謝躍杰，王仲明，熊政委，王 存，冉遠蕉，王 強,*

（1.重慶第二師范學院生物與化學工程學院，重慶 400067；2.重慶第二師范學院脂質(zhì)資源與兒童日化品協(xié)同創(chuàng)新中心，重慶 400067）

母乳供給嬰兒豐富的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、低聚糖和免疫因子等營養(yǎng)物質(zhì)，當母乳不足或因某種原因停止母乳喂養(yǎng)時，配方奶粉則成為最佳的母乳替代品。然而，母乳和配方奶粉喂養(yǎng)在短期和長期的生長發(fā)育模式上存在不同之處，盡管配方奶粉在成分和含量方面總體接近母乳，但這種模擬的結(jié)果在一定程度上無法使兩者對嬰幼兒的生理功能表現(xiàn)趨同。特別是兩種喂養(yǎng)方式在脂肪和鈣吸收以及胃腸道耐受性方面仍然存在差異[1-5]。母乳喂養(yǎng)和配方奶粉喂養(yǎng)嬰兒的差異可以歸因于母乳中多種成分在數(shù)量和/或質(zhì)量上的不同，特別是甘油三酯的結(jié)構(gòu)和類型。本文綜述了母乳和嬰兒配方奶粉中的脂肪成分和甘油三酯結(jié)構(gòu)差異對嬰兒的胃腸道耐受性、脂肪和鈣的生物利用度的影響差異，以期對非母乳喂養(yǎng)嬰兒的生物利用度和新型配方奶粉研發(fā)提供借鑒和參考。

1 母乳和配方奶粉中甘油三酯的結(jié)構(gòu)特點及?；恢貌町?/h2>

牛奶乳脂已廣泛應用于嬰兒配方奶粉中，目的在于保證嬰兒配方奶粉中的脂肪酸含量盡可能接近母乳中的脂肪酸含量。由于植物油來源較為廣泛多樣，并且植物油成分因植物來源不同而有所差異[6]，因此近年來牛奶脂肪已逐漸被植物油所取代。植物油中脂肪酸成分的多樣性可供配方奶粉選用不同的油源組合，以使其盡可能接近母乳中的脂肪酸成分。例如，棕櫚油中棕櫚酸和油酸的含量較高，但月桂酸、癸酸和辛酸的含量較低，而椰子油中的中鏈脂肪酸（如月桂酸）和肉豆蔻酸的含量較高[7]。然而，盡管其脂肪酸總體成分與母乳脂肪相似，但在嬰兒配方奶粉中使用的植物油混合物中，由于甘油碳鏈上的?；N類有差異而導致甘油三酯特異性立體分布有所不同[8]。母乳中有70%的棕櫚酸（C16:0）定位在甘油三酯中的Sn-2位上[9]，這種脂肪酸為嬰兒提供大約10%的能量。母乳中的油酸（C18:1，n-9），多數(shù)情況下則是在甘油三酯Sn-1,3（外側(cè)）位置上成酯，因此母乳中主要的甘油三酯種類為具有C18:1，n-9—C16:0—C18:1，n-9結(jié)構(gòu)的甘油三酯，該種結(jié)構(gòu)甘油三酯占母乳中所有甘油三酯總量的11.8%[9]。

