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摘要:人体内的核苷酸主要由机体细胞合成,食物并不是主要来源,因此核苷酸对婴幼儿健康的功效及机制往往不被重视。既往研究发现核苷酸对婴幼儿免疫功能、肠道功能、睡眠、脂类代谢、体格生长等方面起到重要作用。本文将围绕母乳核苷酸组成以及强化核苷酸的喂养效果进行综述,为核苷酸在婴幼儿食品领域的应用提供相关循证依据。

 

    母乳具有丰富而均衡的营养,是婴儿最天然的理想食品。母乳喂养对儿童健康和发展的深远影响,任何其他健康行为都无法比拟[1]。世界卫生组织(World Health Organization, WHO)建议6月龄以内儿童应纯母乳喂养,在6月龄时逐步增加足够营养和安全的辅食,持续母乳喂养至2岁或2岁以上。由于各种原因无法接受母乳喂养的儿童,可选择配方粉进行人工喂养。母乳作为各种配方粉参照的“金标准”,其成分始终是研究热点。除了蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、矿物 质等,母乳中天然存在的核苷酸(nucleotide)成分,同样值得关注。

 

    核苷酸是核酸(nucleic acid)的基本组成单位,由碱基、五碳糖和磷酸构成。其中碱基是含氮的杂环化合物,包括嘌呤和嘧啶。五碳糖有核糖和脱氧核糖之分。碱基与五碳糖通过缩合反应形成核苷,核苷再与磷酸反应,脱水后形成磷脂键,生成核苷酸。除了构成核酸之外,在人体内,核苷酸还以其他衍生物的形式存在,参与各种物质代谢及功能调节活动,例如核苷酸是细胞内化学能的载体,如三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP))、三磷酸鸟苷(guanosine triphosphate, GTP),还能形成细胞信号转导过程中的第二信使(环腺苷酸、环鸟苷酸),以及形成各类辅酶等。

    人体内的核苷酸主要由机体细胞合成,食物并不是主要来源,因此核苷酸的功效及机制研究不被重视。然而核苷酸对机体中生长代谢速度较快的免疫系统细胞、骨髓细胞、肠黏膜细胞等,以及机体在应激、创伤状态下非常重要[2-4]。研究还发现,对早产儿、小于胎龄儿、坏死性小肠结肠炎等患儿额外补充核苷酸,对于追赶生长以及疾病恢复有显著帮助[5-6]。本文将围绕母乳核苷酸组成以及强化核苷酸的喂养效果进行综述。

 

1 母乳中的核苷酸成分

 

    人乳中非蛋白氮约占总氮的 25%,核苷酸总量占非蛋白氮的2% ~ 5%[7]。CARVE[4]报道母乳中核苷酸浓度范围是30~>70mg/L。但是不同研究报道的母乳中核苷酸的含量、种类和比例 不尽相同,且随着哺乳时间推移,母乳各种核苷酸的含量和比例会发生变化,同时,还可能受采样时间、地理位置、季节、饮食以及检测方法等的影响。 例如JANAS等[8]测量了5名产妇产后2、4、8和12周乳汁中的核苷酸谱,发现每种核苷酸的含量都在不断变化,其中胞嘧啶核苷酸(cytidine 5′ monophosphate, CMP)和腺嘌呤核苷酸(adenosine 5′ monophosphate, AMP)含量随时间推移逐渐下降,而次黄嘌呤核苷酸(inosine 5′ monophosphate, IMP)含量逐渐上升,午后乳汁核苷酸含量高。 SUGAWARA等[9]发现母乳中核苷的组成上可能存在地理差异,还可能受到季节影响: 冬季核苷酸和核苷的总含量高于夏季。步军等[10]测量了上海部分地区妇女母乳中核苷酸的特征,发现胞嘧啶核苷酸浓度最高,另外初乳和成熟乳中的尿嘧啶核苷和鸟嘌呤核苷浓度不同,初乳中的总潜在可利用核苷(total potential available nucleoside, TPAN)含量高于成熟乳。LIAO等[11]测量了台湾省妇女乳汁中的核苷酸,发现不同个体之间核苷酸和核苷浓度范围差异较大,且饮食会影响测量结果:受试者有1/3是素食者,往往食用豆类制品,而豆类富含核苷酸及核苷类成分。方芳等[12]分析中国母乳核苷酸中含量最高成分包括CMP、UMP、GMP和AMP,且初乳和成熟乳中CMP浓度均为最高,但未检出IMP,与其他研究结果类似[9,13-15]。仅有少数研究报道IMP含量极低[8,11,16]

 

2 核苷酸的功能

 

2.1 对免疫功能的影响

 

    足月新生儿的免疫器官和细胞已发育到一定成熟度,但由于未接触抗原、未建立免疫记忆,总体免疫功能相对低下。研究显示对于无法母乳喂养的婴儿,补充外源性和苷酸可能对婴儿的免疫功能有良好的反应。首先,补充核苷酸有助于增加免疫球蛋白的浓度,给早产儿配方粉中添加核苷酸补充剂20mg/L,3个月后,添加组婴儿的血浆IgA、IgG水平高于未添加组,提示添加核苷酸可能能够促进早产儿体内抗体产生,增加其免疫能力[17]。第二,补充核苷酸有助于提高抗体应答能力,从出生8d之内开始食用添加核苷酸配方粉(每1L配方粉中加入72mg核苷酸)婴儿的脊髓灰质炎病毒1型中和抗体应答在6月龄(第二剂次后2个月)及12月龄(第三剂次后6个月)均高于未添加核苷酸组婴儿[18];另一项关于婴儿配方粉中添加核苷酸的Meta分析显示,婴儿对流感嗜血杆菌疫苗、白喉类毒素、口服脊髓灰质炎疫苗的抗体反应更好[19]。最后,使用添加核苷酸配方粉的婴儿,免疫方面与母乳喂养的婴儿更为相似,有研究在配方粉中添加核苷酸72mg/L,随访至婴儿12月龄,发现婴儿免疫细胞谱(T细胞与NK细胞亚群)与母乳喂养儿更接近[20]

