李曉東，于曉雪，劉 璐，張秀秀，賈志斌，許燕玲，畢連吉

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，乳品科學(xué)教育部重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150030）

眾所周知，人乳是嬰幼兒最理想的天然食物，人乳中豐富的營養(yǎng)物質(zhì)為嬰幼兒的生長發(fā)育提供了能量和營養(yǎng)。但是當(dāng)人乳不能滿足嬰幼兒營養(yǎng)需求時，一般選擇嬰幼兒配方乳粉作為營養(yǎng)補充食品，目前大部分的配方乳粉來源于牛乳[1]，嬰幼兒配方乳粉的基本原則是調(diào)節(jié)牛乳成分，使其最大程度接近人乳[2]。而脂質(zhì)作為一種重要的能量來源，占人乳的3%～5%，可以為嬰兒提供超過50%的能量[3]。所以研究人乳與牛乳的脂肪差異，為配方乳粉提供理論依據(jù)成為必要的研究課題。

乳脂大部分以脂肪球的形式分散在乳中，脂滴被完整的脂肪球膜（milk fat globule membrane，MFGM）包裹形成乳脂肪球。MFGM由乳脂肪球膜蛋白（milk fat globule membrane proteins，MFGMPs）和乳脂肪球膜脂質(zhì)（milkfat globule membrane lipids，MFGML）構(gòu)成。復(fù)雜的MFGM結(jié)構(gòu)確保了脂質(zhì)在乳中的穩(wěn)定分散，膜上的極性脂質(zhì)和糖蛋白誘導(dǎo)靜電和空間排斥，防止脂肪球聚集[4]。大部分的乳脂質(zhì)分布在乳脂肪球中（甘油三酯、部分膽固醇及未酯化的脂肪酸、脂溶性維生素等），磷脂和膽固醇在MFGM及水相中都有分布。近年來，乳脂肪球由于在嬰幼兒發(fā)育成長中發(fā)揮著重要作用而被人們廣泛關(guān)注。牛乳與人乳的乳脂肪球是否具有相同的作用逐漸成為研究熱點。目前，許多嬰幼兒配方乳粉中已加入牛乳MFGM（提取到的MFGM是不完整的），與普通配方粉和人乳喂養(yǎng)對比發(fā)現(xiàn)，其喂養(yǎng)效果明顯好于未添加MFGM配方乳粉，但還不能達(dá)到人乳喂養(yǎng)的效果[5]。這說明MFGM具有一定的特殊功能性，同時牛乳與人乳的MFGM在的功能性也存在一定差異，仍需進(jìn)一步探索。本文綜合國內(nèi)外的實驗研究，從蛋白質(zhì)、脂類組成和結(jié)構(gòu)功能對比分析牛乳與人乳脂肪球的異同，旨在為增加牛乳MFGM的利用率及價值，改善模擬乳脂肪球結(jié)構(gòu)提供參考，以期進(jìn)一步優(yōu)化嬰兒配方乳粉的組成。

1 脂肪球膜蛋白質(zhì)組成差異

隨著質(zhì)譜分析技術(shù)結(jié)合生物信息學(xué)分析在蛋白質(zhì)組成分析和結(jié)構(gòu)預(yù)測方面的應(yīng)用[6]，MFGMPs得到廣泛研究。對于人乳與牛乳脂肪球蛋白質(zhì)的差異，主要表現(xiàn)為蛋白質(zhì)種類和豐度的不同。

MFGMPs是膜結(jié)合蛋白，蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量各不相同（15～240 kDa），包括大量的糖基化蛋白和跨膜蛋白，還有一些蛋白（如乳凝集素PAS 6/7）松散地吸附在膜表面[7]。MFGMPs主要是由黃嘌呤氧化還原酶、嗜乳脂蛋白、乳脂肪球表面生長因子8這3 種膜蛋白構(gòu)成[8]。由于MFGMPs具有抗癌、增肌、提升運動能力、防止幽門螺桿菌感染、促進(jìn)腸道健康以及提高自身免疫的作用，已作為原料被應(yīng)用于食品加工中[9]。差異蛋白的研究可以促進(jìn)MFGMPs在產(chǎn)品設(shè)計中的正確管理，如補充特定MFGMPs或者特定蛋白的干擾素等。

