美国市场婴儿配方奶粉中维生素B12含量调查

《Journal of Food Composition and Analysis》：A Survey of Vitamin B12 in Infant Formulas in the U.S. Marketplace

　　

研究人员进行了一项部分市场篮子调查，旨在测量美国市场上销售的婴儿配方奶粉中的维生素B₁₂（钴胺素）含量。从13个品牌中收集了总计126份样品，包括粉末（牛奶、深度水解牛奶、部分水解牛奶、大豆和深度水解大豆）、液体浓缩液（牛奶和大豆）以及即食液体（牛奶和大豆），并使用美国食品和药物管理局（FDA）近期开发并经单一实验室验证的方法进行分析。所有形式的维生素B₁₂在经氰化钠的乙酸缓冲液提取后，通过固相萃取（SPE）吸附剂进行净化和预浓缩，然后使用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术（HPLC-ICP-MS）统一测定为氰钴胺素（CNCbl）。标准物质的回收率在80%至120%之间，强化样品的回收率在80%至130%之间。样品的重复分析结果相对百分比差异在20%以内，表明该方法具有良好的重复性。研究结果显示，所有婴儿配方奶粉的维生素B₁₂浓度均高于标签声明值；测量浓度为相应标签声明的152%至462%。所有产品均符合美国联邦法规法典及其他国际监管机构设定的最低要求。

**美国市场婴儿配方奶粉中维生素B₁₂含量调查的论文解读**

**研究背景与意义**
婴儿配方奶粉是全球范围内12月龄以下婴儿重要的营养来源。美国是全球最大的婴儿配方奶粉市场之一，产品选择多样。为确保其营养价值并满足婴儿正常生长的需求，美国通过《1980年婴儿配方奶粉法案》等法规强制要求对产品进行特定水平的必需营养素强化。美国食品和药物管理局（FDA）为此类产品设定了营养标准。维生素B₁₂（钴胺素）是红细胞生成、DNA合成以及大脑和中枢神经系统功能所必需的微量营养素，其缺乏会导致婴儿神经系统退化。由于人体无法内源性合成，必须依赖膳食来源，因此婴儿配方奶粉普遍强化该营养素。FDA规定，在美国销售的婴儿配方奶粉必须提供至少0.15 μg/100 kcal的维生素B₁₂。其他国际标准，如食品法典委员会和欧盟法规，也设定了各自的最低或推荐范围。营养素强化受到产品成分和标签的法规监管，上市后调查有助于评估产品的实际营养素含量是否符合标签声明和监管标准。尽管已有针对婴儿食品中营养素的调查性研究，但专门针对婴儿配方奶粉中维生素B₁₂的研究仍然有限，且尚未有来自美国市场产品的相关报告。因此，开展此项研究对于评估美国市场婴儿配方奶粉中维生素B₁₂的实际含量、验证标签符合性、保障产品安全与营养充足性具有重要意义。本论文发表在《Journal of Food Composition and Analysis》期刊上。

**关键技术方法概述**
本研究采用了一项部分市场篮子调查策略，样本来源于美国本地商店和线上渠道在2023年1月至2024年5月期间购买的婴儿配方奶粉，共计126份样品，涵盖9种产品类型和13个品牌。核心分析技术基于FDA开发并经单一实验室验证的官方方法。样品前处理包括使用乙酸缓冲液和氰化钠进行提取，对于含淀粉样品需进行α-淀粉酶水解，随后通过固相萃取（SPE）进行净化和预浓缩。维生素B₁₂的定量分析采用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术（HPLC-ICP-MS），将所有钴胺素形式统一测定为氰钴胺素（CNCbl）。该方法通过分析标准参考物质和进行加标回收实验来评估准确性和基质效应，并设置了严格的质量控制程序。

**研究结果分析**
**3.1. 分析方法**
所用方法的开发与验证已在其他文献中详述。氰化效率评估表明，在最佳样品制备条件下，羟钴胺素（OHCbl）、甲基钴胺素和腺苷钴胺素可定量转化为CNCbl。该方法的稳健性通过对代表不同基质类型的标准参考物质的分析以及使用不同成分样品的加标回收实验进行了全面评估。方法检测限（LOD）和定量限（LOQ）根据FDA指南确定，经SPE预浓缩后，足以满足婴儿配方奶粉中低浓度维生素B₁₂的检测需求。

