方芳，李婷，安穎

（內(nèi)蒙古伊利實業(yè)集團股份有限公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010110）

乳中核苷酸的分析及其對嬰幼兒營養(yǎng)功能的研究

方芳，李婷，安穎

（內(nèi)蒙古伊利實業(yè)集團股份有限公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010110）

闡述了人乳、牛乳中核苷酸的組成，分析了核苷酸在體內(nèi)的吸收、代謝，并對核苷酸對嬰兒的生物功能作了綜述。從核苷酸組成看，乳清酸是牛乳中主要的核苷酸成分，其他核苷酸含量很少；而人乳中的核苷酸成分主要是胞嘧啶核苷酸。核苷酸進入腸道后，在小腸上皮細胞中被酶降解，多數(shù)以呼吸和尿液的形式排出體外，少部分通過血液傳遞到身體各組織，參與機體的合成。對于乳中的核苷酸的生物功能主要集中在改善腸道菌群，促進生長發(fā)育，提高免疫能力，改善脂質(zhì)代謝等。2005年中國衛(wèi)生部正式允許嬰兒粉中添加核苷酸，我國對核苷酸的應(yīng)用也逐步開始。

核苷酸；嬰兒配方粉；組成；功能

核苷酸是一種存在于母乳中且含量豐富，并對嬰兒發(fā)育有重要作用的新型營養(yǎng)素，目前核苷酸在很多國家均應(yīng)用于嬰兒配方粉中，但不同國家對核苷酸添加量的要求不同。美國對核苷酸在正常及低體重嬰兒配方粉中的添加量進行了限制，分別為16 mg/100 kcal和22 mg/100 kcal，歐盟規(guī)定了嬰兒配方粉中每種核苷酸的最大添加量，CMP，2.5mg/100kcal；UMP，1.75mg/100 kcal；AMP，1.5 mg/100 kcal；GMP，0.5 mg/100 kcal；IMP，1.0 mg/100 kcal；核苷酸總量5 mg/100 kcal。ANZFA（澳/新）以及食品法典委員會也有相應(yīng)的規(guī)定。我國于2005年正式允許核苷酸作為營養(yǎng)強化劑添加到嬰幼兒配方食品中，添加量為0.2 g/kg～0.58 g/kg（以核苷酸總量計），但我國法規(guī)中未明確規(guī)定每種核苷酸具體添加量。因此，本文通過分析母乳及牛乳中核苷酸的組成、核苷酸的代謝以及對嬰兒的功能特性來幫助我們了解母乳和牛乳中核苷酸的差異，使嬰兒配方粉中的每一種核苷酸的含量最大程度的接近母乳。

為此，文章就牛乳中核苷酸的組成與母乳的差異，嬰兒食用核苷酸后其吸收代謝途徑，核苷酸對嬰兒的生理功能等的新進展進行綜述，為今后嬰兒配方奶粉在核苷酸的改善方面提供基礎(chǔ)資料。

1 乳中核苷酸組成

核苷酸是由含氮的堿基、核糖或脫氧核糖、磷酸3種分子連接而成。堿基與糖通過糖苷鍵連成核苷，核苷與磷酸以酯鍵連成核苷酸。核苷酸是生物體內(nèi)一類重要含氮化合物，是各種核酸的基本組成單位。乳中含有核苷、核苷酸，以及以游離形式存在的微摩爾濃度嘧啶和嘌呤。人乳和牛乳中核苷和核苷酸的含量不同，且人乳中核苷和核苷酸的含量均高于牛乳[1]，因此在嬰兒配方奶粉中添加核苷酸以達到與母乳更加接近的目的。

人乳中除含有游離核苷酸和核苷外，核苷酸的合成物（如NAD和UDP葡萄糖），寡聚和多聚核糖核酸（如RNA）也可通過消化和代謝作為人乳中核苷和核苷酸的潛在來源，我們將這些核苷、核苷酸、寡聚和多聚核糖核酸及其衍生物的總量稱之為潛在可利用核苷總量（TPAN）[2]。Randall L等[3]對人乳中TPAN進行了檢測，并分析了不同泌乳期TPAN中每種成分的含量，發(fā)現(xiàn)多聚（或寡聚）核糖核酸和游離核苷酸是人乳中TPAN的主要來源，核苷和核苷酸的合成物含量相對較少。Leach JL[4]和Thorell[2]同樣也驗證了這樣的觀點，TPAN中各組分所占比例與Randall L報道的數(shù)據(jù)相近。

