为肝硬化患者开发不同蛋白质来源的肠内喂养配方、流变学表征及这些配方的安全性评估

《CyTA - Journal of Food》：Developing enteral feeding formulations for liver cirrhosis patients with different protein sources, rheological characterization, and safety evaluation of these formulations

　　

本研究描述了肠内配方的制剂及实验室表征。两种配方TF1（17 g蛋白质，160 kcal/200 mL）和TF2（10 g蛋白质，369 kcal/200 mL）的蛋白质和能量值显示出良好的营养依从性。矿物质分析发现钙（50 mg/L）、镁（61 mg/L）和磷（329 mg/L）。测量了支链氨基酸（BCAA）（TF1中3.65 g/200 mL，TF2中3.05 g/200 mL）和芳香族氨基酸（AAA）（TF1中1.95 g/200 mL，TF2中1.20 g/200 mL）的变化。费舍尔比值（Fischer Ratio，BCAA:AAA）为TF1 1.87和TF2 2.44，表明氨基酸谱良好。流变学评估显示在20^oC和37^oC之间，粘度分别为1,200±1.2至800±1.3 mPa·s（TF1）和800±0.9至550±0.8 mPa·s（TF2），表明配方对于肠内管饲是稳定的。分析证实了它们支持肝脏健康的潜在适用性。

**论文解读文章**

**研究背景**
肝硬化（liver cirrhosis）是一种肝组织被瘢痕组织替代的化生性疾病，常由病毒、酒精、遗传易感性或慢性脂肪肝引起，导致体内稳态失衡。营养不良在肝硬化患者中高度流行，主要归因于代谢紊乱，即分解代谢增加。肌肉减少症（sarcopenia）与肝移植供体和受体的高死亡率和发病率密切相关。肝性脑病（hepatic encephalopathy）是与多种代谢并发症相关的常见病症，其严重程度取决于肝脏状况。肝硬化进展可能发展为肝细胞癌（hepatocellular carcinoma），肝移植成为挽救生命的最后手段。肝硬化影响多项生理参数，包括血液生化改变：芳香族氨基酸（aromatic amino acids, AAA，包括组氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸）水平超过支链氨基酸（branched-chain amino acids, BCAA，包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸），从而扰乱费舍尔比值（Fischer ratio，即BCAA/AAA摩尔比），该比值是肝功能预后标志物。现有商业肝病肠内配方（如Ensure^?、Hepatic-Aid^?、NutriHep^?）虽能提供营养支持，但价格昂贵，在中低收入国家难以获得，且多使用进口原料，限制了临床常规应用。因此，本研究旨在开发两种成本效益高、营养均衡的肠内喂养配方（TF1和TF2），并对其进行实验室表征，以期为肝硬化患者提供可替代的商业化方案。

**研究内容**
研究人员开发了两种肠内管饲配方：TF1（含蛋白17 g，能量160 kcal/200 mL）和TF2（含蛋白10 g，能量369 kcal/200 mL），并对它们进行了全面的实验室表征。通过近端分析（proximate analysis）测定营养成分，原子吸收光谱法（atomic absorption spectrometry）分析矿物质，微生物分析评估安全性，流变学分析（rheological analysis）评估温度依赖性粘度，高效液相色谱（HPLC）测定氨基酸谱，并计算费舍尔比值。研究结果证实两种配方具有良好的营养依从性、合适的氨基酸比例（BCAA占优）、稳定的流变行为以及微生物安全性，表明它们适合作为肝硬化患者的肠内营养支持。该研究发表在《CyTA - Journal of Food》。

**主要关键技术方法**（不超过250字）
本研究采用以下关键技术方法：近端分析（粗蛋白、纤维、灰分、水分测定，分别使用凯氏定氮仪、纤维分析仪、马弗炉和热风烘箱）；原子吸收光谱法（测定钙、镁、磷含量，使用硝酸/高氯酸消化后经AAS分析）；微生物分析（平板计数琼脂、MacConkey琼脂和Sabouraud葡萄糖琼脂进行总活菌、大肠菌群、酵母和霉菌计数，并依据ISO标准检测沙门氏菌、大肠杆菌和单核细胞增生李斯特菌，使用ELISA验证）；流变学分析（使用数字旋转粘度计在20^oC和37^oC下测量表观粘度、屈服应力、蠕变恢复等参数）；HPLC氨基酸分析（测定各氨基酸浓度，特别是BCAA和AAA）；费舍尔比值计算（BCAA总浓度/AAA总浓度）。所有原材料（蛋清、大豆、牛奶、鸡汤、橄榄油）均购自巴基斯坦拉合尔当地市场。

