八一八奶粉中的好東西(蛋白質和脂肪篇)
因為從事營養行業,又在國外,所以總是有很多朋友問奶粉應該怎麼選,哪個國家的好之類的問題。和他們交流,越發覺得爸媽朋友們對於嬰兒營養的認識很多誤區,並且也很容易被各種輿論和廣告誘導。奶粉不像零食和一日三餐,成分隨便一點無所謂,也不像保健品,只要吃不死人心裡有點安慰就可以了。奶粉是被國家和藥品一樣監管的特殊食品。奶粉的營養成分和衛生指標如果稍有不合標準,對於寶寶嬌嫩的身體會造成不可逆的損失。
母乳在寶寶出生後的一段時間內,是寶寶營養的唯一來源。寶寶出生之後的十二個月內,大腦總量將由不到成人的25%快速成長到70%(參見:哥哈韋爾:聊聊唾液(二)與寶寶大腦發育的關係),此外身體各項機能不斷發展成長,如果前六個月媽媽們奶水充足,那麼恭喜你們,你們將能夠給你們的寶寶最好的黃金營養,因為母乳中的各種宏量和微量營養素以及各種生物活性物質能夠保證寶寶前六個月快速生長發育的所需。六個月到斷奶前寶寶身體和消化吸收系統稍微成熟了一些,就可以開始配合著母乳吃一些輔食了。而對於奶水不足,或者因為工作原因第一年不能給寶寶充分哺乳的媽媽來說,配方奶粉在很長一段時間就是寶寶的唯一營養來源了,因此,一款能最大程度滿足寶寶生長發育所需的配方奶粉,是良好養育寶寶第一年的關鍵。
有一個著名的薈萃分析,將多篇研究論文中母乳餵養嬰兒和普通奶粉餵養嬰兒的IQ對比試驗的結果進行了總結,結果表明母乳餵養由於完善的營養使得寶寶的平均智商相對於奶粉餵養的寶寶高3.2點。而更重要的是,跟蹤研究發現這個差距在兒童及青少年期都得以保持!這再次印證了母乳是嬰兒的黃金營養。
國內前幾年的奶粉廣告基本都是各種誇大誤導,把對大腦智力、身體、視力和免疫系統發育等的影響吹的神乎其神,再輔以各種所謂的醫學權威認證和明星代言,可謂八仙過海各顯神通。結果讓爸爸媽媽們雲里霧裡,無所適從。果真有這麼神的東西,我都想自己買來吃了再次煥發青春。。。扯遠了。其實看一個奶粉怎麼樣,包裝上的營養成分表是一個很好的參考,當然,前提是這個表上的數據要真實。
下面就是一款高端奶粉的營養成分表,裡面有不少好東西。我們這次就來聊聊奶粉中的各種好東西。
先來說說一個大前提:
奶粉的終極目標就是完全模擬母乳,因此其營養成分越貼近母乳,理論上就越能給寶寶帶來類似母乳的生長發育效果。隨著科技的發展,對於母乳的研究分析越來越透徹,所以不斷發現了很多母乳中的關鍵成分,對於寶寶的生長發育有重要作用。於是這些新發現的並經過科學臨床驗證的成分就被不斷添加到奶粉中以更進一步接近母乳。所以奶粉再好也好不過母乳,只能接近母乳,接近母乳,接近母乳。重要的事情說三遍。
我們將標籤中的各種營養素劃分成:蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質和其他微量營養素這六大類。本篇就先說說蛋白質和脂肪。
一、蛋白質 Protein
奶粉是以動物奶比如牛奶和羊奶為基礎,但對其中的蛋白質成分進行了調整,因為牛、羊奶中蛋白質的含量和組成和母乳有很大不同。以牛奶為例,其總蛋白質含量是母乳三倍多蛋白質對於寶寶未發育完全的腸胃來說很難吸收,所以牛奶如此高含量的蛋白質是不適合出生不久的寶寶的。
看完含量,再來看看母乳和牛奶中蛋白質的構成,一個最明顯的不同是,牛奶中酪蛋白的含量明顯高於母乳,而α-乳白蛋白的含量卻明顯低於母乳。所以奶粉的蛋白質調整的一個重點就是降低牛奶蛋白中酪蛋白的比例,這個也是國家嬰兒配方粉標準中規定的。
閑話不多說,下面第一個好東西閃亮登場!