在母乳中，約有50%的膳食熱量是以脂肪的形式提供，其中98%的脂肪是由乳脂肪球膜包裹的球狀甘油三酯形成。甘油三酯是由3 個脂肪酸和三羥基甘油骨架酯化形成的分子，其結(jié)構(gòu)上的差異不僅包含3個脂肪酸與甘油隨機的酯化結(jié)果，也包含由脂肪酸的特殊定位效應（定位在三酰甘油外側(cè)的Sn-1和Sn-3位，以及中間的Sn-2位上）的合成結(jié)果。通常，植物油的飽和脂肪酸主要分布在Sn-1和Sn-3位上，而油酸和亞油酸則均勻分布在3 個位置上。母乳中棕櫚酸總量非常高，且超過50%的棕櫚酸以酯化形式存在于甘油三酯的Sn-2位上[6,11-14]，油酸等不飽和脂肪酸則主要存在于Sn-1,3位上[6,10,12,15-17]（表1）。對比其他食物來源，牛奶脂肪和棕櫚油中棕櫚酸總量較高，但大量的棕櫚酸分布于甘油三酯的Sn-1,3位置上，Sn-2?；恢饕捎退嵴紦?jù)，這表明天然食物來源的脂肪酸組成與立體結(jié)構(gòu)均與母乳存在較大差異，無法直接或單一替代母乳乳脂。許多學者依照母乳脂肪酸組成特點，設計了多種近似母乳乳脂的配方奶粉，以保證奶粉中棕櫚酸和油酸的濃度接近或達到母乳乳脂中兩者的總量[10,13,16,20]。結(jié)果顯示，即便嬰兒配方奶粉中棕櫚酸、油酸和亞油酸的平均含量與母乳中的脂肪酸相同，但植物油甘油三酯的立體-特殊排布使得棕櫚酸主要分布在甘油三酯的Sn-1,3位置上，即形成C16:0—C18:1，n-9—C16:0的結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，這與母乳乳脂中C18:1，n-9—C16:0—C18:1，n-9的結(jié)構(gòu)甘油三酯還是存在較大差異。因此，要使配方奶粉的營養(yǎng)成分更接近母乳乳脂，就必須保證有足量的棕櫚酸分布在結(jié)構(gòu)甘油三酯的Sn-2酰基位置上，這已成為配方奶粉與母乳脂肪存在較大差異的關鍵所在。

表1 棕櫚酸和油酸在母乳脂肪、牛奶脂肪和植物油中的位置分布比例[6,8,10,13,15-17]Table1 Distribution of palmitic acid and oleic acid in breast milk fat,milk fat and vegetable oil[ 6,8,10,13,15-17]%

2 母乳和嬰兒配方奶粉中甘油三酯的消化和吸收過程

在消化過程中，甘油三酯是通過胃脂酶在胃中水解Sn-3酯鍵，促使形成Sn-1,2-甘油二酯和游離脂肪酸進行消化的，這種水解過程占所有膳食甘油三酯水解量的10%～30%[18-19]。在十二指腸中，胃消化產(chǎn)物通過多種胰脂肪酶（如胰脂肪酶相關蛋白-2、羧基酯脂肪酶、Sn-1,3胰腺甘油三酯脂肪酶、輔脂肪酶）進行脂解，這一脂解過程釋放了Sn-2位甘油一酯和游離脂肪酸。在母乳喂養(yǎng)嬰兒的過程中，泌乳乳腺中形成膽汁鹽刺激脂肪酶，并與母乳一起分泌，通過水解甘油三酯、甘油二酯和甘油一酯的方式促進乳脂的有效利用[18,20]。Sn-2甘油一酯與膽汁鹽形成混合微膠粒，然后通過被動擴散的方式被有效吸收[21]，隨后在腸細胞中重新合成為甘油三酯乳糜微粒。短鏈和中鏈游離脂肪酸被直接吸收到門靜脈并輸送到肝臟中，但長鏈游離脂肪酸，特別是飽和脂肪酸（如肉豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸）的吸收在很大程度上取決于混合膽汁鹽的溶解情況。由于長鏈飽和脂肪酸的熔點較高，因此在體溫下總是呈固體形態(tài)存在，這阻礙或延緩了長鏈飽和脂肪酸的吸收[22-23]。如果膽汁鹽的濃度較低[24-25]，則長鏈飽和脂肪酸就不能有效溶解，腸內(nèi)pH值通常會導致其與礦物質(zhì)形成不溶性脂肪酸皂[8,15,23,25-28]。由于礦物質(zhì)長鏈飽和脂肪酸皂的吸收性較差，因此極易導致膳食脂肪和礦物質(zhì)隨糞便流失。

