新国标下婴幼儿配方奶粉与中国母乳脂质组分的比较研究

景红申，尉腾，张芷怡，黄钰琪，邓泽元，李静

（南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，南昌 330047）

0 引 言

母乳是婴幼儿最好的营养来源，具有调节肠胃功能、免疫功能和促进大脑发育等活性功能。由于多方面因素影响，纯母乳喂养的比例不高，婴幼儿配方奶粉是婴幼儿营养摄入的重要来源[1]。目前，婴幼儿配方奶粉模拟母乳中成分，以期达到与之接近的生物活性。脂质是母乳中重要组分，与乳糖、蛋白质共同组成母乳中三大营养素。脂质主要包括甘油三酯、磷脂、固醇类物质以及极少量的游离脂肪酸，其中甘油三酯占比为98%以上[2]。脂质分为脂肪和类脂两类，脂肪即甘油三酯为哺乳动物主要的能量来源，类脂则主要构成细胞膜等组织，促进脂质的代谢循环。

甘油三酯是脂质的主要组成部分，由一分子甘油和三分子脂肪酸酯化生成。婴幼儿配方奶粉通过混合不同来源的油脂，如植物油等，可实现与母乳在脂肪酸层面上一致[3]。但母乳的脂质吸收率仍高于婴幼儿配方奶粉，原因是两者甘油三酯的构型不同。母乳中棕榈酸（C16∶0）通常酯化在甘油三酯的Sn-2，在婴幼儿体内分解为棕榈酸单甘酯，从而更易被消化吸收[4]。婴幼儿配方奶粉中棕榈酸在Sn-2 的酯化率低于母乳，因此通常在体内分解为单独的棕榈酸，会影响到婴幼儿对脂质的利用[5]。

母乳中磷脂属于极性脂质，分为甘油磷脂和鞘磷脂（sphingomyelin，SM），甘油磷脂主要为磷脂酰胆碱（phosphatidyl-choline，PC）、磷脂酰乙醇胺（phosphatidyl -ethanolamine，PE）、 磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）和磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine，PS）。母乳乳脂肪球膜中磷脂占比为60%～65%，PC和SM 主要位于外部双分子层膜的外层，PE 主要位于其内层，而连接内部甘油三酯的内部单层膜中磷脂主要为PI 和PS[6]。婴幼儿配方奶粉中磷脂来源牛羊乳和乳脂肪球膜蛋白，添加磷脂的婴幼儿配方奶粉有利于新生儿神经系统的发育和提高免疫力[7]。胆固醇对婴幼儿的生长发育发挥着重要作用，尤其是对于神经系统发育。胆固醇为维生素D 和激素等活性物质前体，对维持体内系统稳态尤为重要[8]。

随着婴幼儿配方奶粉高质量发展，婴幼儿配方奶粉新国标出台。本研究从脂肪酸组成、甘油三酯构型、磷脂含量与组成、胆固醇含量的角度上，比较新国标不同阶段婴幼儿配方奶粉与母乳脂质的异同，旨在从脂质角度为婴幼儿配方奶粉母乳化提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新国标不同阶段婴幼儿配方奶粉由乳品企业提供，分别为婴儿配方奶粉（IF1，2 个品牌），较大婴儿配方奶粉（IF2，2 个品牌）和幼儿配方奶粉（IF3，2 个品牌）。

母乳样品由中南大学提供，为5 个江西兴国，5个湖南浏阳，5 个湖南怀化健康孕母的成熟乳样混合而成。

脂肪酸GLC463 标样，美国NuChek Prep 公司；胆固醇标准品，上海阿拉丁试剂有限公司；磷脂标准品，加拿大TRC 公司；正己烷、乙腈、异丙醇、甲醇，色谱纯；德国默克股份有限公司。其他有机试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

AR1140 分析电子天平，上海精科天美科学仪器有限公司；HH-4 型数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；QL-861 型涡流振荡器，海门市其林贝尔仪器制造有限公司；TDL-5-A 台式离心机，上海安亭科学仪器厂；DSY-V1 型水浴氮吹仪，北京金科精华苑科技有限公司；HP1100 高效液相色谱仪、6890N 型气相色谱仪、1290 超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱仪，美国安捷伦科技有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 母乳与婴幼儿配方奶粉中粗脂的提取

奶粉的溶解参照李静等[9]的方法，取1 g 奶粉，按奶粉∶水=1∶7 的比例在60 ℃水浴中溶解。粗脂的提取参照FOLCH J[10]法并加以调整，取溶解后的奶粉或母乳1 mL，加入10 mL 二氯甲烷∶甲醇（V二氯甲烷∶V甲醇=2∶1）混合溶液，1.5 mL 0.9%氯化钠溶液，涡流1 min，4 000 r/min 离心10 min。取下层二氯甲烷有机相于玻璃管中，加入10 mL 二氯甲烷：甲醇溶液，涡流后离心。收集2 次的二氯甲烷有机相，氮气吹干，用适量氯仿溶于棕色玻璃瓶，贮存于-20 ℃冰箱中备用。

