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审稿人:张玉梅
人体内的核苷酸主要由机体细胞合成,并不以食物为主要来源,因此,核苷酸对婴幼儿健康的功效及影响机制以往未作为研究重点。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成分,同样值得关注。
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。伊利与北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系张玉梅教授共同在《卫生研究》发布了核苷酸和婴儿健康的研究综述,对母乳核苷酸组成以及强化核苷酸的喂养效果进行探索,为核苷酸在婴幼儿食品领域的应用提供了相关的循证依据[1]。
本文的核心要点
01、核苷酸除了构成核酸外,还参与许多生物学过程,具有重要作用;
02、母乳中的核苷酸对婴儿的肠道功能、免疫、睡眠、脂类代谢、体格生长都有积极作用,值得关注;
03、根据母乳中的核苷酸组成对婴幼儿配方粉进行强化,有助于改善配方粉的喂养效果,是婴配粉创新的重要方向。
1. 核苷酸及其功能
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。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,因此核苷酸参与许多生物学过程,具有重要作用。
人体内的核苷酸主要由机体细胞合成,不以食物为主要来源,因此其功效及作用机制的研究不受重视。实际上,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、创伤状态下的恢复非常重要。研究还发现,对早产儿、小于胎龄儿、坏死性小肠结肠炎患儿等婴幼儿额外补充核苷酸,能显著帮助这些婴幼儿的疾病恢复及追赶生长。
2.母乳中的核苷酸及其影响因素
母乳中核苷酸的浓度范围在30~>70mg/L,不同研究报道中,母乳核苷酸的含量、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,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。
来自中国的研究显示:中国母乳核苷酸中含量最高成分包括胞嘧啶核苷酸(Cytidine 5′ monophosphate,CMP)、尿嘧啶核苷酸(Uridine 5′ monophosphate,UMP)、鸟嘌呤苷酸(Guanosine 5′ monophosphate,GMP)和腺嘌呤核苷酸(Adenosine 5′ monophosphate,AMP),且初乳和成熟乳中CMP浓度均为最高,但未检出次黄嘌呤核苷酸(Inosine 5′ monophosphate,IMP),与其他研究结果类似。仅有少数研究报道IMP含量极低(表1)。
表1.母乳中各种核苷酸的质量分数(单位:mg/g)[2]
3.核苷酸对婴儿生长发育的积极作用
3.1核苷酸对婴儿的免疫功能发育有益
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,补充外源性核苷酸可能对婴儿的免疫功能有良好的反应。核苷酸对婴儿免疫系统的作用主要体现在:第一,有助于增加免疫球蛋白的浓度;第二,有助于提高抗体应答能力;第三,使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。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。
3.2核苷酸对肠道的发育有促进作用
基于动物实验的研究证实,核苷酸可能促进实验动物小肠绒毛变长、促进肠细胞成熟、提高肠道内酶的活性。此外,核苷酸可能对肠道菌群产生影响,使婴儿的肠道微生物组成更类似于母乳喂养婴儿。
3.3核苷酸对脂代谢的改善作用
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。
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。添加核苷酸配方粉喂养的早产儿,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。
3.4 核苷酸和婴儿的睡眠可能存在互相影响
基于动物实验的研究显示,腺苷可能有助眠作用[3]。而在人群研究中发现,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[4]。
3.5核苷酸为婴儿体格生长提供支持
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。有研究表明,补充核苷酸组婴儿的头围、头围增加率和体重增加率显著高于未补充组[5]。此外,配方粉中添加核苷酸能帮助早产儿更好地实现追赶生长[6]。
4.核苷酸在婴幼儿食品中的应用
无法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,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。
5.小结
母乳中的核苷酸具有改善肠道菌群,促进生长发育,提高免疫能力,改善脂质代谢等多种功能。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。
参考文献: