李墨翰，宋婉瑩，張秀敏，陳佳麗，熱罕古麗·阿卜杜拉，劉愛(ài)成，于海坤，張 娟，曹雪妍,*，岳喜慶,*

（1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110866；2.北京食品科學(xué)研究院，北京 100068）

乳是一種含有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、碳水化合物和礦物質(zhì)等成分的復(fù)雜液體，其中脂質(zhì)雖然在含量上僅占乳總成分的2%～5%，但在能量供應(yīng)上卻占哺乳動(dòng)物新生兒每日攝入的50%以上[1]。乳脂由乳腺上皮細(xì)胞分泌，其中大部分以甘油酯（非極性脂質(zhì)）的形式存在于乳脂肪球內(nèi)部（約98%），其余乳脂為極性脂質(zhì)（約2%），則主要分布在乳脂肪球膜表面[2-3]。

甘油酯由乳腺細(xì)胞的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，隨后以乳糜微粒的形式積累于細(xì)胞質(zhì)，并通過(guò)相互融合增大體積形成乳脂肪球，最后通過(guò)細(xì)胞質(zhì)被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞兩極，并被分泌到乳汁中[4-5]。乳脂肪球從乳腺細(xì)胞釋放到乳的過(guò)程中，通過(guò)細(xì)胞膜時(shí)被3 層磷脂層包裹，這種3 層磷脂分子層統(tǒng)稱(chēng)為乳脂肪球膜[6-7]。乳脂肪球的這一特殊分泌過(guò)程能夠?qū)⒉溉閯?dòng)物母體自身細(xì)胞表層的膜結(jié)合上蛋白、糖類(lèi)和脂質(zhì)，并最終轉(zhuǎn)移到乳中，這對(duì)于哺乳動(dòng)物新生兒的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用[8]。因此，本文綜述不同乳源中乳極性脂質(zhì)種類(lèi)及數(shù)量的差異，同時(shí)探討乳極性脂質(zhì)的生理功能，以期為功能性乳脂產(chǎn)品的研發(fā)提供參考。

1 乳極性脂質(zhì)的種類(lèi)

如圖1所示，根據(jù)脂質(zhì)基本骨架的差異，可將脂質(zhì)分成8 類(lèi)，包括聚酮（polyketides，PK）、糖脂（saccharolipids，SL）、異戊烯醇脂（prenol lipids，PR）、甾醇脂（sterol lipids，ST）、鞘脂（sphingolipids，SP）、甘油磷脂（glycerophospholipids，GP）、甘油酯（glycerolipids，GL）、脂肪酸（fatty acids，F(xiàn)A）[9-11]。

乳中極性脂質(zhì)含量較低，但其對(duì)于促進(jìn)哺乳動(dòng)物神經(jīng)、大腦、視覺(jué)、腸道等的發(fā)育，以及保持乳脂肪球的結(jié)構(gòu)具有不可或缺的作用，目前鑒定到的乳中的極性脂質(zhì)主要有甘油磷脂、鞘脂和糖脂等[12-14]。

1.1 甘油磷脂

甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸及含氮化合物等組成，因其結(jié)合的磷酸具有可離解的磷酸基團(tuán)，所以也是極性脂質(zhì)的一種。甘油的1位和2位羥基各結(jié)合1 分子脂肪酸，3位羥基結(jié)合1 分子磷酸，該磷酸的羥基可與不同的取代基團(tuán)連接，進(jìn)而形成不同的甘油磷脂；如甘油磷脂酰膽堿（glycerophosphatidylcholine，PC）、甘油磷脂酰乙醇胺（glycerophosphatidylethanolamine，PE）、甘油磷脂酰甘油、甘油磷脂酸、甘油磷脂酰肌醇（glycerophosphatidylinositol，PI）、甘油磷脂酰絲氨酸（glycerophosphatidylserine，PS）、心磷脂、溶血磷脂酰膽堿、溶血磷脂酰乙醇胺等[13]。甘油磷脂含有2 條疏水的脂酰基長(zhǎng)鏈，又含有極性較強(qiáng)、親水的磷酸及取代基團(tuán)，因此其具有疏水性和親水性。甘油磷脂在水溶液中，其親水部分趨向于水相，而疏水部分則互相聚集，進(jìn)而形成穩(wěn)定的微團(tuán)或雙分子層，其形成的其他常見(jiàn)結(jié)構(gòu)還有單分子層、微囊等[15]。