**研究结果**（保留每个小标题，简要说明通过什么研究得出什么结论）

**1. 近端分析（Proximate analysis）**
通过对各原料和最终配方的近端分析，TF1和TF2的蛋白质和能量值符合预期：TF1提供17 g蛋白质和160 kcal/200 mL，TF2提供10 g蛋白质和369 kcal/200 mL，均满足ESPN和ASPEN对肝硬化患者蛋白质摄入（1.2–1.5 g/kg/天）的建议。TF1的膳食纤维含量（2.7 g）高于TF2（微量），而TF2因含橄榄油而能量密度更高。两种配方水分含量适中，可确保通过标准管饲管顺畅流动。

**2. 矿物质分析（Mineral analysis）**
原子吸收光谱法显示，配方中钙（50 mg/L）、镁（61 mg/L）和磷（329 mg/L）含量处于合理范围，其中磷主要来自大豆（240 mg/L），但浓度不足以扰乱肝细胞增殖的稳态机制。

**3. 微生物分析（Microbiological test analysis）**
微生物检测表明，所有原料的酵母和霉菌计数均较低（牛奶中最高10 CFU/g，橄榄油中最低1 CFU/g），且未检测到沙门氏菌、李斯特菌等食源性病原体。ELISA结果（阈值0.5）均为阴性（不可检出），证实配方的微生物安全性，适合在ICU等危重患者护理环境中使用。

**4. 货架期分析（Shelf-life analysis）**
橄榄油（未开封12个月）最稳定，鸡汤冷藏保质期最短（5天），牛奶和蛋清分别为7天和4天，室温下保质期缩短。

**5. 流变学分析（Rheological analysis）**
在20^oC下，TF1粘度为1,200 mPa·s，TF2为800 mPa·s；在37^oC下，两者分别降至800 mPa·s和550 mPa·s，表现出剪切变稀行为（shear-thinning behavior），有利于管饲时顺畅流动。TF1的屈服应力（50 Pa at 20^oC，45 Pa at 37^oC）和蠕变恢复（80% at 20^oC，75% at 37^oC）均高于TF2，但两种配方粘度均落在文献报道的安全管饲范围内（1–50 mPa·s为标准，大管径可达100 mPa·s），表明其临床适用性。

**6. HPLC氨基酸表征（Amino acid characterization by HPLC）**
HPLC分析显示，TF1中总BCAA为3.65 g/200 mL，AAA为1.95 g/200 mL；TF2中BCAA为3.05 g/200 mL，AAA为1.20 g/200 mL。谷氨酸含量最高（1.0–4.0 g/200 mL），色氨酸最低（0.2–0.6 g/200 mL）。

**7. 费舍尔比值计算（Fischer ratio calculation）**
TF1的费舍尔比值为1.87，TF2为2.44，均高于肝硬化患者常见的<1.5，且与商业肝病配方（BCAA:AAA ~1.5–3.0）及ESPN建议（费舍尔比值约2.0）相符，表明氨基酸谱有利于肝病营养支持。TF2的比值更高，更符合BCAA补充需求。

**讨论部分总结**
讨论部分指出，早期肠内喂养可减少肝移植术后并发症，降低住院时间和感染风险。TF1和TF2的流变学特性与商业半固体肠内产品（如Jevity、Isosource、Nutrica）相似，粘度、pH和渗透压均满足安全管饲要求。TF1适合高分解代谢状态（高蛋白、高能量、高粘度），而TF2适合一般BCAA补充（低能量密度，更灵活的营养浓度调整）。两种配方均含有非必需氨基酸，有助于减轻肝脏合成负担。但研究局限性在于仅基于体外实验室测试，未进行体内消化率、生物利用度或临床疗效验证，未来需开展随机对照试验（RCT）以确认其效果。

**研究结论翻译**
本研究利用食品技术中的不同方法开发并表征了两种膳食配方。流变学分析中评估的参数确认了两种配方在不同温度下的有效性和安全性。HPLC证实TF1和TF2中BCAA含量均显著高于AAA，这有助于控制肝移植症状（包括肝性脑病）。TF1比TF2能量和营养密度更高、粘度更大，而TF2允许对元素浓度进行更多调整。这两种配方适用于不同的医疗场景：一种用于极端分解代谢条件，另一种用于患者的一般BCAA补充。这些配方还含有非必需氨基酸，有助于减轻肝脏合成负担。需要进一步优化以根据肝功能不全的严重程度实现最佳营养平衡，从而定制饮食干预。总之，本研究成功设计并定义了使用不同蛋白质来源的肠内喂养配方，可供肝硬化管理考虑。然而，结果仅基于配方开发和体外/实验室测试，未涉及体内研究、临床研究或干预研究，这突显了未来临床审批的必要性。