1.1 脂肪球膜蛋白種類差異

國內(nèi)一項研究采用納升液相色譜-靜電場軌道組合式高分辨質(zhì)譜對成熟期（超過6 個月）的人乳和牛乳中的MFGMPs進(jìn)行檢測。相關(guān)生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，人乳和牛乳中分別檢測到863 種和454 種蛋白，分別獨有688 種和279 種，其中二者共有175 種[10]，其共有蛋白質(zhì)的種類與Lu Jing等[11]鑒定的結(jié)果（166 種共有蛋白）相近。人乳中差異蛋白數(shù)量約為牛乳的2 倍。而另一項相關(guān)研究利用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳和基于基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜的蛋白組學(xué)方法對人乳（泌乳期為1～3 個月健康人乳）與牛乳中的MFGMPs進(jìn)行分離鑒定，結(jié)果表明，人乳MFGM中鑒定出1 545 種蛋白，牛乳MFGM中鑒定出488 種蛋白，其中人乳中有1 230 種特異性蛋白，牛乳中有173 種特異性蛋白，人乳與牛乳MFGM中共有蛋白為315 種[12]，人乳MFGMPs的種類約為牛乳MFGMPs的3.17 倍。兩項研究利用不同的方法，結(jié)果數(shù)據(jù)中牛乳MFGMs種類相差34 種，而人乳MFGMPs種類相差682 種。這種數(shù)據(jù)差異不但與分析方法相關(guān)，也與所用人乳樣品泌乳期緊密相關(guān)。泌乳早期人乳中的蛋白質(zhì)種類遠(yuǎn)比大于成熟期的人乳，這說明不同泌乳期的乳中蛋白質(zhì)的差異不僅表現(xiàn)為酪蛋白和乳清蛋白不同，MFGMPs的差異也很大。泌乳期間人乳是動態(tài)變化的，因此對配方乳粉進(jìn)行嚴(yán)格分段十分必要。

人乳和牛乳MFGM在參與宿主防御的蛋白質(zhì)組分方面也不同。Hettinga等[13]研究證實，人乳（在人乳MFGM鑒定的234 種蛋白質(zhì)中有51 種宿主防御蛋白）和牛乳（在牛乳MFGM鑒定的232 種蛋白質(zhì)中有44 種宿主防御蛋白）之間的宿主防御蛋白種類總數(shù)相近。然而，與牛乳MFGM相比，人乳MFGM中富含更多免疫球蛋白，而牛乳MFGM中富含較多抗菌蛋白。蛋白質(zhì)分子功能分析結(jié)果表明，人乳MFGMPs高度參與甘油三酯代謝過程、無機物的反應(yīng)和翻譯延伸過程；牛乳MFGMPs高度參與調(diào)節(jié)肌動蛋白細(xì)胞骨架組織、碳水化合物分解代謝過程和防御反應(yīng)。MFGM起源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜，人乳MFGM富含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白，而牛乳MFGM富含質(zhì)膜蛋白[12]。來源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白大多是分泌蛋白，其與抗體免疫有關(guān)，而質(zhì)膜上的蛋白與受體識別等免疫功能相關(guān)。

與牛乳MFGMPs的種類相比，人乳MFGMPs中蛋白種類更加豐富，免疫蛋白含量更多。研究結(jié)果的差異是不同研究中采用的鑒定和定量蛋白質(zhì)組學(xué)方法不同以及樣品差異所致。人乳MFGM特異性蛋白在生物過程中主要參與代謝過程，在分子功能方面主要具有結(jié)合作用，在細(xì)胞組成方面主要參與細(xì)胞器的組成，所以母乳對于嬰兒早期的免疫系統(tǒng)尤為重要。