1.2 鞘脂

鞘脂是一類(lèi)含有鞘氨醇骨架的兩性脂，一端連接1 個(gè)長(zhǎng)鏈脂肪酸，另一端為1 個(gè)極性醇。鞘脂包括鞘磷脂（sphingomyelin，SM）、神經(jīng)節(jié)苷脂、腦苷脂等，一般存在于植物和動(dòng)物膜內(nèi)，尤其是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的組織內(nèi)含量豐富[16]。鞘磷脂是最常見(jiàn)的鞘脂，其極性頭是磷脂酰膽堿或磷脂酰乙醇胺，因含磷，鞘磷脂有時(shí)也被歸入磷脂；腦苷脂不含磷，常呈中性，其極性頭含糖；神經(jīng)節(jié)苷脂是最復(fù)雜的鞘脂，含有由幾個(gè)糖基組成的極性頭端，其糖基至少包括1 個(gè)唾液酸。腦苷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂這樣的含糖脂質(zhì)也可歸于糖脂一類(lèi)，稱(chēng)鞘糖脂[17]。

1.3 糖脂

糖脂是指含有糖基配體的脂類(lèi)化合物，糖脂是一類(lèi)兩親性分子，在生物體內(nèi)廣泛存在。乳中的脂質(zhì)主要是鞘糖脂和甘油糖脂。如1.2節(jié)所述，鞘糖脂亦可被歸類(lèi)為鞘脂類(lèi)。鞘脂類(lèi)分子由以下3 種結(jié)構(gòu)組成：第1種結(jié)構(gòu)是鞘氨醇（一種長(zhǎng)鏈、帶有氨基的二醇，鏈長(zhǎng)約18 個(gè)碳原子）；第2種結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)鏈脂肪酸（鏈長(zhǎng)約18～26 個(gè)碳原子），以酰胺鍵與鞘氨醇相結(jié)合成神經(jīng)酰胺；第3種結(jié)構(gòu)是極性基團(tuán)的頭部，通常連接在鞘氨醇第1個(gè)碳原子的羥基上。因鞘脂極性基團(tuán)的差異，可將其分為不同類(lèi)型。極性基團(tuán)中含有磷酸則稱(chēng)為鞘磷脂，含有糖基則稱(chēng)為鞘糖脂。鞘糖脂分子中的糖基數(shù)目不等，其中含1 個(gè)糖基的鞘糖脂統(tǒng)稱(chēng)為腦苷脂[17]。

2 不同乳源乳極性脂質(zhì)的差異

表1總結(jié)了包括人乳、水牛乳、牦牛乳、奶牛乳、山羊乳、綿羊乳、驢乳、駱駝乳在內(nèi)的不同乳源的極性脂質(zhì)含量，可以看出不同乳源極性脂質(zhì)含量差異很大。盡管物種不同，但大部分乳源極性脂質(zhì)中相對(duì)含量最高的均為PE，其中PE在驢乳極性脂質(zhì)中相對(duì)含量最高，為60.2%，其次是綿羊乳、駱駝乳、牦牛乳、奶牛乳、水牛乳和人乳。SM在大多數(shù)乳源極性脂質(zhì)中的相對(duì)含量?jī)H次于PE，在人乳和牦牛乳中相對(duì)含量最高，而驢乳中SM相對(duì)含量最低，為8.8%。此外，不同乳源中PC相對(duì)含量也均較高，如在山羊乳中相對(duì)含量為28.5%，僅次于PE，在奶牛乳和綿羊乳中相對(duì)含量更高，分別為29.3%～33.2%和24.50%～30.50%。不同乳源的極性脂質(zhì)相對(duì)含量差異顯著，如水牛乳的PI相對(duì)含量在幾種乳中最高，而PS最低；驢乳中PE相對(duì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他幾種乳，而SM、PC、PI相對(duì)含量卻偏低。