人乳在不同泌乳期TPAN的含量不同，不同的報道其TPAN的變化趨勢也不同。有的文獻表明核苷酸含量隨著泌乳期的延長而略有增加，但是絕大部分文獻研究表明，核苷酸的含量會隨著泌乳期的延長而逐漸減少。其中Gil和Sanchez[5]研究表明，從初乳到產(chǎn)后3個月的成熟乳，核苷酸含量逐漸下降。Sagawara等[6]也證實了這樣的觀點，另外Sagawara等研究發(fā)現(xiàn)不同泌乳期、不同季節(jié)和不同地區(qū)采集的母乳中核苷酸含量是不同的。

人乳中的游離核苷酸中，胞嘧啶核苷酸含量最多，腺嘌呤核苷酸、尿嘧啶核苷酸次之，因此胞嘧啶核苷酸是母乳核苷酸最重要的成分。有關(guān)人乳中次黃嘌呤核苷酸的含量，不同的研究報道數(shù)據(jù)差別很大，有文獻顯示[7]，日本母乳中次黃嘌呤核苷酸含量占總核苷酸的比例很小，Janas和Picciano[8]檢測了美國產(chǎn)婦母乳中次黃嘌呤核苷酸含量，不同產(chǎn)婦差異較大；Leach和Tressler[3]等研究表明母初乳中次黃嘌呤核苷酸含量非常低，且母成熟乳中未檢測出次黃嘌呤核苷酸。

2 核苷酸的合成與代謝

動物體內(nèi)能合成核苷酸，但內(nèi)源核苷酸的合成是非常耗能，且在有些組織（腸粘膜、骨髓造血細胞、淋巴細胞）中合成量有限，因此現(xiàn)在許多學者將核苷酸定義為半必需營養(yǎng)素。當人體處于快速生長階段或處于非正常情況下（如饑餓、免疫應(yīng)激、疾病、嚴重創(chuàng)傷等），內(nèi)源核苷酸不能滿足人體需求時，補充外源核苷酸是有必要的[9-10]。

2.1 核苷酸的合成

人和動物體內(nèi)有兩個途徑合成核苷酸[11]，如圖1所示。

圖1 核苷酸的合成途徑Fig.1 Synthetic route of nucleotides

一是從頭合成途徑，利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列復雜的酶促反應(yīng)，并消耗大量的ATP和谷氨酸鹽來合成核苷酸；另一個是補救合成途徑，利用經(jīng)過小腸吸收來的和體內(nèi)預(yù)先形成的堿基和核苷合成核苷酸。

年輕組織細胞的內(nèi)源性核苷酸的從頭合成比例較大，增齡和衰老組織及能量代謝障礙時補救合成的比例增大；2種合成途徑間存在一個反饋調(diào)節(jié)機制，使細胞處于一個耗費最少的代謝過程中。

2.2 核苷酸的代謝

飲食中核酸多以核蛋白形式存在，在腸腔內(nèi)經(jīng)蛋白酶作用水解為核酸和蛋白質(zhì)，核酸在腸道下的胰核酸酶的作用下被降解為單核苷酸、雙核苷酸、三核苷酸及多聚核苷酸的混合物。核苷酸繼而被堿性核苷酸酶水解為核苷，并進一步被核苷酶降解為嘌呤和嘧啶堿基。核苷是被吸收的主要形式，小腸上段吸收能力最強，被吸收的核苷及水解物一部分在腸細胞內(nèi)迅速降解，嘌呤堿基的終產(chǎn)物是尿酸和戊糖，嘧啶堿基的終產(chǎn)物是氨基酸等小分子物質(zhì)，一部分代謝產(chǎn)物通過以呼吸和尿液的形式排出體外，少部分通過血液傳遞到身體各組織，參與機體的合成。

3 核苷酸對嬰兒的生物功能

3.1 飲食核苷酸促進生長發(fā)育的作用

馬奕等的動物實驗結(jié)果顯示[12]，外源核苷酸能夠促進親代與子代大鼠生長發(fā)育，提高抗斷乳應(yīng)激性。Atul Singhal等[13[14]也做了相關(guān)研究，證實了在早產(chǎn)嬰兒食品中添加29.5 mg/L的核苷酸使嬰兒的平均增重、增長及頭周徑皆比對照組增加。嬰兒頭圍的增加反映了腦容量的變化，因此頭圍增加對嬰兒后期認知發(fā)育具有重要作用[15-18]。由此可以看出，核苷酸在嬰兒早期能夠提高其生長發(fā)育性能，對配方食品喂養(yǎng)的嬰兒來說是必要的。

