揭良，蘇米亞

乳業(yè)生物技術(shù)國家重點(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）

乳脂肪球以一種微小的球狀物存在于乳中，外面被一層很薄的膜所包圍，這層膜被稱為乳脂肪球膜（milk fat globule membrane，MFGM），它的橫截面在10～20 nm。MFGM是由磷脂、鞘脂及多種蛋白質(zhì)組成的復(fù)雜三層結(jié)構(gòu)，其中蛋白質(zhì)占25%～60%[1]。它獨(dú)特存在于哺乳動(dòng)物乳中，包括人乳和牛乳，這使得MFGM在乳中是獨(dú)一無二的，而在非乳制品中是不存在的。MFGM是母乳中眾多有益物質(zhì)的一種[2]。越來越多的證據(jù)表明MFGM及其成分支持嬰幼兒的生長發(fā)育及免疫系統(tǒng)，這是由于脂質(zhì)（如磷脂和鞘磷脂）的存在，以及豐富的糖基化和非糖基化蛋白質(zhì)[3]。大量臨床和動(dòng)物研究顯示MFGM可以對(duì)免疫、大腦發(fā)育、腸道功能、代謝和認(rèn)知產(chǎn)生多種積極的健康影響[4-5]。在嬰兒配方奶粉（IF）中添加MFGM從而使產(chǎn)品更接近母乳的組成和功能似乎是一種趨勢(shì)。

MFGM在嬰幼兒營養(yǎng)和預(yù)防一些疾病方面具有潛在的重要作用。相比母乳喂養(yǎng)，配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒MFGM攝入量要低得多，配方奶粉喂養(yǎng)較低的MFGM攝入量是由于IF用植物油代替了部分牛奶脂肪，且生產(chǎn)工藝均質(zhì)使剩下的部分牛乳脂肪球膜被破壞。因此將MFGM添加到IF中可以為嬰幼兒在神經(jīng)和認(rèn)知發(fā)育提供重要的營養(yǎng)物質(zhì)。MFGM可以預(yù)防一些疾病，包括心血管疾病、骨代謝受損、皮膚、大腸桿菌感染，以及年齡相關(guān)疾病如認(rèn)知能力下降和肌肉喪失。近年來隨著生產(chǎn)技術(shù)的突破，國外以牛乳為原料制備的富含MFGM的產(chǎn)品已作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑添加入IF中[6]。

回顧最近關(guān)于MFGM研究的文獻(xiàn)，重點(diǎn)關(guān)注MFGM的來源、主要成分及其對(duì)嬰幼兒健康具有的不同方面的功效，尤其是IF中添加MFGM對(duì)嬰幼兒健康影響的臨床研究。

1 乳脂肪球膜的成分和來源

乳脂主要由甘油三酯組成，在乳腺上皮細(xì)胞分泌，并以大小不一的小滴形式存在。在奶牛的乳中，99%以上的脂質(zhì)存在于這些小滴中，這些小滴被稱為乳脂滴（MFG）。這些小乳脂滴在向根尖細(xì)胞膜移動(dòng)的過程中不斷增大，并被擠入肺泡腔內(nèi)。在擠壓過程中，小乳球滴被細(xì)胞膜包裹，形成MFGM。MFGM具有高度的結(jié)構(gòu)，并含有獨(dú)特的乳脂肪球膜蛋白和極性脂質(zhì)[7]。動(dòng)物乳中的蛋白質(zhì)主要分為乳清蛋白、酪蛋白、乳脂球膜蛋白三大類。乳脂肪球膜蛋白占乳蛋白總含量的1%～4%，其中主要包含凝乳集素、嗜乳脂蛋白、還原酶、脂肪酸結(jié)合蛋白等。乳脂肪球膜蛋白已被報(bào)道在各種細(xì)胞中發(fā)揮重要作用[8]。極性脂質(zhì)包括磷脂（括磷脂酰膽堿、神經(jīng)鞘磷脂、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇）和鞘磷脂類（神經(jīng)節(jié)苷脂）。磷脂是腦細(xì)胞生物膜的主要成分，神經(jīng)節(jié)苷脂是一類含有唾液酸的鞘糖脂。