α-乳白蛋白
上圖中可以看到,α-乳白蛋白在母乳的蛋白中大約佔1/4,僅次於酪蛋白。母乳中含量如此高,所謂存在即合理,必然有它的道理。這是一種富含多種人體必須氨基酸(essential amino acid)的蛋白質,它有幾個優點:
- 具有適合寶寶生長發育所需的氨基酸組成
- 易於消化吸收,減輕蛋白質消化不良帶來的腸道不適
- 支持腸道有益菌群例如雙歧桿菌的生長,抑制病原體引起的腸道感染
- 調節食慾和睡眠
- 促進鐵和鋅的消化吸收(非臨床研究)
另外,Svanborg在2003年發表的一份研究中顯示,α-乳白蛋白在胃中的酸性環境下會解構然後和母乳中被酶解的油酸分子結合形成一種特效複合物,能夠殺死癌細胞。這個過程被進一步推論能夠保護母乳餵養的寶寶免受癌症的威脅。
而牛奶中的α-乳白蛋白非常低(只佔總蛋白含量的4%左右),而如果能將奶粉中的α-乳白蛋白含量提高,則能夠顯著提高奶粉中蛋白質的總體質量,同時因為質量提高了,就不需要那麼多的數量去彌補,所以可以同時適當降低奶粉中蛋白的總含量,更利於寶寶消化吸收,並避免高蛋白含量帶來的寶寶肥胖問題,有人說寶寶胖點有啥?但很多人不知道的是嬰兒期的肥胖更容易導致長大後的肥胖和其他肥胖相關癥狀。上面這張營養標籤中沒有強調α-乳白蛋白的含量,下面這張就註明了,其佔總蛋白的比例為17%左右,遠遠高於牛奶。
第二個好東西閃亮登場!
水解乳清蛋白/水解牛乳蛋白
我們前面說了,蛋白質對於寶寶未發育完全的腸道來說不是一種容易消化吸收的營養,因此如何提高蛋白質的吸收效率一直是奶粉行業關注的一個重點。另外對於先天有牛奶蛋白過敏風險的寶寶,奶粉中的蛋白質有致敏並引起過敏反應的危險(可以參考:聊聊牛奶過敏與乳糖不耐受),所以蛋白質水解這一技術就被開發出來。簡單來說,蛋白質是由氨基酸組成的3D複雜結構,水解就是利用酶將其切成一小段一小段的,就像在體外提前將蛋白質先消化了一道,那寶寶再消化就容易了。如果蛋白質被深度水解,則片段進一步變小,以至於將引發過敏的成分也破壞了,這樣的水解蛋白質就可以用於防過敏奶粉。
細心的同學就問了,好像上面兩個營養成分表上都沒有這個成分啊。是的,水解乳清蛋白是從乳清蛋白水解而來,所以它的含量被包含在了乳清蛋白一欄中。雖然營養成分表上沒有,但是可以從配料表中查看,如下圖。該奶粉配方中添加了3%的水解乳清蛋白粉。
第三個好東西閃亮登場!
酪蛋白糖巨肽
酪蛋白糖巨肽(CGMP),聽起來是不是很宏偉的名字?其實它是一種特殊的水解蛋白,在乳酪製作過程中由凝乳酶水解 k-酪蛋白產生的,溶於乳清中。它是一種含有豐富的唾液酸的活性糖肽(關於唾液酸對寶寶的重要性可參見:聊聊唾液(二)與寶寶大腦發育的關係)。唾液酸對於寶寶大腦發育有重要作用,其在母乳中含量很高。但是以牛奶和乳清蛋白為原料做的奶粉中由於CGMP的含量本身不高,所以其含有的唾液酸也是遠低於母乳。國外有奶粉專門添加濃縮CGMP的,國內目前還沒有見到過。
除了促進寶寶大腦和中央神經系統的發育,CGMP也具有抑制腸道中細菌和病毒的粘附和促進腸道中有益菌群例如雙歧桿菌的生長等作用,儘管後兩個作用比α-乳白蛋白稍遜一籌。
前面說了,CGMP溶於乳清中,所以只要奶粉中含有乳清蛋白(大部分嬰兒奶粉都有),則會含有少量CGMP,但是遠不能提供和母乳匹配的唾液酸含量!
第四個好東西閃亮登場!
