揭 良，蘇米亞

（乳業(yè)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心，光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院，上海 200436）

人乳是滿足嬰兒生命最初階段所有營(yíng)養(yǎng)需求的第一和唯一的食物來源，被公認(rèn)為嬰兒生長(zhǎng)、發(fā)育和健康的最佳營(yíng)養(yǎng)形式。人乳是一種特殊的生命營(yíng)養(yǎng)液體，與嬰兒配方乳粉有很大不同，是嬰幼兒配方乳粉母乳化的黃金標(biāo)準(zhǔn)。人乳是由進(jìn)化形成的，它含有必要的營(yíng)養(yǎng)和生物活性成分，不僅提供營(yíng)養(yǎng)，而且能促進(jìn)嬰幼兒發(fā)育和食欲，以及預(yù)防傳染性和非傳染性疾病[1]。因此，長(zhǎng)期以來對(duì)人乳組分的定性和定量研究一直是科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，人乳對(duì)嬰幼兒健康和認(rèn)知的影響貫穿其整個(gè)生命周期。長(zhǎng)時(shí)間的人乳喂養(yǎng)可以預(yù)防在成長(zhǎng)時(shí)期胃腸道和呼吸道疾病、特異反應(yīng)、超重和肥胖等疾病的發(fā)生[2]。

對(duì)人乳組分性質(zhì)的研究大約從20世紀(jì)初就已經(jīng)開始進(jìn)行，包括對(duì)嬰兒充分發(fā)育所必需的化合物（如抗體、激素和營(yíng)養(yǎng)素）的研究[3]。然而，這些研究大多只集中于選定的特定人乳組分。由于之前可用的傳統(tǒng)分析方法效率低且耗時(shí)，在獲取人乳綜合成分信息方面的進(jìn)展受到了限制。因此充分認(rèn)識(shí)母乳喂養(yǎng)、人乳組分營(yíng)養(yǎng)與嬰兒需求很有必要。如一些人乳組分是由乳腺合成的，而另一些則來自母親的血液、脂肪組織或飲食。母親的健康狀況、吸煙狀況和肥胖會(huì)影響特定的人乳組分[4]。分析方法方面的最新進(jìn)展和營(yíng)養(yǎng)組學(xué)的引入促進(jìn)人乳組成研究的發(fā)展，使得更多研究關(guān)注特定人乳組分營(yíng)養(yǎng)和生物活性成分對(duì)嬰兒生長(zhǎng)和發(fā)育的影響。本文全面介紹人乳組分營(yíng)養(yǎng)及其對(duì)嬰幼兒發(fā)育的影響。

1 人乳中宏量營(yíng)養(yǎng)素

1.1 碳水化合物

人乳中的宏量營(yíng)養(yǎng)成分比較穩(wěn)定，主要包括水（87%）、乳糖（7%）、脂肪（3.8%）、蛋白質(zhì)（1%）等組成成分[5]。乳糖是人乳中碳水化合物的主要形式，平均含量為6.2 g/100 mL，比牛乳和其他哺乳動(dòng)物乳約高50%，因此非常適合快速發(fā)育的嬰兒大腦的高能量需求[6]。乳糖通過增加鈣、鐵和鋅等礦物質(zhì)的吸收來增強(qiáng)嬰兒的營(yíng)養(yǎng)[7]。在嬰兒時(shí)期，人乳中高達(dá)98%的乳糖被乳糖酶水解為葡萄糖和半乳糖，少部分乳糖在結(jié)腸中進(jìn)行生理發(fā)酵，產(chǎn)生有益的短鏈脂肪酸，從而調(diào)節(jié)腸道微生物群[8]。

人乳中碳水化合物的另一種存在形式是人乳寡糖，約占人乳碳水化合物的20%，是一個(gè)結(jié)構(gòu)多樣的非共軛聚糖家族。大量研究表明，人乳寡糖是繼乳糖和脂類之后母乳中含量最豐富的組分[9]。人乳中寡糖含量為0.5～2.0 g/100 mL，受泌乳期、母乳營(yíng)養(yǎng)狀況和環(huán)境等影響。人乳寡糖在母乳喂養(yǎng)嬰兒的正常發(fā)育中發(fā)揮著重要和獨(dú)特的作用。嬰兒腸道微生物可以利用人乳寡糖作為碳水化合物來源。研究表明，大多數(shù)人乳寡糖會(huì)通過糞便排出，但一部分人乳寡糖被腸道生理發(fā)酵或血漿吸收到血液循環(huán)中，并隨尿液排出，人乳寡糖表現(xiàn)出抗菌、抗病毒活性、益生元效應(yīng)、黏膜屏障成熟和病原體識(shí)別調(diào)節(jié)等作用[10]。研究發(fā)現(xiàn)，嬰兒對(duì)人乳寡糖的吸收可能很大程度上取決于寡糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)，如巖藻糖基或唾液酸基等單元的存在[9]。最近的研究表明，母乳中特定寡糖（2’-巖藻糖、新四糖）的含量與其嬰幼兒前5 年的身高和體質(zhì)量之間存在相關(guān)性[11]。人乳寡糖也可能影響嬰幼兒神經(jīng)發(fā)育，最近的研究表明，出生1 個(gè)月后高含量2’-巖藻糖的母乳喂養(yǎng)與2 歲時(shí)嬰幼兒較高的認(rèn)知發(fā)展相關(guān)[12]。

