解慶剛,李雪,許英偉,蔣士龍

（黑龍江飛鶴乳業(yè)有限公司技術(shù)研發(fā)中心，北京100015）

0　引言

嬰兒出生的第一年內(nèi)，大約60%的能量用于嬰兒大腦發(fā)育生長(zhǎng)，其中大部分能量用于合成神經(jīng)元膜和髓鞘發(fā)育。母乳提供的脂類，不僅僅提供能量，還為嬰兒大腦及神經(jīng)的發(fā)育提供必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]，乳磷脂約占母乳脂類的0.5%～1%，按其組成結(jié)構(gòu)分為兩類：磷酸甘油酯和神經(jīng)鞘磷脂，前者以甘油為基礎(chǔ)，后者以神經(jīng)鞘氨醇為基礎(chǔ)，雖然母乳磷脂占總脂類比例小，但對(duì)嬰兒生長(zhǎng)發(fā)育有著非常重要的作用[2,3]。由于乳磷脂大部分存在脂肪球膜上，目前嬰兒配方粉使用大量植物油替代乳脂肪，特別是使用脫脂乳（粉）的配方，脂肪完全由植物替代，導(dǎo)致嬰兒配方粉中多種乳磷脂含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于母乳水平。因此本文就磷脂對(duì)嬰兒大腦發(fā)育的作用等方面進(jìn)行了闡述，旨在呼吁國(guó)內(nèi)嬰兒食品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域?qū)θ榱字闹匾?，為嬰幼兒食品開(kāi)發(fā)和提高配方粉喂養(yǎng)效果提供理論依據(jù)。

1　大腦發(fā)育的關(guān)鍵期與磷脂組分分布

人類大腦神經(jīng)發(fā)育有兩個(gè)重要階段，第一個(gè)階段在胎兒時(shí)期，如圖1[4]，胎齡4周時(shí)大腦神經(jīng)胚基本形成，胎齡4～12周是神經(jīng)元增值階段，從胎齡12周神經(jīng)元開(kāi)始遷移，到足月（滿37周）基本完成。第二階段是出生至2歲，這個(gè)階段是髓鞘發(fā)育的關(guān)鍵期，F(xiàn)aria等研究顯示嬰兒2歲內(nèi)是腦髓鞘發(fā)育最快的時(shí)期，2歲以后發(fā)育將變得緩慢[5]，腦髓鞘的形成被認(rèn)為是腦發(fā)育走向成熟的一個(gè)重要標(biāo)志，髓鞘的發(fā)育對(duì)神經(jīng)功能發(fā)育有著重大的影響[6]。在髓鞘的發(fā)育過(guò)程，髓鞘中膽固醇與糖脂的含量在出生后6～8個(gè)月內(nèi)迅速增加，隨著髓鞘的成熟，髓鞘中膽固醇質(zhì)量比降低，磷脂質(zhì)量比增加，最終成熟的髓鞘中的脂質(zhì)由25%的膽固醇、29%的半乳糖脂和46%的磷脂構(gòu)成[7]；成熟的髓鞘中磷脂種類分布的質(zhì)量百分比為磷脂酰膽堿(PC)27.1%±2.97%；磷脂酰乙醇胺(PE)23.3%±3.98%；絲氨酸磷脂(PS)19.2%±2.17%；磷脂酰肌醇(PI)＜1%；鞘磷脂(SM)22.3%±1.68%；乙醇胺醛縮磷脂7.6%±4.16%[8]。

圖1　不同階段腦神經(jīng)發(fā)育過(guò)程[4]

人腦的生長(zhǎng)主要在2歲以前，如圖2[9]，新生的足月兒腦鮮重約為370～400 g，宮內(nèi)完成成人腦的25%生長(zhǎng)，出生6個(gè)月時(shí)約達(dá)到成人腦重的50%，嬰兒1歲時(shí)腦鮮重達(dá)900 g左右，相當(dāng)于成人腦鮮重的60%～70%。幼兒2歲以后，腦鮮重的增長(zhǎng)速度開(kāi)始減緩，在3歲時(shí)大腦鮮重量完成大約80%的生長(zhǎng)，大腦的生長(zhǎng)會(huì)持續(xù)到成年，腦鮮重達(dá)到1 250～1 500 g。

