在9.6～12.0 g/100 g，其中89.5%的产品含量在10.0～12.0 g/100 g；81.6%的较大婴儿配方奶粉产品中蛋白质含量在14.0～17.0 g/100g；幼儿配方奶粉中蛋白质含量最高达到了22.2 g/100 g，但大部分都集中在15.0～18.0 g/100 g。根据《中国居民膳食营养素参考摄入量（2013版）》中推荐，0～6 个月龄婴儿蛋白质的载脂蛋白A（AI）含量为1.5 g/（kg·天），对于非母乳喂养的婴儿，考虑到配方奶粉蛋白质的质量低于母乳，因此非母乳喂养的婴儿蛋白质的量应适当增加；推荐7～12 月龄婴儿蛋白质的推荐摄入量（RNI）为20 g/天。

表1 母乳中蛋白质含量

2 蛋白质的种类

目前，已知母乳中含有2 000多种成分，其中1000 多种是蛋白质、肽和游离氨基酸，酪蛋白和乳清蛋白是构成母乳蛋白质的主要成分。酪蛋白包括β-酪蛋白、κ-酪蛋白，乳清蛋白主要包括α-乳清蛋白、SIgA和血清白蛋白[5]。这也是婴幼儿配方食品设计中研究较多的蛋白质。

2.1 乳清蛋白和酪蛋白

人乳和牛乳中蛋白质成分的差别最主要在于酪蛋白和乳清蛋白的比例和组成不同，牛乳中常乳乳清蛋白与酪蛋白的比例是20∶80[6]。从乳清蛋白的组成来看，母乳乳清蛋白不含有β-乳球蛋白，而具有活性的免疫球蛋白、乳铁蛋白、溶菌酶、血清白蛋白等含量都较高；从酪蛋白的组成上看，母乳中主要含有β-酪蛋白、κ-酪蛋白，不含牛乳中占主要成分的α-酪蛋白，β-酪蛋白的过敏原性也比牛乳中的α-酪蛋白低，所以提高β-酪蛋白的比例，降低α-酪蛋白的比例可以降低婴幼儿配方奶粉的过敏原性。

乳清蛋白和酪蛋白的比值是设计婴儿配方食品的金标准，但在人乳中这个比值并不是固定不变的，由于乳清蛋白和酪蛋白的合成或者分泌受不同机制调节，其比值在整个哺乳期处于动态变化之中，通常作为标准的60∶40比值是正常哺乳期的近似值，变化范围从哺乳初期的90∶10到成熟乳的60∶40以及哺乳晚期的50∶50[7]。

婴幼儿配方奶粉常通过新添加乳清蛋白或α-乳清蛋白来模拟母乳比例的蛋白质设计，GB 10765-2010《食品安全国家标准 婴儿配方食品》也对乳基婴儿配方食品中乳清蛋白的含量做出规定，要求其含量占蛋白质的60%以上。

2.2 α-乳清蛋白

α-乳清蛋白对婴幼儿具有非常高的营养价值，除了必需氨基酸占比达到63.2%之外，也可以与钙、锌等二价阳离子结合的载体形式存在于母乳中，促进金属离子的吸收。

母乳中α-乳清蛋白占蛋白质的27%，而牛乳中仅占4%[8]。因此在以牛乳为原料的婴幼儿配方奶粉中强化α-乳清蛋白是很有必要的，对市场上17 款产品1/2/3段所标注的α-乳清蛋白含量进行统计，结果见表2。使用低蛋白浓度配方（富含α-乳清蛋白）奶粉喂养的婴幼儿血浆中必需氨基酸浓度高于普通婴儿配方奶粉喂养的婴幼儿，肠胃道不良反应低于标准配方奶粉组。另有研究表明，α-乳清蛋白显著提高了喂养后婴儿粪便中双歧杆菌的水平。

2.3 乳蛋白水解物

乳蛋白水解的目的主要是提高蛋白质的消化吸收率和降低蛋白质过敏发生的几率，同时乳蛋白质水解的功能肽类物质会对人体产生各种各样的功能性调节作用。尤其是对以牛乳为主要食物的婴幼儿来说，有2%～6%的婴幼儿对乳蛋白有一定程度的过敏。乳蛋白水解物一般分为酪蛋白水解物和乳清蛋白水解物两类。

