母乳中的硝酸鹽和亞硝酸鹽及對嬰兒健康的研究

王樹慶，范維江，姜薇薇

山東商業職業技術學院，山東濟南 250103

0 引言

硝酸鹽和亞硝酸鹽廣泛存在于環境中，是自然界中最普遍的含氮化合物[1]，并作為防腐劑被廣泛用于食品工業領域，用于腌制和保存肉類、魚類以及制造奶酪[2]。亞硝酸鹽和硝酸鹽因為能形成亞硝胺而致癌，一直被認為是有害物質。但研究發現，亞硝酸鹽和硝酸鹽也可由人體內形成[3]，并與人體內的信號分子一氧化氮（NO）之間存在著密切的關系[4]，對許多疾病的治療具有重要意義[5，6]。

母乳是嬰幼兒生長發育所需要的唯一食物。世界衛生組織（WHO）建議，0~6 月齡的嬰兒應堅持純母乳喂養，并以持續母乳并添加適當補充食物的方式喂養到2歲或更長[7]。但中國的母乳喂養率一直偏低，為了滿足嬰兒需要，嬰幼兒配方乳粉（簡稱“嬰配粉”）的配方設計一直在無限接近母乳中的全部營養成分，但還是無法模擬母乳中大量且隨時間不斷變化的基本營養素和免疫特性。其中硝酸鹽和亞硝酸鹽在母乳中廣泛存在，特別是初乳中含有較高濃度的亞硝酸鹽。因此，本文對母乳中硝酸鹽、亞硝酸鹽及其對嬰兒的健康影響進行了綜述。

1 母乳中硝酸鹽和亞硝酸鹽的安全性

飲食過量的硝酸鹽和亞硝酸鹽易導致嬰兒，尤其是0~6月齡的嬰兒發生高鐵血紅蛋白血癥（Methemoglobinemia），因嬰兒全身缺氧膚色呈現藍紫色，也被稱藍嬰癥（Blue Baby Syndrome）[8]。其發病機理是因為亞硝酸鹽可導致氧合血紅蛋白中的二價鐵離子（Fe2+）氧化成三價鐵離子（Fe3+），顯著降低了氧合血紅蛋白攜帶氧氣的功能，造成嬰兒缺氧和發紺，膚色呈現藍紫[9，10]。在正常生理條件下，紅細胞中的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸還原酶能非常有效的將高鐵血紅蛋白進行還原，使健康成人血液中的高鐵血紅蛋白水平<1%。0~6月齡的嬰兒由于胃酸分泌量很低、血紅蛋白相對容易氧化、高鐵血紅蛋白還原酶系統不成熟等原因，對亞硝酸鹽誘導的高鐵血紅蛋白血癥特別敏感[11，12]。基于對高鐵血紅蛋白血癥嬰兒病例的分析，WHO規定，人體硝酸鹽和亞硝酸鹽的日攝入量（ADI）分別為3.7 mg/kg體重（BW）/天和0.06 mg/kg體重（BW）/天[13]。

人們曾經認為藍嬰癥和受硝酸鹽污染的地下水中有關[14]。但根據目前的研究發現，母乳中本身就含有硝酸鹽和亞硝酸鹽。母乳中含有的硝酸鹽與亞硝酸鹽情況見表1[15]。

表1 母乳中含有的硝酸鹽與亞硝酸鹽情況

而完全母乳喂養的嬰兒并不會出現任何臨床問題[16]。即使母親攝入含硝酸鹽濃度高達100 mg/L的水，對母乳中的硝酸鹽濃度影響也非常小[17，18]。

2 母乳中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量

母乳的成分不是一成不變的，會隨著時間的推移而發生變化，以適應嬰兒腸道菌群的變化以及成長過程中的代謝需求變化[19]。一般把產后2～3 天的乳汁稱作初乳。初乳呈黃色，稠度高，蛋白質含量高，脂肪和糖含量低。初乳是為滿足新生兒的特殊需要而產生的，富含蛋白質和抗體，其蛋白質含量是成熟母乳的3 倍。而研究也發現，初乳中的硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度相對較高。Ohta等[20]發現在第1天到第8天的母乳含有高濃度的亞硝酸鹽和硝酸鹽，含量為166～1 246 μmol/L；Hord等[15]研究了母乳中硝酸鹽和亞硝酸鹽的變化情況，發現初乳中含有較高濃度的亞硝酸鹽，其含量約10 μM（圖1）；Iizuka等[21]報道，初乳中硝酸鹽的濃度范圍為86.6～278.7 μmol/L，平均濃度為（180.6±63.1）μM；亞硝酸鹽的濃度范圍為19.3～82.4 μmol/L，平均濃度為（43.6±5.3）μmol/L；Cekmen等[22]研究發現，健康母親的母乳中亞硝酸鹽濃度較高，而子癇前期患者母乳中的亞硝酸鹽濃度有所降低，分別為（82.20±12.01）μmol/L和（56.09±11.18）μmol/L，而30 天后，母乳中亞硝酸鹽的濃度分別為（53.28±10.25）μmol/L和（37.75±12.10）μmol/L。