1.2 脂肪球膜特殊蛋白豐度差異

除種類的不同，牛乳與人乳MFGMPs的豐度也存在顯著差異。景萌娜等[10]對人乳和牛乳蛋白樣品的比對結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)人乳中MFGMPs含量明顯比牛乳高，并且絕大部分蛋白在人乳中的含量均高于牛乳，如聚簇蛋白等；少數(shù)蛋白則在牛乳中的豐度高于人乳，如S100-A8、Mucin-15等；個別蛋白在兩種乳品中沒有明顯差異，如嗜乳脂蛋白亞族的嗜乳脂蛋白亞家族1成員A1等。Yang Mei等[14]研究牛初乳（牛初乳樣品取自產(chǎn)后0～5 d的中國荷斯坦奶牛）的蛋白表達(dá)，確定了某些MFGMs在人乳和牛乳中具有不同的豐度。方差分析結(jié)果顯示人乳和牛乳之間26 種初乳MFGMPs豐度存在顯著差異（P＜0.05）。與牛初乳MFGMs相比，人初乳中這些蛋白質(zhì)有9 種上調(diào)、17 種下調(diào)，上調(diào)的蛋白質(zhì)主要參與免疫功能，由此可見早期的人乳對于嬰兒的免疫功能建立特別重要。然而，人初乳中下調(diào)的17 種蛋白質(zhì)，其功能對于牛犢十分重要，但對嬰幼兒而言，這些蛋白質(zhì)含量的增加可能會加重嬰兒消化吸收負(fù)擔(dān)。例如，被下調(diào)的MFG-E8能夠提供營養(yǎng)，加速清除凋亡細(xì)胞[15]；聚集素蛋白參與多種生物加工過程并具有聚集細(xì)胞的生物功能[16]。嬰幼兒生長發(fā)育相比牛犢較慢，對營養(yǎng)和生物合成的蛋白需求量較牛犢少；其次β-乳球蛋白對小牛具有一定的生物活性和免疫功能[17]，但對于嬰兒卻是主要的過敏原，這是由于嬰兒的消化系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，β-乳球蛋白較容易被完整吸收，并被免疫系統(tǒng)判斷為病原體，容易造成嬰兒過敏。此外，下調(diào)的葡萄糖苷酶是生物體內(nèi)糖代謝途徑中的重要成員之一，葡萄糖苷酶可以參與纖維素、淀粉及糖原的代謝以及多種生理生化途徑，這對小牛較為重要，而嬰幼兒基本不攝入淀粉和纖維素，對這種酶的需求小。

1.3 糖蛋白

雖然MFGM中不含純碳水化合物，但具有一些糖綴合物。在MFGM中，寡糖多與含氮化合物連接，主要以糖基化形式出現(xiàn)，其次還有糖脂。糖基化在許多生物過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，包括細(xì)胞間通訊、定位、免疫系統(tǒng)過程和發(fā)育。國外一項研究從荷斯坦奶牛和人乳MFGM制劑中分離出糖胺聚糖，并對其進(jìn)行表征。人乳MFGMPs組分中的糖胺聚糖含量是牛乳MFGMPs組分的5～10 倍[17]。

Cao Xueyan等[18]在兩個泌乳階段收集人乳和牛乳，并采用蛋白質(zhì)組學(xué)方法分析和比較人乳和牛乳MFGM的糖蛋白質(zhì)組。在人初乳、人成熟乳、牛初乳和牛成熟乳中分別鑒定出843、718、614 種和273 種N-糖苷肽，對應(yīng)于465、423、334 個和176 個糖蛋白。關(guān)于初乳，人乳和牛乳共有65 種糖肽和156 種糖蛋白。人類初乳特有的N-糖蛋白主要參與吞噬體、細(xì)胞黏附分子、溶酶體和結(jié)核途徑，而牛初乳特有的N-糖蛋白與補體和凝血級聯(lián)、金黃色葡萄球菌感染和溶酶體有關(guān)[19]。研究表明，大多數(shù)已鑒定的糖蛋白在人初乳、人成熟乳、牛初乳和牛成熟乳中都只有一個氮糖苷。此外還發(fā)現(xiàn)，N-糖蛋白分別參與人初乳、人成熟乳、牛初乳和牛成熟乳中163、141、101 個和67 個京都基因和基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）途徑[18]。人乳糖蛋白代謝途徑明顯多于牛乳，機體借助于各種不同的代謝途徑充分利用營養(yǎng)素或消化產(chǎn)物從中獲得能量，以及機體構(gòu)成所需要的各種“原材料”。

