揭 良，賈宏信，陳文亮，蘇米亞

（乳業(yè)生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心，光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院，上海 200436）

嬰幼兒時(shí)期是免疫系統(tǒng)形成的重要時(shí)期，免疫系統(tǒng)是抵御暴露在體內(nèi)過敏原、細(xì)菌和病毒等的主要防線[1]。剛出生的嬰兒免疫系統(tǒng)不成熟[2]，母乳是一種特殊的生命營養(yǎng)液體，給嬰兒提供營養(yǎng)，同時(shí)含有的多種生物活性成分為嬰兒生命早期免疫防疫系統(tǒng)的建立提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[3]。母乳喂養(yǎng)可提供健康的胃腸道黏膜刺激，影響腸道微生物組成，并可能通過母乳生物活性促進(jìn)嬰兒免疫系統(tǒng)的發(fā)育[4]。因此，母乳被廣泛認(rèn)為是嬰兒生長發(fā)育所必需的最佳食物。世界衛(wèi)生組織建議，在嬰兒生命前6 個(gè)月對(duì)嬰兒進(jìn)行純母乳喂養(yǎng)。國內(nèi)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“母乳是嬰兒最理想的天然食物”，提倡嬰幼兒出生后至少進(jìn)行6 個(gè)月的純母乳喂養(yǎng)。而對(duì)一些不能實(shí)現(xiàn)母乳喂養(yǎng)的情況，嬰兒配方乳粉則是嬰兒最佳的母乳喂養(yǎng)替代品。

嬰幼兒配方乳粉的發(fā)展經(jīng)過從最早的宏觀營養(yǎng)素（如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物）簡(jiǎn)單調(diào)整階段到現(xiàn)在的活性成分（如肌醇、左旋肉堿、牛磺酸、低聚糖、葉黃素、花生四烯酸、二十二碳六烯酸、二十碳四烯酸、1,3-二油酸-2-棕櫚酸甘油三酯（1,3-dioleic acid-2-palmitic triglyceride，OPO）、核苷酸、乳鐵蛋白、酪蛋白磷酸肽、益生菌等）微觀母乳化階段[5]。國內(nèi)嬰幼兒乳粉配方組成設(shè)計(jì)主要參照GB 10765—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品》、GB 10766—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 較大嬰兒配方食品》、GB 10767—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 幼兒配方食品》等相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，宏量營養(yǎng)素、礦物質(zhì)、維生素組成不會(huì)有很大差異性。各嬰幼兒配方乳粉生產(chǎn)企業(yè)配方設(shè)計(jì)的差異性主要是針對(duì)可選擇性成分的選擇。本文重點(diǎn)綜述母乳中乳鐵蛋白、核苷酸、低聚糖、OPO、益生菌成分營養(yǎng)及其在嬰幼兒腸道菌群定植、腸道健康和免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)中的作用，為生產(chǎn)企業(yè)嬰幼兒配方乳粉配方設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)活性成分的選擇提供依據(jù)。

1 母乳活性成分的營養(yǎng)特性

1.1 乳鐵蛋白

乳鐵蛋白是一種來自轉(zhuǎn)鐵蛋白家族的蛋白質(zhì)，是母乳中主要的蛋白質(zhì)之一。游離鐵是細(xì)菌生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，乳鐵蛋白能結(jié)合游離鐵，從而產(chǎn)生抑菌作用[6]。母乳初乳中乳鐵蛋白含量較高（3～8 g/L），可以幫助建立新生兒的免疫系統(tǒng)，防止病原菌的致病作用[7]。母乳中乳鐵蛋白含量隨泌乳期變化，足月兒和早產(chǎn)兒母乳都是初乳中含量最高[8]。

