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2021年5月，伊利母婴营养研究院联合中国科学院大连物理化学研究所（简称：中科院大连化物所）共同进行的研究突破了母乳糖蛋白研究的技术难题，更深层次揭秘了母乳糖蛋白从未被发现的奥秘，相关文章发表于权威SCI期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry上（影响因子4.192）。
中科院大连化物理所是中国顶尖的科研机构，在乳品检测分析、蛋白质组学研究等方面，处于全球领先地位。
伊利始终致力于母乳创新研究，引领母乳前沿科技，以科学理论为坚实基础，打造创新的婴幼儿营养产品。双方合作分别发挥科研优势和产业优势，这不仅体现了我国的母乳研究正在向世界一流迈进，也将实现科研成果的转化和应用，造福中国宝宝。
一、突破性发现
1、本研究通过富集母乳中完整糖肽片段解析了母乳中完整糖肽片段上N-聚糖的糖基化位点。
2、突破性的在母乳中鉴定出两种新的糖型。
3、首次阐明了位点特异性聚糖随泌乳期的变化，以便进一步明确不同阶段婴儿的生长需求。
4、研究成果将为婴幼儿配方粉更加全面而深入的模拟母乳提供关键信息，为婴配粉在肽水平上模拟母乳奠定了理论基础。
二、母乳乳清蛋白N-糖基化研究中的未解之谜
蛋白质是母乳重要组成成分之一，其中60%-80%为乳清蛋白。受多种因素调控，乳清蛋白含量随泌乳期逐渐降低，以满足不同阶段婴儿的营养需求。多数乳清蛋白都具有糖基化特点，即：蛋白质通常与聚糖相连接，并影响蛋白质的结构和功能，经糖基化的蛋白质称作糖蛋白。乳清蛋白的N-糖基化修饰在婴儿生长发育中起到了重要作用，例如，可影响免疫球蛋白的功能。而N-糖蛋白中聚糖特异性结合位点的变化也能够反映婴儿在不同阶段的营养需求。
然而，既往分析因技术受限，通常无法了解聚糖所附着的蛋白质位点的特异性及其在泌乳期的变化规律，也就无法深层次了解这些糖蛋白的功能，及它们所反映的婴儿营养需求。位点特异性的N-糖蛋白及其随泌乳期变化的规律既往母乳研究中未有相关报道。
三、富集完整糖肽是分析位点特异性N-糖蛋白的核心技术优势
本研究解决了既往的研究通常无法获知聚糖在糖蛋白的结合位点的难题采用固相萃取-亲水作用色谱（HILIC-SPE）富集糖肽，使聚糖与蛋白质的结合位点及其特征不受到破坏，随后进行高效液相-多级质谱（LC-MS/MS）分析聚糖结构及其特异性结合的位点，详细的研究方法见下图。
图1.分析母乳中位点特异性N-糖蛋白的研究方法
四、突破性的研究结果
1、从人乳乳清蛋白的33个糖蛋白中，鉴定出482个完成糖肽，是先前鉴定出的两倍之多
初乳和成熟乳中分别检测到23和29种糖蛋白，327和330个完整糖肽，148和149个N-糖链。
图2.初乳和成熟乳中完整糖肽、糖蛋白、N-聚糖检测结果
2、首次在母乳中发现核心岩藻糖糖型
本研究中鉴定出位点特异性聚糖数量是前期研究的两倍之多，且首次发现母乳中存在核心岩藻糖型。图中展示了母乳中鉴定出的14种含量最高的N-聚糖。同时，结合位点特异性糖型分析，发现初乳和成熟乳中位点特异性糖型存在不同的变化规律。（*核心岩藻糖：一个岩藻糖链接到距离天冬酰胺最近的乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）残基上）
图3.母乳中鉴定出的14种含量最高的N-聚糖
3、首次在母乳中鉴定出含有平分型乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）的N-聚糖
含有平分型GlcNAc的N-聚糖随泌乳期发生显著变化。推测其在婴儿生长过程中具有重要的生理活性。本研究共鉴定出25个含有平分型GlcNAc的N-聚糖。
图4.母乳中含有的平分型乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）的N-聚糖
4、初乳和成熟乳中不同N-聚糖的占比不同
初乳N-聚糖中，10%为高甘露糖型、12%为未修饰型、16%为唾液酸型、27%为岩藻糖型、其余为岩藻糖和唾液酸型。而成熟乳中，8%为高甘露糖型、12%为未修饰型、17%为唾液酸型、29%为岩藻糖型、其余为岩藻糖和唾液酸型。具有核心岩藻糖的N-聚糖在初乳和成熟乳中的占比分别为95%和85%。
图5.初乳和成熟乳中不同N-聚糖的占比
5、位点特异性聚糖是随泌乳期动态变化的
对比初乳和成熟乳N-聚糖，结果表明位点特异性聚糖是随泌乳期动态变化的。其中6个糖基化位点上的9个位点特异性聚糖随泌乳期显著升高，8个糖基化位点上的11个位点特异性聚糖则显著降低。
图6.位点特异性聚糖随泌乳期动态变化图
研究结论及重大意义
本研究中揭示的位点特异性聚糖的动态变化，为揭示蛋白质N-糖基化在婴儿发育过程中的作用提供依据：
1、核心岩藻糖型或在婴儿生长发育中起重要作用
核心岩藻糖型在母乳中的N-聚糖中占较大的比例，或在婴儿生长发育中起着重要作用，例如有助于肠道菌群的发育。
2、初乳和成熟乳中的特异性糖型存在差异
初乳和成熟乳中位点特异性糖型的修饰呈现差异，这可能与多种生物学过程密切相关，可进一步阐明糖基化在婴儿发育过程中的生物学功能。
3、平分型N-乙酰氨基葡萄糖应受到重视
母乳蛋白质中存在平分型N-乙酰氨基葡萄糖，它可能在婴儿生长发育中具有潜在的生物学功能。
伊利始终致力于以科学和创新为驱动。此次与中科院大连化物所的合作，也体现了伊利持续汇集多方学术力量，不仅推动中国的母乳研究，也为将来中国创新的婴幼儿营养产品的领跑世界提供了科学证据。
参考文献：
Wang Z, Zhang N, Wang W, et al. Glycoproteomics Analysis Reveals Differential Expression of Site-Specific Glycosylation in Human Milk Whey during Lactation[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2021；69(23):6690-6700.