隨著蛋白質(zhì)組學(xué)和糖組學(xué)的發(fā)展，有研究者使用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀比較了人乳和牛乳的MFGM糖表位和糖鏈的差異[20]，牛乳MFGM的O-連接寡糖主要基于核心1型結(jié)構(gòu)，而人乳MFGM的O-連接寡糖幾乎完全基于核心2型結(jié)構(gòu)，核心2型結(jié)構(gòu)為O-連接寡糖的進(jìn)一步延伸提供了途徑，核心2酶——N-乙酰葡糖胺β1-6轉(zhuǎn)移酶被認(rèn)為是產(chǎn)生更復(fù)雜類型的O-連接寡糖的關(guān)鍵酶[21]。此外，Lewis血型抗原的Lewis a和Lewis b碳水化合物抗原表位存在于人乳中，但在牛乳MFGM中沒有，如人乳MFGM的N-連接寡糖經(jīng)巖藻糖基化的末端表位修飾，而牛乳沒有，并且沒有觀察到與人乳一樣的糖基化復(fù)雜性[22]?？傊瑥牟煌慕嵌惹腥?，人乳和牛乳MFGM的糖基化和糖綴合物顯著不同，且牛乳的糖基化提供了與人乳不同的針對病原體的保護(hù)作用。

2 脂肪球脂質(zhì)組成差異

脂肪球由甘油三酯核心和MFGM構(gòu)成，MFGM中的脂質(zhì)主要由極性脂質(zhì)（如磷脂）組成，中性脂質(zhì)，如三?；视汀⒍；视汀熙；视?，以及游離脂肪酸和固醇也存在于MFGM脂質(zhì)組分中[23]，人乳與牛乳中的這些成分差異近年來不斷受到關(guān)注。乳脂肪球的存在是為了運輸乳脂肪，MFGM能夠保持甘油三酯均勻分散在乳體系的水相中[24]，使乳脂肪球保持穩(wěn)定。它們不僅是能量的主要傳遞載體，還具有許多重要功能，如預(yù)防膽固醇誘導(dǎo)的動脈粥樣硬化、增強免疫反應(yīng)和抗糖尿病作用。此外，乳脂在胃和腸消化過程中產(chǎn)生的游離脂肪酸等消化產(chǎn)物還具有抗病毒和抗原生動物活性[25]。

2.1 脂肪球膜脂質(zhì)組成差異

極性脂是生物膜結(jié)構(gòu)的骨架，乳中的極性脂主要存在于MFGM中。此外，MFGM磷脂在新生兒抵御病原體中發(fā)揮重要作用[26]。人乳極性脂含量（1 462.99 μg/mL）顯著高于牛乳（P＜0.05），且人乳及牛乳遵循鞘磷脂（sphingomyelin，SM）＞神經(jīng)酰胺（ceramide，Cer）＞磷脂酰膽堿（phosphatidylcholine，PC）＞己糖基神經(jīng)酰胺（hexosyl ceramide，HexCer）的分布規(guī)律[27]。牛乳與人乳所有極性脂質(zhì)總量均存在顯著差異，磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）在人乳脂肪膜中的含量比在牛乳脂肪膜中高，Hex2Cer含量在人乳中比牛乳中低[28]。并且人乳磷脂中SM含量也比牛乳中更豐富，而牛乳中PC和磷脂酰乙醇胺（phosphatidyl ethanolamine，PE），即卵磷脂和腦磷脂比人乳中多[29]。人乳中含量最高的PC脂質(zhì)分子是PC（18:0/18:2），占8.53%，而其在牛乳中僅占3.01%。相反地，PC（16:0/18:1）在牛乳中占4.95%，是含量最高的PC類脂質(zhì)分子，而其在人乳僅為1.17%。人乳中含量最高的SM類脂質(zhì)分子為SM（d16:0/26:1），牛乳中含量較高的SM為SM（d15:0/24:1）和SM（d14:0/18:1）[28]。

