非蛋白氮對嬰幼兒健康的影響

摘 要：人乳中部分非蛋白氮在維持嬰幼兒大腦發(fā)育、腸道健康、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)以及免疫功能等方面均表現(xiàn)出積極作用，對嬰幼兒生長發(fā)育至關(guān)重要。嬰幼兒十分依賴非蛋白氮的外源性攝入，除母乳外，添加非蛋白氮原料的嬰幼兒配方食品及其他補充劑食品成為嬰幼兒獲取非蛋白氮的重要途徑。本文主要分析了嬰幼兒配方食品中常見非蛋白氮的功能，并全面闡述了其對嬰幼兒健康的影響。

關(guān)鍵詞：非蛋白氮；膽堿；肉堿；核苷酸；牛磺酸；嬰幼兒健康

Effects of Non-protein Nitrogen on the Health of Infants

SUN Yasong， GAO Jie， WANG Yushu， SONG Fei*

（Synutra Nutrition Food Co.， Ltd.， Qingdao 266500， China）

Abstract： Some non-protein nitrogen in human milk plays a positive role in maintaining infant brain development， intestinal health， endocrine regulation and immune function， and is essential for infant growth and development. Infants are very dependent on exogenous intake of non-protein nitrogen. In addition to breast milk， infant formula and other supplementary foods with added non-protein nitrogen raw materials have become an important way for infants to obtain non-protein nitrogen. This article mainly analyzes the functions of common non-protein nitrogen in infant formula and comprehensively explains its impact on infant health.

Keywords： non-protein nitrogen; choline; carnitine; nucleotides; taurine; infant health

人乳中含有眾多含氮成分，包括蛋白質(zhì)和非蛋白氮（Non-protein Nitrogen，NPN）化合物。非蛋白氮化合物是除了蛋白質(zhì)以外所有含氮物質(zhì)的總稱，而含氮物質(zhì)中所含有的氮量即為非蛋白氮。人乳中NPN化合物占總氮比例雖不及蛋白質(zhì)所占比例，但在嬰幼兒的生長發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用。研究母乳成分中的NPN既能深層次了解其對嬰幼兒生長發(fā)育的影響，也能為非蛋白氮原料作為外源性補充劑添加至嬰幼兒配方食品及其他相關(guān)食品中提供重要依據(jù)。

當(dāng)下嬰幼兒配方食品以及特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方食品中可添加的非蛋白氮原料有膽堿、肉堿、核苷酸、牛磺酸以及其他部分氨基酸等，本文將主要圍繞這些原料展開論述，綜合陳述非蛋白氮對嬰幼兒健康的積極影響。

1 膽堿

膽堿是一種有機堿，同時也是人體必需的營養(yǎng)素，在預(yù)防肝損傷、維持大腦和肌肉正常功能、促進脂質(zhì)代謝以及組成和修復(fù)細(xì)胞膜方面具有重要作用[1]。膽堿是一種可以通過食物或補充劑攝取的營養(yǎng)素，主要獲取途徑有肉類、蛋類以及谷物[2]。人體內(nèi)膽堿的內(nèi)源性合成十分有限，目前已知的單一合成路徑僅在肝臟內(nèi)，肝臟利用S-腺苷甲硫氨酸作為甲基供體，在磷脂酰乙醇胺-甲基轉(zhuǎn)移酶的催化作用下，通過磷脂酰乙醇胺甲基化生成磷脂酰膽堿[3]。嬰兒時期的膽堿均需要從外部攝入，主要來源有母乳、嬰兒配方食品以及輔食等。哺乳過程會導(dǎo)致母體膽堿儲備逐漸減少，故嬰兒除母乳外通過其他途徑獲取膽堿尤為重要。

