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唾液酸简介
唾液酸(Sialic Acids,SA)是一族神经氨酸的氮或氧基取代的衍生物,并且所有的衍生物都是带负电的9碳糖神经氨酸,属于糖类[1]。最早从唾液腺粘蛋白中提取分离得到,因而命名为唾液酸。唾液酸在自然界分布很广,其中最主要的两种唾液酸为N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)和N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc),化学结构见图1[2]。 前者是人体中存在的主要形式,后者则多存在于动物体内。近年来唾液酸已被证明主要存在于母乳、蛋壳、蛋黄等[3]。
图1. Neu5Ac(左)和Neu5Gc(右)化学结构[2]
人乳和婴儿配方粉中的唾液酸
1、人乳中唾液酸含量随胎龄、泌乳时间而变化
在乳中唾液酸主要有两种存在形式,分别为与低聚糖、蛋白和脂类结合的形式,另外还有少量以游离形式存在。在人乳中,不论足月或早产,唾液酸含量在初乳中最为丰富,之后随泌乳时间的延长呈逐渐下降的趋势(表1)[4]。在初乳中,早产母乳中的唾液酸低聚糖、游离唾液酸和总唾液酸含量均显著高于足月母乳。在成熟乳(1个月)中,早产母乳中的唾液酸低聚糖、唾液酸蛋白、游离唾液酸和总唾液酸含量均显著高于足月母乳。
表1. 人乳中唾液酸含量[4]
2、人乳和婴儿配方粉中唾液酸的比较
与人乳相比,基于牛乳的婴儿配方粉中唾液酸含量很少。人的初乳中唾液酸低聚糖可以达到1g/L,基于牛乳的婴儿配方奶粉中唾液酸低聚糖的含量只有15-35mg/L[1]。人乳与婴儿配方奶中唾液酸的种类也有差别,人乳中只含有Neu5Ac,基于牛乳的婴儿配方奶中有将近5%的唾液酸是Neu5Gc[5]。
此外,唾液酸在人乳和牛乳中的主要存在形式不同,在人乳中唾液酸的主要存在形式为与低聚糖结合的形式,即唾液酸低聚糖(表2)[4]。相反地,牛乳中唾液酸的主要存在形式为与蛋白结合的形式,牛成熟乳中只含有少量与低聚糖结合的唾液酸。
表2. 人乳与基于牛乳的婴儿配方粉的唾液酸分布[4]
唾液酸的生物学功能
近年来唾液酸已被证明对体内多种生物学功能具有重要意义。外源性N-乙酰神经氨酸(唾液酸)是一种在神经系统发育和功能结构维护方面所必需的9碳糖,它还可以显著提高脑神经节苷脂、身体及组织中糖蛋白唾液酸化作用,能够促进婴儿大脑发育、认知能力、记忆力、智力和免疫水平的综合提高[3]。
唾液酸的作用机理基本上可以分为以下3类[5][6]:
①唾液酸本身能被识别的受体作用。唾液酸作为多种抗原受体(包括巨噬分子和毒素等)的识别位点,可以阻碍病原体附着在细胞上,使细胞产生免疫抗体。
②通过阻止或减弱细胞或分子对其特异性识别部位的接触所起到的掩蔽作用。
③细胞之间的信息传递作用。唾液酸在脑中含量很高,与神经节苷脂结合,可能与神经细胞的生长和突起延长有关,参与神经的传导和兴奋。
小结
婴幼儿正处于大脑和智力发育的关键时期,唾液酸是促进婴幼儿大脑发育的重要营养素之一。成人自身可由肝脏合成内源性唾液酸,但婴幼儿的肝脏和其他器官尚未发育成熟,自身合成的唾液酸并不能满足其机体的需要。母乳或婴儿配方粉是婴幼儿获得唾液酸的重要来源,但是未强化婴儿配方粉中唾液酸含量低于母乳,形式也存在一定差异。
因此,建议尽可能进行母乳喂养。对于不能母乳喂养的,一方面,需要对婴儿配方粉中的唾液酸含量和形式进行优化,以接近母乳;另一方面,可以通过饮食补充外源性唾液酸。
参考文献:
[1]王蕾。唾液酸产品的制备及其在婴儿配方奶粉中的应用。哈尔滨:东北农业大学, 2013.
[2]Wang B, Brand-Miller J. The role and potential of sialic acid in human nutrition. European Journal of Clinical Nutrition, 2003, 57(11): 1351-69.
[3]戴妍,范蓓,卢嘉,等。唾液酸在Ⅰ段Ⅱ段和Ⅲ段婴儿配方奶粉中的应用研究。农产品加工,2016年第1期: 1-3,6.
[4]Wang B, Brand-Miller J, McVeagh P, et al. Concentration and distribution of sialic acid in human milk and infant formulas. Am J Clin Nutr, 2001, 74: 510-5.
[5]刘景,任婧,刘翠平,等。动物乳及婴幼儿配方奶中唾液酸的研究及应用进展。2013, 34(11): 105-8.
[6]Wang B. Molecular mechanism underlying sialic acid as an essential nutrient for brain development and cognition. Adv Nutr, 2012, 3(3): 465S-72S.