磷脂在嬰兒大腦生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程具有非常重要作用，是構(gòu)成生物膜重要的物質(zhì)，約占嬰兒大腦總干物的四分之一[10-11]，其中PC約占總磷脂的50%，PE約總磷脂的占30%，其他三種磷脂PS、PI和SM約占20%[11]，如表1所示?？梢?jiàn)嬰兒出生后，特別是3歲內(nèi)是嬰兒大腦生長(zhǎng)及髓鞘等神經(jīng)發(fā)育的關(guān)鍵期，膳食營(yíng)養(yǎng)應(yīng)滿足嬰兒大腦發(fā)育各種營(yíng)養(yǎng)需要，特別是脂類中的多種磷脂。

圖2　大腦相對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育曲線[9]

表1　是正常人大腦各磷脂組分的分布[11]

2　乳磷脂的最佳來(lái)源

脂類是母乳重要營(yíng)養(yǎng)成分，質(zhì)量濃度為（3.5～4.5）g/100 mL，其中98%為甘油三酯，母乳中的脂肪以脂肪球的形式存在，包裹脂肪球的膜性結(jié)構(gòu)，被稱之為乳脂球膜（milk fat globule membrane,MFGM）,母乳中M FGM脂質(zhì)的含量?jī)H為乳汁中總脂的0.5%～1%，但主要是磷脂，包括甘油磷脂和鞘磷脂等極性脂類，占乳脂總磷脂的60%～70%[12]，雖然母乳磷脂約占0.5%左右，但對(duì)嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育有著非常重要的作用[2-3]。除了母乳磷脂，牛乳、蛋黃和大豆都含有相當(dāng)數(shù)量的磷脂，如表2不同來(lái)源磷脂構(gòu)成比較，蛋黃磷脂主要是磷脂酰膽堿，占到總磷脂72.9%，神經(jīng)鞘磷脂、磷脂酰肌醇和絲氨酸磷脂含量很少[13],大豆磷脂主要是磷脂酰乙醇胺和磷脂酰膽堿，分別占到37%和46.3%，神經(jīng)鞘磷脂、磷脂酰肌醇和絲氨酸磷脂含量較少[13],在組成方面與母乳的差異均較大；因此，除母乳之外，牛乳是磷脂的最佳來(lái)源，母乳與牛乳中磷脂含量雖然有一定差異，但整體組成很類似，如表3所示。

表2　不同來(lái)源磷脂組成比較 %

表3　牛乳與母乳磷脂在乳汁中的質(zhì)量濃度 μg/mL

雖然母乳是嬰幼兒最理想的食物，但由于女性工作、健康等原因，嬰兒的母乳喂養(yǎng)率較低，因此，以牛乳為基礎(chǔ)的配方乳粉成為嬰幼兒主要母乳替代品，但絕大多數(shù)嬰幼兒配方食品沒(méi)有使用帶有乳脂球膜的牛乳脂肪，而使用了多種植物油配方來(lái)模擬母乳脂肪含量及脂肪酸構(gòu)成[15]，因此目前嬰幼兒配方食品磷脂含量與母乳差距較大，有待進(jìn)一步提升。

3　磷脂對(duì)嬰兒大腦發(fā)育的重要作用

Lagarde[18]等借助體外重組血腦屏障，發(fā)現(xiàn)酯化為溶血磷脂酰膽堿(LysoPC)的DHA比非酯化的DHA更容

3.1　磷脂有助于脂肪酸乳化、消化、吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和利用

磷脂不僅是生物膜的重要組成成分，而且對(duì)脂肪的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)及儲(chǔ)存脂肪酸，特別是不飽和脂肪酸起著重要的作用[16]。在脂肪乳化過(guò)程，從食物攝取的磷脂以及內(nèi)源性膽汁磷脂有助于將脂肪乳化成微小的脂滴；在脂肪的消化過(guò)程，脂肪酶通過(guò)脂滴表面磷脂層與脂滴結(jié)合[16-17]；在運(yùn)轉(zhuǎn)利用過(guò)程，溶血磷脂可以通過(guò)體內(nèi)的酶將部分DHA、AA等不飽和脂肪酸酯化到溶血磷脂甘油骨架的2位上，運(yùn)送到機(jī)體所需部位[18]。