在極性脂的脂肪酸組成方面，研究結(jié)果顯示，牛乳極性脂質(zhì)中不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acid，UFA）含量為42.9%，人乳中極性脂質(zhì)的UFA含量為37.1%，表明在牛乳MFGM中存在的UFA比在人乳MFGM中多。這可能因為人乳極性脂中較牛乳含有更多的SM，而SM含有更多的飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）[30]，并且人乳中連接超長鏈脂肪酸的SM高于牛乳，連接超長鏈脂肪酸的SM是MFGM脂筏區(qū)的主要成分，這種獨特的結(jié)構(gòu)構(gòu)成了細(xì)菌和病毒特定的黏附部位，從而使MFGM具有抗菌特性。因此可以推斷人乳較牛乳具有更高的抗菌特性[28]。人乳MFGM的主要脂肪酸是油酸（C18:1），而牛乳MFGM的主要脂肪酸是棕櫚酸（C16:0）[1]。

膽固醇是牛乳中最豐富的甾醇，在乳中有重要作用。大多數(shù)膽固醇位于MFGM中，膽固醇最重要的功能是其作為膜的一個組成部分，提供了足夠的穩(wěn)定性和流動性。另外，膽固醇與SM緊密排列共同形成脂筏區(qū)，脂筏在脂質(zhì)代謝中發(fā)揮重要作用[31]。研究表明，牛乳和人乳中的膽固醇含量分別為293 mg/100 g和351 mg/100 g，鏈甾醇（即24-脫氫膽固醇）是人乳中主要的微量甾醇[29]，這與Benoit等[32]的報道結(jié)果一致。相比之下，牛乳中主要的微量甾醇是7-烯膽（甾）烷醇。與人乳相比，牛乳中未檢出鏈甾醇和羊毛甾醇[30]。

2.2 甘油三酯核心的差異

人乳中性脂質(zhì)量濃度（47 749.40 μg/mL）顯著高于牛乳（P＜0.05）。甘油三酯在人乳與牛乳間存在顯著差異，牛乳中16 種甘油三酯的含量高于人乳，而牛乳中TG（14:0/16:0/18:0）與TG（16:0/17:0/18:0）的含量顯著高于人乳（P＜0.05）[27]。此外，牛乳中10 種甘油二酯含量高于人乳，人乳中SFA含量較低，其中C14:0、C15:0、C16:0、C17:0及C18:0的含量顯著低于牛乳[28]，而長鏈SFA可產(chǎn)生與便秘和骨礦化有關(guān)的不可吸收鈣皂[33]。Yao Yunping等[34]研究顯示人乳中的UFA比牛乳中的UFA多約2 倍，該結(jié)果和Malacarne[35]、Ceballos[36]等的研究結(jié)果一致；但對比發(fā)現(xiàn)，其研究中中國人乳脂肪中多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）含量略高于北美和歐洲地區(qū)[37]。這可能與中國婦女食用植物油（主要是大豆油）較多有關(guān)，這可能導(dǎo)致人乳脂肪中C18:2含量較高。牛乳比人乳含有較高比例的SFA，因此牛乳比人乳的熔點溫度高，人乳MFG比牛乳流動性好，并且SFA和單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acids，MUFA）已被證明會影響新生兒腸道的微生物群多樣性[38]。而人乳n-3 PUFA和n-6 PUFA含量以及n-3/n-6與PUFA/MUFA的比例顯著高于牛乳（P＜0.05）。

