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    母乳中甘油三酯的构成和结构已有较为深入的认识,但对母乳中的磷脂和胆固醇的认知,尚处于初步阶段,有待进一步的深入挖掘。伊利母婴营养研究院致力于母乳前沿的研究,现已获得18765余种成分的近千万母乳数据。近期,伊利母婴营养研究院与南昌大学食品科学院深入分析母乳中磷脂和胆固醇,进一步揭示了母乳中磷脂脂肪酸的构成及饮食因素对母乳磷脂和胆固醇的影响。该研究成果于2019年发表于Proteomics (IF: 3.254),这项新发现再次丰富了中国母乳成分数据。

 

研究背景

 

    母乳中的脂质成分是婴儿能量供应的主要来源。母乳中的脂肪酸,不仅包括总脂肪和甘油三酯,还包括磷脂和胆固醇,它们具有生物活性,磷脂可供神经酸甲酯、胆碱等,促进婴儿大脑发育。胆固醇参与胆汁酸、维生素D、脂蛋白和激素的合成,是婴儿生长所必需的,2,5-羟基胆固醇则在脂类的生物合成和免疫中发挥多种作用。

 

    关于磷脂母乳中的含量及其在脂肪酸中的占比,已有相关的研究发表,但母乳中磷脂Sn-2脂肪酸的构成,研究尚未见报道。

 

    此外,母乳中脂肪酸的含量和构成受哺乳期、昼夜节律变化、遗传因素、母亲生活方式等多因素等影响。既往的研究中,母乳中脂肪酸含量与母亲的饮食中脂肪酸的摄入量呈正相关,但饮食差异对母乳中磷脂和胆固醇的影响,尚有争议。

 

    因中国南北的饮食差异较大,这项研究选取武汉、青岛和呼和浩特三个地区,测定母乳中磷脂和胆固醇的含量和构成,并评估不同的饮食对母乳磷脂脂肪酸成分构成的影响,为研发适合中国婴儿营养需求的配方粉提供依据。

 

研究方法

 

    从中国武汉、青岛和呼和浩特三个地区收集初乳和成熟乳各60份(每个地区各20份),采用气相色谱(GC)和高效液相色谱(HPLC)法对中国母乳样本中磷脂脂肪酸和胆固醇含量和构成进行了测定,并探讨不同的母体饮食与母乳中脂质含量的差异(图1)。

 

图1.研究方法和路线示意图

 

研究结果

 

磷脂中脂肪酸的构成

 

    磷脂由磷酸基团、甘油和两条脂肪酸组成(图2),母乳磷脂中,各种类型脂肪酸的占比见表1. 其中,饱和脂肪酸(SFA)占比最高,为47.8-59.1%,其次为顺式-单不饱和脂肪酸(Cis-MUFA,占比19.3-28.2%)和多不饱和脂肪酸(PUFA,占比17.2-20.2%)。不同的地域和不同的泌乳期SFA、MUFA和PUFA含量差异不大。

 

表1.母乳磷脂中,各类脂肪酸在总脂肪酸中的占比

 

图2.磷脂结构示意图(甘油骨架上连接一个磷酸基团和两个脂肪酸)

 

母乳磷脂中Sn-2位脂肪酸的构成

 

    母乳磷脂Sn-2位脂肪酸的构成见表2. SFA仍然占比最高,为60.0-75.0%,这提示我们,母乳磷脂中,大多数SFA对Sn-2有绝对选择性,而MUFAs和PUFAs大部分在Sn-1位发生酯化反应。

 

表2.母乳磷脂Sn-2位脂肪酸的种类和占比

 

不同泌乳期和地区母乳磷脂脂肪酸种类和含量的异同

 

    通过偏最小二乘法判别分析法(PLS-DA)分析不同城市/不同泌乳期母乳磷脂脂肪酸及Sn-2脂肪酸种类和含量的异同,结果显示,三个城市存在一定程度的重叠,其集群之间没有明显的分离,但也存在完全不重叠的部分,代表三个城市之间的差异(图3,A-1、B-1、C1和D-1)。

 

    通过计算PLS-DA变量权重值(VIP)分析三个城市母乳磷脂脂肪酸及Sn-2脂肪酸的差异。结果显示,9种磷脂脂肪酸存在差异(分别是22:1n-9、C9:0、C11:0、9c10:1、20:3n-6、18:3n-6、C22:0、反式MUFA和TFA;图3,B-2)。初乳和成熟乳中5种磷脂Sn-2脂肪酸的差异(分别是n-6/n-3 LCPUFA、n-6 PUFA、TFA、22:6n-3和反式PUFA;图3,D-2)。

 

图3. 武汉、青岛、呼和浩特、初乳和成熟乳磷脂中脂肪酸组成的PLS-DA分析。A-1、B-1、C1、D1: Sn-2脂肪酸主成分分析,图中的椭圆分别代表基于城市和哺乳期分组的95%置信区间;A-2、B-2、C2和D2:变量权重值(VIP),用于脂肪酸含量的聚类分析,以找到显著有助于分离的差异脂肪酸。

 

母乳中胆固醇的含量及地区差异

 

    母乳中胆固醇的含量在13.8~22.6mg/100g之间,其中初乳中胆固醇的含量为20.1 mg/100g,成熟乳中为15.2mg/100g,初乳显著高于成熟乳(P<0.01)。2,5-羟基胆固醇的含量较少,在0.45~1.01mg/100g之间,且随泌乳时间的延长略有下降。

 

    从不同地区来看,武汉(22.6mg/100g牛奶)和呼和浩特(22.4mg/100g牛奶)初乳中胆固醇含量显著高于青岛(15.2mg/100g)(P<0.01)。而青岛母乳中中25-羟基胆固醇含量明显高于其他两个城市(初乳1.01mg/100g;成熟乳:0.97mg/100g,P<0.01)。(图4)

 

图4.不同地区母乳中胆固醇(A)和2,5-羟基胆固醇(B)的含量,单位:mg/100g(C:初乳;M:成熟乳;WH:武汉;QD:青岛;H:呼和浩特)

 

母亲饮食与母乳中脂肪酸含量的相关性

 

    中国三个城市的哺乳期母亲的饮食和母乳中磷脂脂肪酸进行相关分析(表2),不同的饮食摄入。上述不同城市之间存在差异的9种脂肪酸或与饮食摄入有关。

 

表3.饮食中各类食物的摄入量与母乳中磷脂脂肪酸含量的相关性

 

研究结论

 

    这项研究提示我们,母乳磷脂中,SFA、MUFA和PUFA含量不受哺乳期和地理位置的影响,大多数SFA位于Sn-2位。胆固醇和2,5-羟基胆固醇含量在初乳中高于成熟乳,且存在地域差异影响。此外,磷脂的差异脂肪酸或母体饮食密切相关。中国母乳具有特殊性,磷脂和胆固醇含量不同于西方研究和婴儿配方粉,需更准确地开发适合中国婴儿的配方粉。同时,发现母亲饮食对母乳成分的影响,对指导和调整哺乳期饮食具有重要意义。

 

参考文献:

Temporal Changes of Phospholipids Fatty Acids and Cholesterol in Breast Milk and Relationship with Diet[J]. European Journal of Lipid Science and Technology, 2020, 122(3).

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