乳鐵蛋白是一種鐵結(jié)合糖蛋白，具有免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗菌、抗真菌和抗病毒功能。研究[9-10]顯示，嬰兒配方乳粉中添加乳鐵蛋白相比于不強(qiáng)化乳鐵蛋白的配方更有利于嬰幼兒腸道菌群的建立，特別有利于嬰兒腸道內(nèi)雙歧桿菌的建立。如魏秀秀等[9]關(guān)于乳鐵蛋白對(duì)小鼠腸道微生物區(qū)系影響的研究顯示，喂食乳鐵蛋白（10 mg/（kg·d））后小鼠腸道中乳酸菌、雙歧桿菌數(shù)量顯著升高（P＜0.05），而腸道中的腸桿菌和腸球菌數(shù)量顯著降低（P＜0.05）。說明一定劑量的乳鐵蛋白對(duì)腸道中的益生菌和共生菌的生長具有顯著促進(jìn)作用，而對(duì)腸桿菌、腸球菌等細(xì)菌均有一定的抑制作用。Liu等[11]采用豬模型評(píng)價(jià)乳鐵蛋白對(duì)免疫系統(tǒng)的影響，結(jié)果顯示，飼喂添加乳鐵蛋白配方的豬仔腸系膜淋巴結(jié)、外周血單核細(xì)胞和脾臟中自然殺傷細(xì)胞水平高于飼喂母豬乳和標(biāo)準(zhǔn)配方（對(duì)照組）的豬仔。自然殺傷細(xì)胞是先天免疫系統(tǒng)的一部分，為新生兒提供保護(hù)，防止感染，并釋放細(xì)胞因子激活其他免疫細(xì)胞。添加牛乳鐵蛋白的配方較單獨(dú)飼喂標(biāo)準(zhǔn)配方有提高血清免疫球蛋白G水平的作用，此外白細(xì)胞介素-10（interleukin 10，IL-10）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor α，TNF-α）含量也更高，總的來說，乳鐵蛋白在新生兒的免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[11]。Johnston等[12]在嬰幼兒配方乳粉中添加0.6、1.0 g/L（在成熟母乳中乳鐵蛋白含量范圍內(nèi)）的乳鐵蛋白，并與標(biāo)準(zhǔn)的嬰幼兒配方乳粉進(jìn)行比較，以評(píng)估12 d至12 個(gè)月健康足月嬰兒的生長和耐受性，結(jié)果顯示，食用不同配方嬰幼兒配方乳粉的嬰兒生長速度沒有差異，但食用添加乳鐵蛋白配方的嬰兒糞便稠度較食用標(biāo)準(zhǔn)配方喂養(yǎng)的嬰兒糞便更軟。目前GB 14880—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定乳鐵蛋白可用于嬰幼兒配方乳粉，添加量不超過1.0 g/kg。

1.2 母乳低聚糖

母乳低聚糖是除乳糖外在母乳中發(fā)現(xiàn)的另一種碳水化合物，母乳中已發(fā)現(xiàn)有超過200 種低聚糖，成熟乳和初乳中低聚糖含量分別為7～14、20～24 g/L，使得母乳低聚糖成為繼乳糖和脂類之后含量第三豐富的固體成分[13]。母乳低聚糖已經(jīng)被證明具有益生元效應(yīng)，因?yàn)樗鼈冊(cè)谀c道中沒有被消化，而是完好無損地到達(dá)大腸，被腸道菌群利用[14]。母乳低聚糖已被證明能刺激腸道菌群生長，且不僅促進(jìn)健康的腸道菌群生長，而且具有抗菌特性。研究發(fā)現(xiàn)，母乳低聚糖對(duì)雙歧桿菌屬具有較大的促生長作用，而對(duì)致病菌有抑制作用[15]。母乳低聚糖在增強(qiáng)嬰幼兒免疫系統(tǒng)方面發(fā)揮著重要作用。母乳低聚糖能增強(qiáng)人類樹突狀細(xì)胞的功能，在0.8、2.0、5.0 mg/mL質(zhì)量濃度能上調(diào)樹突狀細(xì)胞中白細(xì)胞介素（IL-10、IL-27和IL-6）的產(chǎn)生[16]。

