综述:人乳与牛乳基婴儿配方奶粉蛋白质比较:结构、消化及生理影响

时间:2025年8月18日
来源:Frontiers in Nutrition

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这篇综述系统比较了人乳(HM)与婴儿配方奶粉(IF)的蛋白质组成、消化特性及生理效应,强调HM作为生物活性流体在免疫调节、肠道菌群塑造和神经发育中的独特优势,指出当前IF在非蛋白氮(NPN)组分、乳铁蛋白(LF)和α-乳白蛋白(α-La)等关键生物活性物质上的不足,为优化IF配方提供了理论依据。

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1 引言

世界卫生组织(WHO)建议婴儿出生后6个月内纯母乳喂养,但全球母乳喂养率仅48%,婴儿配方奶粉(IF)成为重要替代品。IF以牛乳(CM)为基础,通过调整乳清蛋白(WP)与酪蛋白比例(40:60)模拟人乳(HM),但两者在精细结构、生物活性成分(如LF、α-La)及非蛋白氮(NPN)占比(HM约20%,IF仅9%)上仍存显著差异。

2 蛋白质与非蛋白氮组分

2.1 蛋白质

HM以乳清蛋白为主(占比60%),富含α-La(27%)、LF(16%)和免疫球蛋白(IgA),而CM以酪蛋白为主(80%),含β-乳球蛋白(β-LG,50%),后者是婴儿过敏原之一。IF通过添加乳清蛋白调整比例,但热加工导致蛋白质变性,影响消化率。例如,HM中LF耐胃酸,而IF中热变性LF更易水解。

2.2 非蛋白氮(NPN)

HM的NPN包含尿素(45%)、游离氨基酸(如谷氨酸、牛磺酸)、氨基糖(如唾液酸)及多胺,参与肠道菌群调控(如双歧杆菌增殖)。CM的NPN仅占6%,且缺乏HM特有的生物活性物质。IF因加工工艺(如离子交换乳清)导致NPN损失,可能削弱其对婴儿代谢的调控作用。

3 蛋白质消化与氨基酸吸收

婴儿胃酸分泌不足(pH>5),胃蛋白酶活性仅为成人的18%,导致IF中酪蛋白凝块较大,胃排空延迟(T1/2 65-78分钟,HM为36-48分钟)。HM的小分子酪蛋白(30-75 nm)和低矿化度(3.2 mmol Ca/10 g)促进更快消化。热加工IF还引发美拉德反应,降低蛋白质水解效率。

3.3 代谢差异

HM喂养婴儿的血浆必需氨基酸浓度比IF低18%,但IF因高蛋白负荷导致苏氨酸、缬氨酸等积累,可能增加代谢负担。HM的NPN(如尿素)被肠道菌群发酵为短链脂肪酸(SCFA),促进肠道屏障成熟。

4 对菌群、肠道及脑发育的影响

4.1 菌群调控

HM喂养婴儿肠道以双歧杆菌为主,而IF喂养者菌群多样性更高但含更多厚壁菌门(Bacillota)。HM中的LF、溶菌酶通过抑菌作用塑造菌群,而IF的未消化蛋白(如GMP)可能促进链球菌增殖。

4.2 肠道与脑发育

HM通过高渗透性促进免疫耐受(如IgA分泌),而IF可能延迟紧密连接蛋白表达。临床研究显示,HM喂养婴儿的神经发育(如髓鞘形成)优于IF,可能与MFGM(乳脂球膜)和PUFA(多不饱和脂肪酸)有关。

5 结论

当前IF需进一步模拟HM的蛋白质结构、NPN组分及生物活性物质(如LF、α-La)。未来研究应关注部分消化蛋白及NPN对菌群的调控机制,以缩小HM与IF在代谢和发育 outcomes 上的差距。

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