人乳與牛乳相比含有更少的短鏈及中鏈甘油三酯、更多的長鏈甘油三酯。人乳中的花生四烯酸（C20:4）含量非常低，而油酸（C18:1）含量很高[39]。脂肪酸在甘油骨架的3 個立體特異性位置（sn-1、sn-2和sn-3）酯化形成甘油三酯[40]。乳脂中脂肪酸在甘油三酯分子上的排布不是隨機的，這種非隨機排布是由乳腺組織中酰基轉(zhuǎn)移酶的特異性決定，不同動物乳中脂肪酸在甘油三酯中的位置分布也有一定差異。就甘油三酯的組成和結(jié)構(gòu)而言，在人乳中約70%～88%的棕櫚酸（C16:0）位于sn-2位，而在牛乳中sn-2位上僅發(fā)現(xiàn)40%～45%的棕櫚酸[41]。由于人體內(nèi)參與消化的主要酶（胃脂酶和胰脂酶）偏向作用于甘油三酯sn-1,3位的酯鍵，棕櫚酸在sn-2位上可以增加嬰兒對脂肪酸的吸收，降低鈣的流失，確保了脂肪酸和鈣的更高吸收[40]，使得人乳比牛乳更易消化。而且這種構(gòu)型，對腸黏膜穩(wěn)態(tài)、腸道微生物群和免疫反應(yīng)十分重要。但是在臨床試驗中缺乏證據(jù)證明sn-2位棕櫚酸與新生兒健康之間存在明確的因果關(guān)系，基于此，歐洲兒科胃腸病學(xué)、肝病學(xué)和營養(yǎng)學(xué)學(xué)會建議在嬰兒配方乳粉中不應(yīng)含高含量的sn-2棕櫚酸[42]。因此需要進(jìn)一步研究證實，sn-2棕櫚酸的自身作用及其與其他物質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合作用。

3 脂肪球的結(jié)構(gòu)和功能

在所有哺乳動物乳中脂肪均以脂肪球的形式存在。在電子顯微鏡中可觀察到正常乳的脂肪球呈明亮的小滴狀，有強烈的折射光，在小脂滴表面每個脂肪球表面都被膜所包覆，由于光學(xué)效應(yīng)，膜呈褐色[43]。脂類在乳中以脂肪球的特定形式存在[44]（圖1），即基于甘油三酯非極性核心的脂蛋白組合體，由復(fù)雜的三層膜穩(wěn)定。三層膜由與一般生物膜相同的磷脂雙分子層和一層磷脂單分子層組成，蛋白質(zhì)、酶和膽固醇等物質(zhì)鑲嵌在磷脂層表面或者貫穿其中[45]。通過共聚焦激光掃描顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，三層磷脂膜以不同的極性脂質(zhì)為骨架，蛋白和糖蛋白在MFGM上不均勻分布，呈補丁或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[46]，且這種脂質(zhì)結(jié)構(gòu)為哺乳動物乳汁中所共有。極性脂在MFGM中的非隨機分布具體可分為由包含PE、PC、PI、磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS）的甘油磷脂與蛋白質(zhì)、糖蛋白共同組成的液相無序區(qū)以及由SM和膽固醇構(gòu)成的液相有序區(qū)[44]。

圖1 乳脂肪球結(jié)構(gòu)圖[44]Fig.1 Structure of milk fat globules[44]

Zanabria等[47]的研究結(jié)果顯示MFGM熱變性程度與抗增殖能力的喪失有一定關(guān)系，當(dāng)用胰蛋白酶或磷脂酶水解時，MFGM的生物活性明顯降低，表明MFGM的生物活性不僅與其活性成分相關(guān)，還與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。例如，MFG-E8具有PS和高曲率膜的選擇結(jié)合性質(zhì)，而這正是MFGM的成分和結(jié)構(gòu)特征。這些研究證實了MFGM的超分子結(jié)構(gòu)具有重要的生物學(xué)意義。近些年研究表明，乳脂肪球結(jié)構(gòu)的存在有助于消化，而且MFGM還具有許多特殊功能，如免疫、促進(jìn)大腦和神經(jīng)發(fā)育等功能[40]。因此乳脂肪球的結(jié)構(gòu)與功能還需進(jìn)一步探索研究。