表 1 不同哺乳動(dòng)物乳極性脂質(zhì)亞類(lèi)占總極性脂質(zhì)的相對(duì)含量Table 1 Proportion of polar lipid subclasses relative to total polar lipids in different mammalian milks%

3 乳極性脂質(zhì)的生理作用

3.1 抑制中性脂肪吸收

膳食中的PC通過(guò)相互作用結(jié)合成微團(tuán)，降低脂肪酶和酯酶與甘油三酯（triacylglycerol，TG）的結(jié)合率，同時(shí)使蛋白質(zhì)進(jìn)入水相，進(jìn)而抑制腸道對(duì)脂質(zhì)的吸收[30]。Patton等[31]通過(guò)體外研究發(fā)現(xiàn)，PC分子在TG的乳液界面和本體水相之間分布，其在磷脂酶A2作用下水解為溶血卵磷脂和脂肪酸，顯著減少了脂肪酶和酯酶與TG的結(jié)合，使蛋白質(zhì)進(jìn)入水相，進(jìn)而達(dá)到抑制中性脂肪吸收的效果。Homan等[32]發(fā)現(xiàn)，PC在含有混合膠束的?；悄懰猁}中明顯抑制了Caco-2細(xì)胞對(duì)膽固醇的攝取，進(jìn)而抑制中性脂肪酸的吸收。Rodgers等[33]的體內(nèi)研究、Rampone等[34]的體外（大鼠空腸模型）研究及Greenhalgh[35]、Beil[36]等的人體實(shí)驗(yàn)也闡述了PC的類(lèi)似作用。此外，研究表明，膳食中的PE也能夠通過(guò)影響血清脂質(zhì)和載脂蛋白的分布變化，進(jìn)而抑制中性脂肪的吸收[37]。Imaizumi等[38]通過(guò)大鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，膳食中連續(xù)2 周補(bǔ)充2%的PE可以降低血清中膽固醇的含量，同時(shí)發(fā)現(xiàn)膽固醇含量與肝臟PE含量呈負(fù)相關(guān)。另外，研究表明，膳食中的鞘脂能夠通過(guò)疏水作用減少腸道對(duì)膽固醇、甘油酯和脂肪酸的吸收，進(jìn)而抑制腸道的脂質(zhì)吸收[39]。Noh等[37]通過(guò)對(duì)成年雄性大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)飼料中添加牛乳鞘脂能夠顯著降低大鼠對(duì)α-生育酚的吸收，從而達(dá)到抑制中性脂肪吸收的作用。同時(shí)，膳食中的鞘脂消化產(chǎn)物，如神經(jīng)酰胺和鞘氨酸苷，也能抑制膽固醇和脂肪酸的吸收[40]。

3.2 調(diào)節(jié)腸道微生物群落組成

人類(lèi)胃腸道中含有萬(wàn)億個(gè)與人類(lèi)生理活動(dòng)、腸道功能密切相關(guān)的細(xì)菌，最為豐富的細(xì)菌分別為擬桿菌門(mén)、厚壁菌門(mén)和放線菌門(mén)[41-42]。其中，厚壁菌門(mén)與擬桿菌門(mén)相對(duì)豐度的比值與肥胖及高脂飲食相關(guān)[43]。乳極性脂質(zhì)因具有一定的抗菌活性，因此可能具有調(diào)節(jié)腸道菌群的作用[44]。Fischer等[45-46]通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)及體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鞘氨醇和脂肪酸能夠通過(guò)破壞病原體的超微結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生抗菌活性，并且可能具有預(yù)防或治療感染的潛力。Nejrup等[47]通過(guò)對(duì)健康嬰兒糞便進(jìn)行體外發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)添加10%鞘氨醇的長(zhǎng)鏈非酯化脂肪酸可以增加糞便中雙歧桿菌的相對(duì)豐度，而單獨(dú)添加長(zhǎng)鏈非酯化脂肪酸則對(duì)雙歧桿菌的相對(duì)豐度沒(méi)有影響，說(shuō)明鞘氨醇具有一定的調(diào)節(jié)腸道菌群的作用。Norris等[48]發(fā)現(xiàn)，膳食中添加0.25%的牛乳鞘磷脂能夠增加高脂飲食小鼠糞便中雙歧桿菌、厚壁菌門(mén)和放線菌門(mén)的相對(duì)豐度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)腸道菌群的效果。隨后，Millar等[49]進(jìn)一步對(duì)敲除低密度脂蛋白受體的高脂飲食小鼠中添加2%的牛乳磷脂，發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌和擬桿菌門(mén)的相對(duì)豐度升高，同時(shí)厚壁菌門(mén)與擬桿菌門(mén)的相對(duì)豐度比值降低，說(shuō)明牛乳磷脂具有調(diào)節(jié)腸道微生物、抑制肥胖的作用。大部分動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，乳極性脂質(zhì)對(duì)腸道微生物的群落結(jié)構(gòu)有一定影響。然而，在不同的研究中其微生物群落分布存在差異，而這種差異是否與乳極性脂質(zhì)的組成形式及添加量相關(guān)，仍有待進(jìn)一步研究。

