神经酸在婴幼儿母乳化配方奶粉中的应用研究

｜发布于：2005-11-10 11:16:04 点击90次

神经酸在婴幼儿母乳化配方奶粉中的应用研究 神经酸在婴幼儿母乳化配方奶粉中的应用研究王建民 * 黄伟素 冯凤琴 （浙江大学食品科学与营养系，浙江 杭州 310029）韩锋 万国龙 付正伟（杭州施惠泰食品化学有限公司 研究开发中心，浙江 杭州 310018）（要点）根据婴幼儿的膳食及脑的发育特点,及母乳中所含的脂肪酸和婴幼儿配方奶粉中所含的脂肪酸不同，着眼于母乳中所含有的神经酸(NERNONIC ACID)在婴幼儿配方奶粉中几乎不含有的问题，介绍了婴幼儿摄入强化添加神经酸的母乳化婴幼儿配方奶粉后,对促进婴幼儿的大脑发育,增强智力水平,提高新生儿,婴幼儿及儿童的智力素质具有重要的意义。介绍了添加神经酸配方奶粉的生产工艺,对添加神经酸的配方奶粉进行了功能性动物试验和人体试食评价测试试验。关键词：神经酸 ; 婴幼儿配方奶粉 Study on the application of Nervonic Acid in breast milk simulated infant formula* WANG Jianmin * HUANG Weisu FENG Fengqin (ZHEJIANG UNIVERSITY FOOD Science &Nutrition Dept. Hangzhou 310029 CHINA) HAN Feng WAN Guolong Fu Zhengwei （Hangzhou sweetant food chemistry co.,LTD R & D Dept.Hangzhou 310018 CHINA） Abstract: Based on the characters of infant diet and brain growth, the difference of fat acid between breast milk and infant formulas, and the fact that most formulas do not contain Nervonic Acid (NA) which exists in breast milk, this article introduced the function of Nervonic Acid strengthened infant formula in improving the brain growth and increasing the intelligence level of newborns, infants and children. The production process of Nervonic Acid added infant formula, functional animal test and human body test were also introduced. Key words: nervonic acid ; infant formula Email:biotech@mail.hz.zj.cn 引言：到现在为止，婴幼儿配方奶粉是以母乳为基础来开发的，无论成分也好，机能也好，都尽可能接近母乳。作为其结果，采用婴幼儿配方奶粉喂养的婴幼儿与母乳喂养婴幼儿的发育状况无大的差别。但是，母乳里含有，婴幼儿配方奶粉里未被加入的成分还有不少。这些成分的组成和功能也正由许多从事婴幼儿配方奶粉研究、开发的人员及营养学者进行着深层次的探索。例如神经酸，虽在母乳中含量较多，但在婴幼儿配方奶粉里很少。神经酸对于婴儿的大脑营养生理是必要的、不可缺少的[1-2]. 若在婴幼儿配方奶粉中添加神经酸，其功能就更接近母乳。现在通过强化添加神经酸的母乳化婴幼儿配方奶粉,来促进婴幼儿的大脑发育,增强智力水平,提高新生儿,婴幼儿及儿童的智力素质的产品已引起普遍关注。 1. 在母乳化婴幼儿配方奶粉中添加神经酸对母乳化配方奶粉的研究是积极的在婴幼儿配方奶粉母乳化领域中，最近的研究也取得了较快的进展,婴幼儿配方奶粉正被逐步强化。