1.3.2 总脂肪酸分析

甲酯化方法参照翁晨等[11]，将2 mL 的粗脂溶于1.5 mL 正己烷，依次加入40 μL 乙酸甲酯和100 μL甲醇钠溶液，涡流1 min，置于37 ℃水浴锅中反应20 min，取出放于-20 ℃冰箱中冰冻10 min，取出加入60 μL 草酸-乙酸乙酯溶液终止反应，离心取上清，氮气吹干，用1 mL 色谱级正己烷复溶。气相色谱仪分析脂肪酸组成与含量。含量以峰值面积的百分比表示。

1.3.3 甘油三酯组成分析

1.3.3.1 样品制备

取适量的粗脂，用色谱级氯仿∶甲醇=2∶1 将其稀释至5 mg/mL，过0.22 μm 有机相滤膜，待测。

1.3.3.2 色谱条件

色谱柱：Zorbax Eclipse Plus C18，2.1 × 50 mm 1.8 Micron；柱温45 ℃；进样量1 μL；流动相流速0.2 mL/min；流动相A 为含10 mmol/L 甲酸铵的乙腈-异丙醇（V乙腈∶V异丙醇=1∶9）溶液；流动相B 为含10 mmol/L 甲酸铵的乙腈-水（V乙腈∶V水=4∶6）溶液；洗脱梯度为0 min：70%A；1 min：70% A；31 min：87%A；33 min：70%A；37 min：70%A[12]。

1.3.3.3 质谱条件

Dual AJS ESI 离子源，正离子扫描模式；干燥气温度300 ℃；干燥气流速8 L/min；雾化器压力137 900 Pa；鞘气温度400 ℃；鞘气流速11 L/min；毛细管电压3 500 V；喷嘴电压30 V；碰撞气体为氮气，一级碰撞电压6 V，二级碰撞电压20～40 V；相对分子质量扫描范围（m/z）40～1 700。

1.3.4 磷脂分子组成测定

1.3.4.1 样品制备

称取40 mg 粗脂，加入600 μL 色谱级氯仿溶解，过0.22 μm 有机相滤膜，待测。

1.3.4.2 磷脂组分标准曲线的绘制

分别称取50 mg PI、PE、PS、PC 和SM 5 种磷脂组分标品，用色谱级氯仿定容到50 mL 的容量瓶中，制备成1.0 g/L 储备液。分别取0.2、0.6、1、2、4、6 mL 的储备液置于10 mL 容量瓶，用色谱级氯仿定容，配制成0.02、0.06、0.1、0.2、0.4、0.6 g/L 磷脂标准溶液，过0.22 μm 有机相滤膜，液相色谱蒸发光检测器分析。以单一磷脂组分浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制5种磷脂组分的标准曲线。

1.3.4.3 色谱条件

参照文献[13]，色谱柱为NUCLEOSIL 50-5 250 mm×4.6 mm；流动相A 为乙腈-甲醇（V乙腈∶V甲醇=100∶3），流动相B 为3 g/L 甲酸铵水溶液；进样量10 μL；流速1.0 mL/min；蒸发光检测器：evap 90 ℃；neb 40 ℃；N2流速1 L/min；增益为1；洗脱梯度为0 min：99%A；19 min：70%A；22 min：70%A；25 min：99%A。

1.3.5 胆固醇含量的测定

1.3.5.1 样品制备

参照文献[14]的方法，取1 mL 溶解后的奶粉或母乳，称量计重，加入2 mL 2 mol/L 氢氧化钾乙醇溶液，在80 ℃中皂化20 min，每隔5 min 振荡试管，迅速取出并用冰水冷却至室温，加入3 mL 正己烷，摇匀后静置，取上层有机相，加入3 mL 正己烷，重复萃取2 次，收集上层有机相于试管中，加入25 mL 水，取上层有机相过无水硫酸钠，氮气吹干，600 μL 色谱级乙腈复溶，过0.22 μm 有机相滤膜，待测。

1.3.5.2 胆固醇标准曲线的绘制

精密称取100 mg 胆固醇标准品于100 mL 的容量瓶中，色谱级乙腈定容得到1.0 g/L 的储备液。精密量取0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3 mL 储备液，置于10 mL的容量瓶中，用色谱级乙腈定容，配制成0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3 g/L 的标准溶液。