表2 市售17 款产品α-乳清蛋白标注含量 单位：g/100 g

目前水解乳清蛋白配方奶粉配方主要由乳清蛋白水解物、酪蛋白-乳清蛋白水解物、氨基酸等营养素组成。临床研究证实具有长期预防效果的适度水解乳清蛋白配方奶粉，已经拥有80 多项医学研究支持，其中20 项是来自美国食品药品监督管理局（FDA），2011年5月24日，FDA正式核准适度水解100%乳清蛋白婴儿配方健康声称的使用，FDA关于此项生产的结论为“根据现有科学研究证据，有关使用水解100%乳清蛋白婴儿配方可降低特应性皮炎发生风险的声称是合理的”。

表3 推荐的婴幼儿配方食品中必需和半必需氨基酸含量值

2.4 特殊氨基酸

母乳中含有丰富的氨基酸，其中必需氨基酸构成比例合理，是婴幼儿体内合成蛋白质和生物活性成分的重要来源，牛磺酸和谷氨酸等条件性必需氨基酸含量丰富。虽然国内有针对母乳中氨基酸含量的报道，但是全面系统性的研究较少，这可能和母乳中氨基酸含量随地域、种族、膳食和哺乳时间的不同有关。

婴幼儿配方奶粉主要是根据母乳和牛乳的氨基酸组成区别制定的，婴儿膳食的蛋白质成分可以用基于母乳氨基酸组成的氨基酸成分进行评价，针对牛乳相对缺乏的氨基酸进行补充，优化蛋白质的氨基酸比例，改善蛋白质的消化吸收和利用率。重点补充的氨基酸主要有牛磺酸、组氨酸和胱氨酸，这些氨基酸在牛乳中的含量与母乳相比相对不足。

市场上诸多婴幼儿配方奶粉采用模拟母乳蛋白的设计，优化乳清蛋白与酪蛋白的比例，并调整氨基酸的组成与母乳一致，表3为GB 10765-2010《食品安全国家标准 婴儿配方食品》中已发表的有代表性的中国母乳中必需和半必需氨基酸含量数据，及有关氮含量和/或蛋白质含量的数据，并考虑一定的变异范围，计算出推荐的婴幼儿配方食品中必需和半必需氨基酸含量底限值。

2.5 其它功能性蛋白质成分

母乳中的功能性成分主要有免疫球蛋白、乳铁蛋白、溶菌酶、糖聚肽、酪蛋白磷酸肽和核苷酸等。这些成分在母乳中的含量大部分高于牛乳，而且这些成分的功能性作用已经有很多相关的科学临床研究报道。

2.5.1 免疫球蛋白

免疫球蛋白是由淋巴细胞产生的一种抗体类物质，可与抗原特异性结合，是主要的体液免疫活性物质。母乳中的免疫球蛋白具有抗体的活性，可由母体通过乳汁直接转运给婴幼儿。母乳中的免疫球蛋白主要是SIgA可以抵抗胃肠道中蛋白酶的分解，Sadeharju等[9]观察发现，在纯母乳喂养超过两周的婴儿群体中，母乳中IgA水平与婴儿肠炎患病率呈反比，说明纯母乳喂养超过两周后，母乳肠病毒抗体可降低婴儿一岁内肠炎发病率。因此在婴幼儿配方奶粉中强化SIgA能够改善婴幼儿的免疫力。

2.5.2 乳铁蛋白

乳铁蛋白是一种来自转铁蛋白家族的糖蛋白，由于母乳中乳铁蛋白含量很高，显现出了重要生理功能，特别是在婴幼儿胃肠道的抗微生物、抗炎和免疫调节功能，自20世纪50年代人们开始重视和研究其科学意义及应用价值，不同时期母乳中乳铁蛋白含量见表4。

在婴儿中已经完成了多项乳铁蛋白的抗菌临床试验，试验表明在婴儿配方食品中增加补充1 mg/mL的牛乳铁蛋白，粪便中双歧杆菌的数量和血清铁蛋白的含量将增加[10]。乳铁蛋白能抑制多种病毒的复制，可降低婴儿腹泻发生率，其抗病毒机制尚未阐明，一种被普遍接受的理论是，乳铁蛋白通过阻断病毒受体，或直接与病毒结合防止病毒侵入宿主细胞，从而避免感染[11]。