3.3 預(yù)防心血管疾病

心血管疾病仍然是影響全球死亡率的最主要因素之一[50]，目前通過(guò)膳食調(diào)節(jié)血脂水平仍是預(yù)防心血管疾病的主要方式[51]。研究表明，乳極性脂質(zhì)能夠減少腸道中膽固醇、TG和脂肪酸的吸收，降低血清中的脂質(zhì)水平，保護(hù)心血管健康，同時(shí)具有抑制肝腫大、防止肝脂肪變性的作用[52]。Wat等[53]也通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明了牛乳極性脂質(zhì)對(duì)于心血管疾病的預(yù)防作用，他們發(fā)現(xiàn)在高脂飲食小鼠飼料中添加富含牛乳磷脂的乳提取物后，小鼠的肝質(zhì)量、肝臟總脂質(zhì)含量、肝臟TG含量、總膽固醇含量及血脂水平均明顯降低，說(shuō)明其具有抑制高脂飲食小鼠肝腫大、防止肝脂肪變性及降低血清脂質(zhì)水平的作用。Vors等[54]隨后進(jìn)行了人體實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)58 名絕經(jīng)后婦女進(jìn)行為期4 周的雙盲隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，牛乳磷脂組顯著降低了血漿膽固醇含量與高密度脂蛋白和膽固醇的比率，同時(shí)也降低了載脂蛋白ApoB與ApoA-1的比率，進(jìn)而表明牛乳磷脂能夠改善心臟代謝健康，特別是通過(guò)減少腸道膽固醇的吸收來(lái)改善心臟代謝情況?？偟膩?lái)說(shuō)，乳極性脂質(zhì)對(duì)血脂和炎癥的有益作用已經(jīng)在動(dòng)物及人體實(shí)驗(yàn)中被廣泛證實(shí)，也是目前通過(guò)膳食預(yù)防心血管疾病的重要選擇之一。

3.4 預(yù)防非酒精性脂肪肝

非酒精性脂肪肝是全世界慢性肝病最常見(jiàn)的病因之一，在我國(guó)具有很高的發(fā)病率[55]。研究表明，膳食中攝入鞘磷脂有助于抑制動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展，同時(shí)通過(guò)減少中性脂質(zhì)斑塊體積來(lái)防止肝臟脂質(zhì)的積累[56]。Yamauchi等[57]建立高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠模型，并進(jìn)行4 周的對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，膳食中添加牛乳鞘磷脂能夠使肝臟中總脂肪酸含量減少，從而達(dá)到預(yù)防非酒精性脂肪肝的目的。Zhou等[58]也取得了相似的結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)膳食中添加牛乳極性脂質(zhì)能夠顯著降低血漿中脂肪酸含量。此外，Millar等[49]進(jìn)一步建立高脂、高膽固醇飲食的低密度脂蛋白受體敲除小鼠模型，并進(jìn)行為期14 周的對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，牛乳極性脂質(zhì)劑量依賴性抑制胸主動(dòng)脈的動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展，特別是膳食中添加2%牛乳磷脂組顯著降低了中性脂質(zhì)斑塊大小，進(jìn)而抑制慢性肝病的發(fā)生與發(fā)展。然而，關(guān)于乳極性脂質(zhì)對(duì)于人群實(shí)驗(yàn)是否有效，以及其是否呈劑量依賴性仍有待進(jìn)一步研究。

