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    2021年3月,北京大学张玉梅教授团队的一项婴儿配方粉临床试验发表于顶级营养学期刊《Nutrients》(IF 4.5),这是中国首个关于婴儿配方粉的临床研究,该研究关注高Sn-2棕榈酸酯含量的配方粉对婴儿神经发育和肠道双歧杆菌的影响,既往对Sn-2棕榈酸酯的认识多侧重于其不易形成脂肪酸-钙皂、易吸收的特性,但对其潜在益生元效应及与早期神经发育的关系,目前鲜有相关研究,这项研究填补了该领域内的空白,在世界舞台发出中国的学术声音,说明中国婴儿配方粉领域的科研水平已与国际齐肩。该研究由伊利母婴营养研究院共同协助完成。

 

研究背景

 

    甘油三酯是母乳和婴儿配方奶粉中能量供给的主要来源之一,由甘油骨架+三种脂肪酸构成。在母乳中,饱和脂肪酸棕榈酸约占总脂肪酸的20%,而70%的棕榈酸位于甘油三酯的Sn-2位,即中心碳位置。但既往在婴儿配方粉中常添加脂肪分子的棕榈酸主要在Sn-1和Sn-3位置,在甘油三酯消化过程中,胰脂肪酶会优先水解Sn-1和Sn-3位置的脂肪酸,产生两个游离脂肪酸和相应的Sn-2单甘酯。所有Sn-2单甘酯都能被很好地吸收,但被消化下来的链长>12个碳的饱和游离脂肪酸,如棕榈酸,则容易在肠腔中与钙结合形成脂肪酸-钙皂,这些脂肪酸-钙皂在肠道中不可溶,因此最终会在结肠中与粪便一起排出,造成排便困难和便秘。反之,如果棕榈酸位于甘油三酯的Sn-2位,则会被很好地吸收。

 

    如果婴幼儿配方粉富含Sn-2棕榈酸酯,则可达到与母乳喂养较为接近的效果,食用Sn-2棕榈酸酯含量较高的配方粉可以使婴儿的粪便更软,易于排出,婴儿胃肠道更舒适。

 

    同时,一些研究表明,Sn-2棕榈酸酯也可能具有潜在的益生元作用,婴儿配方粉中添加较高含量的Sn-2棕榈酸酯,可能有利于婴儿的肠道乳酸菌和双歧杆菌的早期定植和远期发育,而早期肠道菌群改变,不仅影响肠道的发育和功能,也可通过微生物群-肠道-脑轴影响中枢神经系统发育,研究显示,益生菌或可通过改变肠道菌群的组成来缓解某些神经精神疾病的症状。然而,Sn-2棕榈酸酯的潜在益生元效应是否与早期神经发育有关,尚不清楚。

 

    因此,我们假设Sn-2棕榈酸酯含量较高的配方粉可促进婴儿肠道双歧杆菌的定植,由此设计相关试验,以比较Sn-2棕榈酸含量不同的配方粉对神经发且可促进婴儿早期的神经发育育的影响,并探讨这种效应与肠道双歧杆菌改变的关系。

 

研究方法

 

    共纳入199名足月新生儿,其中包括66名母乳喂养的婴儿和133名配方粉喂养的婴儿,配方粉喂养婴儿被整群随机分配为接受高sn-2棕榈酸酯含量配方粉喂养(Sn-2棕榈酸含量为46.3%)或低Sn-2棕榈酸酯含量配方粉喂养(Sn-2-棕榈酸含量为10.3%,n=67),除sn-2棕榈酸酯含量外,其余成分无显著性差异。分别于喂养的采用年龄和发育进程问卷(ASQ-3)对婴儿的神经发育结果进行测量,并收集粪便样本用于双歧杆菌分析(图1)。

 

图1.研究设计

 

研究结果

 

生长发育情况

 

    各组间婴儿体重、身长的生长发育指标较为接近,未显示出显著性差异(图2)。

 

图2.各组间体重、身长的生长发育指标

 

ASQ-3评分

 

    本研究通过ASQ-3测评量表评估婴儿的神经发育情况,该量表经过验证,用于筛查1个月至66个月大的婴幼儿在5个方面的发育迟缓风险,分别是:粗大动作、精细动作、解决问题、沟通以及个人社会技能。每个方面通过6个问题进行评估,得分相加(得分范围为0–60)。

 

    研究结果显示,第24周,母乳喂养组和高Sn-2棕榈酸酯组粗大动作、精细动作、解决问题、沟通能力以及个人社会能力均有优于低Sn-2棕榈酸酯组,但未观察到统计学差异(图3)。

 

    除营养因素外,多种因素可能对婴儿的神经发育情况产生影响,本研究中不同组别婴儿分娩方式、出生体重、出生身长、宫内年龄、母亲BMI、母亲吸烟饮酒状况、及观察期间均一致,但母乳喂养组母亲教育水平高于两种配方粉喂养组,经校正母亲教育水平后,比较发育状况高于正常基准线的婴儿比例,结果显示精细动作技能高Sn-2棕榈酸酯配方组显著优于Sn-2棕榈酸酯配方组(p=0.036),但与母乳喂养组相比无显著差异(p=0.513)(图4)。

 

图3.喂养24周,各组ASQ-3评分情况

 

图4.经校正母亲教育水平后,ASQ-3评分高于界值的比例

 

粪便双歧杆菌相对丰度

 

    在第16周和第24周,高Sn-2棕榈酸酯含量组的粪便双歧杆菌相对丰度显著高于对照组,而与母乳喂养组无差异。ASQ-3评分与粪便双歧杆菌相对丰度的相关性分析显示,双歧杆菌相对丰度可促进粗大动作发育(比值比(OR)=0.622,95%置信区间(CI):(0.287–1.348)(图5)。

 

图5.不同含量Sn-2棕榈酸酯对婴儿粪便双歧杆菌相对丰度的影响

 

研究结论

 

    提高婴儿配方粉中Sn-2棕榈酸酯的水平至接近母乳水平更有利于脂肪酸和钙的吸收,不易形成脂肪酸-钙皂,从而减少婴儿便秘的发生。但提高配方奶粉中Sn-2棕榈酸酯水平对婴儿肠道菌群和神经发育情况的影响尚未有较多的研究,而本研究显示,高Sn-2棕榈酸酯对婴儿与肠道双歧杆菌水平的增加有关,且对神经发育有益,有助于婴儿精细动作的发展,进一步强调了改进婴儿配方粉脂肪结构的重要性。

 

参考文献:

Wu W, Zhao A, Liu B, et al. Neurodevelopmental Outcomes and Gut Bifidobacteria in Term Infants Fed an Infant Formula Containing High sn-2 Palmitate: A Cluster Randomized Clinical Trial[J]. Nutrients, 2021, 13(2): 693.

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