邢新新， 牛 然， 賴建強

(中國疾病預防控制中心營養(yǎng)與健康所/中國疾病預防控制中心母乳科學研究重點實驗室， 北京 100050)

根據(jù)DOHaD 理論, 嬰兒期的營養(yǎng)狀況對成人期疾病的發(fā)生有著重要影響[1]。 母乳作為一種成分眾多, 結(jié)構(gòu)復雜, 功能強大的復合物其重要的特征是其構(gòu)成及構(gòu)成的可變性[2]。 通過對母乳質(zhì)和量隨時間、 產(chǎn)婦、 嬰兒性別等的變化規(guī)律及其機制的研究的分析, 增加人們對母乳質(zhì)量變化規(guī)律的認識, 幫助優(yōu)化母乳成分, 指導母乳喂養(yǎng)行為和促進母嬰健康。

1 時間

1.1 泌乳期

母乳是嬰兒營養(yǎng)的金標準, 完全可以滿足嬰兒前6個月的營養(yǎng)需求, 在此期間, 嬰兒的身體結(jié)構(gòu)和功能不斷變化, 相應的營養(yǎng)需求也隨之改變[3]。 人乳的主要特點是它的獨特性: 即使在同一名婦女的哺乳期, 母乳特征也不相同。 初乳和成熟乳在成分和量上有很大差異。 在成分上, 初乳中脂肪含量和能量較低, 細胞因子和蛋白質(zhì)含量較高, 而且其中主要是免疫球蛋白和乳鐵蛋白, 隨泌乳時間延長, 免疫物質(zhì)逐漸減少, 乳糖、 脂肪、 能量、 微量元素、 水溶性維生素的含量逐漸增加[4-6]。 這表明初乳對于新生兒的主要作用不是營養(yǎng), 而是免疫, 以保護嬰兒從相對無菌的子宮環(huán)境中到暴露在存在許多病原體的宮外環(huán)境中, 先賦予其生存的能力, 隨著嬰兒免疫反應的成熟,對外來免疫刺激物的需求可能會減少, 之后再助其生長[7-9]。 母乳中宏量營養(yǎng)素隨泌乳時間變化主要與嬰兒的消化系統(tǒng)發(fā)育規(guī)律以及生物學能量代謝規(guī)律相適應, 隨著嬰兒生長發(fā)育, 消化系統(tǒng)逐漸成熟而且對能量的需要量逐漸增加, 乳汁適應性增加合成[10]。 而其生理過程與復雜的激素復合物有關(guān), 其中胰島素樣生長因子IGF-1 可以增加脂解作用, 使脂肪合成的前體物質(zhì)更多的流向乳腺組織, 增加乳汁中脂肪的含量。 在泌乳量上, 初乳的量最小, 隨著泌乳時間延長, 泌乳量逐漸增加, 其增加是為了支持成長中嬰兒的發(fā)育和營養(yǎng)需求[11]。 因為IGF-1 介導乳腺泌乳過程的調(diào)控作用, 乳汁中的IGF-1 濃度與同日泌乳量呈正相關(guān)關(guān)系, 而成熟乳中的IGF-1 明顯高于初乳,相對應的成熟乳階段的日泌乳量高于初乳階段[12-14]。 此外, 調(diào)控乳汁合成的主要激素——催乳素的水平在妊娠期晚期開始升高, 在哺乳前期持續(xù)增加, 所以泌乳量在泌乳期進行性增加[15]。

1.2 一次泌乳過程

在一次哺乳過程中乳汁可分為前段乳(一般定義為哺乳前3 分鐘分泌的乳汁) 和后段乳(剩余部分的乳汁)[16], 前段乳外觀上比較稀薄、 顏色較淡, 后乳較為粘稠[17]。 在成分上, 后段乳的蛋白質(zhì)、 脂肪、 總脂肪酸、 視黃醇、 生育酚、 維生素D、 能量、 能量密度含量明顯高于前段乳, 而后段乳中乳糖含量明顯低于前段乳[18-20], 但各脂肪酸的構(gòu)成比在前后乳中沒有差異[21]。對于前后段乳中蛋白質(zhì)和脂肪含量的差異有不同的解釋: 一種是在一次哺乳初期, 乳房處于充盈狀態(tài), 脂肪和蛋白質(zhì)是被動滲透至乳腺組織, 隨著哺乳的進行, 乳腺組織主動分泌脂肪和蛋白質(zhì), 使含量繼續(xù)增多[22]。另一種是根據(jù)相關(guān)的動物泌乳組織學機制解釋為隨著乳汁的排空, 乳腺腺泡上皮細胞會從鱗狀上皮轉(zhuǎn)變?yōu)橹鶢钌掀ぁ?這種變化會導致管腔膜上皮面積減少, 從而相鄰的脂肪球會接觸, 機械剪切力會將脂肪球從膜壁移入管腔, 而且表面積的減少會阻止脂肪球重新吸附到上皮細胞上, 這種脂肪球分泌的機制可以解釋乳脂濃度隨著腺體逐漸排空而迅速增加的原因。 而且后乳中脂肪含量的增加是由于乳脂球數(shù)量的增加不是體積的增大[23-25]。 后乳中維生素較高可能是由于母乳視黃醇、 α-生育酚、 γ-生育酚和脂肪酸通過乳脂球進入母乳的部分機制相一致, 所以其濃度與母乳總脂肪酸和能量濃度正相關(guān)[26]。對于泌乳量, 后段乳的量通常高于前段乳, 而且其分別占24 小時總泌乳量的60% 和40%, 而且這種比例會受到胎齡的影響[27]。 關(guān)于造成這種差異是否與乳腺的發(fā)育及激素的影響有關(guān)尚不明確。 鑒于后乳質(zhì)量的優(yōu)越性, 一些新生兒重癥監(jiān)護病房選擇用營養(yǎng)更佳的后奶喂養(yǎng)低出生體重的早產(chǎn)兒[28]。 但對于一般的嬰兒, 為了保證其得到充足和均衡的營養(yǎng), 應選擇全乳喂養(yǎng)。

1.3 喂養(yǎng)間隔

對于持續(xù)母乳喂養(yǎng), 喂養(yǎng)頻率和喂養(yǎng)間隔也在影響母乳質(zhì)量。 母乳中的脂肪是最多變的成分, 其含量受2 次喂養(yǎng)的間隔時間的影響, 喂養(yǎng)間隔越長, 下一次喂養(yǎng)時乳汁的脂肪含量越低[29]。 關(guān)于這種現(xiàn)象的生理機制尚未見明確報道。 有證據(jù)表明, 每天母乳喂養(yǎng)的頻率與每天和每周的產(chǎn)奶量呈正相關(guān)[30-31]。 其生理過程是當嬰兒吸吮乳頭時, 乳暈感覺神經(jīng)末梢將刺激傳到中樞神經(jīng)系統(tǒng), 促進催乳素和催產(chǎn)素的分泌, 催乳素介導中樞神經(jīng)系統(tǒng)對乳汁合成和分泌的調(diào)節(jié), 催產(chǎn)素直接作用于乳腺腺泡肌上皮細胞使乳汁經(jīng)導管流向乳頭, 即排乳過程[17]。 增加吸吮次數(shù)可通過增加乳頭刺激強度、 乳腺腺泡壓力、 射乳反射次數(shù)泌乳細胞中的激素受體表達而增加泌乳量[32-33]。 此外每天喂養(yǎng)間隔時間越長, 每次擠奶的奶量越大, 這可能會使乳母錯誤的認為如果她們喂養(yǎng)次數(shù)少, 就會產(chǎn)奶更多。但是目前的研究發(fā)現(xiàn), 當乳房中存在較多的乳汁時, 在一次喂養(yǎng)過程中, 乳汁很難完全排出[34], 而乳房排空得越不徹底, 隨后的乳汁合成速率越低, 這是一種自分泌調(diào)控[35]。 所以為了增加每天的泌乳量, 重要的是要優(yōu)化喂養(yǎng)之間的時間間隔, 以使乳房中殘留的乳汁最少。 這將使乳汁合成的自分泌抑制最小化, 并保持母乳合成的最佳速率[36-37]。 而且泌乳量與乳腺中活躍腺泡的數(shù)量有關(guān), 活躍和靜止腺泡池之間的平衡受喂養(yǎng)頻率的影響, 當喂養(yǎng)頻率較高時, 會維持腺泡泌乳的穩(wěn)定性, 增加泌乳量[38]。但是過于頻繁的哺乳會增加乳母的疲憊感, 這會降低乳母催產(chǎn)素的釋放, 從而抑制泌乳[39]。 所以要選擇合適的喂養(yǎng)間隔, 增加母乳喂養(yǎng)的效能。