3.2 飲食核苷酸改善腸道菌群的作用

很多研究證明，核苷酸能增強嬰兒的營養(yǎng)吸收和上皮細胞作用，同時增加腸道的血流量。因此對嬰兒的腸胃健康起到有益作用[39-43]。Atul Singhal等[19]研究發(fā)現(xiàn)，食用添加核苷酸配方粉嬰兒組，其糞便中的類桿菌屬卟啉單胞菌屬普氏菌屬群（BPP）與雙歧桿菌的比例低于食用普通配方粉嬰兒組，且添加核苷酸配方粉組與母乳喂養(yǎng)組，其糞便中的微生物組成沒有差異，這說明了外源核苷酸可以改善腸道菌群。Gil[20]等用添加核苷酸的配方粉喂養(yǎng)嬰兒，發(fā)現(xiàn)嬰兒在4周時其糞便中雙歧桿菌的含量比未加核苷酸的配方粉高，這些結(jié)果證明，在嬰幼兒飲食中添加核苷酸有助于改善腸道微生物菌群，使糞中雙歧桿菌數(shù)量占優(yōu)勢。Brunser O[21]等對圣地牙哥低收入水平家庭出生的嬰兒食用核苷酸，發(fā)現(xiàn)食用核苷酸組比對照組相比，腹瀉率明顯降低，由此證明了核苷酸對于腸道改善的作用。Martinez-Augustin O[22]也證實了同樣的觀點。Pickering LK，Yau KT和Schaller JP等[23-25]試驗表明，嬰兒食用添加72 mg/L核苷酸的配方粉，腹瀉率降低，若核苷酸添加量不足，核苷酸降低腹瀉發(fā)病率的作用無法顯現(xiàn)，因此核苷酸的添加量對有效保護嬰兒腸道健康起著非常重要的作用，而核苷酸的添加量則需要達到人乳中潛在可利用總核苷酸的含量。

3.3 飲食核苷酸提高免疫能力的作用

從核苷酸對機體的免疫作用看，免疫系統(tǒng)是最直接受影響的系統(tǒng)。無核苷酸飲食或低核苷酸飲食飼喂的動物，其免疫功能低下，條件致病菌就可使其感染。無核苷酸飲食致使動物T淋巴細胞發(fā)育障礙、功能低下、細胞免疫和T細胞依賴的體液免疫功能缺陷；而補充攝入核苷酸可恢復免疫抑制模型。目前大量的人與動物實驗結(jié)果支持核苷酸營養(yǎng)對免疫有如下影響[26-31]：1）支持斷奶期免疫系統(tǒng)的建立，2）增加免疫細胞的數(shù)量，3）提高特異和非特異免疫的抗體水平，4）加速免疫應(yīng)答5）增強抗感染能力。B Devresse[32]等通過觀察添加核苷酸和不添加核苷酸對母豬和仔豬抗體滴度的變化發(fā)現(xiàn)，添加核苷酸的飼喂試驗提高了仔豬體內(nèi)母源抗體的水平，且有力地促進了仔豬自身免疫系統(tǒng)的形成。Pedro Gutierrez-Castrellon等[33]通過Meta分析證明，食用添加核苷酸配方粉的嬰兒當接種Haemopillus流感疫苗、白喉類毒素或口服脊髓灰質(zhì)炎疫苗后會產(chǎn)生較好的抗體反應(yīng)，也會減少腹瀉的發(fā)生，并且沒有發(fā)現(xiàn)有上呼吸道感染的的風險。Rschael H.Buck[34]等研究表明，添加核苷酸喂養(yǎng)的嬰兒組，其NK的活力與母乳喂養(yǎng)的嬰兒相似，比食用不添加核苷酸組嬰兒的NK細胞的活力高很多。因此，說明飲食添加核苷酸可以促進T細胞的成熟，影響起免疫調(diào)節(jié)作用的NK細胞的活性。Joseph P.Schaller[35]等將母乳喂養(yǎng)組、普通配方粉喂養(yǎng)組、添加核苷酸喂養(yǎng)組的嬰兒試于2、4、6月齡接受乙型流感嗜血桿菌、百白破和口服脊髓灰質(zhì)炎疫苗，并于2、6、7和12月齡進行特異性抗體評價。同時監(jiān)測發(fā)育和安全數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，添加核苷酸喂養(yǎng)組的嬰兒體內(nèi)的PV-VN1明顯高于普通配方粉喂養(yǎng)組，母乳喂養(yǎng)的嬰兒體內(nèi)的PV-VN1應(yīng)答與喂食添加核苷酸配方粉的嬰兒沒有差別，但是母乳喂養(yǎng)的嬰兒在6和12月齡時體內(nèi)PV-VN1應(yīng)答明顯高于喂食普通奶粉的嬰兒。喂食添加核苷酸配方粉的嬰兒對乙型流感、白喉、破傷風、口服脊髓灰質(zhì)炎特異性IgA和PV-VN3均有應(yīng)答，但是與喂食普通配方粉和母乳喂養(yǎng)的嬰兒沒有顯著差異。3組被試的發(fā)育情況、胃腸道耐受度和副作用都相等。與添加核苷酸組相關(guān)的PV-VN1應(yīng)答增加，乙型流感和白喉抗體應(yīng)答增加沒有統(tǒng)計學差異，這2點都與早先的研究結(jié)果相符，說明嬰兒配方奶粉中添加核苷酸具有免疫方面的益處。