3.2　對(duì)DHA和AA等長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪生物利用具協(xié)同作用

DHA和AA等不飽和脂肪酸對(duì)嬰幼兒大腦和視力的發(fā)育有著重要的生理作用已被廣泛證實(shí)[19-22]；DHA、AA存在的形式影響其在體內(nèi)的吸收利用率。許多研究表明DHA、ARA等不飽和脂肪酸與PL(磷脂)結(jié)合比與TG(甘油三酯)結(jié)合的吸收率更高。Carnielli等[23]對(duì)于早產(chǎn)兒的研究發(fā)現(xiàn)，配方奶或母乳中的磷脂型長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸(PL-LCPFA)比甘油三酯型長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸（TG-LCPFA）更易被吸收。易穿越血腦屏障，表明LysoPC是DHA運(yùn)往大腦較好的工具。Thies[24]以老鼠大腦為研究對(duì)象，比較DHA不同酯化形式的吸收率，研究表明，當(dāng)DHA連接到溶血磷脂甘油骨架的2位時(shí)，其吸收效率是非酯化DHA的12倍。

Thies[25]等為了證明結(jié)合在血漿白蛋白上的不飽和2－?；苎字Ｄ憠A(2－acyl－lysoPC)是多不飽和脂肪酸運(yùn)送到大腦的有效工具,給20 d齡的小鼠喂食標(biāo)記過(guò)的棕櫚酸、油酸、亞油酸、花生四烯酸，以未酯化和酯化在2－?；苎字Ｄ憠A兩種形式。30 s后觀察發(fā)現(xiàn)：棕櫚酸溶血磷脂酰膽堿與未酯化的棕櫚酸在小鼠腦中的吸收率和峰值類似，而油酸、亞油酸和花生四烯酸（AA）這幾種不飽和脂肪酸酯化到溶血磷脂酰膽堿后的吸收速率和吸收峰值是未酯化時(shí)的6～10倍。2－酰基－溶血磷脂酰膽堿被吸收后沒(méi)有優(yōu)先被水解而是?；呻p標(biāo)記的磷脂酰膽堿，在大腦組織中，2－?；苎字Ｄ憠A部分水解，兩個(gè)脂肪?；匦路峙湫纬善渌字N類，其中花生四烯酸比例最高?？梢?jiàn)磷脂對(duì)對(duì)DHA、AA等長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪生物利用具協(xié)同作用。

3.3　磷脂對(duì)大腦發(fā)育和認(rèn)知的影響

人腦具有200億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，各種神經(jīng)細(xì)胞之間，依靠乙酰膽堿來(lái)傳遞信息，磷脂酰膽堿是乙酰膽堿的前體，其在體內(nèi)水解成膽堿、甘油磷脂、脂肪酸，膽堿隨著血液循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入大腦，與乙酸結(jié)合轉(zhuǎn)化為乙酰膽堿。由于乙酰膽堿的存在，腦神經(jīng)細(xì)胞之間特別是腦神經(jīng)元之間才能相互溝通，建立起穩(wěn)定的聯(lián)系，形成良好的記憶和思維活動(dòng)其含量增加時(shí)，大腦神經(jīng)細(xì)胞之間的信息傳遞速度會(huì)加快，記憶功能得到增強(qiáng)，大腦的活力也隨之明顯提高因此，補(bǔ)充外源性磷脂酰膽堿可使大腦和神經(jīng)系統(tǒng)健康完善，提高記憶力[26]，許多研究都已證實(shí)這一點(diǎn)。