3 母乳和配方奶粉對嬰兒健康影響的差異

3.1 不同來源結(jié)構(gòu)甘油三酯對脂肪酸和鈣吸收的影響

嬰兒配方奶粉中使用的植物油混合物通常按照近似母乳中棕櫚酸和油酸的濃度設計，但是基于植物油的嬰兒配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒對脂肪和鈣吸收率卻低于母乳喂養(yǎng)嬰兒[26-28]。研究表明，配方奶粉喂養(yǎng)嬰兒的糞便中的脂肪含量比母乳喂養(yǎng)嬰兒高2～7 倍[3,16,26,29]。Watkins等[30]認為糞便中的脂肪含量差異主要源于脂肪酸皂，配方奶粉喂養(yǎng)嬰兒的糞便中的脂肪酸皂含量比母乳喂養(yǎng)嬰兒高4～7 倍，而母乳喂養(yǎng)嬰兒的糞便中的脂肪酸皂含量很低甚至沒有。有研究也表明，飽和脂肪酸與棕櫚酸和硬脂酸形成的脂肪酸皂占配方喂養(yǎng)嬰兒糞便中脂肪酸皂總含量的50%～70%[3,26,28,31-33]。此外，脂肪酸皂是影響嬰兒的糞便硬度的重要因素之一[3]。脂肪消化過程中產(chǎn)生的游離長鏈飽和脂肪酸的水平是導致母乳喂養(yǎng)和配方奶粉喂養(yǎng)嬰兒的脂肪酸皂形成和脂肪酸鈣生物利用度差異的關鍵因素之一。因此，在特定臨界值范圍內(nèi)減少Sn-1,3位長鏈飽和脂肪酸的數(shù)量可以持續(xù)改善配方喂養(yǎng)嬰兒的脂肪和鈣吸收以及糞便形態(tài)。Nelson等[28,33]在研究中發(fā)現(xiàn)，棕櫚酸含量較高（22%～24%）的植物油配方喂養(yǎng)的嬰兒對脂肪和鈣的吸收性比棕櫚酸含量較低的植物油配方喂養(yǎng)的嬰兒低。棕櫚酸含量較高的植物油配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒對攝入脂肪的總吸收率約為90%，而棕櫚酸含量較低的植物油配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒為95%～99%[28,33]。棕櫚酸含量較高的配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒對棕櫚酸、硬脂酸和肉豆蔻酸的吸收明顯較低是導致脂肪吸收差異的主要原因。研究還表明，盡管在2種配方的鈣攝入量比較接近的情況下，棕櫚酸含量較高的配方喂養(yǎng)的嬰兒的糞便中排泄的鈣更多，進而導致鈣的吸收率和保留率較低[28,33]。

3.2 不同來源結(jié)構(gòu)甘油三酯對嬰兒行為的影響

早期嬰兒哭鬧被認為反映了基本的、先天的、受到與控制喂食和飲水相似的神經(jīng)化學制劑管制的反應（例如自發(fā)性行為）[34]。有研究表明，早期嬰兒哭鬧在一天內(nèi)遵循一種典型的規(guī)律，大約有40%的哭鬧事件發(fā)生在下午4點至晚上10點之間；只有在出生第3個月后，一天內(nèi)的哭鬧事件分布才變得更均勻[35-36]。低齡嬰兒的哭鬧行為可通過改變神經(jīng)化學的內(nèi)源性或外源性刺激信號加以改善。但是，早期嬰兒哭鬧不僅包括自發(fā)性的內(nèi)源性哭鬧，還包括由于應激產(chǎn)生的哭鬧，例如，將其與熟識的人分開、饑餓或其他的物理性應激等。有研究表明，低齡嬰兒的哭鬧持續(xù)時間與睡眠持續(xù)時間呈負相關[37]。