**3.2. 婴儿配方奶粉样品中的维生素B₁₂**
所有样品的维生素B₁₂测量浓度在0.31至1.50 μg CNCbl/100 kcal之间，表明市售产品间存在相当大的异质性。尽管如此，所有产品均符合美国FDA、食品法典委员会和欧盟设定的最低要求，且无一产品超过食品法典委员会1.5 μg/100 kcal的上限。直方图频率分布显示，35%的样品浓度相对集中在0.76–0.91 μg/100 kcal的较窄范围内，而处于最低（< 0.46 μg/100 kcal）或最高（> 1.36 μg/100 kcal）区间的样品仅占5.5%。这种分布模式提示许多生产商瞄准相似的配方范围，同时也表明行业内的维生素B₁₂强化实践并未标准化。

**3.2.1. 不同产品类别中的维生素B₁₂**
箱线图显示，不同产品类别的维生素B₁₂测量浓度范围广泛。基于中位数的比较显示，牛奶基粉状配方奶粉的维生素B₁₂中位浓度最高（0.85 μg/100 kcal），部分水解牛奶粉略低（0.75 μg/100 kcal），深度水解牛奶粉则更低（0.61 μg/100 kcal），牛奶即食液体配方处于中间水平（0.71 μg/100 kcal），大豆粉配方与部分水解牛奶粉配方中位浓度相当（0.76 μg/100 kcal）。不同产品组间的浓度分布存在重叠，表明产品类别并非导致个体产品间观察到的变异性的唯一因素。

**3.2.2. 测量的维生素B₁₂与标签声明的比较**
相关散点图显示，所有产品的测量浓度均超过其标签声明值，超出幅度为1.5至4.6倍，表明营养素强化中普遍存在过量添加（overage）现象。使用百分比标签值（测量值/标签声明值×100%）对不同产品组的过量程度进行比较发现，牛奶基粉状配方的中位过量百分比最高（319%），牛奶即食液体配方较低（239%），部分水解牛奶粉配方处于中间水平（250%），深度水解牛奶粉配方的中位过量百分比显著较低（188%），大豆粉配方的中位过量百分比也相对较低（183%）。不同产品形式间的中位百分比标签值存在差异，但也有重叠，表明产品形式本身不能完全解释个体产品间的过量变异性。

**3.2.3. 维生素B₁₂变异性与产品品牌及生产商的关系**
按品牌对百分比标签维生素B₁₂值进行汇总。由于测量值呈非正态分布且各品牌样本量不平衡，使用克鲁斯卡尔-沃利斯检验进行品牌间整体比较，结果显示品牌间存在高度显著差异。通过曼-惠特尼U检验与霍姆校正进行两两比较，识别出三个不同的过量水平层级：品牌B、C和M显示较低的百分比标签值（160–200%），品牌D、H、I、K和L显示中等值（240–290%），品牌A、E、F、G和J显示最高的过量（≥315%）。这种分层表明维生素B₁₂强化实践在市场上并非统一应用，而是反映了系统性的、可重复的品牌层面配方策略。热图分析进一步显示，产品类别和品牌特定的强化实践共同导致了维生素B₁₂过量模式的变异性。对由同一生产商（制造商IV）生产的多个品牌的比较发现，其内部也存在显著的过量模式异质性，表明维生素B₁₂强化实践并非在制造商层面统一实施，而是反映了同一生产源内不同产品间品牌特定的配方和强化策略差异。

**3.2.4. 保质期对维生素B₁₂过量的影响**
婴儿配方奶粉的剩余保质期在不同产品类别间无显著差异，但在不同品牌间存在显著差异。然而，具有高过量值和低过量值的产品其剩余保质期范围存在重叠，表明相对于更广泛的配方和品牌特定强化实践，剩余保质期对观察到的维生素B₁₂浓度和过量模式变异性的贡献很小。