生產(chǎn)技術(shù)的突破使MFGM商業(yè)化產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)，破壞乳脂球天然乳劑的穩(wěn)定性是生產(chǎn)富含乳脂球膜成分的大多數(shù)商業(yè)生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)[9]。如圖1所示，富含MFGM成分的產(chǎn)品主要可以通過兩種方法獲得：一是稀奶油通過牛奶脫脂獲得的營養(yǎng)成分，它構(gòu)成了無水乳脂肪和黃油的原料；酪乳是稀奶油生產(chǎn)黃油的副產(chǎn)物，含有大部分MFGM成分；二是奶酪制作產(chǎn)生的奶酪乳清，是奶酪制造過程中的副產(chǎn)品，也被認(rèn)為是MFGM成分的潛在來源，因?yàn)樗猩倭恐?，主要由牛奶的少量脂質(zhì)和MFGM組成。離心分離去掉脂質(zhì)到乳清濃縮蛋白液后，通過微濾去掉乳清蛋白液中的小分子物質(zhì)蛋白如α乳白、β乳球、糖巨肽等，被截留的膜濃縮物主要為MFGM、蛋白、磷脂等，通過噴霧干燥或者膜分離最后得到富含MFGM的乳清蛋白粉[10]。

圖1 乳脂肪球膜加工工藝

2 乳脂肪球膜的功能性

MFGM的功能性研究兩個(gè)主要方面：一方面是它含有的組成成分包括乳鐵蛋白脂肪球膜蛋白、免疫球蛋白IgG、神經(jīng)節(jié)苷脂、乳磷脂、唾液酸等功能性的食品成分；另一方面是它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，使其具有特殊的功能。

2.1 MFGM蛋白的功能特性

根據(jù)來源的不同，25%～70%的MFGM由蛋白質(zhì)組成，MFGM的蛋白組成與分離分析工藝密切相關(guān)，因?yàn)椴⒉皇撬械牡鞍踪|(zhì)都與MFGM有關(guān)[11]。MFGM蛋白有些是整合蛋白，有些是外周蛋白，還有一些被認(rèn)為只是松散地附著在一起。經(jīng)十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）分離，MFGM分離出7～8條主要條帶。它們主要是黏蛋白、黃嘌呤脫氫酶、糖蛋白、嗜乳脂蛋白等[12]。研究發(fā)現(xiàn)黏蛋白的體外和體內(nèi)具有抗黏附作用，能對(duì)輪狀病毒感染起到保護(hù)作用[13]。Harrison[14]報(bào)道黃嘌呤脫氫對(duì)有害菌有一定的抑菌效果。大量研究報(bào)道MFGM改善人體免疫力，這可能和MFGM蛋白中的嗜乳脂蛋白和糖蛋白的存在有關(guān)[15]。同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)嗜乳脂蛋白對(duì)改善自閉癥行為有一定的影響[17]。糖蛋白如凝乳集素，對(duì)腸道病毒感染具有保護(hù)作用[18]。

MFGM蛋白還有一些復(fù)雜的蛋白帶無法鑒定，這些蛋白主要有酶、免疫球蛋白、來自上皮分泌細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的蛋白等。這些復(fù)雜的MFGM蛋白也發(fā)揮很重要的生理功能。研究證明MFGM復(fù)雜蛋白具有預(yù)防腹瀉、改善貧血和降低膽固醇吸收等作用[19]。因此MFGM蛋白作為MFGM組成的主要成分，是MFGM多功能的發(fā)揮重要因素之一。