1.4 晝夜節(jié)律

一天內(nèi)不同的時間母乳質(zhì)量亦不同。 根據(jù)現(xiàn)有的研究證據(jù), 晝夜變化主要影響母乳脂肪含量: 脂肪在白天的表達水平顯著高于夜間, 但蛋白質(zhì)和碳水化合物含量比較穩(wěn)定, 而脂肪與能量為正相關(guān)關(guān)系, 所以能量在白天也高于夜間[40-42]。 這與喂養(yǎng)間隔對脂肪含量的影響是同樣的道理。 距前一次喂養(yǎng)的間隔越長, 下次喂養(yǎng)的脂肪濃度越低。 一種原因可能是早上的乳房比晚上的乳房豐滿, 而前段乳比后段乳的脂肪含量低, 當乳房充盈時很難把乳房全部排空, 因此早上采集到的母乳樣本中后乳的比例相應減少, 便影響了結(jié)果[43]； 另一種解釋為乳腺細胞從血液中攝取催乳素依賴于乳房的豐滿度, 催乳素可調(diào)節(jié)脂質(zhì)合成, 早上時乳房更為豐盈, 整個腺泡中催乳素的攝取可能受到抑制, 從而影響脂肪含量[44]。而晝夜泌乳量差異一般表現(xiàn)為白天的總泌乳量高于夜間[42], 因為大多數(shù)乳母在夜間的哺乳次數(shù)少于白天,所以這種晝夜差異可以用喂養(yǎng)頻率和喂養(yǎng)間隔對泌乳量的影響機制來解釋。 由上述可見, 母乳質(zhì)量的變化適應晝夜母嬰休息的規(guī)律。

2 產(chǎn)婦特征

2.1 產(chǎn)婦年齡

除了已經(jīng)證實高齡產(chǎn)婦有更高的患妊娠期合并癥和不良妊娠結(jié)局的風險, 產(chǎn)婦年齡對母乳質(zhì)量也有影響。 與成年母親的乳汁相比, 青春期母親乳汁中的蛋白質(zhì)含量更高[45-46], 對此可能的解釋為年齡增長可能會導致女性乳腺結(jié)構(gòu)或功能衰退, 另一種解釋為由于營養(yǎng)不良的母親血清中催乳素水平較高, 相對于乳汁的儲備量, 更重要的是為產(chǎn)奶提供更多的營養(yǎng), 而青春期母親體內(nèi)的催乳素水平較高, 這說明他們可能與營養(yǎng)不良的母親一樣要保證乳汁的營養(yǎng)價值, 催乳素對分泌細胞的刺激增加了乳汁中的蛋白質(zhì)合成[47-48]。 除蛋白質(zhì)外, 高齡孕婦的初乳中脂肪、 碳水化合物、 視黃醇和β-胡蘿卜素高于年輕產(chǎn)婦[49-51]。 碳水化合物尤其乳糖的含量在年輕產(chǎn)婦含量較低的原因可能是其乳腺結(jié)構(gòu)和功能尚未成熟, 乳糖只能通過擴散的方式進入乳汁, 而脂肪和視黃醇的升高的機制解釋尚不明確,推測可能是高齡產(chǎn)婦為其嬰兒提供了某些選擇優(yōu)勢。 此外, 隨著年齡的增長, 泌乳量不足的概率逐漸增加。 原因可能為年長產(chǎn)婦泌乳Ⅱ期(產(chǎn)婦自覺乳房突然有脹滿感,并開始大量泌乳[52]) 啟動延遲有關(guān)[53], 延遲時間越長,泌乳量越少, 而且血液催乳素水平隨年齡增長而下降[54]。此外, 泌乳量和乳中水分的減少也可能與脂肪濃度的相對增加有關(guān)。 產(chǎn)婦分娩后應盡早開奶, 并輔以擠奶刺激乳腺泌乳, 提高泌乳量[55]。