1.3.5.3 色谱条件

条件参照BAUER 等[15]，色谱柱采用安捷伦Eclipse plus C18（4.6 mm×250 mm，5 μm），流动相为纯甲醇，柱温设置为35 ℃，流速为0.8 mL/min，进样量为10 μL，检测波长是205 nm。

1.3.6 相似度分析

相似度分析参考牛仙等[16]，计算婴幼儿配方奶粉到标准值（母乳样本）的马氏距离，公式如下：

D2=（Ti-T）/M×（Ti-T）

式中：D 为马氏距离；Ti为婴幼儿配方奶粉的得分向量；T 为标准值；i 为样本编号；M 为标准指标集因子分析中得分阵的协方差阵。

相似性评分基于马氏距离，转化为正相关的得分值S，公式如下：

S=100-D2

1.4 数据统计分析

本研究利用Mass dial 4.16 软件对甘油三酯的构型进行定性分析，甘油三酯数据采用MetaboAnalyst 5.0 进行统计学分析，实验数据采用GraphPad Prism 8.0.2 软件绘图，采用SPSS 26.0 软件进行单因素方差分析，采用matlab 2020a 进行主成分分析和马氏距离评分，数据结果以平均值±标准偏差表示。

2 结果与讨论

2.1 新国标下不同阶段婴幼儿配方奶粉脂质的比较

通过GC 分析，IF 和母乳中检测到36 种脂肪酸,如表1 所示，母乳中SFA 含量为34.594%，显著高于IF（31.642%～32.322%）；母乳中MUFA 含量为38.952%，显著低于IF（42.368%～43.981%）；母乳与IF 中PUFA含量相近，为24.346%～26.454%。各个阶段的IF 中SFA、MUFA 和PUFA 的含量无显著差异。

表1 婴幼儿配方奶粉与母乳中脂肪酸的组成及相对含量

续表

如表2 所示，婴幼儿配方奶粉与母乳中甘油三酯种类共检出50 种。中链甘油三酯(MCT)可快速提供能量，同时还具有抗炎、抗菌活性等[17-18]。在不同阶段的IF 中，MCT 相对含量为18.034%～22.209%，IF1 中含量最低，IF2 中含量最高（22.209%）；母乳中MCT 含量较低（1.108%）。中长链甘油三酯(MLCT)是母乳中含量最丰富的甘油三酯种类，具有促进脂类消化吸收，调节血脂等作用[19-21]。母乳中MLCT 含量高达46.142%，显著高于IF（12.751%～13.824%）；其中母乳中长链甘油三酯（MLL）较丰富，如母乳中MLL 相对含量为37.268%，显著高于IF（2.145%～2.275%），而母乳MML 相对含量为8.874%，远低于其在IF 中的含量（10.606%～11.549%）。在不同阶段的配方奶粉中，长链甘油三酯(LCT)的相对含量为64.669%～67.596%，其中IF3 含量最低，为64.669%，而母乳中LCT 含量（52.751%）低于IF。

表2 婴幼儿配方奶粉与母乳中甘油三酯的组成及相对含量

如表3 所示，IF 与母乳中磷脂主要为5 种，分别为PI、PE、PS、PC、SM。IF 中PE（0.097～0.134 g/100 g脂肪）和PC（0.075～0.108 g/100 g 脂肪）含量较高，而母乳中SM 含量最高（0.072 g/100 g 脂肪）。研究表明，PC 具有调节脂质平衡、抑制肝炎等功能[22]，PE 具有降胆固醇作用[23]，而SM 是动物特有的磷脂具备抗炎以及促进肠道发育的作用[24]。母乳中胆固醇含量（9.185 mg/100 mL 乳）远高于IF（1.653～3.161 mg/100 mL 乳），与KOLETZKO 等[25]研究结果一致。

表3 婴幼儿配方奶粉与母乳中磷脂及胆固醇含量

通过对IF 与母乳中的脂质进行偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)，如图1 所示，PLS-DA 的第一主成分(PC1)的方差解释率为60.2%，第二主成分(PC2)的方差解释率为15.3%，其累计方差解释率为75.5%，说明数据具有显著变异性[26]。图1 表明，不同阶段IF 与母乳中的脂质可明显的区分，说明母乳与配方奶粉中脂质存在显著的差异，且不同阶段IF 之间也存在差异。