SEMBA等[4]在研究中發(fā)現(xiàn)，嬰幼兒生長發(fā)育遲緩與膽堿營養(yǎng)狀況較差有關(guān)。WOZNIAK等[5]在研究中發(fā)現(xiàn)，膽堿的潛在機制和臨床數(shù)據(jù)保持一致，膽堿對記憶的影響與人體不同發(fā)育階段之間存在交互作用；在產(chǎn)前，膽堿影響著神經(jīng)，會導(dǎo)致海馬體的細(xì)胞增殖增加和凋亡減少；嬰兒出生后膽堿可能影響突觸以及海馬體的持續(xù)生長，海馬體在出生前的兩年內(nèi)生長快速，此后較慢。人類海馬體的發(fā)育會持續(xù)到出生后的第4年。此外，WOZNIAK等[5]在針對胎兒酒精譜系障礙患者（Fetal Alcohol Spectrum Disorders，F(xiàn)ASDs）進行的臨床試驗中發(fā)現(xiàn)，早期補充膽堿（出生后第11天至第20天）和晚期補充膽堿（出生后第21天至第30天）都減輕了產(chǎn)前酒精在認(rèn)知缺陷方面對FASDs的影響，可見早期補充膽堿仍具有優(yōu)勢，膽堿在FASDs中延遲順序記憶的具體益處在出生后的前2～3年是顯而易見的。SCHOEN等[6]研究發(fā)現(xiàn)，接受苯丙氨酸限制和正常化飲食治療的苯丙酮尿癥（Phenylketonuria，PKU）兒童患者膽堿攝入量要低于正常參考人群，與膽堿代謝相關(guān)的營養(yǎng)素攝入量不理想也反映了飲食質(zhì)量的下降，這也為確定PKU患者調(diào)節(jié)膽堿飲食需求的因素、發(fā)揮膽堿表征作用以及加強PKU患者營養(yǎng)檢測提供了相關(guān)支撐。

2 肉堿

肉堿是一種類氨基酸，可以由賴氨酸和蛋氨酸合成。自1905年俄國科學(xué)家首次從肌肉中提取得到L-肉堿至今，人們對L-肉堿的認(rèn)識愈加深刻。肉堿有兩種立體異構(gòu)，分別為L-肉堿（左旋肉堿）和D-肉堿（右旋肉堿），其中L-肉堿具有生物活性，而D-肉堿不具備生物活性，哺乳動物甚至自然界中肉堿的存在形式均為L-肉堿[7]。

L-肉堿在嬰兒代謝能量原料轉(zhuǎn)變方面發(fā)揮著重要作用，具體表現(xiàn)為由胎兒期的以葡萄糖和氨基酸代謝獲取能量向出生后以脂肪代謝產(chǎn)能為主的轉(zhuǎn)化。嬰幼兒時期缺乏肉堿引起的全身性肉堿缺乏癥可導(dǎo)致嬰幼兒肌無力、喂養(yǎng)困難、智力低下以及血清肌酸激酶升高。此外，部分患兒合并肝功能損害、代謝性酸中毒、二羧基酸尿癥、高氨血癥等。極少數(shù)患兒患病初期表現(xiàn)為非酮癥性低血糖、無肌病或腦病癥狀[8]。2009—2019年，LIN等[9]通過新生兒篩查（Newborn Screening，NBS）項目對浙江省340萬新生兒進行的原發(fā)性肉堿缺乏癥（Primary Carnitine Deficiency，PCD）檢測中發(fā)現(xiàn)，浙江省新生兒PCD的發(fā)病率為1/30。早產(chǎn)兒群體十分依賴外源性肉堿供應(yīng)血清肉堿水平，僅為新生兒提供含有合成肉堿的賴氨酸和蛋氨酸前體的腸外營養(yǎng)，其血清肉堿水平會持續(xù)下降或者依舊維持在低水平，直到肉堿得到外源性補充，此情況才會得到緩解。SEONG等[10]通過研究腸外補充肉堿對早產(chǎn)兒肉堿狀態(tài)、生長參數(shù)和脂質(zhì)代謝的影響，發(fā)現(xiàn)為早產(chǎn)兒補充添加10 mg·kg^-1·d^-1肉堿可顯著改善血脂水平和血清肉堿水平，但不能促進生長。OLID等[11]在對早產(chǎn)兒腸外營養(yǎng)進行左旋肉堿預(yù)防性給藥的系統(tǒng)評價中指出，在腸外營養(yǎng)中常規(guī)補充肉堿有助于改善血漿水平，但無法證明其與增加體重、降低死亡率或減少住院時間的關(guān)聯(lián)性，仍然需要研究更多的早產(chǎn)兒，以了解常規(guī)補充左旋肉堿能否給長期需要全腸外營養(yǎng)的新生兒提供臨床益處。