1.2 脂肪

脂肪是人乳中的重要營(yíng)養(yǎng)組分，不僅有豐富的能量，而且含有必需脂肪酸、脂溶性維生素和嬰兒生長(zhǎng)所必需的激素。脂肪占母乳的3%～5%，但為嬰兒提供了超過50%的能量需求，支持嬰幼兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和成熟，改善其免疫功能和炎癥反應(yīng)[13]。人乳脂是一種主要由復(fù)雜的天然脂質(zhì)組成的混合物，為嬰幼兒提供了一種獨(dú)特的輸送脂質(zhì)的形式，即乳脂肪球。乳脂肪球的分泌進(jìn)化旨在為哺乳動(dòng)物提供最優(yōu)質(zhì)的脂質(zhì)。研究最多的是包含98%人乳脂的乳脂肪球核心，它含有超過200 種脂肪酸和400 種甘油三酯[14]。另外2%還有許多復(fù)雜的脂類，包括甘油磷脂、鞘脂、固醇脂等，它們都以獨(dú)特的分子構(gòu)型和結(jié)構(gòu)排列。乳脂功能的多樣性不僅取決于甘油三酯，正是由于乳脂肪球結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性使得人乳脂區(qū)別于其他植物或動(dòng)物來源的脂質(zhì)。研究表明，嬰幼兒大腦發(fā)育和神經(jīng)認(rèn)知也依賴于這些復(fù)雜的極性脂質(zhì)[15]。Gurnida等[15]通過喂養(yǎng)添加人乳極性脂質(zhì)的嬰幼兒配方食品，發(fā)現(xiàn)與人工喂養(yǎng)未添加人乳極性脂質(zhì)的嬰幼兒配方食品相比，人工喂養(yǎng)添加人乳極性脂質(zhì)的嬰幼兒配方食品，嬰幼兒大腦和神經(jīng)認(rèn)知評(píng)分更接近純母乳喂養(yǎng)嬰幼兒。人乳中較高的脂質(zhì)含量與嬰兒的肥胖、身體質(zhì)量指數(shù)增加有關(guān)[16]。脂質(zhì)是人乳中較易變化的成分，其含量和組成受多種因素影響，如哺乳期、飲食和個(gè)體差異[17]。

人乳脂中含有脂溶性維生素及為母乳提供風(fēng)味的風(fēng)味物質(zhì)，起到調(diào)節(jié)嬰幼兒食欲的作用。人乳脂的一些特性與其他天然脂質(zhì)明顯不同，如與植物油（通常用于嬰幼兒配方粉）和其他哺乳動(dòng)物的乳脂相比，棕櫚酸在人乳脂中分布特性被證明對(duì)嬰兒的生長(zhǎng)具有獨(dú)特而有價(jià)值的功能[18]。

1.3 蛋白質(zhì)

人乳中的蛋白質(zhì)是嬰兒機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育最基本的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，主要由酪蛋白和乳清蛋白、酶、內(nèi)源性多肽和黏蛋白組成。人乳中蛋白質(zhì)含量為0.7～1.6 g/100 mL，受泌乳期的影響很大，隨著泌乳期的延長(zhǎng)，蛋白質(zhì)含量逐漸下降[19]。研究表明，泌乳過程中乳中蛋白質(zhì)含量不斷變化是為了滿足發(fā)育中的母乳喂養(yǎng)嬰兒的需要[20]。人乳中的蛋白質(zhì)對(duì)嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育極其重要，主要體現(xiàn)在提供營(yíng)養(yǎng)和免疫調(diào)節(jié)作用兩方面。營(yíng)養(yǎng)方面表現(xiàn)為人乳蛋白更容易消化吸收，生物可利用性高。研究發(fā)現(xiàn)，與母乳喂養(yǎng)的嬰兒相比，嬰兒配方乳喂養(yǎng)的嬰兒蛋白質(zhì)攝入量更高，以達(dá)到嬰兒的需求[12]。同時(shí)人乳蛋白質(zhì)攝入在嬰兒體質(zhì)量增加中起著重要作用，與配方乳喂養(yǎng)的嬰兒相比，母乳喂養(yǎng)的嬰兒較瘦，生長(zhǎng)更慢，這可能有助于降低生命后期的肥胖風(fēng)險(xiǎn)[21]。正是基于這些研究發(fā)現(xiàn)，最新國(guó)家嬰幼兒配方乳粉標(biāo)準(zhǔn)GB 10765—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 嬰兒配方食品》降低了蛋白質(zhì)的指標(biāo)。其次是蛋白質(zhì)的免疫作用。研究表明，母乳喂養(yǎng)嬰幼兒比人工喂養(yǎng)的嬰幼兒更健康，胃腸道感染及其他感染性疾病、過敏性疾病發(fā)生率均較低[22]。母乳喂養(yǎng)的免疫力很大程度上來源于母乳中豐富的蛋白質(zhì)，如α-乳白蛋白、乳鐵蛋白、免疫球蛋白和酶等[23-24]。

