婴儿配方乳粉与人乳中蛋白质差异分析及研发方向探讨

2017-11-16 23:54王珍李文龙
食品界 2017年10期
关键词:人乳牛乳酪蛋白

王珍++李文龙

对于婴儿来说,人乳是最理想的食品,WHO建议0~6个月的婴儿应采取纯人乳喂养。婴儿配方乳粉是在模拟人乳的基础上进行研发、生产,人乳化也是其主要的发展方向。但是随着研究的深入,模拟并不知识简单的成分模拟,而是侧重于喂养效果的模拟,即生物活性和营养的模拟。

配方乳粉与人乳的蛋白质差异分析

在蛋白质组成和质量分数方面,牛乳与人乳有着较大差异。对于蛋白质质量分数,成熟牛乳为3.40%,成熟人乳为1.00%。在乳清蛋白和酪蛋白比例方面,牛乳为20:80,人乳为70:30,且人乳中不含难消化吸收的α-酪蛋白以及容易导致过敏的β-乳球蛋白,人乳主要是小分子乳清蛋白,更利于吸收、消化。乳基婴儿配方乳粉的主要原料通常是脱脂乳和生牛乳,为保证组成比例更接近人乳,会添加浓缩乳清蛋白粉和脱盐乳清粉来对乳清蛋白与酪蛋白比例进行调节,使其达到60:40。相对于人乳,牛乳蛋白质尽管经过调配,但是在生物利用率和消化吸收率上都更低,为供给足够的半胱氨酸、酪氨酸以及色氨酸等必须氨基酸,会提升配方乳粉的蛋白质质量浓度,成熟人乳浓度为3~11g/L,而配方福分则达到13~15 g/L。

总蛋白质质量分数改变时仍要保证供给充足的必须氨基酸,在配方乳粉中,第一限制氨基酸为色氨酸,这是合成褪黑素以及神经递质5-羟色胺的前体,能有效促进婴儿大脑发育,有利于睡眠,能促进控制和调节婴儿情绪,这些目的通常是通过添加单体氨基酸和强化添加α-乳白蛋白粉两种方式来实现。单体氨基酸包括半胱氨酸、赖氨酸和色氨酸等,将其加入后能调节血清中的必要氨基酸浓度,但单体氨基酸的吸收不需要通过胃肠内蛋白酶分解,而是直接进入血液,速度明显快于组合台色氨酸,但是还未能证实是否会对婴儿代谢造成影响。α-乳白蛋白粉内有超过70%的α-乳白蛋白质量分数,使其含量接近人乳水平,且包含半胱氨酸、赖氨酸和色氨酸,能满足婴儿对氨基酸的需求。喂养此类配方乳粉的婴儿与人乳喂养婴儿相比,在生长模式和胃肠道耐受性方面都十分接近。

虽然通过减少总蛋白含量能有效促进婴儿胰岛素和氨基酸代谢,但单纯通过此方法还不可能达到人乳喂养效果。相对于配方乳粉,人乳内的生物活性蛋白更能发挥其生物学功能,更利于骨骼塑建、肠道菌群调节、抗感染以及免疫计划等。从婴儿配方乳粉的研发方向来看,应更加侧重于生物活性蛋白的添加。

配方乳粉生物活性蛋白的添加

生物活性蛋白的添加主要包括以下几种:α-乳白蛋白、β-酪蛋白、乳铁蛋白、骨桥蛋白、乳脂肪球膜、免疫球蛋白、溶菌酶以及其他生物活性蛋白。

在α-乳白蛋白氨基酸组成和序列上,牛乳来源和人乳来源十分相似,未来的重点是促进矿物质吸收、激发免疫力以及调节肠道菌群微生态方面。β-酪蛋白的添加能起到一定的抗病毒、抑菌效果,能抑制血管紧张素转换酶活性,避免生物活性蛋白的化学变性和热变性,水解后能促进锌、钙的吸收,在设计配方时可通过100%β-酪蛋白粉提供酪蛋白,降低αs-酪蛋白占比而更接近人乳。乳铁蛋白能提升免疫力、抗炎、抗病毒、抗菌以及促进铁离子吸收等生物活性,但牛乳中的浓度远低于人乳,在氨基酸序列同源性上有77%相同,不能完全被吸收。商业化应用未发挥作用的情况,可能是带负电荷的脂多糖反应,也可能是加工过程中的热处理破坏。骨桥蛋白有助于骨骼重塑、血管再生、创伤修复以及免疫激活,但牛乳内的含量仅为人乳的10%,且存在较大的生物活性差异,骨桥蛋白的添加能有效缩小配方乳粉與人乳在此方面的差异。乳脂肪球膜包括抗菌特性的乳铁蛋白、乳凝集素和粘蛋白,以及促进脑功能和脑髓鞘发育的生物活性成分。牛乳与人乳在此组成成分上相似,但在均质和热处理环节会造成破坏,因此市面上的婴儿配方乳粉还需要添加额外的乳脂肪球膜。

配方乳粉内添加的免疫球蛋白能提升婴儿免疫力和抗感染能力,但牛乳中的免疫球蛋白主要是IgG,在SigA的质量分数上明显低于人乳,且在分离提取的过程中会造成破坏,这就使其无法达到人乳的免疫效果。除上述生物活性蛋白之外,还有许多因为特殊的存在形式或较低的含量,不易于提取。

生物活性蛋白强化添加中也面临一定的难度,不同来源的生物活性蛋白有着较大的差异,需要大量的临床试验,基因重组技术安全性还需要试验数据来证实。人乳会随着泌乳期的变化而呈现动态变化,而婴儿配方乳粉则无法实现,这还需要相关研究人员和从业人员加大研究,进一步细化来提升配方乳粉品质。endprint

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