骨橋蛋白
骨橋蛋白(Osteopontin),一聽感覺是和骨頭相關的,咋跑到母乳中去了?其實這骨橋蛋白在人體很多地方都有分布,並且最早在1985年是從骨質中分離出來的,不過母乳中含量最高。骨橋蛋白是一種多功能的生物活性蛋白,其最重要的作用是發展新生寶寶的免疫功能。新生的寶寶的免疫系統就好像一張白紙,免疫細胞在數量和功能上都存在不足,所以寶寶對於感染的抵抗能力很低。在出生後的一兩年中寶寶的免疫系統會逐漸成熟和平衡,並對遭遇的每一種病原體都會發展出後天免疫反應。而骨橋蛋白在寶寶的免疫系統的發展和成熟過程中起到重要作用。
如下圖,母乳中的骨橋蛋白濃度比牛奶要高6倍左右。普通的奶粉是以牛奶為基礎,因此其中的骨橋蛋白濃度不會超過牛奶。可惜高純度的骨橋蛋白雖然能夠從牛奶中被提取,但是國內因為沒有對應的國家標準,所以暫時還不能直接添加。期待未來國家能夠將該好東西納入營養強化劑名單中。
第五個好東西閃亮登場!
乳鐵蛋白
乳鐵蛋白(Lactoferrin)一聽名字,就知道和鐵有關,它是一種糖蛋白,具有多種功能。
- 功能一:運鐵。它是人體運鐵的卡車,每個乳鐵蛋白上有兩個地方可以結合鐵離子,可以參與鐵元素的跨膜轉運,控制血液中鐵離子的平衡和分泌,高效促進鐵吸收,預防缺鐵性貧血。
- 功能二:是人體免疫系統的組分之一,具有抗菌、抗病毒功能,是人體先天免疫系統的一部分。它的抗菌功能其實也是來源於它與鐵結合的能力,鐵是細菌生長的重要元素,乳鐵蛋白將鐵都搶走了,細菌沒得玩就掛了。總之,它能夠保護寶寶免受細菌病毒等病原體侵害。
乳鐵蛋白廣泛分布於哺乳動物組織及分泌液中,在乳汁中的含量最高,從上面的乳蛋白分布圖中可以看到,人乳中乳鐵蛋白佔總蛋白接近20%,比牛奶高出十多倍,所以以牛奶為基礎的奶粉的乳鐵蛋白含量也是遠低於母乳。
我國將其列入食品營養強化劑名單准許奶粉使用,所以很多奶粉中都會額外添加以接近母乳含量。
第六個好東西閃亮登場!
酪蛋白磷酸肽
酪蛋白磷酸肽(Casein Phosphopeptides,簡稱CPP)是水解的酪蛋白。因為人體的腸道呈弱鹼性,其中的遊離鈣、鐵、鋅離子容易產生不溶性鹽沉澱,阻止腸道對這些礦物質的吸收。而CPP能夠保護腸道中的金屬離子不被沉澱,有助於鈣、鐵、鋅離子的吸收。
為啥嬰幼兒期鈣的吸收這麼重要?看下面這張圖,骨質的發育在嬰幼兒和青年期是最快的,這段時間鈣攝取程度對於成年後骨質密度峰值的大小有重要影響。簡單點說,這段時期鈣吸收不夠,到三十多歲的峰值骨質就會低,就好比你建樓房,基礎沒打好,後面也很難建很高。峰值骨質低了,會加快中老年期的鈣流失。所以嬰幼兒期鈣的吸收非常重要!