3.1 結(jié)構(gòu)差異

牛乳和人乳MFGM的結(jié)構(gòu)差異在于人乳脂肪球表面排列著長0.5 μm的絲狀體，而牛乳脂肪球表面沒有，經(jīng)鑒定這種絲狀體為糖蛋白，可以通過加熱除去[48]。這種絲狀體可能具有促進(jìn)脂肪球結(jié)合腸黏膜細(xì)胞的作用或是作為脂肪吸收中解脂酶的受體。Evers等[49]報道在組成和結(jié)構(gòu)方面，同一物種和物種間MFGM具有異質(zhì)性。不同物種間乳脂肪的平均粒徑也存在顯著差異。脂肪球粒徑從0.1 μm到20 μm不等。人乳脂肪球粒徑在1～10 μm范圍內(nèi)，平均粒徑范圍為3～5 μm，其中大部分為4 μm，而牛乳脂肪球的平均粒徑約為3.4～4.0 μm[40]，其中水牛乳為5.0 μm，乳脂肪球的平均粒徑受到動物種類、遺傳傾向、季節(jié)和營養(yǎng)等多種因素影響。多項研究發(fā)現(xiàn)，MFGM結(jié)構(gòu)中的磷脂在調(diào)控MFG粒徑中發(fā)揮重要作用[50]。此外還有研究發(fā)現(xiàn)MFGMPs的組成和含量也會影響乳脂肪球直徑，因此人乳與牛乳因組成不同其乳脂肪球粒徑也不同[51]。

近幾年，用親脂性熒光探針和外源凝集素進(jìn)行染色處理后，通過共聚焦激光掃描顯微鏡研究原乳中的MFGM結(jié)構(gòu)十分普遍。Lopez等[52]研究發(fā)現(xiàn)在不同物種中，液體有序結(jié)構(gòu)域以不同的形狀和數(shù)量存在。Yao Yunping等[34]研究發(fā)現(xiàn)，在牛乳中非熒光區(qū)域僅呈現(xiàn)圓形，而在人乳中既有圓形區(qū)域也有不規(guī)則區(qū)域。對此現(xiàn)象的解釋存在兩種假說，目前被廣泛接受的觀點是MFGM是完整的，但其存在一定區(qū)域不能與熒光探針結(jié)合[53]。非熒光區(qū)域是類似于細(xì)胞膜上的脂筏區(qū)，即Lopez等[54]所提及的剛性液相有序區(qū)，由于這部分區(qū)域結(jié)構(gòu)緊密，熒光探針不能與之結(jié)合。熒光區(qū)域是液態(tài)無序區(qū)，人乳的不規(guī)則區(qū)域可能是富含SM的微區(qū)，這可能導(dǎo)致人乳比牛乳MFGM含有更多SM。這也意味著MFGM的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成MFGM的磷脂及其脂肪酸的組成有很大的關(guān)系。由此可以推測由于牛乳與人乳MFGM中的磷脂和脂肪酸的不同，其結(jié)構(gòu)也存在明顯差異。獲取乳脂肪球結(jié)構(gòu)特別是MFGM結(jié)構(gòu)的信息將是未來研究的關(guān)鍵，其結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系也將成為研究的熱點問題之一。

