基于宏量营养素、脂肪酸组成及位置分布，以及SN-2棕榈酰三酰甘油，对婴儿配方奶粉与人乳相似性进行的多维度评估

《Journal of Dairy Science》：Multidimensional evaluation of the similarity between infant formulas and human milk based on macronutrients, fatty acid composition and positional distribution, and sn-2 palmitoyl triacylglycerols

　　海南岛母乳与12种婴儿配方奶粉的多维度相似性评估显示，OPO强化奶粉在sn-2脂肪酸和OPO/OPL含量上更接近母乳，但亚油酸和亚麻酸比例差异显著。研究采用最优距离法和主成分分析，发现配方奶在sn-2脂肪酸（G_{sn-2 FA} <69）的相似性低于其他指标，尤其是DHA和ARA的分布。OPO强化能提升多指标相似性，但未完全模拟母乳sn-2脂肪酸特征。建议优化脂肪酸位置分布设计，以实现更科学的配方开发。

　　### 母乳与婴儿配方奶的营养结构相似性研究

婴儿配方奶作为母乳的理想替代品，其营养结构的优化一直是科研与工业界关注的重点。为了更好地满足婴儿的营养需求，近年来配方奶的研发逐步从宏观层面向微观层面深入，旨在模拟母乳的组成和分子结构，从而更接近母乳的营养特性。本研究通过对海南岛地区205份母乳样本和12种市售婴儿配方奶进行多维度的相似性分析，旨在揭示当前配方奶与母乳在营养成分、能量供给、脂肪酸组成及位置分布等方面的差异，并为未来配方奶的科学设计提供参考。

#### 研究背景与意义

随着婴儿配方奶的发展，其营养结构逐渐趋向于母乳。早期的配方奶主要以牛乳为基础，辅以小麦粉和麦芽糖等成分，主要解决的是“可食用性”问题，而未充分考虑营养合理性。随着对婴儿营养需求的深入理解，配方奶的研发进入宏观调整阶段，开始关注营养成分的平衡。随后，研究逐步扩展至功能性成分的添加，如花生四烯酸（ARA）、二十二碳六烯酸（DHA）和乳铁蛋白等，以促进婴儿大脑和视力发育以及增强免疫功能。目前，配方奶的研发已进入微观调整阶段，即通过添加特定的功能性成分，如1,3-二油酰-2-棕榈酸甘油三酯（OPO）和1-油酰-2-棕榈酸-3-亚油酸甘油三酯（OPL），进一步模拟母乳的营养结构，提高其与母乳的相似性。

然而，尽管配方奶在整体营养结构上已与母乳高度相似，但在脂肪酸的位置分布上仍存在显著差异。这可能影响婴儿对脂肪酸的吸收效率，进而影响其营养利用。因此，研究婴儿配方奶与母乳在脂肪酸位置分布上的相似性，对于优化配方奶设计具有重要意义。此外，海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其独特的气候条件、饮食习惯和生活方式可能导致母乳成分存在区域性差异，因此开展海南母乳研究不仅有助于填补区域研究的空白，也为配方奶的优化设计提供了重要的理论依据和数据支持。

#### 方法与技术手段

本研究采用多种分析技术，对海南岛的母乳和婴儿配方奶进行营养成分、脂肪酸组成和位置分布的分析。首先，通过自动化母乳分析仪（TZM100）对母乳样本的营养成分和能量供给（NE）进行测定。该仪器基于超声波声速测量原理，能够快速、精确地检测关键营养参数。其次，对婴儿配方奶的NE进行分析时，采用标签值作为参考，因为这些值是根据严格的产品设计标准制定的，且符合中国国家卫生健康委员会的相关规定。

在脂肪酸提取方面，母乳采用改良的Folch方法，将约1 mL母乳样本与9 mL氯仿/甲醇溶液（2:1体积比）混合，随后进行超声波处理，再加入0.88%的氯化钠溶液并离心，收集有机相。婴儿配方奶的脂肪酸提取则采用改良的Qi方法，将约1 g配方奶样品溶解在水中，随后加入氨水并进行震荡处理，再通过不同溶剂的混合与离心分离，最终获得脂质样品。

在脂肪酸组成分析中，采用气相色谱（GC）技术，使用Agilent 7890A GC-火焰离子检测器（FID）和CP-Sil 88毛细管柱进行检测。通过比较色谱峰保留时间与标准品进行定性分析，并利用面积归一化法计算各脂肪酸的相对百分比。此外，针对sn-2脂肪酸的分析，采用高效液相色谱-蒸发散射检测器（HPLC-ELSD）技术，使用Zorbax Eclipse Plus C18柱进行分离，通过标准曲线法进行定量分析。

为了评估婴儿配方奶与母乳的相似性，采用最优距离法和多维统计分析方法，如主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）。最优距离法通过计算配方奶与母乳样本在各项指标上的相对距离，得出相似性评分（G值）。多维统计分析方法则用于进一步可视化分析，以揭示配方奶与母乳在不同维度上的差异和相似性。

#### 研究结果与讨论

在营养成分和能量供给方面，研究发现12种婴儿配方奶与母乳的相似性评分（G_NE）均超过88，表明配方奶在整体营养结构上与母乳高度相似。然而，在sn-2脂肪酸组成方面，配方奶的相似性评分（G_{sn-2 FA}）普遍较低，平均值仅为69以下，远低于其他维度的评分。这表明，尽管配方奶在整体脂肪酸组成上接近母乳，但在脂肪酸的位置分布上仍存在较大差距。

进一步分析发现，sn-2脂肪酸中，ARA和DHA是导致配方奶与母乳相似性较低的主要原因。这些脂肪酸在母乳中主要分布在sn-2位置，从而更容易被婴儿吸收和利用。然而，在配方奶中，这些脂肪酸的分布位置往往不明确，导致其吸收效率降低。此外，研究还发现，虽然配方奶中添加了OPO，但其对sn-2位置脂肪酸的优化效果有限，尤其是在棕榈酸（C18:0）的位置分布上，OPO的添加未能显著改善其与母乳的相似性。

在OPO和OPL的分析中，研究发现OPO在婴儿配方奶中的含量显著高于母乳，而OPL的含量则接近母乳水平。这表明，通过添加OPO，配方奶在模拟母乳的脂肪酸组成方面取得了一定成效，但仍需进一步优化。此外，多维统计分析结果表明，OPO添加的配方奶在sn-2脂肪酸组成方面与母乳的相似性显著高于未添加OPO的配方奶，这进一步支持了OPO在改善配方奶与母乳相似性方面的潜力。

#### 结论与展望

综上所述，当前婴儿配方奶在营养成分和能量供给方面已能较好地模拟母乳，但在脂肪酸的位置分布上仍存在显著差异，尤其是ARA和DHA的分布位置。因此，未来的研究应重点关注如何优化婴儿配方奶中sn-2脂肪酸的组成，特别是DHA的分布，以实现更全面和科学的配方设计。此外，开发新的酶法和工业流程，以提高sn-2脂肪酸的含量和分布，也是提升配方奶营养价值的重要方向。

海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其母乳成分可能受到气候、饮食习惯和生活方式等因素的影响，因此，未来的研究应扩大样本范围，涵盖更多不同地区的母乳样本，以更全面地了解母乳的多样性。这不仅有助于填补区域研究的空白，也为婴儿配方奶的优化设计提供了更丰富的数据支持。通过不断改进配方奶的营养结构，使其更接近母乳，可以更好地满足婴儿的生长发育需求，提高其健康水平。