母乳寡糖和牛乳中的寡糖提高嬰幼兒免疫反應(yīng)能力是研究的熱點(diǎn)。牛乳中的寡糖與母乳寡糖類似，是嬰幼兒配方乳粉喂養(yǎng)的嬰幼兒簡(jiǎn)單和復(fù)雜寡糖的來源，但與母乳相比，牛乳中的總寡糖含量較低[17]。目前可以選擇應(yīng)用于嬰幼兒配方乳粉的低聚糖，如低聚半乳糖和多聚果糖等已被大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明能促進(jìn)嬰幼兒腸道的健康發(fā)育，利于嬰幼兒的排便以及腸道內(nèi)雙歧桿菌和乳桿菌的生長和增殖[18-19]。GB 14880—2010規(guī)定，低聚半乳糖和多聚果糖可用于嬰幼兒配方乳粉，添加量不超過64.5 g/kg。在嬰幼兒配方乳粉中添加合成的母乳低聚糖是不斷發(fā)展的領(lǐng)域。一些臨床研究已經(jīng)評(píng)估在嬰幼兒配方乳粉中添加合成的2-巖藻糖基乳糖。一項(xiàng)針對(duì)母乳喂養(yǎng)嬰兒、添加合成的2-巖藻糖基乳糖乳粉喂養(yǎng)嬰兒和標(biāo)準(zhǔn)乳配方乳粉喂養(yǎng)嬰兒的研究結(jié)果顯示，添加2-巖藻糖基乳糖乳粉喂養(yǎng)的嬰兒與母乳喂養(yǎng)的嬰兒均適當(dāng)生長發(fā)育，沒有明顯差異，而標(biāo)準(zhǔn)配方喂養(yǎng)嬰兒的血漿中IL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-1Rα等促炎因子含量較高[20]。補(bǔ)充2-巖藻糖基乳糖嬰幼兒配方乳粉在歐洲和美國已獲批準(zhǔn)并上市。

1.3 核苷酸

核苷酸是母乳中一種非蛋白氮基團(tuán)生物小分子，約占母乳中非蛋白氮的2%～5%，母乳中核苷酸能滿足嬰兒早期快速生長的需要，并在嬰幼兒免疫功能的改善、免疫細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的分泌方面具有重要作用[21]。乳母在泌乳期的5～8 周，乳中DNA含量為10～120 mg/L，RNA含量為100～600 mg/L，母乳中5’-腺苷酸、5’-鳥苷酸、5’-胞苷酸、5’-尿苷酸和5’-肌苷酸的含量在泌乳前期相對(duì)穩(wěn)定[22]。

研究表明，嬰兒配方乳粉中添加核苷酸有助于降低嬰兒的腹瀉發(fā)生率，減少嬰兒腹瀉的持續(xù)時(shí)間，提高嬰兒的免疫力[23]。Martinez-Augustin等[24]研究發(fā)現(xiàn)，在早產(chǎn)兒配方乳粉中加入與母乳水平一致的核苷酸，可以促進(jìn)早產(chǎn)兒血清免疫球蛋白G抗體的分泌，從而提出添加核苷酸的配方乳粉可能促進(jìn)早產(chǎn)兒體液免疫的成熟。Yau等[25]比較強(qiáng)化核苷酸的嬰兒配方乳粉（核苷酸添加量72 mg/L）和對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)嬰兒配方乳粉對(duì)于足月嬰兒腹瀉、呼吸道感染和免疫應(yīng)答發(fā)生率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與對(duì)照組嬰兒相比，強(qiáng)化核苷酸組的嬰兒從第8周起，直至第48周表現(xiàn)為有降低腹瀉風(fēng)險(xiǎn)的趨勢(shì)，且在48 周的研究中，強(qiáng)化核苷酸組的嬰兒血清免疫球蛋白A含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。Hawkes等[26]發(fā)現(xiàn)，添加核苷酸組配方乳粉喂養(yǎng)的嬰兒與母乳喂養(yǎng)組的嬰兒注射疫苗后產(chǎn)生的抗體水平較普通乳粉組高。大量臨床觀察及隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證實(shí)，核苷酸的攝入可以促進(jìn)嬰幼兒免疫細(xì)胞的發(fā)育及免疫球蛋白的分泌，進(jìn)而提高免疫力并促進(jìn)免疫功能的完善。GB 14880—2010規(guī)定，核苷酸可用于嬰幼兒配方乳粉，添加量為0.12～0.58 g/kg。

