科技助力母婴营养健康 - 科学模拟母乳脂质组成与结构

为了进一步模拟母乳脂质,更好地满足婴幼儿营养健康需求,北京三元食品股份有限公司首席科学家、副总经理,国家母婴乳品健康工程技术研究中心、北京市乳品工程技术研究中心主任陈历俊团队以母乳为基准,分析不同来源甘油酯对婴幼儿配方奶粉的影响。

近期,在国际期刊上发表了题为“Effects of lipids from multiple sources on glyceride composition, concentration, and structure of infant formulas benchmarked to human milk”的文章。



婴幼儿配方奶粉主要以鲜奶/奶粉和混合植物油为原料,部分产品还会添加结构酯,该研究对比分析了婴幼儿配方奶粉、哺乳动物乳和植物油中甘油酯的种类、组成、含量和结构,探讨婴幼儿配方奶粉模拟现状,为婴幼儿配方奶粉创新升级提供了科学支撑。

母乳和婴幼儿配方奶粉中含有功能性脂肪酸的甘油三酯在分子种类上存在显著差异,并且母乳中功能性脂肪酸的甘油三酯的含量显著高于婴幼儿配方奶粉

母乳中17种甘油酯分子种类在其它哺乳动物的乳汁中未曾被发现,其中包括含有功能性脂肪酸的甘油三酯(TAG):TAG56:8(18:2–18:2–20:4)、TAG58:8(18:1–18:1–22:6)、TAG58:9(18:1–18:2–22:6)和TAG58:10(18:2–18:2–22:6)。

植物油中往往缺乏一些有机酸,包括α-亚麻酸(ALA)、花生四烯酸(AA)和二十二碳六烯酸(DHA),因此植物油不能完全补充哺乳动物乳汁中缺乏的所有功能性甘油酯。

婴幼儿配方粉(IF)中几乎都添加了亚油酸(LA)、α-亚麻酸(ALA)、花生四烯酸(AA)和二十二碳六烯酸(DHA),但是存在于母乳中的含有LA、ALA、AA和/或DHA的甘油三酯(例如TAG52:6(18:1–18:2–18:3)、TAG56:7(18:1–18:2–20:4)、TAG56:8(18:2–18:2–20:4)、TAG58:8(18:1–18:1–22:6)、TAG58:9(18:1–18:2–22:6)和TAG58:10(18:2–18:2–22:6))未在婴幼儿配方奶粉中发现。



建立模型评价婴幼儿配方奶粉、哺乳动物乳和植物油中甘油酯的脂肪酸组成和含量与母乳的相似度

与母乳相比,婴幼儿配方奶粉中甘油酯的脂肪酸组成和含量的评价分数低于50,表明大部分婴幼儿配方奶粉在分子种水平上的模拟有待提高。

该研究以母乳中甘油酯的脂肪酸组成和含量为金标准,建立模型评价了婴幼儿配方奶粉、哺乳动物乳和植物油中甘油酯的脂肪酸组成和含量与母乳的相似度, 结果表明:CMIF和SMIF或SIF相比,相对来说CMIF是更好的母乳替代品;BM、DM、HoM作为原料奶均优于CM、CaM;在甘油酯分子水平上植物油的甘油酯与母乳的相似度较低,进一步说明仅通过乳源代入的甘油酯和外源添加植物油甘油酯模拟母乳甘油酯还存在差距。

牛乳基婴幼儿配方奶粉(CMIF)、羊乳基婴幼儿配方奶粉(SMIF)、豆基婴幼儿配方奶粉(SIF)、牛乳(CM)、羊乳(SM)、骆驼乳(CaM)、水牛乳(BM)、驴乳(DM)、马乳(HoM)玉米和大豆油CSO、玉米油大豆油和葵花籽油(CSSO),以及玉米油、大豆油、葵花籽油和椰子油(CSSCO)评分分别为:42.05、41.57、19.07、28.82、16.13、26.20、38.37、36.79、36.33、12.00、7.13、7.89。

植物油的添加有效改善了婴幼儿配方奶粉脂质的不饱和度,但过量添加富含油酸和亚油酸的植物油会导致甘油三酯组成和结构的失衡

母乳和婴幼儿配方奶粉中甘油酯的结构分析表明:部分棕榈酸在哺乳动物乳中的sn-2位酯化,但在植物油中主要酯化在sn-1和sn-3位。因此,在婴幼儿配方奶粉中含棕榈酸的甘油酯在结构上与母乳不同,植物油的过量使用还会削弱哺乳动物乳中TAG的结构优势;HM中sn-2位棕榈酸的含量显著高于哺乳动物乳汁中的含量;OPO、OPL或其它sn-2棕榈酸结构酯通常用于调整婴幼儿配方奶粉中甘油酯的结构。

目前,36.84%的市售婴幼儿配方奶粉添加了结构化脂质表明,婴幼儿配方奶粉中结构酯的添加仍未普及。此外,即使在婴幼儿配方奶粉中添加了结构酯,sn-2棕榈酸结构酯的含量仍然低于母乳中的含量

该研究根据婴幼儿配方奶粉是否含OPO分为两类:含OPO IF(OPO-IF)和不含OPO的IF,其中含OPO的婴幼儿配方奶粉仅占36.84%。


相对来说,TAG52:2(16:0–18:1–18:1)的含量在母乳(12.48%)和含OPO的婴幼儿配方奶粉中(12.91%)中显著高于不含OPO的婴幼儿配方奶粉(8.10%)。

HM、OPO-IF和不含OPO的IF中OPO含量占TAG52:2(16:0–18:1–18:1)比例为78.12%、68.97%和40.39%,结果表明,添加OPO改善了婴幼儿配方奶粉中TAG52:2(16:0-18:1-18:1)的结构和含量。

此外,HM和添加或不添加OPO的IF之间TAG52:3(16:0–18:1–18:2)的含量差异显著(13.55%vs. 5.01–5.80%),HM、OPO-IF和不含OPO的IF中OPL含量占TAG52:3(16:0–18:1–18:2)比例分别为81.24%、54.43%和41.76%,结果表明OPO的补充对IF中TAG52:3(16:0–18:1–18:2)的含量没有显著影响,但由于OPO中含有少量OPL,其结构略有改善。因此,尽管OPO-IF中OPO的含量与HM相近,但sn-2棕榈酸酯TAG的丰度却远低于HM中的丰度。


---------参考文献---------

[1]Liu, Qian.,Qiao, Weicang., et al. Effects of lipids from multiple sources on glyceride composition,concentration,and structure of infant formulas benchmarked to human milk[J]. Heliyon (2023).

[2]Zhao, Junying., Liu, Qian., et al. Quantitative profiling of glycerides, glycerophosphatides and sphingolipids in Chinese human milk with ultra-performance liquid chromatography quadrupole-time-of-flight mass spectrometry[J]. Food Chemistry (2020).

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封面图:Designed by Freepik

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页面更新:2024-05-03

标签:母乳   结构   甘油酯   哺乳动物   脂肪酸   植物油   棕榈   助力   奶粉   婴幼儿   母婴   配方   营养   科学   健康

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