2.2 地域、 種族

不同地區(qū)間的差異主要是地理和文化差異, 這些差異對食物成分和消費及種族、 宗教信仰和陽光照射都有影響[56]。 目前的研究發(fā)現(xiàn), 地域、 種族對母乳成分的影響主要是在脂肪酸的含量和構(gòu)成比例上, 其他母乳成分相對一致[57]。 在許多國家的母乳中, 飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸的比例是相對恒定的, 而一些多不飽和脂肪酸的水平, 特別是DHA, 是高度可變的, 如魚類或魚產(chǎn)品消費水平高的國家DHA 水平一般較高[58-60]。 國內(nèi)關(guān)于地域?qū)δ溉橹舅岬难芯堪l(fā)現(xiàn), 沿海地區(qū)母乳中單不飽和脂肪酸含量低于內(nèi)陸, 部分多不飽和脂肪酸含量高于內(nèi)陸地區(qū), 北方地區(qū)部分飽和脂肪酸顯著高于南方地區(qū)[61]。 以上差異推測可能是由不同種族和地區(qū)的生活方式, 主要是飲食因素所引起的。 尚未發(fā)現(xiàn)地域、 種族影響除脂質(zhì)外其他母乳成分的結(jié)果較為一致的相關(guān)研究。 而且, 據(jù)報道地域、 種族與產(chǎn)婦泌乳量無直接關(guān)系[62]。 但有研究發(fā)現(xiàn), 地域、 種族會影響母乳喂養(yǎng)率, 關(guān)于是否會因此間接影響泌乳量, 需要進一步研究證明[63]。

2.3 分娩方式

先前的研究已經(jīng)證明, 陰道分娩對胎兒的系統(tǒng)發(fā)育和母親健康都有很大益處, 而分娩方式對母乳成分的影響表現(xiàn)為陰道分娩較剖宮產(chǎn)的乳母初乳中脂肪、 蛋白質(zhì)、 總能量高, 成熟乳中K-酪蛋白、 乳鐵蛋白和β-酪蛋白的濃度較高, 而碳水無差別[64-66]。 引起這種差異的生理機制為當自然分娩時分娩疼痛和子宮收縮刺激下丘腦催產(chǎn)素神經(jīng)元, 這種沖動不僅投射到垂體后葉, 還投射到大腦中包括正中隆起在內(nèi)的其他區(qū)域, 以影響催乳素分泌, 從而影響母乳成分。 其次剖宮產(chǎn)術(shù)前會限制飲食, 術(shù)后腸道功能不會立刻恢復, 不能直接恢復正常飲食, 從而導致暫時的營養(yǎng)不足, 影響母乳合成。 此外有研究在陰道分娩的乳汁樣本中發(fā)現(xiàn)了較高的細菌多樣性和豐富性[67], 這預示著自然分娩的嬰兒有更完善的免疫系統(tǒng)發(fā)育。 多數(shù)研究發(fā)現(xiàn), 剖宮產(chǎn)產(chǎn)婦的泌乳量明顯少于自然分娩的產(chǎn)婦[68]。 因為催乳素的水平會在妊娠和哺乳期間升高, 而剖宮產(chǎn)的產(chǎn)婦大多數(shù)未到臨產(chǎn)期就分娩, 而且剖宮產(chǎn)沒有經(jīng)歷陰道分娩的應激反應, 在哺乳期間其催乳素和催產(chǎn)素水平較低, 此外剖宮產(chǎn)引起的疼痛會影響產(chǎn)婦的飲食、 睡眠、 延遲與嬰兒的接觸, 不能較早的建立和強化泌乳反射, 從而影響泌乳量[69-70],自然分娩對這些方面影響較小。 雖然部分研究所選取乳母的種族、 不同地域的飲食等因素差異致結(jié)果不盡相同, 但都證明了陰道分娩比剖宮產(chǎn)產(chǎn)婦的乳汁質(zhì)量更高, 更有利于嬰兒的生長發(fā)育。