3 核苷酸

核苷酸是由核苷中的核糖羥基經(jīng)磷酸酯化形成，也是體內(nèi)核酸合成的重要前體。人乳中目前已知的核苷和核苷酸種類已超10種，常見的核苷酸主要有腺嘌呤核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸、胸腺嘧啶核苷酸以及尿嘧啶核苷酸5種，以及一些衍生物。嬰幼兒在母乳喂養(yǎng)期間生長發(fā)育十分迅速，僅靠母乳攝取的核苷酸量難以滿足嬰幼兒自身生理功能達(dá)到最佳狀態(tài)的需求量，故補充外源性核苷酸對嬰幼兒的生長發(fā)育、維持最佳生理功能具有重要意義[8]。

核苷酸對嬰幼兒健康的影響十分廣泛。在免疫功能方面，補充外源性核苷酸可對改善嬰幼兒免疫功能產(chǎn)生良好效果，具體表現(xiàn)為免疫球蛋白濃度增加和抗體應(yīng)答能力增強。GUTIéRREZ-CASTRELLóN等[12]在研究中發(fā)現(xiàn)，補充外源核苷酸的嬰兒在接種流感疫苗后表現(xiàn)出了較好的抗體反應(yīng)。BUCK等[13]對新生兒88種免疫細(xì)胞類型進行表征分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用嬰兒配方食品額外補充核苷酸的嬰兒的NK細(xì)胞活力同母乳喂養(yǎng)的嬰兒接近，且明顯優(yōu)于未額外補充的嬰兒，由此可見核苷酸在影響NK細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)方面具有積極影響。HERRMANN等[14]也在研究中發(fā)現(xiàn)，食用補充核苷酸嬰兒配方奶粉的嬰兒在降低感染發(fā)生率方面要優(yōu)于對照組，且對嬰兒出生后前18個月的感染防御和免疫系統(tǒng)發(fā)育有積極影響。在腸道健康方面，補充外源性核苷酸對嬰幼兒腸道健康作用顯著，可改善嬰幼兒腸道菌群。在生長發(fā)育方面，補充核苷酸能夠幫助嬰兒增長頭圍、增加體重，促進身體發(fā)育。在脂質(zhì)和糖代謝方面，腺苷酸作為部分輔酶的重要組成成分參與人體內(nèi)糖的有氧氧化及脂肪酸氧化過程[8]。此外，SáNCHEZ等[15]研究發(fā)現(xiàn)，母乳中部分種類的核苷酸晝夜期間表現(xiàn)出不同的水平含量，核苷酸中5’-AMP、5’-GMP、5’-CMP和5’-IMP（肌苷酸）具有顯著的晝夜節(jié)律（P＜0.05），前兩者的晝夜節(jié)律在夜間，后兩者在白天。雖然5-’UMP沒有表現(xiàn)出明確的晝夜節(jié)律，但其水平在夜間有所增加。由此推斷，母乳中核苷酸的晝夜節(jié)律與誘導(dǎo)嬰兒睡眠方面存在一定關(guān)聯(lián)。