圖1 母乳中硝酸鹽與亞硝酸鹽變化情況

母乳中硝酸鹽與亞硝酸鹽比例的不斷變化是為了滿足嬰兒生長過程中不斷變化的代謝需求。硝酸鹽被硝酸鹽還原酶作用后可以產生亞硝酸鹽，亞硝酸鹽可以在胃酸的作用下分解為人體重要的信號分子NO[21]。但硝酸鹽還原為亞硝酸鹽通常需要存在于體內的共生細菌的參與，而人類沒有硝酸還原酶。在出生前，嬰兒的胃腸道是無菌的，出生后迅速被來自母親產道和環境的細菌定植。因此，新生兒在出生時沒有任何硝酸鹽還原菌，而初乳中亞硝酸鹽含量較高，使嬰兒可以克服生命早期的自然缺乏[23]。在發育后期，當口腔中共生腸道菌群存在時，體內的硝酸鹽-亞硝酸鹽-NO途徑建立起來，之后，硝酸鹽成為主要成分。

3 嬰配粉中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量

雖然目前國家對食品和飲用水中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量有嚴格的規定，但通過前文，可以發現母乳中是含有硝酸鹽和亞硝酸鹽的，而且在不同的階段會發生變化。嬰配粉是以?；蜓虻娜橹⑷榍宸?、大豆、飴糖等為主要原料，加入適量的維生素和礦物質以及其他營養物質，經加工后制成。但目前嬰配粉中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量和母乳還有一定的差距。圖2為母乳與某品牌嬰配粉中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量情況，可以看出，母乳中亞硝酸鹽的含量是嬰配粉的20倍左右。

圖2 母乳與某些嬰兒配方乳粉中亞硝酸鹽和硝酸鹽的含量情況

表2為市場上銷售的一些品牌的嬰配粉中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量情況。由表2可以看出，初乳中亞硝酸鹽含量是最高的，品牌J中硝酸鹽含量最高，除品牌B大豆配方粉外，所有配方粉的亞硝酸鹽水平都非常低（幾乎檢測不到）[23]。

表2 嬰兒配方食品中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量

4 母乳中亞硝酸鹽對嬰兒健康的影響

4.1 對嬰兒心血管的益處

人體內的硝酸鹽-亞硝酸鹽-NO途徑在低氧血管擴張、血壓穩定、缺血再灌注以及血小板功能改變等過程中起著重要作用。在成年人中，由于該途徑的存在，所以由口腔中的共生的微生物將飲食來源的硝酸鹽還原而產生的亞硝酸鹽的供應是恒定的[24]。如果硝酸鹽還原為亞硝酸鹽的過程被中斷，會導致血壓升高，并增加血小板聚集[25]。此外，該途徑產生的NO與胃黏膜完整性和血流也有密切關系。Lizuka等[21]用化學發光NO分析儀測量新生兒胃內產生NO，結果發現母乳喂養的新生兒胃氣中的NO水平顯著高于配方乳粉喂養的新生兒，峰值出現在產后2至5天，分別為（6.03±5.73）ppm和（2.24±15.71）ppm。由于新生嬰兒在初期的發育中，其硝酸鹽-亞硝酸鹽-NO途徑還未建立起來，因此，嬰兒通過母乳中亞硝酸鹽來彌補硝酸鹽-亞硝酸鹽-NO途徑的功能。

4.2 預防壞死性小腸結腸炎疾病

壞死性小腸結腸炎（NEC）是早產兒胃腸道疾病死亡的主要原因，其發病率正在增加[26]。NEC的主要病理特征是小腸和大腸出現局部缺血和壞死[27]。盡管早產是NEC發病的主要風險因素，但是母乳喂養已被證明是預防NEC最重要的保護策略之一[28]。Yazji等[29]在小鼠NEC模型研究中證明，在配方奶粉中添加硝酸鈉和亞硝酸鹽可顯著降低NEC的嚴重程度。這一研究結果為解釋母乳在降低嬰兒哮喘、過敏、白血病[30，31]以及心血管疾病[32]等的發生上提供了思路。

5 小結

毋庸置疑的是母乳對嬰兒健康的益處，是嬰兒營養的最佳來源，含有嬰兒發育所需的所有蛋白質、脂質、碳水化合物和微量元素。美國兒科學會（American Academy of Pediatrics）也建議母親至少在第1年對孩子進行母乳喂養，并持續母乳喂養，直到她們都覺得自己準備好停止母乳喂養為止。由于母乳是嬰兒的一種獨特的營養來源，所以，任何其他食物都無法充分替代母乳，包括嬰兒配方乳粉。綜上所述，母乳中亞硝酸鹽和硝酸鹽的存在表明其對新生兒的生長發育具有重要的生理功能，應加強對嬰兒母乳喂養的認識。