1.4 OPO

母乳脂肪含量為2%～6%，主要是以甘油三酯形式存在[27]。母乳中的脂肪在甘油三酯結(jié)構(gòu)上具有高度特異性的位置分布，母乳中高達(dá)70%的棕櫚酸（C16:0）結(jié)合在甘油基的sn-2位上，而母乳中的油酸（C18:1）結(jié)合在甘油基的sn-1或sn-2位上，形成OPO結(jié)構(gòu)脂肪，約占總甘油三酯的11.8%[28-29]。嬰幼兒配方乳粉中添加OPO結(jié)構(gòu)脂肪的主要功能是減少游離棕櫚酸，起到促進(jìn)礦物質(zhì)吸收、軟化糞便的作用。相關(guān)研究報(bào)道，OPO幫助改善嬰幼兒腸道內(nèi)的益生菌群，從而幫助嬰幼兒維持腸道健康、促進(jìn)新陳代謝，還能夠增強(qiáng)免疫力，減少胃腸道紊亂，降低某些疾病的發(fā)生率[30-32]。

一項(xiàng)有關(guān)高OPO含量膳食對(duì)于小鼠腸道黏膜的研究發(fā)現(xiàn)，高OPO含量膳食有利于改善腸道黏膜損傷和控制炎癥反應(yīng)[30]。Yaron等[31]對(duì)足月出生的新生兒進(jìn)行雙盲實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組分組喂食含OPO結(jié)構(gòu)脂肪占總脂肪比例分別為44%和14%的嬰兒配方乳粉，用普通的嬰兒配方乳粉作為對(duì)照組，結(jié)果表明，當(dāng)嬰兒配方乳粉中sn-2棕櫚酸酯含量高于44%時(shí)，該配方喂養(yǎng)的嬰兒腸道益生菌相對(duì)于普通嬰兒配方乳粉喂養(yǎng)有更顯著的增殖。Yao Manjiang等[32]也對(duì)7～14 d的新生兒進(jìn)行了雙盲實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組使用普通嬰兒配方乳粉喂養(yǎng)，同樣發(fā)現(xiàn)嬰兒食用的OPO結(jié)構(gòu)脂肪越多，糞便中雙歧桿菌數(shù)量越多。目前GB 14880—2010規(guī)定OPO可用于嬰兒配方乳粉，添加量為32～96 g/kg。

1.5 益生菌

嬰兒腸道菌群的早期建立依賴于母體微生物群[33]。母乳中發(fā)現(xiàn)的微生物具有抑制病原體和提高免疫功能的特性[34]。母乳包含一個(gè)復(fù)雜的細(xì)菌群落，包括但不限于雙歧桿菌、乳桿菌、鏈球菌、葡萄球菌、擬桿菌、腸桿菌和腸球菌[35]。大量的科研成果表明，母乳中的微生物具有促進(jìn)有益菌定植、抑制有害菌生長、改善腸道健康、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等多種有益作用[36]。母乳中的乳酸菌可增強(qiáng)Th1細(xì)胞因子和TNF-α的釋放，激活NK細(xì)胞來提高嬰幼兒抗感染活性[37]。在最近的一項(xiàng)研究中，Damaceno等[38]報(bào)道，雙歧桿菌、格氏乳桿菌和唾液鏈球菌可限制體內(nèi)病原體對(duì)腸道上皮細(xì)胞的黏附。我國衛(wèi)生部公告批準(zhǔn)的可用于嬰幼兒食品的菌種名單中的益生菌如表1所示。GB 10765—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品》規(guī)定，產(chǎn)品中活性益生菌的活菌數(shù)應(yīng)≥106CFU/g。

表 1 可用于嬰幼兒食品的益生菌菌種名單Table 1 List of probiotics strains that can be used in infant food