4 牛磺酸

牛磺酸是一種具備生理活性的含硫氨基酸，廣泛存在于自然界。作為母乳中最豐富的游離氨基酸之一，多數(shù)研究會將其納入條件性必需氨基酸的范疇，對嬰幼兒的生長發(fā)育發(fā)揮著重要作用。在母乳中，牛磺酸含量會隨哺乳時間的變化而變化，由初乳向成熟乳過渡時，含量逐漸降低[8]。牛磺酸對嬰幼兒大腦正常發(fā)育影響極大，外源攝入補充尤為重要，因此向嬰幼兒配方食品中額外補充牛磺酸已是常態(tài)。

牛磺酸作用廣泛，多方面參與嬰幼兒生長發(fā)育。①能夠促進嬰幼兒大腦健全發(fā)育、調(diào)節(jié)嬰幼兒神經(jīng)傳導(dǎo)、維持大腦正常生理功能，如供應(yīng)不足易影響嬰幼兒腦神經(jīng)發(fā)育，導(dǎo)致腦發(fā)育延緩，從而進一步影響嬰幼兒智力。②對維持正常視覺功能具有重要作用。視網(wǎng)膜色素細(xì)胞中具備一定含量的牛磺酸，若含量降低，會對機體正常視力以及基本視覺功能產(chǎn)生影響，導(dǎo)致視網(wǎng)膜損傷。③能夠促進嬰幼兒消化吸收脂質(zhì)，具體表現(xiàn)為其參與代謝膽汁酸鹽，改變消化道中甘氨膽酸與牛磺膽酸比值，進而影響脂質(zhì)的消化吸收過程。④對嬰幼兒內(nèi)分泌、心血管系統(tǒng)均具有積極作用，能夠增強心肌收縮力，維持正常心率功能；促進膽汁分泌，中和細(xì)胞毒素，保護肝細(xì)胞膜；參與胰島素、生長激素等多種激素的調(diào)節(jié)作用，提高嬰幼兒免疫力。

此外，牛磺酸可能具有抗炎特性，并促進抗氧化酶的產(chǎn)生，對提高抗氧化前體分子（如次牛磺酸和半胱氨酸）的濃度有一定幫助。牛磺酸參與線粒體轉(zhuǎn)移RNA，改善線粒體健康，還可抑制端粒酶缺乏和DNA損傷帶來的不良后果。其在調(diào)節(jié)營養(yǎng)感應(yīng)和蛋白穩(wěn)態(tài)途徑、減少抑郁行為和焦慮、改善葡萄糖穩(wěn)態(tài)、改善健康方面均有積極影響[16]。夏薇等[17]研究發(fā)現(xiàn)，食用強化牛磺酸、鋅以及卵磷脂3種成分奶粉的兒童在視覺確認(rèn)、視覺再生、觸摸測驗中的測試成績較對照組均有提高，試驗組各項生化指標(biāo)均正常，說明上述營養(yǎng)素的聯(lián)合作用對改善兒童記憶具有積極意義且無毒害作用。馬超等[18]研究表明牛磺酸術(shù)前干預(yù)能減輕小兒體外循環(huán)（Cardiopulmonary Bypass，CPB）術(shù)后肺部損傷，改善肺換氣功能，對體外循環(huán)后肺功能恢復(fù)具有良好作用，且副作用極小，可以臨床推廣應(yīng)用。

5 結(jié)語

非蛋白氮在人乳中的含量相對較低，但種類多樣，且在嬰幼兒的生長發(fā)育過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。膽堿、肉堿、核苷酸與牛磺酸均與嬰幼兒腦發(fā)育存在不同程度的關(guān)聯(lián)，還在腸道健康、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)、免疫功能等方面發(fā)揮作用，非蛋白氮的正常攝入、轉(zhuǎn)化、利用已然成為嬰幼兒健康生長的重要一環(huán)。此外，膽堿、肉堿、核苷酸、牛磺酸等非蛋白氮化合物在嬰幼兒時期十分依賴外源性攝入，可見當(dāng)下嬰幼兒配方食品、特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方食品中添加非蛋白氮原料十分必要。

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