2 人乳中微量營(yíng)養(yǎng)素

維生素、礦物質(zhì)和微量生物活性成分是與嬰兒生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)的過程所必需的。純母乳喂養(yǎng)嬰兒的微量營(yíng)養(yǎng)素狀況取決于母乳攝入量和胎兒時(shí)期體內(nèi)的積累。人乳中的礦物質(zhì)和維生素含量受乳母飲食結(jié)構(gòu)的影響。銅、鐵、鋅和鈣是母乳礦物質(zhì)調(diào)查中關(guān)注度最高的幾種礦物質(zhì)，而磷、硒、錳、鎂、氯、鈉和鉀關(guān)注度相對(duì)較低。鋅是嬰幼兒生長(zhǎng)和發(fā)育的必需元素，是體內(nèi)300多種代謝酶的組成成分，在遺傳物質(zhì)的合成和基因表達(dá)以及細(xì)胞分裂、上皮完整性和細(xì)胞免疫方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鋅還與大量營(yíng)養(yǎng)素的代謝、生長(zhǎng)激素的合成以及參與骨生長(zhǎng)和代謝的激素有關(guān)[25]。人乳中鋅的含量差異較大（0.5～4.7 mg/L）[26]。研究發(fā)現(xiàn)，6 月齡以內(nèi)純母乳喂養(yǎng)嬰兒體內(nèi)鋅含量平衡，鋅營(yíng)養(yǎng)狀況較佳，6 月齡后，單純從母乳攝取鋅可能不能滿足嬰兒需求[27]。銅是嬰幼兒膳食中的必需痕量元素，是酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)細(xì)胞代謝的必需物質(zhì)。同時(shí)銅對(duì)結(jié)締組織的形成是必要的，還對(duì)鐵的釋放和儲(chǔ)存至關(guān)重要，因此，銅的缺乏會(huì)導(dǎo)致鐵水平較低，進(jìn)而導(dǎo)致貧血、骨骼缺損和腹瀉等[28]。人乳中銅含量約為350 μg/L，在母乳喂養(yǎng)的嬰兒中銅缺乏很少見。鐵是幾乎所有生命器官的必需元素，人體內(nèi)的鐵始終與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，起儲(chǔ)存和運(yùn)輸氧氣的作用。同時(shí)鐵還具有調(diào)節(jié)免疫、代謝和神經(jīng)遞質(zhì)的功能[29]。由于妊娠期間積累的鐵隨著時(shí)間的推移而耗盡，嬰兒逐漸開始依賴于飲食中來源的鐵。人乳中鐵的含量較低（0.2～0.5 mg/L），不過人乳中的鐵生物利用度很高，達(dá)50%以上[30]，因此可以彌補(bǔ)人乳鐵含量較低的缺點(diǎn)。同時(shí)，健康的足月嬰兒在出生后前6 個(gè)月通常有足夠的鐵儲(chǔ)備，因此6 月齡內(nèi)純母乳喂養(yǎng)的嬰兒缺鐵性貧血發(fā)生率較低[31]。嬰幼兒體內(nèi)99%的鈣在骨骼結(jié)構(gòu)基質(zhì)中，還有1%以生理活性游離鈣的形式存在于細(xì)胞液和細(xì)胞外液中。鈣是細(xì)胞內(nèi)的第二信使，負(fù)責(zé)調(diào)控激素信號(hào)傳導(dǎo)，并調(diào)節(jié)酶功能。人乳中的鈣含量為194～268 mg/L，隨著泌乳期的延長(zhǎng)緩慢下降[32]。

