学术前沿
走近我们
母乳成分研究
婴幼儿营养健康
儿童营养健康
孕产妇营养健康
实用工具
撰稿人:周鹏
精准统计母乳中氨基酸的组分及其含量,有助于有效确定婴儿对氨基酸的具体需求。传统标准水解法可能低估氨基酸含量,因此全面准确评估母乳中氨基酸含量对于指导婴儿配方奶粉具有重要意义。伊利联合新西兰梅西大学,首次成功测定了成熟母乳经过多次水解后半胱氨酸的浓度。
本研究成果于2023年10月发表于影响因子4.2的国际学术期刊《Journal of Nutrition》。
研究主要发现
1. 多次水解间隔和非线性回归模型可以准确估算母乳中的氨基酸含量。
2. 每种氨基酸的消化吸收各异,采用消化率校正母乳的氨基酸含量具有重要作用。
3. 本研究对亚洲女性母乳中氨基酸组分的精确估算具有重要的借鉴意义。
研究背景
传统的标准水解法可能会低估母乳中氨基酸的含量,因为它未考虑到某些氨基酸在水解过程中可能出现的破坏或不完全水解。采用多次水解间隔法可以避免这种情况,结合消化率校正法可以精确分析母乳中的氨基酸组成和含量,从而有效确定婴儿对氨基酸的确切需求。目前很少有基于多次水解间隔法估算母乳中氨基酸含量的研究,也尚未有涉及亚洲女性母乳中的氨基酸组成和含量的研究。因此,采用多次水解间隔法准确估算亚洲女性母乳中的氨基酸组分及其含量对于评价亚洲婴幼儿的氨基酸需求至关重要。
研究方法
本研究采用多次水解间隔和非线性回归模型的方法,估算中国母乳的氨基酸组成和含量。结合仔猪的体内消化吸收模型,根据各种氨基酸的实际回肠消化率,实现对母乳中氨基酸含量的精准估算。
研究结果
01. 母乳中氨基酸含量
研究分析了母乳中游离氨基酸的含量,发现采用多次水解间隔法测定的氨基酸中,包括苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、酪氨酸和组氨酸,其含量比传统的24小时水解方法测定的含量至少高出5%(表1)。
注:1根据粮农组织计算的真蛋白质,氮×6.38×0.75;DM代表干物质
表1:中国女性母乳中的游离氨基酸浓度、利用多次水解估算的氨基酸总量以及24 h单次水解测定的氨基酸浓度
02. 氨基酸的水解率和损失率
水解速率反映了蛋白质中氨基酸残基释放的速度。在水解过程中,甘氨酸是释放速率最高的氨基酸,其次是丙氨酸(表2)。损失率则反映了氨基酸在达到最大水解度后的破坏程度(表2)。其中,半胱氨酸的损失率最高,其次是丝氨酸、蛋氨酸和苏氨酸。此外,图1展示了必需氨基酸和非必需氨基酸释放和分解的模拟数据。
注:DM代表干物质
表2: 多次水解过程中每种氨基酸的水解率(h)和损失(l)
图1:母乳中必需氨基酸在水解过程中的释放和分解。每张图上的“ × ”表示24 h水解值,x 轴表示时间( h ),y 轴表示氨基酸(mg/g DM )。缩写:DM,干物质
03. 根据氨基酸的消化率校正母乳中真实的氨基酸含量
母乳中的氨基酸并非全部被吸收,需要考虑消化率。通过收集仔猪体内的回肠消化液,可推断成熟母乳中被吸收的氨基酸浓度(表4)。此外,研究还测定了仔猪产生的内源性氨基酸的分泌量,以校正真实的回肠氨基酸消化率(表3)。本研究得出的总氮和氨基氮的真实回肠消化率与之前的研究结果相似。
表3:测定 21 日龄仔猪的内源性分泌物(平均值和 SEM )
表4:测真实回肠氨基酸消化率(平均值 ± SEM)以及母乳中总氮(N)、氨基 N 和可消化氨基酸的浓度
进一步分析了本研究结果与已有的研究结果(表5),发现大部分氨基酸的平均值均高于参考值(粮农组织的数值),差异范围从含硫氨基酸的102%到亮氨酸和色氨酸的130%,唯一低于参考值的是芳香族氨基酸(96%)。需要注意的是,参考值没有考虑可利用性(真实的回肠氨基酸消化率)这一因素。
注:表中数值单位为mg/g蛋白质;1与粮农组织的计算方法相同,即氮×6.38×0.75;2芳香族氨基酸(苯丙氨酸+酪氨酸);3含硫氨基酸(甲硫氨酸+半胱氨酸)
表5: 母乳中可利用的必需氨基酸含量
研究结论
本研究提供了中国女性成熟母乳中可利用(吸收)氨基酸的浓度,准确的确定了氨基酸组成,并根据氨基酸的吸收量进行了校正。经过多次水解后,首次报道了成熟母乳中半胱氨酸的准确浓度。这些发现有助于更好的了解婴儿对氨基酸的需求,并为婴儿配方奶粉开发提供了重要的参考价值。
参考文献:
Hodgkinson MS, Xiong X, Yan Y, et al. An accurate estimate of the amino acid content of human milk collected from Chinese women adjusted for differences in amino acid digestibility. Journal of Nutrition 2023; 153(12): 3439-3447.