3.2.1 對嬰兒行為的影響

Savino等[38]研究發(fā)現(xiàn)，在6 周齡（分別為68.4%和69.5%）或12 周齡時（分別為64.3%和67.1%），用配方奶粉（含有Sn-2位C16:0）喂養(yǎng)的足月嬰兒與用母乳喂養(yǎng)的足月嬰兒相比，二者每天的睡眠時間比例并沒有明顯差異。不僅如此，Savino等[38]還證明富含Sn-2位C16:0的甘油三酯可能會影響嬰兒哭鬧。用對照配方奶粉（不含Sn-2位C16:0的水解乳清蛋白或寡聚糖）喂養(yǎng)的嬰兒，與用含部分水解的乳清蛋白、前益生性寡聚糖和高含量Sn-2位C16:0的配方奶粉（配方奶粉中的C16:0有41%位于甘油三酯Sn-2位上）喂養(yǎng)的足月嬰兒相比，數(shù)據(jù)顯示用后者喂養(yǎng)的足月的嬰兒哭鬧明顯減少。然而，也有研究認為對嬰兒哭鬧減少的有益作用不能完全歸因于Sn-2位C16:0，與使用標準配方奶粉（含有相似的20% C16:0，但來自于未改良的植物油）喂養(yǎng)的嬰兒相比，在出生后使用含有Sn-2位C16:0的配方奶粉喂養(yǎng)12 周的足月嬰兒中，哭鬧的嬰兒比例降低，嬰兒在白天和夜晚的哭鬧時間縮短，尤其是在黃昏和夜晚。在喂養(yǎng)Sn-2位C16:0的嬰兒和喂養(yǎng)標準配方奶粉（含有來自未改良植物油的C16:0）的嬰兒之間該種差異可能歸因于復雜機制。

3.2.2 對嬰兒行為影響的機制

關于Sn-2位C16:0結(jié)構(gòu)三酯對嬰兒行為的影響機制目前存在多種可能，已有多項研究將乳汁或富含Sn-2位C16:0的結(jié)構(gòu)甘油三酯與出生后頭幾周內(nèi)嬰兒的自發(fā)性哭鬧聯(lián)系起來[39]。這些研究認為，由Sn-2位C16:0構(gòu)成的結(jié)構(gòu)甘油三酯將導致未酯化的Sn-2位C16:0被攝入腸道細胞。在已知的幾種?；姆肿又?，?；掖及泛王；拾彼岚ㄗ貦磅Ｒ掖及泛陀王Ｒ掖及?，均是內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)的強力信號傳導分子，有助于調(diào)控相關的生理過程，如睡眠和疼痛敏感性等[40]。因此，?；母视腿ケ旧砭蛯ι窠?jīng)系統(tǒng)的信號傳導具有調(diào)節(jié)作用，這或許是Sn-2位C16:0的結(jié)構(gòu)甘油三酯影響嬰兒哭鬧的可能機制。不僅如此，哭鬧的發(fā)育性調(diào)控與生理節(jié)律的建立步調(diào)一致，生理節(jié)律發(fā)育或神經(jīng)內(nèi)分泌機制的變化可能與干擾這些系統(tǒng)而產(chǎn)生哭鬧行為的膳食變量相關[41]。在用含Sn-2位C16:0的配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒中，傍晚較少的哭鬧行為與神經(jīng)化學機制相一致，該化學機制可與生理節(jié)律發(fā)育和自發(fā)性哭鬧的肢體抑制作用（通過腦干機制調(diào)節(jié)）產(chǎn)生交互作用。褪黑激素和脂肪酸乙醇胺，包括油酰乙醇胺，均可能是被視為配方奶粉脂肪作用介導物的靶標分子。Burri等[42]的研究認為，在斷奶后大鼠喂養(yǎng)Sn-2位C16:0甘油三酯改變了內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)和飼料轉(zhuǎn)化率，提示結(jié)構(gòu)甘油三酯可能對低齡嬰兒體內(nèi)的多種生理調(diào)控過程有影響。