2.2 MFGM脂質(zhì)的功能特性

目前為止，在人乳和牛乳中仍存在許多MFGM脂質(zhì)成分，其結(jié)構(gòu)、功能、作用以及對(duì)人體健康的生物學(xué)意義仍有待進(jìn)一步研究。這些成分包括甘油磷脂（如磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸和鞘磷脂）、糖脂（腦磷脂和神經(jīng)節(jié)磷脂）、膽固醇和其他次要成分[20]。牛乳和人乳中MFGM磷脂和鞘脂類占總?cè)闃O性脂類的60%～70%。在MFGM中存在的主要脂質(zhì)中，磷脂是對(duì)于神經(jīng)發(fā)育和大腦功能發(fā)展具有重要的脂質(zhì)[21]。磷脂酰膽堿能夠與體內(nèi)乙酰生成神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿，從而促進(jìn)大腦發(fā)育。乙酰膽堿含量的增加能夠加快大腦神經(jīng)細(xì)胞之間信息的傳遞速度、增強(qiáng)記憶功能、提高大腦活力。鞘磷脂是細(xì)胞膜的關(guān)鍵組成部分，在神經(jīng)系統(tǒng)中高度富集。鞘磷脂與早期髓鞘的形成軌跡有關(guān)，可能與早產(chǎn)兒的神經(jīng)發(fā)育呈正相關(guān)，是細(xì)胞活動(dòng)的調(diào)節(jié)因子，對(duì)大腦和認(rèn)知的發(fā)展非常重要。磷脂酰絲氨酸能夠維持和修復(fù)神經(jīng)細(xì)胞，增強(qiáng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)生長因子的活性，促進(jìn)乙酰膽堿的生成，刺激多巴胺的釋放，還能為調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫反應(yīng)提供足夠的信號(hào)。磷脂酰乙醇胺能夠形成磷脂的非雙分子層，其是哺乳動(dòng)物發(fā)育所必需的一種多功能磷脂，占哺乳動(dòng)物細(xì)胞磷脂總量的15%～25%，在神經(jīng)突觸的形成過程中起到重要作用，磷脂酰肌醇起到信息傳遞的功能，因此MFGM脂質(zhì)對(duì)大腦發(fā)育的獨(dú)特作用使得科研學(xué)者對(duì)嬰兒配方奶中補(bǔ)充MFGM特別感興趣。

2.3 MFGM結(jié)構(gòu)的功能特性

MFGM的特殊物理結(jié)構(gòu)對(duì)MFGM功能特性也起著重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)MFGM結(jié)構(gòu)會(huì)影響餐后脂肪的代謝，MFGM的結(jié)構(gòu)可以調(diào)控嬰幼兒體內(nèi)脂質(zhì)的吸收和脂肪代謝[22]。Oosting等[23]通過小鼠干預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)喂養(yǎng)含有類似MFGM的配方乳組的小鼠，其體重、脂肪組織以及胰島素含量均更低，受到高脂飲食的影響較小。而喂養(yǎng)外層乳蛋白包裹著脂滴結(jié)構(gòu)的嬰兒配方乳為對(duì)照組的小鼠受到的高脂飲食影響大。

3 MFGM與嬰幼兒健康

嬰幼兒時(shí)期的消化系統(tǒng)尚未完全發(fā)育成熟，母乳是最適合嬰幼兒的天然食品，0～6個(gè)月嬰兒的營養(yǎng)來源主要是母乳。嬰兒配方乳粉是以牛乳為主要原料，通過添加其他食品原料和營養(yǎng)強(qiáng)化劑來調(diào)節(jié)成分模擬母乳，是母乳的最佳替代品。近年來生產(chǎn)商在嬰幼兒配方中添加了omega-3脂肪酸、乳鐵蛋白和益生菌等成分。這些營養(yǎng)成分都經(jīng)過大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)對(duì)嬰兒的健康發(fā)育具有一定的益處。而就MFGM而言，近10年也有大量研究MFGM對(duì)嬰幼兒腸道健康、免疫、神經(jīng)和認(rèn)知發(fā)育方面研究的報(bào)道[5,15-16,24-28]。