图1 婴幼儿配方奶粉与母乳中脂质组成的PLS-DA

变量投影重要性(Variable Importance in Projection,VIP) 反映在模型中自变量在解释因变量时作用的重要性，VIP 值＞1 时，表明该变量对模型影响较大[27]。为分析具有更明显差异的变量，选择VIP＞1.4 的甘油三酯，如图2 所示，MLL、MCT、C20∶3n-6、C7c16∶1、Cy/La/M、Cy/Ca/La、La/La/P、Ca/La/M、P/E/O、O/O/Eo、P/P/P、O/Ln/Ln、La/M/O、E/O/L、La/La/M、O/O/O、C9c16 ∶1和PE。母乳中MLL、E/O/L、OOO 的相对含量高于IF，可能原因是母乳中富含中长链甘油三酯，可加快脂质的代谢速率，实现快速供能，提高婴幼儿的机体免疫力[20]。IF 中MCT、Cy/La/M、Cy/Ca/La、La/La/P、Ca/La/M、P/E/O、O/O/Eo、P/P/P、O/Ln/Ln、La/M/O、La/La/M的相对含量高于母乳，其原因可能是IF 中链脂肪酸来源于椰子油等油脂，其脂肪酸与母乳脂肪酸相近[28]。

图2 婴幼儿配方奶粉与母乳中脂质组成的VIP

2.2 婴幼儿配方奶粉与新国标脂质标准的比较

IF 主要根据母乳中的脂肪酸种类和含量进行优化配方。新国标不同阶段IF 在脂肪酸层面进行标准化：IF1、IF2 和IF3 中亚油酸和α-亚麻酸的比值（LA/ALA）应介于1∶5 和1∶15 之间。IF1 和IF2 中月桂酸和肉蔻酸总量（SUM (C12：0+C14：0)）≤总脂肪酸的20%、反式脂肪酸（TRANS）≤总脂肪酸的3%、芥酸（C22：1）≤总脂肪酸的1%，IF1 和IF2 可添加成分包括二十二碳六烯酸（DHA），若添加了DHA 至少要添加等量的二十碳四烯酸（AA）,且二十碳五烯酸（EPA）应低于DHA 的量。IF3 中反式脂肪酸≤总脂肪酸的3%。如图3 所示，IF1、IF2、IF3 中SUM(C12：0+C14：0)约5%，远低于20%；TRANS 含量约0.3%，低于3%；C22：1 含量约为0.05%，远低于1%；LA/ALA 约为1∶7；AA 的添加量高于DHA，且EPA 远低于DHA。综上，IF1、IF2 和IF3 均符合且优于新国标脂质标准。

图3 婴幼儿配方奶粉和母乳与国标GB10765-2021 中脂质指标的比较

2.3 新国标婴幼儿配方奶粉与母乳的相似性评价

基于甘油三酯、磷脂组成、胆固醇为考察指标，建立婴幼儿配方奶粉脂质评价模型。如图4（a）所示，基于马氏距离的评分最高的是IF1（81.34%），其次为IF2（80.949%），最低的为IF3（80.826%）。评分越高，说明该配方粉与母乳脂质越接近。结果表明，婴幼儿配方奶粉与母乳脂质的相似度评分可达80%，其中婴儿配方奶粉脂质更接近母乳。

图4 婴幼儿配方奶粉与母乳相似性评价

基于母乳中重要甘油三酯及脂肪酸（O/P/O、O/P/L、L/P/L、OA、PA、LA、ALA、ARA、EPA、DPA、DHA）为考察指标，评价婴幼儿配方奶粉中脂质品质。如图4（b）所示，基于马氏距离的评分最高的是IF2（95.212%），其次为IF1（93.695%），最低的为IF3（93.363%）。0～6 月龄婴儿主要以母乳为主，随着婴儿的成长，6～12 月龄婴儿奶粉的摄入量有所增加，而12～36 月龄的幼儿开始摄入更多营养均衡的辅食，奶粉的摄入量也会受到影响。因此IF2 的脂质品质更高会更有益于婴儿的生长发育。

3 结 论

分析比较了母乳、婴儿配方奶粉、较大婴儿配方奶粉和幼儿配方奶粉的脂质组成与含量，分析其是否符合新国标中脂质标准，剖析婴幼儿配方奶粉与母乳的相似性以及影响因素。婴幼儿配方奶粉中中链和长链甘油三酯含量高于母乳，而母乳中中长链甘油三酯含量远高于婴幼儿配方奶粉。婴幼儿配方奶粉中磷脂含量高于母乳，婴幼儿配方奶粉中PE 与PC 含量最高，而母乳中SM 含量最高。母乳中胆固醇的含量高于婴幼儿配方奶粉，其中婴儿配方奶粉胆固醇含量高于其他阶段的配方奶粉。不同阶段婴幼儿配方奶粉脂质要求符合且优于新国家质量标准，且婴幼儿配方奶粉在脂质方面与母乳的相似性评分可达80%，脂质品质的相似性评分高于90%。