我國將其列入食品營養強化劑名單准許使用,所以奶粉可以額外添加。
二、脂肪 Lipid
好了,說完蛋白質,下面說說脂肪吧。
脂肪是人類三大能量來源之一,其餘兩個是碳水化合物(也就是糖)和蛋白質。中國營養學會建議:0-6個月嬰兒的脂肪攝入量應佔總熱能的45%-50%,6-12個月為35%-40%,2-6歲為30%-35%,6歲後為25%-30%。
為啥寶寶越小食物中脂肪比例越高呢?這是因為寶寶生長發育迅速,需要大量的能量,但同時寶寶的胃小容不下大量的食物。相對於糖和蛋白質大約4千卡每克的能量密度,脂肪的能量密度為9千卡每克,遠高於前兩者,所以高比例的脂肪就能夠在食物總量不變的情況下提供更多的總熱量,維持寶寶正常的新陳代謝和體重增長。另外蛋白質相對於脂肪更難以消化,所以脂肪就當仁不讓的成為寶寶生長的主要燃料。
另外,除了能量供給之外,脂肪也是大腦中最重要的成分,佔大腦幹重的五到六成,其中亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸(就是熟悉的ARA)這三種多不飽和脂肪酸是構成大腦結構的重要成分,前兩者是人體必需脂肪酸,對於生長迅速的寶寶,其合成ARA的能力遠不能滿足需求,所以需要從食物中額外補充。另外,各種磷脂,鞘脂和膽固醇也是大腦和神經系統構成、發育和維持功能的重要物質。
正因為脂肪對人體有如此的重要性,母乳中的脂肪含量也是很高,100ml中約有4.2g。其中98%以上都是提供能量的飽和脂肪以及參與大腦生長發育的不飽和脂肪,除此之外,那2%的就是各種磷脂、鞘脂、膽固醇了,這些對於寶寶的大腦和神經系統發育也有重要作用。
下面進入正題。
第七個好東西閃亮登場!
OPO
OPO學名很拗口,叫 1,3-二油酸3-棕櫚酸甘油三酯。這是一個甘油三酯(甘油三酯具體請參考:你認識脂肪嗎?(1)結構篇),形狀像一個三叉戟。其三個脂肪酸的位置為:外面兩側各一個油酸(Oleic acid),中間是一個棕櫚酸(Palmitate acid),所以OPO的名字取得很形象,如下圖右側。
棕櫚酸是母乳的脂肪中含量比較高的酸,大約佔總脂肪酸的25%左右,是寶寶的重要能量來源,但是和其他植物油脂不一樣的是,母乳中的棕櫚酸70%左右是在這個三叉戟的中間位置,如上圖右側,而植物油很多棕櫚酸都在三叉戟的兩端位置,如上圖左側。母乳之所以成為黃金營養標準,是有它的道理的:因為腸道中的脂肪酶會將三叉戟兩側的兩個脂肪酸水解,這樣三叉戟就只剩中間一個叉了。如果棕櫚酸長在兩端,那麼脫離三叉戟後棕櫚酸這種長鏈飽和脂肪就會和腸道中的遊離鈣結合生成不溶性脂肪酸鹽(和生產肥皂一個原理),不能被寶寶腸道吸收,隨著寶寶大便排出了,這樣就會造成三個負面影響:1. 重要的能量來源棕櫚酸流失 2. 鈣的流失 3. 不消化的脂肪酸鹽會導致寶寶肚子不舒服(後果就是啼哭時間和頻率變長),並讓便便變硬。
那有人就問了,為啥只有棕櫚酸會和遊離鈣結合生成不溶性鹽呢?其他的脂肪酸呢?好問題。答案是,對於長鏈飽和脂肪酸比如棕櫚酸或者更長的,由於其熔點較高(為啥脂肪的熔點有高有低,請參見:你認識脂肪嗎?(2)脂肪有好壞嗎?),所以容易在腸道溫度下形成這種不溶性鹽,而對於不飽和脂肪酸比如上面的油酸以及短鏈飽和脂肪酸,由於其熔點較低,所以則不容易和鈣離子結合成鹽。而當棕櫚酸在三叉戟中間的時候,就不一樣了,因為三叉戟中間這個位置不會被酶水解,於是有了三叉戟的護航,鈣離子就無機可乘了,所以可以順利被吸收。所以一句話,脂肪結構對於營養吸收很重要。
目前市場上有以植物油為原料合成的OPO結構脂肪,添加這種結構脂肪添的奶粉,便可以在脂肪結構層面模擬母乳,從而減輕以普通植物油為基礎的奶粉帶來的以上三個負面影響。
第八個好東西閃亮登場!