3.5 促進(jìn)認(rèn)知功能與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育

包括甘油磷脂在內(nèi)的一些極性脂質(zhì)不僅是構(gòu)成大腦和視網(wǎng)膜細(xì)胞的重要物質(zhì)，還參與神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等過(guò)程，對(duì)大腦和神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要[59]。Oshida等[60]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼料中增加0.81%的牛乳鞘磷脂能夠顯著增加小鼠的腦髓鞘干質(zhì)量；Gurnida等[61]對(duì)2～8 周齡的嬰兒補(bǔ)充富含牛乳神經(jīng)節(jié)苷脂的嬰兒配方乳粉至24 周齡，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組嬰兒的血清中神經(jīng)節(jié)苷脂GM3、GD3和總神經(jīng)節(jié)苷脂水平升高，證明其可能有益于神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育；Tanaka等[62]對(duì)28 例早產(chǎn)兒進(jìn)行18 個(gè)月的隨機(jī)雙盲實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鞘磷脂強(qiáng)化乳組（同時(shí)添加20 g鞘磷脂和100 g甘油磷脂）嬰兒的BSID-II行為評(píng)分、費(fèi)根測(cè)試分?jǐn)?shù)和18 個(gè)月時(shí)持續(xù)注意力測(cè)試分?jǐn)?shù)等均更高。上述研究證明了乳極性脂質(zhì)對(duì)于認(rèn)知功能和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的促進(jìn)作用，然而牛乳與母乳對(duì)于嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的作用是否存在異同仍有待闡明。

3.6 抗炎作用

研究表明，乳極性脂質(zhì)中的鞘磷脂及其水解產(chǎn)物（鞘氨醇和神經(jīng)酰胺）能夠改善腸屏障緊密連接蛋白的表達(dá)，進(jìn)而提高腸道屏障的完整性，從而減輕高脂飲食誘導(dǎo)的腸道炎癥，發(fā)揮抗炎作用[63]。Mazzei[64]、Norris[65]等均發(fā)現(xiàn)，膳食中補(bǔ)充牛乳鞘磷脂及其水解產(chǎn)物能夠減少高脂飲食C57BL/6J小鼠中血清炎癥標(biāo)志物的含量，進(jìn)而減少小鼠血清炎癥細(xì)胞因子、趨化因子和炎癥標(biāo)記物RNA的表達(dá)，從而抑制結(jié)腸炎的發(fā)生。乳極性脂質(zhì)中的多種成分對(duì)小鼠有明顯抗炎作用[66-68]，但在人類(lèi)臨床實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果尚存在爭(zhēng)議，具體作用機(jī)理及臨床效果有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 語(yǔ)

乳中極性脂質(zhì)雖然在乳脂中占比較少，但卻對(duì)哺乳動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育有著不可或缺的作用。近年來(lái)，隨著脂質(zhì)組學(xué)及分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，乳中極性脂質(zhì)的表征與功能性研究取得了大量成果，包括在脂質(zhì)分子水平上鑒定和定量了數(shù)百種人類(lèi)和其他哺乳動(dòng)物的乳脂，為嬰幼兒配方乳粉的研發(fā)提供了詳實(shí)的理論依據(jù)與豐富的數(shù)據(jù)支持。然而，人乳和其他乳源的極性脂質(zhì)在分子水平上的差異，以及這些差異對(duì)生理功能的影響，仍有待進(jìn)一步研究與探索。另外，有關(guān)乳極性脂質(zhì)潛在生理功能的機(jī)制研究，以及相關(guān)功能性產(chǎn)品的研發(fā)，仍需要進(jìn)一步探索。