3.3 不同來源結(jié)構(gòu)甘油三酯對糞便稠度的影響

在嬰兒配方奶粉中使用棕櫚酸含量較低的植物油可以降低嬰兒糞便中形成的脂肪酸鈣皂含量。嬰兒配方奶粉中，棕櫚酸的總含量約占脂肪酸總量的7%，而母乳或棕櫚酸含量較高的嬰兒配方奶粉中棕櫚酸的含量約占17%～25%。Koo等[43]比較了棕櫚酸含量較高和較低的配方對棕櫚酸和鈣吸收的影響，結(jié)果表明棕櫚酸含量較低的配方奶粉會對脂肪總量、棕櫚酸和鈣的吸收產(chǎn)生有利的影響。還有研究表明，棕櫚酸含量較低的配方奶粉喂養(yǎng)嬰兒的糞便稠度比棕櫚酸含量較高的配方奶粉喂養(yǎng)嬰兒的糞便稠度更低，但糞便硬度比母乳喂養(yǎng)嬰兒高[2,44-47]。值得注意的是，棕櫚酸含量較低的配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒的糞便排泄頻率有所增加，嬰兒每天的排便頻率低于母乳喂養(yǎng)嬰兒[46-47]。

3.4 不同來源結(jié)構(gòu)甘油三酯對脂肪酸代謝的影響

Carnielli等[48]研究表明，結(jié)構(gòu)化甘油三酯配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒對棕櫚酸和鈣的吸收率高于常規(guī)嬰兒配方喂養(yǎng)的嬰兒。減少Sn-1,3位棕櫚酸的含量有助于提高其他飽和脂肪酸（如月桂酸、肉豆蔻酸和硬脂酸）的吸收，但不會提高單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的吸收。相比于常規(guī)嬰兒配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒，結(jié)構(gòu)化甘油三酯配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒能夠顯著降低糞便中排泄的飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸（如亞油酸）含量，這些大部分是以脂肪酸皂的形式排泄[16,29,32,49]，當前尚不清楚棕櫚酸皂對其他飽和脂肪酸吸收的影響機制。有研究認為[29]，棕櫚酸皂的形成可能會降低腸道的吸收能力，原因在于它可能會結(jié)合膽汁鹽或作為其他脂肪酸的溶劑。Nowacki等[31]認為，相比于常規(guī)嬰兒配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒，中等數(shù)量的結(jié)構(gòu)化甘油三酯配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒對棕櫚酸的吸收率更高，糞便中排泄的棕櫚酸皂含量更少。Carnielli等[48]研究發(fā)現(xiàn)，用Sn-1,3位棕櫚酸含量占脂肪酸總量8%、15%或17%的配方奶粉喂養(yǎng)嬰兒時，嬰兒糞便的硬度會增加。但也有報道認為，Sn-1,3位棕櫚酸含量占脂肪酸總量12%和14%的結(jié)構(gòu)化甘油三酯嬰兒配方奶粉不會影響糞便的柔軟度[31,50]。這些研究一致表明，結(jié)構(gòu)化甘油三酯嬰兒配方奶粉有助于減少糞便中排泄的棕櫚酸含量，但關于健康嬰兒的脂肪吸收、糞便的鈣排泄量和糞便稠度的研究結(jié)果則不一致。盡管這種研究相左可以用相關的變量差異（如嬰兒的年齡、喂養(yǎng)時間或研究樣本量）來解釋數(shù)據(jù)之間的沖突，但是目前仍然無法從這些混雜因子中發(fā)現(xiàn)明確的解釋機制。但是有研究證明[29,31,48]，結(jié)構(gòu)化甘油三酯配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒的糞便更柔軟，隨之產(chǎn)生的棕櫚酸皂、肉豆蔻酸皂和硬脂酸皂的含量有所減少，這表明通過減少嬰兒配方中Sn-1和Sn-3位長鏈飽和脂肪酸的含量，可以持續(xù)改善配方奶粉喂養(yǎng)嬰兒的脂肪和鈣吸收及糞便稠度。在配方奶粉中甘油三酯中Sn-1,3位長鏈飽和脂肪酸的含量在低于13%時，仍然能夠持續(xù)改善嬰兒的脂肪和鈣吸收及糞便稠度[2,33,44-47]。盡管目前鮮有研究評估肉豆蔻酸對嬰兒配方中脂肪和鈣吸收或糞便稠度的影響。然而，根據(jù)其化學和物理性質(zhì)及其優(yōu)先位于植物油甘油三酯Sn-1,3位的特性，肉豆蔻酸的吸收性可能較差，容易與鈣形成不溶性皂而沉淀，進而增加糞便的硬度。因此，在一定臨界值范圍內(nèi)減少Sn-1,3位肉豆蔻酸、硬脂酸和棕櫚酸的含量可以顯著降低脂肪酸皂的形成，從而持續(xù)改善脂肪和鈣吸收及糞便形態(tài)。