3.2 功能差異

目前，對于牛乳脂肪球與人乳脂肪球功能作用的差異研究較少。但現(xiàn)有的研究已表明，脂肪球成分的差異導(dǎo)致兩者的功能也會存在較大的差異。不同的蛋白和脂質(zhì)均有其特殊功能，不同的磷脂會對嬰兒大腦和神經(jīng)發(fā)育產(chǎn)生影響；不同的蛋白也會影響嬰幼兒的免疫系統(tǒng)和消化功能，例如Mucin-1能夠抑制某些腸道致病菌與樹突狀細(xì)胞的結(jié)合，黃嘌呤氧化還原酶的抗微生物活性，這些MFGMPs的特殊功能活性為新生兒腸道提供營養(yǎng)保護(hù)[55]。除此之外，人乳中高比例的UFA對嬰兒的生長和發(fā)育也發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，來自人乳MFGM的乳凝集素作為一種跨膜蛋白，可以在體外抑制輪狀病毒感染，而來自牛乳MFGM的乳凝集素不能夠抑制輪狀病毒感染。人乳中的乳凝集素可能通過一種涉及蛋白質(zhì)與病毒相互作用的機制發(fā)揮抗病毒作用，具體作用機制尚不明確，但這可能與牛乳和人乳蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或附著的聚糖的差異有關(guān)[56]。

MFGM除能夠保持甘油三酯分散在乳體系的水相中，也能夠調(diào)節(jié)乳脂的反應(yīng)性及其對消化脂肪酶的敏感性[57]。MFGM決定了脂肪在界面上的反應(yīng)性和與消化脂肪酶的相互作用。比較人乳和牛乳的膜提取物（在牛酪乳粉中提?。┑奈锢砘瘜W(xué)特性發(fā)現(xiàn)，胃脂肪酶在單層人乳膜提取物中比在單層牛乳膜提取物中的滲透更均勻，人乳MFGM可能有利于胃脂肪酶的插入和在胃環(huán)境條件下更高的界面反應(yīng)性，因此消化吸收性更好[58]。Pan Yue等[41]通過模擬體外消化研究也發(fā)現(xiàn)，牛乳與人乳在消化特性、消化物組成及脂解率等方面均存在顯著差異。

4 結(jié)語

乳脂肪球結(jié)構(gòu)的存在有助于消化，并且MFGM還具有許多特殊功能，如已被明確的磷脂能夠促進(jìn)大腦和神經(jīng)發(fā)育以及發(fā)揮免疫功能。目前對于人乳和牛乳MFGMPs的研究比較成熟，牛與人乳MFGMPs種類和豐度以及糖蛋白種類存在顯著差異，蛋白的差異與牛乳和人乳的MFGM在消化過程和各種生物功能方面的差異密切相關(guān)。脂肪球脂質(zhì)的差異主要表現(xiàn)為磷脂組成的差異和UFA和SFA分布比例的差異。盡管極性脂在細(xì)胞功能方面具有重要的作用（信號傳導(dǎo)）[59]，但是，目前對嬰幼兒配方乳粉的磷脂添加還沒有具體要求，這需要根據(jù)對乳磷脂進(jìn)一步的研究作出調(diào)整。

關(guān)于脂肪球結(jié)構(gòu)的研究還鮮有報道。牛乳與人乳脂肪球更微觀的結(jié)構(gòu)域存在不同，但其結(jié)構(gòu)的差異是否影響嬰幼兒的發(fā)育成長，這些仍不不明確，需要進(jìn)一步探索。乳的營養(yǎng)功能與其中的活性物質(zhì)、結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系，牛乳和人乳脂肪球在消化、免疫、促進(jìn)發(fā)育等功能方面表現(xiàn)出的不同是研究其活性物質(zhì)、結(jié)構(gòu)差異的目的所在。應(yīng)了解兩者的不同，尋找減小兩者差異的方式。了解用不同物種的乳脂肪球特性有利于設(shè)計補充乳脂肪球組分的產(chǎn)品，以滿足消費者特定的需求，如增強免疫功能、調(diào)節(jié)膽固醇代謝或提供有益的極性脂質(zhì)以支持認(rèn)知功能等功能性食品。改善牛乳的處理加工方式，從而進(jìn)一步優(yōu)化配方乳粉，使其具有與人乳盡可能相似的功能性質(zhì)是嬰兒配方乳粉母乳化研究長久以來的重要目標(biāo)。