母乳脂肪替代品(HMFS)的体外与体内消化吸收特性研究:揭示其促进婴儿营养吸收的分子机制

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Food Chemistry 8.5

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  本研究针对婴儿配方奶粉中脂肪消化吸收效率不足的问题,通过体外婴儿消化模拟和SD大鼠体内代谢模型,系统评估了母乳脂肪替代品(HMFS)的消化特性。研究发现HMFS在体外消化率显著优于常规植物油(BVO)及添加OPO的配方(BVO+OPO),其sn-2位棕榈酸酯结构促进血清不饱和脂肪酸(C18:1、C18:2)吸收,近红外活体成像证实HMFS在胃肠道排空速率更快。该成果为开发更接近母乳的婴儿配方提供了理论依据,发表于《Food Chemistry》。

  

母乳与配方奶粉的脂肪差异之谜
母乳被称为婴儿营养的"黄金标准",其独特之处在于脂肪分子结构——约70%的棕榈酸(palmitic acid)精准定位在甘油三酯(triglyceride, TAG)的sn-2位(甘油骨架中心碳位点)。这种"分子级设计"使母乳脂肪在婴儿体内能高效释放sn-2位脂肪酸和钙质。相比之下,普通植物油和牛乳脂肪的棕榈酸随机分布在sn-1/3位,易与钙形成难溶性皂化物,导致脂肪吸收率降低30%以上,还可能引发婴儿便秘。尽管商业产品如Betapol?通过酶法富集sn-2位棕榈酸的OPO结构(1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯),但中国母乳研究发现其中还含有大量OPL(1-油酸-2-棕榈酸-3-亚油酸甘油酯)等复杂结构,现有替代品仍存在显著差距。

突破性研究设计与技术路线
南昌大学食品科学与技术国家重点实验室团队采用多维度研究策略:首先通过气相色谱分析BVO(混合植物油)、BVO+OPO和HMFS的脂肪酸组成差异;建立体外婴儿消化模型模拟胃-肠两阶段消化;选用SD大鼠进行代谢实验,监测血清脂肪酸谱;创新性应用近红外活体成像技术实时追踪脂质胃肠道转运。

关键研究发现

  1. 材料与化学试剂
    HMFS采用高油酸葵花籽油、椰子油等原料经酶法酯交换合成,其sn-2位棕榈酸占比(23.83±0.52%)显著高于BVO(18.85±0.08%),总脂肪酸相似度>90%。

  2. 脂质组成分析
    HMFS的OPO+OPL含量达41.67%,接近母乳的复合结构特征,而BVO+OPO仅含28.34%的单一OPO结构。

  3. 体外消化特性
    在模拟婴儿消化环境中,HMFS的游离脂肪酸释放速率比BVO快1.8倍,消化产物中2-单甘酯(2-MAG)占比达65%,证实其sn-2位脂肪酸的稳定性。

  4. 体内代谢表现
    灌胃HMFS的大鼠血清C18:1(油酸)和C18:2(亚油酸)浓度分别比BVO组高37%和29%,显示更好的吸收效率。活体成像显示HMFS在胃排空时间(45分钟)比BVO(90分钟)缩短50%。

研究启示与行业影响
该研究首次通过多模型联用揭示HMFS的消化吸收优势:其仿母乳的sn-2脂肪酸分布促进胰脂酶特异性水解,产生的2-MAG更易被肠上皮细胞吸收;近红外成像直观验证了HMFS的快速胃肠道转运特性。这些发现为婴儿配方行业提供了三个关键指导:①需超越单一OPO结构,复配OPL等多组分sn-2酯;②体外消化模型可有效预测脂肪生物利用度;③活体成像技术为脂质代谢研究开辟新途径。未来研究可进一步探索HMFS对婴儿肠道菌群和免疫发育的影响,推动配方奶粉进入"分子模拟"新时代。

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