 

2.2 对肠道的影响

 

    动物实验证实,饲料中的核苷酸(每100 kg奶粉中添加740. 9 g核苷酸,干预21d)能够促进猪小肠绒毛变长、促进肠细胞成熟、提高肠道内酶的活性[21]。此外,核苷酸可能对肠道菌群产生影响,例如一项随机对照试验以拟杆菌门-卟啉单胞菌-普氏菌属(Bacteroides-Porphyromonas – Prevotella group,BPP)与双歧杆菌(Bifidobacterium)的比值作为婴儿肠道微生物模式的评价指标,结果显示核苷酸(31 mg/L,干预20周)能够促进婴儿肠道内双歧杆菌的生长,使婴儿的肠道微生物组成更类似于母乳喂养婴儿[22]

 

 

2.3 对婴儿睡眠的作用

 

    动物实验表明腺苷可能对大鼠有助眠作用[23]。人群研究发现5′-AMP和5′-GMP在夜间浓度升高,5′-CMP和5′-IMP在白天浓度升高,5′-UMP在夜间浓度也升高,但昼夜浓度差异无统计学意义,推测核苷酸组分变化可能与婴儿睡眠有关[24]

 

2.4 对脂类代谢的影响

 

    研究显示脂肪酸生成多不饱和脂肪酸需要去饱和酶,而核苷酸对去饱和酶的活化起到重要作用。因此食用添加核苷酸配方粉的婴儿体内二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)与花生四烯酸(arachidonic acid,ARA)含量高于食用未添加核苷酸配方粉的婴儿,且与母乳喂养婴儿更为接近[25]。此外,卵磷脂胆固醇酰基转移酶(lecithin-cholesterol acyltransferase,LCAT)是脂蛋白代谢的关键酶,但在早产儿中该酶活性较低。添加核苷酸配方粉(尿苷单磷酸0.66mg / 100 kcal,胞嘧啶核苷酸0.28mg/100 kcal,腺嘌呤核苷酸0.25mg/100 kcal,胞嘧啶单磷酸0.21mg/100kcal,肌苷单磷酸0.09mg /100 kcal)喂养早产儿,干预组体内LCAT活性和载脂蛋白A-IV水平的上升速率均高于对照组[26]

 

2.5 对婴儿体格生长的影响

 

    CARVER[4]报道,配方粉中添加核苷酸能帮助早产儿更好地实现追赶生长。Wang等[27]针对膳食补充核苷酸对婴儿生长影响的随机对照试验进行Meta分析,选择无先天性疾病或遗传性疾病的婴儿,于出生后1个月内食用配方奶,结果显示补充核苷酸组婴儿的体重增加率、头围、头围增加率显著高于未补充组,但体重(包括Z评分)和身长(包括 Z 评分)差异无统计学意义。婴儿阶段体重快速增加的益处仍存在争议,但头围增加在一定程度上反映婴儿脑体积增加,能反映婴儿认知的长远发展潜能[28]

 

3 核苷酸在婴幼儿食品中的应用

 

    无法实施纯母乳喂养的婴幼儿不得不选择以牛乳为基料的婴儿配方粉喂养,但研究发现牛乳中核苷酸含量显著低于人乳[15-16],因此在配方粉中适量添加核苷酸,可使婴儿配方粉的核苷酸含量更接近于母乳。欧盟2006/141/EEC中规定了5 ‘ -单磷酸胞苷、5′-单磷酸尿苷、5′ -单磷酸腺苷、5′ -单磷酸鸟苷、5’ -单磷酸肌苷的添加上限,并规定核苷酸的总浓度不得超过1.2mg /100 kJ[29]。 我国GB 14880—2012《食品营养强化剂使用标准》规定了核苷酸来源包括以下化合物:5′-单磷酸胞苷、5′ -单磷酸尿苷、5′ -单磷酸腺苷、5′ -肌苷酸二钠、5′ -鸟苷酸二钠、5′ -尿苷酸二钠、5′ -胞苷酸二钠,可被添加进婴幼儿配方食品,范围是0. 12 ~ 0. 58 g/kg(以核苷酸总量计)。

 

4 结语

 

    综上所述,对于无法母乳喂养或处在疾病、创伤等状态的婴幼儿,补充外源性核苷酸对婴幼儿的生长、发育和健康有重要作用。根据母乳中的核苷酸成分对配方粉进行强化有助于改善婴幼儿配方粉的喂养效果,是婴幼儿配方粉创新的重要方向。值得注意的是,目前围绕核苷酸与婴幼儿健康的研究、核苷酸的代谢途径和作用机制的研究数量均非常有限,有待补充。

 

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原文链接:https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFDLAST2019&filename=WSYJ201906030&v=MTA0ODhaZWR1RnkzblVyM0pNajdTWkxHNEg5ak1xWTlHWklSOGVYMUx1eFlTN0RoMVQzcVRyV00xRnJDVVI3cWY=

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