人乳維生素調(diào)查中關(guān)注度最高的是VD。作為一種脂溶性維生素，VD主要存在于人乳脂中。關(guān)于VD對(duì)嬰幼兒健康影響的研究，除了VD缺乏會(huì)導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)性佝僂病，導(dǎo)致骨骼畸形、生長(zhǎng)障礙和運(yùn)動(dòng)遲緩。臨床研究也證明，VD在維持免疫功能、預(yù)防糖尿病和癌癥等疾病方面有潛在作用[33]。和其他營(yíng)養(yǎng)素不同的是，嬰幼兒靠飲食攝入和日曬來維持VD攝入量充足。人乳中的VD含量為0.003 6～0.096 0 μg/100 kJ，相對(duì)較低[26]。人乳中的VD含量與乳母血液的VD含量有關(guān)[34]。而乳母血液中VD的含量受季節(jié)變化和乳母膳食的影響。人乳中的VD含量在夏季時(shí)會(huì)增大10 倍[35]。人乳中VD的活性主要來自25-羥維生素D，對(duì)于將VD轉(zhuǎn)化為25-羥維生素D的肝功能發(fā)育還不完善的母乳喂養(yǎng)新生兒來說，人乳中的VD更能滿足嬰兒的生長(zhǎng)發(fā)育需求。

人乳除了提供各種常量營(yíng)養(yǎng)素、礦物質(zhì)、維生素外，還提供許多生物活性化合物，包括生長(zhǎng)因子、激素、抗菌及免疫成分等（表1），這些組分的存在有助于嬰幼兒預(yù)防感染和炎癥、促進(jìn)發(fā)育和耐受性、胃腸道成熟發(fā)育、減少過敏及心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[36-41]。

表1 人乳中生物活性化合物及其功能Table1 Bioactive compounds in human milk and their functions

3 人乳中微生物

傳統(tǒng)上認(rèn)為人乳是無菌的，然而，最近的研究表明，人乳中含有少量微生物群，包括細(xì)菌、病毒和真菌[42]，這些微生物有助于嬰兒口腔和腸道微生物群的形成。大量研究結(jié)果表明，理想的腸道菌群是健康的基石。生命早期的菌群結(jié)構(gòu)正常與否會(huì)影響其一生的健康，超重、肥胖、免疫、代謝綜合征以及慢性炎癥等問題，都可能是由于早期菌群結(jié)構(gòu)的異常引起的[43]。人乳中的微生物具有促進(jìn)有益菌定植、抑制有害菌生長(zhǎng)、改善腸道健康、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等多種有益作用[44]。同時(shí)很多研究已經(jīng)表明，母乳喂養(yǎng)嬰兒糞便和母親糞便中的雙歧桿菌密切相關(guān)，母親腸道菌群的結(jié)構(gòu)和成分可以傳遞給嬰兒，而且母親是嬰兒腸道菌群的關(guān)鍵來源[45]。因此了解母乳微生物對(duì)認(rèn)識(shí)嬰兒腸道菌群及其建立很重要。

最初對(duì)健康母親母乳細(xì)菌多樣性的描述是基于使用培養(yǎng)基分離篩選[46]。非培養(yǎng)分子技術(shù)的應(yīng)用，特別是基于16S rRNA基因的分子技術(shù)的應(yīng)用，使得對(duì)人乳微生物組的生物多樣性進(jìn)行補(bǔ)充評(píng)估成為可能。人乳中含有的微生物主要為葡萄球菌屬、鏈球菌屬、乳酸桿菌屬及雙歧桿菌屬[47]。一項(xiàng)針對(duì)中國(guó)母親母乳的研究發(fā)現(xiàn)，鏈球菌屬及葡萄球菌屬是人乳中的主要微生物，而雙歧桿菌和乳酸菌數(shù)量較低[48]。人乳也被證明是嬰兒腸道活雙歧桿菌的來源[45]。人乳中微生物群可能因個(gè)體和哺乳期婦女的健康狀況而不同。研究發(fā)現(xiàn)，來自乳母腸道的 一些細(xì)菌可以利用單核免疫細(xì)胞首先在乳腺定植，然后通過母乳喂養(yǎng)在嬰兒腸道定植[12]。如果進(jìn)一步的研究證實(shí)了這些發(fā)現(xiàn)，將意味著調(diào)節(jié)乳母腸道菌群可以對(duì)嬰兒的健康產(chǎn)生直接影響，為細(xì)菌治療和益生菌開辟了新的前景。

4 結(jié) 語

人乳含有全面、豐富的營(yíng)養(yǎng)素，可以滿足出生后6 個(gè)月內(nèi)嬰兒的全部營(yíng)養(yǎng)需求。隨著分析技術(shù)和評(píng)估技術(shù)的發(fā)展和深入，對(duì)人乳的研究已到了結(jié)構(gòu)和功能的深入研究階段。人乳影響嬰兒短期和長(zhǎng)期健康的復(fù)雜機(jī)制仍有待闡明。為全面了解嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)需求，達(dá)到建立嬰幼兒健康標(biāo)準(zhǔn)的目的，未來人乳研究的方向應(yīng)依然立足于人乳成分研究，全面探索人乳的功能和活性成分。