神经酸在婴幼儿母乳化配方奶粉中的应用

画 翼量 垒 CHINA DAIRY INDUSTRY 神经酸在婴幼儿母乳化配方奶粉中的应用 王建民 ，黄伟泰 ，冯凤琴 ，韩锋 ，万国龙 ，付正伟 (1．浙 江 大学 食 品科 学与 营养 系，浙 江 杭 州 310029； 2．杭 州施 惠泰 食 品化 学有 限公 司 研 究开发 中心 ，浙 江 杭 州 310018) 摘 要：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(Nemonic Acid)在婴幼儿配方奶粉中几乎不合有的问 ，叙述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 中图分类号：TS252．51 文献标识码：A 文章编号 ：1001—2230(2003)02—0026—04 Application of Nervonic Acid in breast milk simulated infant formula WANG Jian—min ，HUANG Wei—SU ，FENG Feng—qin ， HAN Feng2，WAN Guo—long~，FU Zheng—wei (1．Food Science and Nutrition Dept．，Zhejiang University，Hangzhou 310029，China； 2．R＆ D Dept．，Hangzhou Sweetant Food Chemistry Co．Ltd．，Hangzhou 310018，China) Abstract：Based on the characters of infant diet and brain growth，the difference fo 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 newbores，infants and children．The production process of Nervonic Acid added infant form ula，functional animal test and human body test were also introduced． Key words：Nervonic Acid；infant form ula O 引 言 到 目前 为止 ，婴幼 儿配 方 奶 粉 是 以母 乳 为基 础 来 开 发 的 ，无 论成 分 和 机 能 ，都尽 可 能接 近母 乳 。 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 中含 有 较 多 婴 幼 儿 配方 奶 粉 中未 被 加 入 的成 分 ，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 。如 神 经 酸 ，虽 在母 乳 中含 量 较 多 ，但 在 婴幼 儿 配 方 奶 粉 中 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 “ l。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 收稿 日期：2003一Ol一03 作者简介：王建民(1972一)，男，博士研究生 ，从事植物有效成分的 分离提纯及分析检测方法。技术研究。 ☆2oo3年第31卷第2期(总第153期) 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 添加神经酸 的研究 在 婴幼 儿 配方奶 粉母 乳 化领 域 中 ，最近 的研 究 也取 得 了较 大 的进 展 ，婴 幼 儿 配方 奶 粉 正 被 逐 步 强 化 。母 乳 的 脂 肪 酸组 成 由 1所 示 。 近年 来 在 婴 幼 儿 调 配奶 类 中 由于加 入 一亚麻 酸 (C18：3，n一6系 列 脂 肪 酸 ) ， 花 生 四 烯 酸 (C20：4， n一6系 列 脂 肪 酸 ) ，仅一亚 麻 酸 (C18：3，n一3系 列脂 肪 酸 ) ，DHA (C22：6，n一3系列脂肪酸 )等主要的脂肪酸 ，使婴 幼 儿配 方 奶 粉 更 接 近母 乳 的水 平 。母 乳 中虽 然 含 有 脂 肪 酸 ，但 在 婴 幼儿 配 方 奶 粉 中也含 有甚 微 的脂 肪 酸 ，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 。 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 ，见 表 1。 维普资讯 http://www.cqvip.com 表 1 母乳脂肪酸组成 ％ 注：A为母乳脂溶营养性成分； B为市售要幼儿配方奶粉。 2 添加神经酸对婴幼JLJ~．'K发育 的影响 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 ，尤 其 是 早 产 儿 ，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JLi~-期 神经 系统 发育 最早 ，尤 其是 脑 的发育最 为 迅速 。婴儿 出生 时脑 重约 370 g，占体重 的 1／9～1／8(成人 脑重 约 1 500 g，仅 占体 重 1／40)；6个 月 时脑 重约 600—700 g；2岁时 达 900～1 000 g；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 经传人 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 。神 经酸是 大 脑发育 、维持 的必 须 营 养物 ，是 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⋯。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 膜 上 的离 -T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 。孕 妇怀 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 ，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。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。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 妇 女需 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 求 。人 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 kDJL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kDJL，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 · 。 