母奶的脂肪酸组成由表1所示，近年来在婴幼儿调配奶类中由于加入γ-亚麻酸（C18:3，n-6系列脂肪酸），花生四烯酸（C20:4，n-6系列脂肪酸），α- 亚麻酸（C18:3，n-3系列脂肪酸）， DHA（C22:6，n-3系列脂肪酸）等主要的脂肪酸，使婴幼儿配配奶粉更接近母乳的水平。但是，比较一下母乳和婴幼儿配方奶粉的脂肪酸组成，母乳中虽然含有，但在婴幼儿配方奶粉中含量甚微的脂肪酸也有,如:神经酸在母乳脂肪中的天然成分，但在现行的婴幼儿配方奶粉中的含量还未达到母乳的水平。例如在现行的婴幼儿配方奶粉中神经酸未被添加。所以婴幼儿配方奶粉中神经酸的含量仅只是原料中原有的，其含量是母乳的百分之一水平（参照表一）。 （表1） 脂肪酸 A B C8:0 0.2(%) 0.4(%) C10:0 1.2 0.6 C12:0 4.6 3.8 C14:0 5.5 2.7 C16:0 20.5 20.0 C16:1 3.2 1.8 C18:0 6.8 8.5 C18:1 36.4 30.7 C18:2(n-6) 15.0 18.9 C18:3 (n-3) 2.1 2.0 C18:4 (n-3) 0.1 0.01 C20:4(n-6) 0.5 0.2 C22:5(n-3) 0.2 0.1 C22:6(n-3) 1.0 0.5 C24:1 0.1 0.001 A： 母乳脂溶营养性成分表 B: 市售的婴幼儿配方奶粉的分析 2．在母乳化婴幼儿配方奶粉中添加神经酸对婴幼儿的成长发育的影响。在本研究根据神经酸在特殊食物中含量极少和婴幼儿的膳食及脑的发育特点,婴幼儿很难从一般食物中获取神经酸情况下, 尤其是早产儿,那么从母乳中获取该物质是非常重要的。神经系统的发育是小儿神经精神心理发育的基础。胎儿时期神经系统发育最早，尤其是脑的发育最为迅速。出生时脑重约370g，占体重的l／9—1／8，而成人脑重约1500g，仅占体重l／40；6个月时脑重约600—700g；2岁时达900-1000g；7岁时已接近成人脑重。出生时大脑的外观已与成人相似，有主要的沟回，但较浅，发育不完善，大脑皮质较薄，细胞分化较差，而中脑、桥脑、延髓、脊髓发育已较好，可保证生命中枢的功能。大脑皮质的神经细胞于胎儿第5个月开始增殖分化，到出生时神经细胞数目已与成人相同，但其树突与轴突少而短。出生后脑重的增加主要由于神经细胞体积增大和树突的增多、加长，以及神经髓鞘的形成和发育。3岁时神经细胞已基本分化完成，8岁时接近成人。神经纤维到4岁时才完成髓鞘化。故婴儿时期由于髓鞘形成不完善，刺激引起的冲动经神经传入大脑，不仅传导慢，而且易于泛化，不易形成明显的兴奋灶，长期营养缺乏可引起脑的生长发育落后[3]。神经酸是大脑发育、维持的必须营养物，是我们人体中构成细胞膜必不可少的组成成分,在人体各种组织中占有重要的地位，对神经介质和受体起着重要的调节作用[4]。而脑神经细胞膜在信息传递和信息加工中起着十分重要的作用，脑神经细胞通过其其膜上的离子通道和受体来完成信息传递和信息加工；神经酸是一种神经营养因子，对脑神经系统和发育生长，脑细胞间的连接形成均有明显的作用。通过神经酸对脑细胞膜功能的调节，可增强信息在脑细胞间连接传递，提高钙离子的作用，对改善大脑，增强记忆有重要作用。神经酸最初被发现大量存在于哺乳动物的神经组织中,而后更进一步被证实为胎儿及婴儿脑部和视觉功能发育所必需的营养元素。怀孕期间,随着胎儿的生长发育和孕妇为哺乳期所做的营养储备,孕妇对神经酸的需求也逐渐增多。胎儿生长发育所需的神经酸,必须通过胎盘由母体供给。但医学研究证明,为了供给胎儿脑部、视网膜发育所需的神经酸,怀孕期间妇女体内的神经酸会下降。因此,为了保证胎儿脑部和视网膜的正常发育,怀孕期间应注意神经酸的补充。而出生后婴儿所需要的来源,母体的神经酸水平决定了母乳中神经酸的含量,因此,哺乳期妇女同样的需要一定量的神经酸供应,而普通食物中神经酸含量较少,较难从普通食物中直接摄取。因而,孕妇和哺乳期女发需要选择含有丰富神经酸的营养品,以满足胎儿或婴儿生长发育的需要。