3.4 飲食核酸改善脂質(zhì)代謝的作用

核苷酸是多不飽和脂肪合成的重要調(diào)節(jié)物。分析奶粉喂養(yǎng)新生兒的紅細胞膜磷脂質(zhì)的磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰絲氨酸（PS），可以得知花生四烯酸、ω-3、ω-6不飽和脂肪酸的約6成左右不飽和度低。如在奶粉中添加核苷酸，就可以將其改善成為與母乳相同的情形[36]。新生大鼠飼喂核苷酸時，血漿極低密度脂蛋白（VLDL）和高密度脂蛋白（HDL）濃度增加[37]。給健康嬰兒添加核苷酸后，血漿脂蛋白濃度提高，血漿酯化作用率提高，但總的膽固醇濃度不改變[38]。以上結(jié)果說明，飲食中添加核苷酸能促進新生兒，尤其是早產(chǎn)兒脂蛋白的合成或分泌。

本文僅對嬰兒起重要作用的核苷酸的生物功能進行了詳細闡述，核苷酸除以上作用外，還具有抗氧化，維持腸的形態(tài)，促進鐵的吸收，改善癡呆等精神障礙以及抗放射線和化療損傷的作用，本文不一一介紹。

4 展望

目前，我國法規(guī)僅對核苷酸總的添加量以及每種核苷酸的添加形式進行了限制，但是每種核苷酸以何種比例進行添加沒有規(guī)定，因此對于核苷酸的研究仍有很長的路要走，模擬母乳中核苷酸的含量來調(diào)整嬰兒配方粉的配方將是我們今后努力的目標。今后的研究應(yīng)主要包括以下幾個方面：1）對核苷酸在初乳、過渡乳、以及不同泌乳期的成熟乳中的含量進行研究，分析不同階段嬰兒對核苷酸的需要量，使得不同階段嬰兒配方奶粉滿足不同階段嬰兒的需求；2）總的潛在可利用的核苷酸含量如何用5種法規(guī)允許添加的核苷酸來等同替代，以達到最終能夠有效的添加在嬰兒配方奶粉中的目的；3）研究核苷酸的作用機制，對在人體內(nèi)發(fā)揮作用的是核酸，還是核苷酸，還是其代謝產(chǎn)物或衍生物，需進一步進行研究；4）核苷酸的安全性研究，對于核苷酸添加到嬰幼兒奶粉中，未查見有相關(guān)文獻資料證明其對嬰幼兒安全。大多數(shù)綜述只是對核苷酸的營養(yǎng)作用進行研究，缺乏對急性毒性、遺傳毒性、生殖與發(fā)育毒性等的研究。

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Nucleotides in Dairy and Its Nutritional Effect on the Infant

FANG Fang，LI Ting，AN Ying
（Inner Mongolia Yili Industrial Group Co.，Ltd.，Hohhot 010110，Inner Mongolia，China）

Composition of nucleotides in human milk and cow's milk and metabolism of nucleotides in vivo were explained.Biology function of nucleotides was also reviewed.From the view of nucleotides'composition，nucleotide ingredients in the cow's milk was mainly orotic acid，other nucleotides was little，while nucleotide ingredients in human milk was mainly cytosine monophosphate.When nucleotides entered intestinal tract，they were degraded in enterocyte，most discharges were excreted outside by breath and urine，small part of discharges were transmited the tissue of body by blood，took part in synthesis of organism.Physiological function of nucleotides in dairy mainly concentrated to improve the beneficial intestinal flora，promote the growth and development，increase infant's immunologic function，affect the lipoprotein metabolism.In 2005，Ministry of Public Health of China assented to add nucleotides in the infant formula，so application of nucleotides gradually started in China.

nucleotide；the infant formula；composition；function

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.08.036

方芳（1981—），女（漢），工程師，碩士研究生，研究方向：乳品營養(yǎng)。

2013-11-11