3 胎兒特征

3.1 性別

男性和女性嬰兒有不同的生長和神經(jīng)發(fā)育軌跡, 母乳作為滿足各自營養(yǎng)需求的生物液體, 質(zhì)量也會有所不同[71]。 目前普遍認為, 男嬰的母親生產(chǎn)的乳汁能量和脂肪含量要高于女嬰[72-74], 而且男嬰母乳的營養(yǎng)密度、碳水化合物、 鉀、 磷也高于女嬰母乳, 未發(fā)現(xiàn)乳糖的性別差異[75-77]。 男嬰母乳能量較高可能是由于男嬰生長速度較快, 需要更高的能量來促進其生長發(fā)育。 而且男孩的肌肉和體重比女孩大, 肌肉、 骨骼中含有大量的鉀、磷, 所以男孩對磷、 鉀的需求量也更大。 另外有研究發(fā)現(xiàn), 懷男嬰的孕婦比懷女嬰孕婦多攝入約10% 的能量,這也表明了男嬰甚至男性胎兒對母親有更高的要求[78]。另一方面, 在生長發(fā)育過程中, 男性對環(huán)境壓力的應激反應能力較差, 更容易受到外界壓力的影響, 所以母親會為男嬰提供更多的能量以保護男嬰免受環(huán)境的傷害。除了營養(yǎng)成分, 男嬰還有相對較高的乳汁攝入量, 這與男嬰的高生長速度是一致的[42、79]。 關(guān)于其生理過程, 一方面是為大多數(shù)產(chǎn)婦及其家庭對嬰兒的性別有所期待,當分娩的是女嬰時會影響產(chǎn)婦的情緒, 這種沖動傳到中樞神經(jīng)會抑制下丘腦發(fā)出沖動的頻次, 垂體釋放泌乳素減少, 從而使得女嬰母乳的量少于男嬰[80], 而且由于女嬰比男嬰的每日喂養(yǎng)次數(shù)少[74], 其泌乳量的減少可以用喂養(yǎng)間隔和喂養(yǎng)頻率對泌乳量的影響機制來解釋。