有研究比較了母乳喂養(yǎng)、用含有改性豬油（棕櫚酸在甘油三酯Sn-2位置上）配方奶粉喂養(yǎng)、用普通豬油（棕櫚酸隨機分布）喂養(yǎng)對嬰兒在脂肪吸收方面的差異，結(jié)果顯示配方奶粉中C16:0脂肪酸在Sn-2位的甘油三酯其脂肪吸收率最高[51]。研究發(fā)現(xiàn)，在母乳中只有硬脂酸位于Sn-1,3位上，肉豆蔻酸位于Sn-2位上[8,17,26]。盡管特異性立體分布相同，但母乳喂養(yǎng)嬰兒的硬脂酸吸收率高于配方奶粉喂養(yǎng)嬰兒，這表明母乳基質(zhì)中的其他成分或結(jié)構(gòu)特征能夠促進硬脂酸的吸收。像棕櫚酸一樣，游離硬脂酸在消化過程中容易與鈣形成不溶性皂[52-53]，并導致脂肪和鈣的吸收量減少[52]。此外，即使可以將2種或多種植物油混合在一起，使得嬰兒配方奶粉中C16:0、C18:1，n-9和C18:2，n-6的平均含量與母乳中的脂肪酸相同。但是植物油甘油三酯的立體-特殊排布使得C16:0脂肪酸幾乎全部分布在甘油三酯的Sn-1,3位置上，這與母乳脂中的甘油三酯結(jié)構(gòu)存在明顯差異。因此，要使嬰兒配方奶粉能夠更好地模擬母乳的組成和結(jié)構(gòu)，并且使配方奶粉營養(yǎng)成分更接近母乳乳脂，就必須保證有足量的Sn-2型結(jié)構(gòu)甘油三酯。

4 結(jié) 語

有關母乳中特殊甘油三酯結(jié)構(gòu)對低齡嬰兒營養(yǎng)學及生理學的研究越來越受到學術(shù)界的重視，目前已有可能合成具有C18:1，n-9—C16:0—C18:1，n-9結(jié)構(gòu)的膳食性甘油三酯。多項研究已經(jīng)證實具有Sn-2棕櫚酸結(jié)構(gòu)、同時C18:1，n-9在Sn-1,3位置上的甘油三酯還能使早期骨骼礦物化作用和發(fā)育增加，并影響腸道微生物菌群的組成，還可能具有神經(jīng)生物學作用，包括調(diào)控早期嬰兒哭鬧等功能。此外，嬰兒配方中長鏈飽和脂肪酸在甘油三酯上的位置分布能夠影響脂肪和鈣吸收及糞便稠度。棕櫚酸及其在甘油三酯內(nèi)的位置分布被認為是脂肪和礦物質(zhì)生物利用度和糞便稠度的關鍵決定因素。盡管結(jié)構(gòu)化甘油三酯嬰兒配方奶粉可以有效改善棕櫚酸的吸收、有效改善脂肪和鈣吸收的機理尚不明確，但是在配方奶粉中維持較高量的Sn-2位棕櫚酸特定結(jié)構(gòu)化甘油三酯，可用來減少嬰兒糞便中排泄的棕櫚酸，促進糞便軟化。