**3.3. 婴儿配方奶粉中维生素B₁₂过量强化的营养学意义**
在强化食品和婴儿配方奶粉中，通常会有意添加过量的营养素，以补偿加工和储存过程中潜在的营养素损失，并确保在整个保质期内符合标签声明。过量强化也可能用于适应制造和分析测试程序相关的变异性。先前的研究也发现婴儿配方奶粉中的维生素B₁₂及其他维生素含量超过标签声明值。维生素B₁₂尚未建立可耐受最高摄入量，因为没有证据表明过量摄入会产生不良影响。因此，本研究中观察到的过量预计不会在正常食用情况下对婴儿健康产生不利影响。然而，表征测量值与标签值的差异对于评估制造实践、产品一致性和营养标签的准确性仍然重要。观察到的维生素B₁₂过量在不同品牌和产品类型间的变异性凸显了提高标签实践透明度的必要性。

**3.4. 质量保证**
标准/参考物质（SRM 1869和RM 8260）的平均回收率在可接受的80%至120%范围内，z值在-1.6至0.9之间，中位数为-0.4（总不确定度为10%），表明该方法对所评估样品基质的不确定度不劣于10%。对42份样品的加标回收实验中，88%的强化样品回收率落在83–117%范围内；有4份牛奶基和1份大豆基粉末样品的回收结果超过120%，最高达130%。基于日内制备和分析的重复样品结果的相对百分比差异（RPD）均优于20%，表明对重复提取物的分析具有良好的重复性。

**讨论与结论总结**
**讨论部分**指出，营养素过量是婴儿配方奶粉制造中的常见做法，旨在保证产品在保质期结束时的营养素含量仍能满足标签声明和法规要求。本研究发现所有产品的维生素B₁₂含量均显著高于标签声明，且过量程度因品牌和产品类别而异。这种变异性可能源于不同的配方目标、加工强度、稳定性考虑以及品牌特定的质量控制策略。尽管过量在营养学上被认为是安全的，但它可能影响消费者对实际摄入量的认知，并给依赖精确营养信息进行膳食评估的公共卫生工作带来挑战。研究强调了提高标签透明度和对过量实践提供更明确指导的必要性，以改善产品间的一致性，同时仍允许制造商有足够的灵活性来确保产品在整个保质期内的营养充足性。本研究作为一项部分市场篮子调查，其结论在推广到整个美国市场时存在局限性，但所建立的调查框架可应用于全球婴儿配方奶粉市场，以评估和比较维生素B₁₂浓度趋势、产品类别代表性以及过量实践。

**研究结论**翻译如下：本调查涵盖了美国消费者常购买的广泛婴儿配方奶粉产品。研究发现，这些配方奶粉满足了美国联邦法规法典及其他国际监管机构设定的维生素B₁₂最低要求。然而，发现每个产品的标签声明都低估了测量到的维生素B₁₂含量。样品在不同产品类别和品牌间也表现出维生素B₁₂水平的广泛差异。总体而言，结果表明维生素B₁₂的过量标签现象显著，并且与品牌系统性相关，其统计学上的显著差异在百分比标签基础上经常超过两倍。观察到的过量变异性可能会降低产品间的一致性，并使实际营养素水平相对于标签声明的解读复杂化。研究结果表明，关于过量实践的额外指导以及标签实践透明度的提高，可以在仍允许制造商灵活确保产品在保质期内营养充足的同时，改善产品的一致性。此类调查研究有助于提高婴儿配方奶粉中营养素数据的可及性，评估产品的真实营养素含量，并分析婴儿的摄入水平。然而，由于本研究是一项部分市场篮子调查，在将结论应用于整个美国市场时存在局限性。本调查框架可应用于全球婴儿配方奶粉市场，以评估和比较维生素B₁₂浓度趋势、产品类别代表性以及过量实践，并与美国消费者可获得的产品中发现的趋势进行比较。本研究证明了该分析方法在全面评估涵盖不同产品类别和维生素B₁₂浓度范围的婴儿配方奶粉样品方面的有效应用。尽管额外的实验室间验证将进一步确定该方法在不同分析环境下的重现性，但当前的单一实验室验证为本研究的目标提供了可接受的性能，并被认为适合用于本数据集内的比较分析。