牦牛乳脂在婴幼儿消化过程中的生物可及性评估：动态胃肠模拟揭示脂质组学变化

本研究针对婴幼儿配方奶粉脂质模拟人乳的难题，通过体外模拟婴幼儿消化系统，对比分析了牦牛乳与人乳消化产物的物理特性、脂质组学谱和脂肪酸差异。研究发现人乳具有更高的脂解率和游离脂肪酸释放量，并鉴定出胃、肠消化阶段的特征差异代谢物（包括TG(18:1_18:1_18:2)、SM(d36:1)等），揭示棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)通过"不饱和脂肪酸生物合成"等关键代谢途径成为区分两者的核心指标。该研究为开发基于牦牛乳的婴幼儿配方奶粉提供了重要数据支持。

　　

在婴幼儿营养领域，模拟人乳脂质组成一直是配方奶粉研发的核心难题。传统牛乳基配方奶粉在脂质组成、空间构象和代谢功能方面与人乳存在显著差异，特别是缺乏完整的乳脂肪球膜（MFGM）结构，这直接影响婴幼儿的消化吸收和神经发育。近年来，牦牛乳因其独特的营养特性受到关注——它富含多不饱和脂肪酸（PUFA）、共轭亚油酸（CLA）和磷脂（PL），且其MFGM含有更高水平的抗氧化成分和神经鞘磷脂，脂肪球粒径更接近人乳。这些特性使牦牛乳成为替代牛乳的优质奶源，但其与人乳消化特性的系统性对比研究仍属空白。

为深入解析牦牛乳脂在婴幼儿体内的消化代谢特性，西南民族大学食品科学与技术学院的研究团队在《Journal of Dairy Science》发表了最新研究成果。该研究通过体外静态模拟婴幼儿胃肠消化模型，结合脂质组学技术和气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析，系统比较了牦牛乳与人乳在消化过程中的脂解动力学、脂肪球物理特性变化、脂肪酸释放规律以及代谢通路差异。

研究采用的主要技术方法包括：1）采集四川成都和红原地区的人乳样本（n=20）及麦洼牦牛乳样本（n=20）；2）建立婴幼儿体外静态消化模型模拟胃、肠消化环境；3）运用GC-MS进行脂肪酸定性与定量分析；4）采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF/MS）进行非靶向脂质组学分析；5）通过马尔文粒径分析仪测定消化过程中脂肪球粒径和Zeta电位变化。

研究结果揭示：

一、游离脂肪酸释放规律：人乳在整个消化过程中表现出更高的脂解效率（最终脂解率81.3% vs 77.98%），牦牛乳在胃消化初期释放较快，但后期被人乳反超。这主要归因于人乳富含中链脂肪酸（如月桂酸C12:0、棕榈酸C16:0），其较短分子结构提供了更大的酶接触面积。

二、粒径和Zeta电位变化：两种乳源在相同消化阶段的平均粒径无显著差异，但Zeta电位存在显著区别（P<0.05）。胃消化120分钟后，人乳脂肪球Zeta电位达到-82.77±1.17 mV，显著高于牦牛乳的-63.33±4.27 mV，表明人乳消化体系具有更好的稳定性。

三、脂肪酸谱差异：牦牛乳消化产物中饱和脂肪酸（SFA）占主导（67.47%±9.06%），而人乳以单不饱和脂肪酸（MUFA）为主（42.68%±12.27%）。关键差异代谢标志物包括肉豆蔻酸(C14:0)、棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、反式油酸(C18:1n-9t)和亚油酸(C18:2n-6c)。特别值得注意的是，人乳消化产物中二十二碳六烯酸(DHA)和花生四烯酸(AA)含量显著高于牦牛乳。

四、脂质分子含量差异：鉴定出44种丰度＞1%的脂质分子，其中胃消化阶段的特征差异代谢物包括TG(18:1_18:1_18:2)、TG(18:0_18:2_18:3)等甘油三酯以及SM(d36:1)等鞘磷脂；肠消化阶段则以MG(P-21:6)、MG(O-21:6)等单甘酯和FA(22:6)、FA(20:4)等游离脂肪酸为主。

五、代谢通路分析：通过MetaboAnalyst 6.0 pathway analysis发现，"不饱和脂肪酸生物合成"和"脂肪酸生物合成"是受乳源影响最显著的代谢途径（P=3.70E-08）。棕榈酸(C16:0)作为关键代谢标记物参与多个通路，表明牦牛乳的脂肪酸和极性脂质组成是人乳脂质仿生调整的重点。

六、脂质链长与饱和度分析：牦牛乳消化产物中含更长链的磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PE)，而人乳含更多长链游离脂肪酸。在饱和度方面，牦牛乳在低不饱和度（0-1个双键）时脂质丰度更高，而人乳在高不饱和度（＞2个双键）时表现更优，这种差异可能与牦牛适应高寒环境的生理特性及人乳支持神经发育的功能需求相关。

研究结论表明，牦牛乳与人乳消化产物在脂质组成上存在显著差异，牦牛乳具有更高的SFA和更低的UFA含量，但在物理结构特性上与人乳高度相似。特征差异代谢物主要富集于"不饱和脂肪酸生物合成"和"脂肪酸生物合成"等代谢途径，其中棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)是区分两种乳源的关键判别指标。这些发现为牦牛乳基婴幼儿配方奶粉的开发提供了重要理论依据：一方面需重点优化其不饱和脂肪酸组成，特别是必需脂肪酸的配比；另一方面可充分利用其脂肪球物理特性与人乳相似的优势，通过针对性调整实现更接近人乳的消化特性与营养功能。

该研究的创新性在于首次通过系统性脂质组学分析揭示了牦牛乳与人乳在婴幼儿消化过程中的代谢差异，为开发更适合中国高原地区婴幼儿的营养配方提供了科学依据。未来研究可进一步探索这些脂质代谢差异对婴幼儿生长发育的长期影响，以及通过工艺优化提升牦牛乳基配方奶粉仿生效果的可行路径。