添加了神经酸的孕妇和哺乳妇女营养配方奶粉,补充所需神经酸,给哺乳妇女全面的营养支持和照顾,为培养婴儿打下良好的基础。人类脑发育的第一次高峰是在妊娠10至18周,这时神经细胞急剧增加,一直持续至出生后6个月。研究报道,胎儿脑组织中神经酸含量从怀孕早期开始出现增加,怀孕最后3个月达到高峰。孕末3个月,胎儿体内神经酸的大量积聚与该阶段神经元数目和树突的大量增多和形成是平行的。神经酸有助于婴幼儿视觉和认知的发育。新生儿一般主要是依靠母乳的补充。研究发现,神经酸供应不足的婴幼儿,容易出现生长发育迟缓,视觉功能障碍和周围神经系统发育的异常。医学专家们建议,对于健康的足月儿,应优先考虑母乳喂养,因为母乳中已含有足量的神经酸。当母乳不足或无母乳时,应该给婴儿选择含有足量、比例合适神经酸的婴幼儿配方奶粉[5-6]。 3． 神经酸在婴幼儿配方奶粉中的应用作为婴幼儿配方奶粉中的蛋白质，是利用奶中的蛋白质。其代表是酪蛋白，乳清蛋白浓缩物（WPC），乳清蛋白分离物（WPI），α-酪蛋白，β-酪蛋白，α- 乳清白蛋白及β-乳清全嘌呤等乳蛋白质，有的是用由蛋白质分解酶把这些蛋白质加水分解的短肽，或更进一步采用牛磺酸，精氨酸等氨基酸。另外，作为婴幼儿配方奶粉中的脂质来源，则是乳脂肪，猪油，牛脂，鱼油，大豆油，菜油，玉米油，椰子油，棕榈油，棕榈仁油，红花油，麻油，亚麻仁油，月见草油，棉籽油等，或者是这些油类的分离油，加氢油，酯交换油等。作为婴幼儿用调配乳类中的糖类，则有乳糖，麦芽糖，葡萄糖，蔗糖，糊精，半乳糖，低聚果糖，乳-果糖，人工甜味剂，可溶性多糖，淀粉等。最好蛋白质是5～40%，脂质5～40%，糖类30～80%，维生素类0.005～5%及微量元素0.005～5%。但其成份组成并没限定。把未氢化的棕榈油60KG,牛奶1000 KG，酪蛋白和乳清粉10KG，96%的白色粉末状神经酸0.24KG混合溶解后，加入水溶性维生素及微量元素5。0KG, 乳化剂，稳定性的盐类适量,混合，均质，加热杀菌，浓缩后喷雾干燥。生产了强化神经酸(0.1%)的婴幼儿配方奶粉240KG左右。（生产工艺如图1所示） 图1 生产工艺流程 4．功能性评价测试试验用添加神经酸的配方奶粉，进行了动物试验和人体试食试验。结果表明，添加神经酸的配方奶粉，具有明显改善记忆的作用。 4.1. 动物试验 （1） 样品性状与处理：样品为白色粉末，易溶于水，加入水制成溶液，用蒸馏水配成所需浓度供试。（2）动物来源：昆明种小白鼠，体重18-22 g，由上海医科大学动物房提供。 (3)剂量设计：样品推荐量为每天200g/10KG，本实验设高，中，低三个剂量组，分别相当于婴幼儿推荐量的5，10，20倍，即将100 g/KG，200 g/KG，400 g/KG，对照组饮用蒸馏水。 (4)实验方法与结果： ①.跳台试验　　各剂量组与对照组组小白鼠连续给样四周，末次给样后次日开始训练，将小白鼠放入反应箱内适应3分钟，然后立即通以36V的交流电，小白鼠受到电击， 其正常反应是跳回平台，以躲避伤害性刺激，多数小白鼠可能再次或多次跳至铜栅上，受到电击又迅速跳回平台。如此训练5-8分钟，记录5分钟内错误次数，以此作为学习成绩， 24小时或48小时后重作试验，记录受电击动物3分钟内的错误总数，同时计算动物出现错误反应的频率。记录数据见表1。剂量（g/kg） 动物数（只） 错误次数（次） 0 10 3.1±2.5 100 10 1.4±0.8 * 200 10 2.2±1.6 * 400 10 1.5±1.2 * 表1* P<0.05 l 跳台试验结果显示：各剂量组与对照组相比，存在显著性差异. P<0.05 ②.避暗试验 　　各剂量组与对照组组动物连续给样四周后，末次给样后次日开始训练，实验时将动物面部背向洞口放入明室，同时启动计时器，动物穿过洞口进入暗室受到电击，计时器自动停止，取出小鼠，记录每只动物从明室进入暗室避电击所需时间， 此即潜伏期。24小时或48小时后重作试验，记录每只动物5分钟进入暗室次数（错误次数）见表2。试验显示：各剂量组与对照组组比存在显著性差异，即喂食神经酸后，小鼠出错次数明显减少。 