表4 母乳中乳铁蛋白含量[2]

对市场上39 款婴幼儿配方食品的营养标签中乳铁含量进行汇总，发现其中11 款产品添加了乳铁蛋白，其含量如表5所示，大部分产品中的含量范围都在30～50 mg/100 g，个别产品标注含量达到450 mg/100 g。2012年发布的GB 14880-2012《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》中规定乳铁蛋白的使用量≤1.0 g/kg，2013年11月国家卫生计生委2013年第11号公告扩大了乳铁蛋白在婴幼儿配方食品中的使用量，最大使用量达到1.0 g/L。

2.5.3 核苷酸

核苷酸和核苷是核糖核酸和脱氧核糖核酸结构中不可缺少的成分。目前母乳中已经检出的核苷和核苷酸约14 种，包括核苷（胞苷、尿苷、肌苷、鸟苷、腺苷）、核苷酸（胞苷酸、尿苷酸、腺苷酸、胸苷酸、鸟苷酸、肌苷酸）、二磷酸腺苷（胞苷-5，-二磷酸、尿苷-5，-二磷酸、腺苷-5，-二磷酸、鸟苷-5，-二磷酸）。母乳中的聚核苷酸的核苷主要成分是鸟苷、胞苷和腺苷[2]。母乳中核苷酸能满足婴儿早期快速生长时对饮食中核苷酸增加的需要。母乳中5，-AMP（腺苷酸）、5，-CMP（胞苷酸）、5，-UMP（尿苷酸）、5，-GMP（鸟苷酸）、5，-IMP（肌苷酸）含量在产后3 个月内变化很少。

有研究者测定了母乳、牛乳、山羊乳和绵羊乳中的核苷酸含量，结果发现，它们乳中核苷酸含量比母乳中核苷酸含量低，其中含量最低的是牛乳。有报道称，核苷酸在母乳中的质量浓度为110～720 mg/L，在牛奶中为50～230 mg/ L。整个婴儿期处于快速生长发育阶段，加上合成核苷酸的能力不足，易出现内源性供给不足，人工喂养的婴儿的核苷酸摄入量难以满足自身组织生理功能达到最佳状态的需要量[12]，已有多项干预试验结果显示，核苷酸的外源性补充对于维持最佳的生理功能是重要的[13]，特别是对于早产儿和宫内生长发育严重迟缓的足月儿，目前的证据支持补充核苷酸是有益的，可以为新生儿提供充足的嘌呤和嘧啶以用于核酸合成，促进婴儿胃肠道和免疫系统的成熟[14]。

日本于1965年正式允许向婴儿奶粉中添加核苷酸，随后，1983年西班牙、1988年美国也先后允许添加。1991年欧共体食品科学委员会正式发布报告，就添加核苷酸作了进一步说明及剂量限制。我国卫生部也于2005年正式发布公告，允许在婴儿奶粉中添加核苷酸，添加量为12～58 mg/100 g，可添加的单体分别为5，单磷酸胞苷、5，单磷酸尿苷、5，单磷酸腺苷、5，-肌苷酸二钠、5，-鸟苷酸二钠、5，-胞苷酸二钠。对市售的26 款产品中的核苷酸含量进行汇总（表6）。

表5 市售11 款产品中乳铁蛋白标注含量汇总 单位：mg/100 g

3 展望

随着各种检测技术的发展，母乳中微量蛋白质不断被检测出，但生理功能尚未明确，有待进一步研究，母乳中蛋白质成分的分析研究，将会有助于更全面地了解母乳中蛋白质的表达模式和不同蛋白质的功能以及相互作用，进而能够在蛋白质水平上揭示生命现象的本质及规律，为婴幼儿配方食品的研究和发展方向提供扎实的理论依据，为婴幼儿的健康成长提供得力保障。

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戴智勇（1975-），男，硕士研究生，现任澳优乳业（中国）有限公司执行董事副总裁及总工程师，湖南澳优食品与营养研究院院长，致力于新产品开发和技术创新工作。

2017-05-03）