一項(xiàng)雙盲、安慰劑對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，食用乳雙歧桿菌Bi-07和嗜酸乳桿菌NCFM能夠減輕3～5 歲兒童的呼吸道感染癥狀，減少普通感冒、流感、發(fā)熱、咳嗽的發(fā)病率和抗生素的使用率[39]。Haschke等[40]研究表明，配方乳粉強(qiáng)化雙歧桿菌Bb-12（107～108CFU/g）能夠減少嬰兒輪狀病毒感染、便秘和尿布疹發(fā)生率，食用含有雙歧桿菌Bb-12的較大嬰兒和幼兒配方乳粉是安全的，并且能夠預(yù)防疾病的發(fā)生。Holscher等[41]的臨床研究表明，嬰幼兒服用含乳雙歧桿菌Bb-12的配方乳粉中后糞便中檢測(cè)到乳雙歧桿菌Bb-12，而且分泌型免疫球蛋白A的含量升高。這些結(jié)果表明，非母乳喂養(yǎng)會(huì)對(duì)機(jī)體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響，通過給這些嬰兒補(bǔ)充雙歧桿菌Bb-12能增強(qiáng)免疫功能，而且非常安全。

2 母乳活性成分在嬰兒免疫健康方面的應(yīng)用

鑒于嬰兒配方乳粉以模擬母乳為基本出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)于維生素和礦物質(zhì)的選擇符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。嬰兒配方乳粉配方的設(shè)計(jì)需符合并遵照GB 10765—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品》等有關(guān)法律法規(guī)和食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。不同嬰兒配方乳粉產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和必需營養(yǎng)素強(qiáng)化方面的差異逐漸減少。從企業(yè)產(chǎn)品側(cè)重宣傳活性成分強(qiáng)化添加方向可知，現(xiàn)階段及未來產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)于活性功能成分的選擇研究在加大。通過對(duì)所選的11 個(gè)國內(nèi)比較有代表性的嬰幼兒配方乳粉品牌產(chǎn)品中可選擇性成分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知（表2），核苷酸、低聚糖和OPO成為標(biāo)配營養(yǎng)素，使用率較高，在促進(jìn)腸道有益菌群、完善免疫系統(tǒng)建立中起關(guān)鍵作用[14,23,30]?？紤]到嬰兒的全面發(fā)展，?；撬?、二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）、二十碳四烯酸（arachidonic acid，ARA）等在配方設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)作為生命早期腦部和視力發(fā)育營養(yǎng)素群的一部分添加到產(chǎn)品中，因此使用率也較高[42-43]。而目前益生菌和乳鐵蛋白是研究較多的具有機(jī)體免疫調(diào)節(jié)作用的成分，其使用率不高可能是受原料成本、來源及工藝添加穩(wěn)定性的限制。乳鐵蛋白來源、益生菌穩(wěn)定性、工藝添加的穩(wěn)定性以及原料間的相互影響等方面是未來研究的方向。

表 2 嬰幼兒配方乳粉的活性成分添加情況Table 2 Added bioactives in infant formula

3 結(jié) 語

母乳被公認(rèn)為嬰兒營養(yǎng)的“黃金”標(biāo)準(zhǔn)和嬰兒的最佳食物，由于母乳中多種生物活性成分的存在，使其為嬰幼兒提供除營養(yǎng)外的其他好處，如免疫保護(hù)。本文綜述母乳中幾種生物活性成分及其對(duì)嬰兒腸道/免疫功能的影響。母乳寡糖已被證明具有益生元效應(yīng)，能降低病原體的感染性，并增強(qiáng)免疫系統(tǒng)。母乳菌群有助于嬰兒腸道菌群和免疫系統(tǒng)的改善，并保護(hù)他們免受病原體的侵害。乳鐵蛋白幫助建立新生兒的免疫系統(tǒng)，防止病原菌的致病作用。核苷酸在嬰幼兒免疫功能的改善、免疫細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的分泌方面具有重要作用。但是對(duì)于不同的母乳生物活性成分組合將如何影響嬰兒的免疫健康需要進(jìn)一步研究。雖然近年來隨著分析和評(píng)估技術(shù)發(fā)展的深入，很多母乳生物活性成分得到研究和應(yīng)用，但有些問題仍需要更深入的研究。如母乳寡糖組合或其衍生物添加到嬰兒配方乳粉中的科學(xué)性研究、嬰兒配方乳粉中添加不同的母乳成分會(huì)如何影響嬰兒腸道菌群分布。總之，需要確定不同的母乳生物活性成分及其組合如何促進(jìn)嬰兒的健康。