剂量（g/kg） 动物数（只） 错误次数（次） 0 10 5.8±4。0 100 10 1.8±1.2 * 200 10 2.3±2.2 * 400 10 1.6±1.9 * 表2 * P<0.05 l 跳台试验结果显示：各剂量组与对照组相比，存在显著性差异. P<0.05 ③.水迷宫试验 　　各剂量组与对照组动物连续给样四周后，末次给样后次日开始训练。训练期间继续给样，每天一次。迷宫泳道水深15cm，水温25±1，时间限定为120秒，在120秒内未到终点的动物均记为120秒。试验时，将动物放于泳道起点处，同时按下启动键，记录动物到达终点时间,及出现错误次数和到达终点的动物数。水迷宫试验结果显示：各剂量组与对照组相比存在显著性差异，即喂食神经酸后，小鼠出错次数明显减少。剂量（g/kg） 动物数（只） 动物出迷宫所需时间（秒） 0 10 92.8±34.1 100 10 62.2±8.8 * 200 10 58.7±2.6 * 400 10 52.3±8.4 * 表3 * P<0.05 l 结果显示：各剂量组与对照组相比，存在显著性差异. P<0.05 4.2.人体试食试验 （1）样品：添加神经酸的配方奶粉 （2）受试对象：选择符合以下条件的80名受试者参加实验 ⊙ 未受过类似的测试 ⊙ 未服用过与改善记忆有关的药品或保健食品 ⊙ 属于同一年龄层组（3）施测 ⊙每一受试者前，后两次测试由同一主试者施测，减少系统误差。 ⊙每一受试者前，后两次测试在同一时间地点进行，避免生物节律的影响。 ⊙进行单个测试，以便记录受试者测试时的身体状况，睡眠情况，注意力，自信程度，配合程度和外界环境因素的影响。 (4)实验方法与结果：选择符合条件的测试者80名，随机分成试验组和对照组。采用双盲法进行处理，实验组服用样品"神经酸"，对照组服用安慰剂，除有效成份外，剂型、口感、实验外观和包装与样品完成相同，以消除心理暗示作用。每日给样200g/每人,连续服用1个月。测试心智、图片、再认、再生、联想、触觉、理解等项内容，计算记忆商数（IQ），经过数处理排除其他因素尤其是迁移学习和心理暗示作用的影响。见表4。测试项目 试验组 对照组 P 人数 40 40 心智 36.87±4.30 34.21±4.15 >0.05 图片 11.51±2.80 8.36±2.57 <0.05 再认 12.18±2.67 9.10±3.00 <0.05 再生 7.36±1.88 8.10±2.55 >0.05 联想 13.40±3.72 8.56±3.25 <0.05 触觉 14.08±3.69 11.97±3.58 <0.05 理解 10.90±1.50 8.31±1.87 <0.05 记忆商数（IQ） 128.46±16.18 98.12±15.55 <0.05 表 4 人体试食试验结果表明，试验组各项测验指标与对照组相比，心智、图片、再认、联想、触觉、理解和IQ值均有显著提高，说明添加神经酸的配方奶粉对受试者的记忆能力有显著改善，IQ值有显著提高。 5。结束语本研究就是在神经酸虽在母乳中含有量较多，但在婴幼儿配方奶粉里甚微；神经酸对于婴儿的大脑营养发育及改善记忆力是必要的、不可缺少的现实背景下产生的。若在婴幼儿配方奶粉添加神经酸，其功能就更接近母乳，更有利于促进婴幼儿的大脑发育,增强智力水平,提高新生儿,婴幼儿及儿童的智力。因此通过强化添加神经酸的母乳化婴幼儿配方奶粉，来促进婴幼儿的大脑发育,增强智力水平,提高新生儿,婴幼儿及儿童的智力素质具有非常重要的意义。 参考文献 [1].J.Farquharson,E.C.Jamieson,R.W.Logan,W.J.A.Patrick,A.G.HowatsonandF.Cockburn.Docosahexaenoicand Nervonic acids in term and preterm infant cerebral white matter[J] Prenat.Neonat.Med.1996, 1:234-240. 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