乳脂肪球膜
磷脂、鞘脂和膽固醇這些類脂如上圖所描述的,也是屬於脂肪大類。而母乳中,這些磷脂和鞘脂主要在脂肪球膜(MFGM)中。下圖是母乳脂肪球的分泌過程,當一顆脂肪球從乳腺細胞中分泌出來後,它的外表面裹著三層磷脂,這三層磷脂就叫脂肪球膜。這三層膜中的磷脂、鞘脂和膽固醇等類脂在母乳的脂肪中雖然只佔不到2%,但是它們對於大腦和神經系統發育起到重要作用,因為它們是大腦和神經系統構建的重要元素。除此之外,脂肪球膜中還富含很多活性糖蛋白,能夠幫助寶寶的腸道抵抗抗菌抗病毒等感染。所以說這2%就是母乳的脂肪精華。
脂肪球膜中的磷脂,諸如PS,PI,PE,PC,(全名很拗口,見下圖,記住縮寫就ok了)以及上面說到的鞘磷脂SM都是大腦和神經組織的重要結構性成分,下圖是人腦中這些磷脂的比例,可以看到牛奶、母乳以及人腦這三者的磷脂構成很接近,而和大豆磷脂以及蛋黃磷脂差異很大。
脂肪球膜中的鞘磷脂對於大腦的結構和髓鞘形成有重要作用,並且其中含有重要的膽鹼。膽鹼是體內合成大腦和神經組織的膜結構以及神經傳導物質乙醯膽鹼的重要原料。神經節苷脂Ganlioside在大腦和神經組織中含量豐富,尤其在大腦灰質中濃度很高,佔到大腦總脂肪含量的6-10%。它在胎兒和嬰兒的神經元增殖、遷移、成熟過程中起到重要結構和功能作用,對於0-6個月的寶寶認知能力的發展所起到的作用已經被相關研究所證實(Gurnida et al. 2012)。
牛奶和母乳的脂肪球膜成分類似,只是牛奶的脂肪球膜含量相比於母乳低了許多。而很多奶粉是以脫脂牛奶為基礎,所以脂肪球膜的量就更低了。所以只有額外添加牛奶脂肪球膜,才能在功能上達到和母乳接近的水平。
第九個好東西閃亮登場!
中鏈脂肪
中鏈脂肪(Medium-chain triglycerides,MCT)也是一種脂肪,之前我們說過脂肪分子是三叉戟結構,當三個叉上的脂肪酸分子的碳原子數為6-12這種中等長度時,就是中鏈脂肪了。中鏈脂肪最常見的來源是椰子油和棕櫚仁油,母乳中的脂肪酸大約8%是中鏈脂肪酸。
一些研究表明中鏈脂肪能夠促進人體熱量燃燒,因此有減肥的功能。不過寶寶可不需要減肥,所以這裡要說到中鏈脂肪的另一個特點:就是它體內的代謝速度很快,因為它在腸道中能直接進入門靜脈隨後被代謝提供能量。簡單點說,就是消化吸收很容易,供能很快速。所以它尤其適合對於能量有高度需求但消化系統發育還非常不完善的早產兒,所以是早產兒配方中的常客。
第十組好東東閃亮登場!
多不飽和脂肪酸如DHA,AA, 亞油酸,α-亞麻酸
亞油酸和α-亞麻酸是人體兩種必需脂肪酸,因為人體不能自己合成這兩種脂肪酸,所以只能通過食物供給。而以這兩種脂肪酸為原料,人體可以分別合成二十二碳六烯酸DHA和花生四烯酸AA這兩種耳熟能詳的脂肪酸,沒錯,這兩種就是對寶寶的視力和神經系統發育有重要作用的長鏈多不飽和脂肪酸(LCFUFA),因為胎兒和寶寶合成DHA和AA的能力弱,所以它們對於早期的人體也是條件必需脂肪酸,需要在奶粉中加以適當補充。
亞油酸在葵花籽油和玉米油中含量豐富,α-亞麻酸在亞麻籽油中含量豐富,在菜籽油和豆油中也少量存在,所以這兩種必需脂肪酸通過調配在奶粉中的復配植物油就可以達到需要的含量。而DHA主要存在於深海魚油,蛋黃以及海藻中,而AA主要來源於蛋黃以及海藻中。而蛋黃中的DHA和AA主要以磷脂的一部分存在,這種存在方式能夠更加促進這兩種脂肪酸的吸收,可惜目前以蛋黃為來源的磷脂由於沒有相應的國家標準定義,所以還暫時不能在國內的奶粉中添加,但它卻是是好東東,所以等你家寶寶能開始吃雞蛋的時候,一定記得要每天吃雞蛋哦!
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※大腦最需要的營養素:磷脂醯絲氨酸(PS)