膜过滤技术制备的婴儿配方奶粉通过增强黏液屏障功能改善肠道健康的体外研究

为解决传统热加工婴儿配方奶粉(IMF)对婴儿肠道屏障功能的不利影响，研究人员采用膜过滤技术(MEM-IMF)替代热处理，通过Caco-2/HT29-MTX体外模型发现：MEM-IMF消化产物能显著提升黏蛋白MUC-2、紧密连接蛋白claudin-1/occludin表达水平，并抑制沙门氏菌黏附。该研究为优化IMF加工工艺提供了科学依据，对改善婴儿肠道健康具有重要意义。

　　

论文解读

新生儿的肠道屏障发育不成熟是一个亟待解决的公共卫生问题。与母乳喂养相比，传统热加工婴儿配方奶粉(IMF)常导致肠道通透性增加、黏液层薄弱，使婴儿更易受病原体侵袭。研究表明，2周龄小鼠的肠绒毛高度比成年鼠低40%，而人类新生儿尿液中乳糖渗透标志物水平是20日龄婴儿的2倍。这种"漏洞百出"的肠道状态，使得寻找更接近母乳功能的IMF加工技术成为研究热点。

爱尔兰科学基金会资助的研究团队在《International Dairy Journal》发表论文，创新性地采用膜过滤技术(MEM-IMF)替代传统热处理，通过体外实验验证其对肠道屏障的改善作用。研究人员运用静态体外胃肠消化模型处理IMF样品，采用Caco-2/HT29-MTX共培养体系模拟肠道屏障，结合qPCR、Western blot等技术分析黏液蛋白(MUC)和紧密连接蛋白表达，并通过沙门氏菌黏附实验评估屏障功能。

结果部分

1. 材料与方法：使用12孔Transwell培养系统建立肠上皮模型，MEM-IMF与热处理IMF(HT-IMF)经模拟胃肠消化后，测定其蛋白水解度分别为1508±99和1393±114 μmol/g。

2. 病原体防御：MEM-IMF消化产物使沙门氏菌对HT29-MTX细胞的黏附率降低37%，这与黏液层增厚相关。

3. 屏障强化机制：

   • 黏液调控：MEM-IMF使MUC-2蛋白水平提升2.1倍，MUC-5AC基因表达量增加3.4倍
   • 紧密连接：claudin-1和occludin蛋白表达分别提高68%和52%
   • 关键肽段：鉴定出α-S1-酪蛋白衍生肽²³FFVAP²⁷可激活转录因子KLF4（Krüppel样因子4），促进黏液分泌

结论与意义
该研究首次证实膜过滤技术通过保留乳源蛋白天然结构，释放出具有生物活性的肽段(如FFVAP)，通过调控KLF4-ATOH1信号轴增强肠道黏液屏障。与动物实验数据的高度一致性（如猪模型显示MEM-IMF使空肠MUC-2增加59%），验证了该体外模型的可靠性。这项研究为开发"母乳化"IMF提供了新思路：通过非热加工技术保留功能肽段，有望解决传统IMF导致的肠道渗透性过高问题，降低婴儿感染性腹泻风险。未来研究可进一步解析FFVAP等关键肽段与μ-阿片受体的相互作用机制。