母乳含有豐富的磷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂，母乳喂養(yǎng)比配方粉喂養(yǎng)的嬰兒學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，Liu等人[27]研究膳食攝入磷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂對(duì)大腦與認(rèn)知發(fā)展的影響，采用出生2 d的豬仔喂食含有不同劑量的磷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂食物補(bǔ)充劑至28 d，補(bǔ)充劑為牛乳磷脂Lacprodan PL-20，添加量分別為0%（對(duì)照），0.8%，2.5%，自出生14 d起采用空間T迷宮法進(jìn)行智力評(píng)估，出生28 d后給豬仔進(jìn)行腦M R I檢查和海馬組織分析。結(jié)果顯示兩個(gè)補(bǔ)充組空間T迷宮實(shí)驗(yàn)出錯(cuò)率比對(duì)照組的低(補(bǔ)充組平均正確率80%，對(duì)照組平均正確率75%；P＜0.01)，選擇時(shí)間更短(補(bǔ)充組每次實(shí)驗(yàn)選擇耗時(shí)3s，對(duì)照組每次實(shí)驗(yàn)選擇耗時(shí)5 s，P＜0.01)；兩個(gè)補(bǔ)充組大腦平均質(zhì)量比對(duì)照組高5%，多個(gè)腦區(qū)域的灰質(zhì)和白質(zhì)也比對(duì)照組多，而兩個(gè)劑量組之間差異不大。海馬組織的代謝分析顯示，飲食改變了磷脂酰膽堿相關(guān)的代謝產(chǎn)物，該研究證明：攝入磷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂改善了豬仔的空間學(xué)習(xí)能力，影響了豬仔的大腦生長(zhǎng)和組成。

Tanaka[28]等在日本開(kāi)展一項(xiàng)隨機(jī)雙盲對(duì)照研究，將24名出生體重低于1.5 kg的早產(chǎn)兒隨機(jī)分為兩組，強(qiáng)化組為喂鞘磷脂（SM）強(qiáng)化奶（SM占乳磷脂20%），對(duì)照組為普通奶(SM占乳磷脂13%)，跟蹤18個(gè)月后，強(qiáng)化組在BSID-Ⅱ行為評(píng)分，F(xiàn)agan評(píng)分和視覺(jué)誘發(fā)電位(VEP)潛伏期等指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)表明：攝入強(qiáng)化SM的配方奶的嬰兒與神經(jīng)行為發(fā)育呈正相關(guān)。

Tim by[29]等在瑞典開(kāi)展的前瞻性隨機(jī)雙盲對(duì)照試驗(yàn)，160名小于2月齡嬰兒被隨機(jī)分為添加牛乳脂肪球膜成份（MFGM）的實(shí)驗(yàn)配方奶和普通配方奶喂養(yǎng)至6月齡，另80名母乳喂養(yǎng)兒為對(duì)照，每100 mL實(shí)驗(yàn)配方奶含能量、蛋白、奶磷脂和膽固醇分別為251 kJ，1.2 g，70 m g和8 m g，每100 mL普通配方奶含能量、蛋白、奶磷脂和膽固醇分別為276 kJ，1.27 g，30m g和4 m g。12月齡時(shí)用Bayley嬰幼兒發(fā)展評(píng)估量表(第3版)評(píng)分結(jié)果顯示。實(shí)驗(yàn)（MFGM）組認(rèn)知評(píng)分為105.8±9.2，顯著高于普通配方組的101.8±8.0（P＝0.008），而與母乳喂養(yǎng)組無(wú)顯著差異（106.4±9.5；P=0.73）。因此認(rèn)為在2～6月齡配方奶粉中添加富含乳磷脂的乳脂肪球膜成分可以減少配方奶粉喂養(yǎng)和母乳喂養(yǎng)兒在12月齡時(shí)認(rèn)知發(fā)展上的差異。

4　結(jié)果

目前我國(guó)未將磷脂作為嬰幼兒食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，但是磷脂對(duì)于大腦生長(zhǎng)、神經(jīng)發(fā)育、不飽和脂肪酸生物利用具有重要的積極意義，因此，嬰兒直接從母乳和配方奶粉中補(bǔ)充乳磷脂對(duì)大腦發(fā)育意義重大，但是，絕大多數(shù)嬰幼兒配方食品沒(méi)有使用帶有乳脂球膜的牛乳脂肪，而使用了多種植物油配方來(lái)模擬母乳脂肪含量及脂肪酸構(gòu)成，因此我國(guó)嬰兒配方粉中的磷脂含量有待進(jìn)一步提高。國(guó)內(nèi)嬰兒營(yíng)養(yǎng)研究人員和嬰兒粉企業(yè)應(yīng)對(duì)乳磷脂對(duì)嬰兒大腦發(fā)育方面的影響加以重視，提高嬰兒配方奶粉多種乳磷脂含量以改善嬰兒粉喂養(yǎng)效果。

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