3.2 胎齡

早產(chǎn)兒與足月兒相比, 出生體重較低, 身體各器官發(fā)育不夠成熟, 需要更多的營養(yǎng)物質(zhì)滿足其快速生長發(fā)育的需求。 所以早產(chǎn)兒母乳中的碳水化合物、 蛋白質(zhì)、 脂肪和能量密度都顯著高于足月乳, 但其鈣、 磷等礦物質(zhì)含量明顯較低。 隨著泌乳時間的延長, 早產(chǎn)和足月乳的脂質(zhì)和能量密度逐漸增加, 蛋白質(zhì)含量均呈下降趨勢, 這與泌乳期對母乳成分的作用一致[81-84]。 而對于不同分娩時間造成的母乳成分差異可能與較短的妊娠期和乳腺發(fā)育不成熟相關(guān)的生殖激素、 雌激素、 孕激素、 催乳素和一些代謝激素的平衡和代謝調(diào)節(jié)的差異有關(guān)[85], 具體機制還需進一步探索。 早產(chǎn)母乳的營養(yǎng)價值和生物學功能更適合早產(chǎn)兒的需求, 但單靠母乳一般無法滿足早產(chǎn)兒的高營養(yǎng)需求,純母乳喂養(yǎng)的早產(chǎn)兒生長障礙、 發(fā)育不良的風險更高, 所以要給予營養(yǎng)強化劑[86]。 此外早產(chǎn)兒母親比足月兒母親的產(chǎn)乳量低, 其機制一方面可能因為早產(chǎn)兒母親在分娩后往往會因為嬰兒脆弱性經(jīng)歷更大的心理困擾和壓力, 而母親感知的壓力可影響催乳素的合成從而影響泌乳量[87]；另一方面是與足月分娩母親相比, 早產(chǎn)母親的基礎(chǔ)催乳素水平較低, 從而影響了泌乳量[88]。

3.3 產(chǎn)次

與初產(chǎn)婦相比, 經(jīng)產(chǎn)婦母乳中蛋白質(zhì)和皮質(zhì)醇含量較低, 碳水化合物、 脂質(zhì)和能量較高, 而且脂溶性維生素視黃醇和α-生育酚以及總飽和脂肪酸的含量, 而總不飽和和單不飽和脂肪酸與產(chǎn)次呈負相關(guān)[89-90]。 母親身體中的蛋白質(zhì)儲備隨著懷孕次數(shù)的增加逐漸消耗[91]。 與產(chǎn)次相關(guān)的脂肪濃度的增加可歸因于多次妊娠引起的乳腺組織學和解剖學變化以及孕婦年齡的影響[92-93]。 經(jīng)產(chǎn)婦與初產(chǎn)婦相比, 催乳素水平減少。 而且神經(jīng)因子多巴胺(一種催乳素抑制因子) 釋放和活性增加, 這些變化降低了經(jīng)產(chǎn)婦的產(chǎn)乳作用和代謝活性[94]。 經(jīng)產(chǎn)婦的母乳和血漿中視黃醇水平都高于初產(chǎn)婦, 這表明先前的哺乳經(jīng)歷可能會導致腸道視黃醇吸收、 乳腺吸收、 視黃醇儲備動員更高, 而經(jīng)產(chǎn)婦含有α-生育酚的組織(如脂肪組織) 的流動性增加[95-96]。 雖然經(jīng)產(chǎn)婦催乳素水平低于初產(chǎn)婦, 但經(jīng)產(chǎn)婦乳腺組織中催乳素受體的表達水平高于初產(chǎn)婦, 經(jīng)產(chǎn)婦初乳的量要多于初產(chǎn)婦[97]。

4 結(jié)論

總之, 母乳是人類生物進化的產(chǎn)物, 是嬰兒正常生長發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ), 母乳質(zhì)量的動態(tài)變化對于滿足嬰兒營養(yǎng)需求和促進健康發(fā)展是必然的, 而且隨著時代的變遷母乳也在不斷變化。 目前由于不同的母乳喂養(yǎng)方式、晝夜飲食習慣、 種族、 母乳采集方法、 營養(yǎng)素的測量技術(shù)以及人群特征等因素的影響, 很多研究的結(jié)果不盡相同。 為更好地指導孕產(chǎn)婦合理膳食、 不斷提高純母乳喂養(yǎng)率、 讓母嬰雙方在母乳喂養(yǎng)過程中享受互愛與健康效應, 未來我們要深入開展母乳科學研究、 破解營養(yǎng)密碼, 掌握母乳質(zhì)量發(fā)展規(guī)律, 也為制定婦幼營養(yǎng)健康政策提供依據(jù)。