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)， 一酪蛋 白 ，口一酪 蛋 白 ， 一乳 清 白蛋 白及 一乳 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 J'F，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 一 果 糖 ， 人 工 甜 味剂 ，可 溶 性 可糖 ，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 分组成 并 没限定 。 把 未氢化的棕榈油 6o kg，牛奶 1000 kg，酪蛋 白和乳 清粉 10 kg，质 量分 数 为 96％ 的 白色粉 末状 神 经酸 0．24 kg混 合 溶解 后 ，加入 水溶 性维 生 素及 微量 元 素 5．0 kg、乳 化 剂 、稳 定 性 的 盐 类 适 量 ，经 混 合 ，均 质 ，加 热 杀 菌 ，浓 缩 后 喷 雾 干燥 ，生 产 出强 化神 经 酸 (质 量 分数 为 0．1％ )的婴 幼儿 配方奶 粉 ，其 Vo1．31,No．2 z删 嘲 ，☆ 维普资讯 http://www.cqvip.com 生 产工 艺如 图 1所 示 。 盐类 蒸气 原料 冷凝水 神经酸 及油脂 l 牛奶及 乳化剂 l 1#化油锅l J2#化油 三楼1#搅拌锅 l 1三楼2#搅拌锅 压力泵 流化床 二二二]二二二 振动筛 ==二][二=二 2-1#搅拌机 ====工== 称量包装 图 1 生产工艺 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(每千克体重 )每天 2O g，本 实验设 高 、中 、低 3个 剂量 组 ，分别 相 当于 婴幼 儿推 荐量 的 5，10，20倍 ，即每千 克体 重 100 g， 200 g，400 g；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 小 白 鼠连 续 给 样 4周 ，末 次 给 样 后 次 日开 始 训 练 ，将 小 白 鼠放 人 反 应 箱 内适 应 3 rain，然 后 立 即通 以 36 V 的交 流 ☆20o3年第3·卷第2期(总第l53期) 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 rain，记 录 5 rain内错误 次数 ，以此作 为学 习成 绩 。24 h或 48 h 后 重 做试验 ，记 录受 电击 动物 3 rain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。 表 1 跳台试验结果 注 ： }P<0．05 由表 1可以看 出，各 剂量组 与对 照组相 比 ，存 在显 著性 差异 。 ②避 暗试 验 。各 剂量 组 与对照 组 动物 连续 给样 4 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 人 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 h或 48 h后 重 做试 验 ，记 者每 只动物 5 rain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 。 表2 避暗试验结果 注 ： }P<0．05 ③ 水 迷 宫 试 验 。各 剂 量 组 与 对 照 组 动 物 连 续 给 样 4周 后 ，末 次 给 样 后 次 日开 始 训 练 。训 练 期 间 继 续 给 样 ， 每 天 1次 。 迷 宫 泳 道 水 深 15 cm，水 温 (25 4-1)℃ ，时 间限 定 为 120 s，在 120 s内未 到终 点 的动 物均 记 为 120 s。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 ，结 果 见表 3。 结 果 表 明 ，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 。 4．2 人体试 食试 验 (1)样 品为添加 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 一一一一一一～一一一一一一一一一一 维普资讯 http://www.cqvip.com 表 3 水迷宫试验结果 l0o 2oo 4O0 lO l0 10 62．2毒 8。8’ 58。7蠢 复 6。 52,3± 8。4 注 ：P<0．05 ●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 分 外 ，剂 量 、 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 日每 人给 样 200 g，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 ，结 果见 表 4。 表 4 人体试食试验结果 注：两组人数均40人。 由表 4可 以看 出 ，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 神 经 酸 虽 在 母 乳 中含 有 量 较 多 ，但 在 婴 幼 儿 配 方 奶 粉 中含 量 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 。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 重要 的意义 。 参考文献： 【1】FARQUHABSON J，JAMIESON E C，LOGAN R W，et a1．Docosahexae- noic and Nervonic acids in term and preterm infant cerebral white matter[J】．Prenat Neonat Med，1996，1：234-240， 【2】BABIN F，SARDA P，LIMASSET B，et al。Ne~omc Acid in red blood cell sphingomyelin in premature infants：an index of myelin maturation [J】．Lipids，1993，28(7)：627—630， 【3】UZMAN L L，RUMLEY M K．Changes in the composition of the devel- oping mouse brain duing early myelination[J】．Neurocbem，1958，3： l70一l84． 【4】FARQUHABSON J，COCKBURN F，PARRICK W A，et a1．Infant cere- bral cortex 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