大量的臨床數(shù)據(jù)研究已表明（表1），適當(dāng)攝入MFGM強(qiáng)化奶可以有效提高嬰幼兒黏膜免疫系統(tǒng)，進(jìn)而有效地提高人體對(duì)于致病菌的耐受性，降低腸道感染風(fēng)險(xiǎn)，減少嬰幼兒炎癥的患病率[29]。MFGM抗致病菌的作用可能來自直接殺菌活動(dòng)或干擾病原體粘附腸道上皮細(xì)胞，從而防止這些病原體進(jìn)入人體，導(dǎo)致諸如感染引起的腹瀉和炎癥等不良反應(yīng)。國外學(xué)者針對(duì)6～11個(gè)月的嬰兒研究顯示，嬰兒通過每天強(qiáng)化MFGM嬰兒配方奶粉24個(gè)月可以顯著減少腹瀉[18]。另外，針對(duì)健康足月兒的研究顯示，強(qiáng)化乳脂肪球膜的嬰兒配方奶粉可以降低嬰幼兒急性耳炎發(fā)生率，與母乳喂養(yǎng)相比，能夠減少退燒藥的使用，表明強(qiáng)化MFGM的嬰兒配方奶粉可以降低感染風(fēng)險(xiǎn)[19]。進(jìn)一步地，針對(duì)嬰幼兒（包含早產(chǎn)兒、足月兒）的研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)母乳喂養(yǎng)和配方奶喂養(yǎng)的嬰兒在某些認(rèn)知結(jié)果上存在差異。而喂養(yǎng)MFGM強(qiáng)化配方奶的嬰幼兒能夠增加手眼協(xié)調(diào)性，操作智商和常規(guī)智商的分?jǐn)?shù)，與母乳喂養(yǎng)相比分?jǐn)?shù)接近，高于對(duì)照組（普通嬰兒配方奶）嬰兒的分?jǐn)?shù)[24-25]。以上這些數(shù)據(jù)都充分說明嬰幼兒攝入MFGM強(qiáng)化配方奶有利于其神經(jīng)及認(rèn)知發(fā)育和免疫健康。將MFGM添加到IF中，能提供持久的認(rèn)知益處，并縮小配方奶和母乳喂養(yǎng)嬰兒之間的差距。

表1 MFGM強(qiáng)化配方粉臨床試驗(yàn)

此外MFGM添加到嬰兒配方奶粉中是安全的。Claude等[30]對(duì)199名嬰兒補(bǔ)充MFGM的安全性進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)照配方組和MFGM-1、MFGM-2組（濃度不同）在體重、身高、頭圍的增長沒有顯著差異。血漿膽固醇和磷脂含量也沒有顯著差異，耐受性良好。

4 結(jié)語與展望

MFGM是基于過去幾十年在母乳成分和嬰兒營養(yǎng)需求方面取得的巨大成就而逐步發(fā)展起來的。鑒于適當(dāng)?shù)膵雰籂I養(yǎng)對(duì)整個(gè)兒童時(shí)期及以后的健康和發(fā)展的重要作用，對(duì)乳脂肪球膜的主要成分、來源、功能及其對(duì)嬰幼兒健康影響的臨床研究進(jìn)行綜述。雖然研究者們對(duì)MFGM的研究已做了一部分工作，但是其在MFGM的安全性和神經(jīng)認(rèn)知的功能性方面還需更深入的研究，仍需要進(jìn)一步的隨機(jī)試驗(yàn)，以明確MFGM的神經(jīng)認(rèn)知功能和安全性，以便更好地了解補(bǔ)充MFGM在嬰兒喂養(yǎng)中的作用。盡管MFGM的成分現(xiàn)在還不可以在IF中使用，但隨著在臨床研究方面的證據(jù)越來越多，相信在不久的未來MFGM會(huì)在嬰幼兒食品中扮演非常重要的角色。