基于脂质组学法对母乳、牛乳及羊乳脂质的差异分析

　　母乳中的脂质是婴儿最重要的营养物质来源之一。为使作为母乳替代品的婴幼儿配方奶粉达到与母乳尽可能相似的生理功能，对母乳及其替代品原料的脂质组分进行完整分析具有重要意义。

　　脂质组学是一门对生物体系脂质进行全面系统分析的研究学科，利用先进仪器设备实现对给定基质中存在的脂质进行快速、高通量的分析鉴定是其重要研究内容之一，其在乳脂质研究方面仍处于起步阶段。目前对于母乳及其他乳的脂质成分测定的研究已经有所进展，但大多数研究都是针对单一脂质种类进行的，对母乳及其他乳类进行的全脂质研究十分稀少且方法陈旧，更鲜有从组学层面进行的全脂质组分研究。这使得目前关于母乳及一些作为母乳替代品的脂质组成研究非常分散，难以形成描述母乳及其替代品脂质组成的完整体系。

　　本研究中，东北农业大学食品学院的张宏达、王立娜和李晓东*等人采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（UPLC-QTOF-MS）联用技术，对母乳、牛乳及羊乳的脂质组成进行表征，并通过单变量统计分析手段分析3 种乳中脂质组成差异，以期为丰富中国母乳数据库提供数据支撑，为婴幼儿配方奶粉脂质母乳化及乳脂质组学的进一步发展提供理论支持。

　　母乳、牛乳及羊乳脂质组成

　　图1为母乳、牛乳及羊乳基于UHPLC-QTOF-MS法在正离子模式下扫描得到的总离子流图谱。结果显示，本研究从3 种乳中均检出脂质103 种，其中包括磷脂酰胆碱（PC）、鞘磷脂（SM）、神经酰胺（Cer）及己糖苷神经酰胺（HexCer）4 类极性脂质和TG、DG 2 类中性脂质。但脂质中常见的其他3 类极性脂质磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸在本研究中未检测到。

　　母乳、牛乳及羊乳极性脂质差异分析

　　结果显示，母乳含量最高极性脂质种类是SM（468.82 μg/mL），其次是Cer（422.98 μg/mL），而后则是PC（62.587 μg/mL）与HexCer（22.57 μg/mL）。在母乳不同的脂质类别中，PC主要与饱和脂肪酸相连，其中PC（P-20∶0/18∶0）、PC（P-20∶0/20∶0）是含量最高的PC种类，共占母乳PC含量的58%；母乳中的主要Cer则是Cer（d18∶1/22∶0）、Cer（d18∶1/24∶1）和Cer（d18∶1/24∶0），母乳总Cer约61%；母乳中含量最高的SM种类为SM（d16∶0/26∶1），质量浓度高达317.2 μg/mL，占母乳总SM含量的67%，其次为SM（d14∶1/26∶1），含量为44.98 μg/mL；此外，本研究鉴定出的母乳中3 种HexCer里，HexCer（d17∶0/24∶1）和HexCer（d18∶1/16∶0）是其中的主要HexCer种类。

　　与母乳相似的是，牛乳极性脂质质量浓度同样遵循SM（22.46 μg/mL）＞Cer（12.46 μg/mL）＞PC（5.42 μg/mL）＞HexCer（5.06 μg/mL）的趋势。具体种类中，PC（P-20∶0/18∶0）、PC（P-20∶0/20∶0）及PC（P-20∶0/9∶0）是牛乳中主要的PC种类，占牛乳中PC的54%；Cer（d18∶1/16∶0）及Cer（d18∶1/22∶0）则是牛乳中主要的Cer种类；牛乳中主要SM种类为SM（d15∶0/24∶1）、SM（d14∶0/20∶0）及SM（d14∶0/18∶1），共占牛乳中SM的54%；牛乳中含量最高的HexCer种类则与母乳相同，为HexCer（d17∶0/24∶1）和HexCer（d18∶1/16∶0）。

　　与母乳及牛乳不同，在羊乳中Cer（625.91 μg/mL）是含量最高的极性脂质种类，其次为SM（555.93 μg/mL）和HexCer（1 7 5.5 1 μ g/m L），而PC含量最低（105.65 μg/mL）。羊乳中PC（P-20∶0/18∶0）、PC（P-16∶0/2∶0）及PC（P-20∶0/9∶0）3 种PC的含量远高于其他种类PC，C 20:0 、C 16:0 及C 18:0 是其含量最高的3 种脂肪酸；Cer（d18∶1/16∶0）是羊乳中含量最高的Cer类型，占其总Cer的47%；羊乳中主要SM种类则为SM（d16∶0/26∶1）、SM（d15∶0/24∶1）和SM（d14∶0/18∶1），共占羊乳中SM的48%；羊乳中HexCer种类同样以HexCer（d17∶0/24∶1）和HexCer（d18∶1/16∶0）为主，占羊乳中HexCer的98%以上。

　　对比3 种乳中极性脂质含量可以发现，母乳中极性脂质含量低于羊乳，而显著高于牛乳（P＜0.05）。另外，母乳中SM连接的超长链脂肪酸比例远高于牛乳及羊乳。母乳中高含量的超长链脂肪酸SM可能意味着母乳脂肪球在抗菌功能上强于牛乳和羊乳。

　　对不同乳的极性脂质进行单变量统计分析，筛选变量重要性投影（VIP，表示每个物质对差异所起的贡献值）大于1、P值小于0.05的脂质为2 种乳间差异脂质，结果显示，牛乳与母乳间具有显著差异的极性脂质共有11 种，主要为SM类，其中SM（d14∶0/20∶0）与SM（d15∶0/24∶1）2 种在母乳中含量较高且差异最为显著。此外牛乳在3 种HexCer上与母乳间都存在显著差异（VIP＞1，P＜0.05）。在以牛乳为基料制备婴幼儿配方奶粉时，对HexCer成分的调整可能会具有重要意义。羊乳与母乳间存在显著差异的极性脂质只有PC（26∶0/0∶0）一种，而牛乳与羊乳在磷脂方面不存在显著差异种类。整体来看，在极性脂质组成方面，羊乳与母乳间差异较牛乳与母乳间更小，更适合用于生产母乳替代品。

　　母乳、牛乳及羊乳中性脂质差异分析

　　结果显示，母乳中DG含量与其他组分相比相对较高（38 405.11 μg/mL），甚至高于母乳中TG含量（9 344.29 μg/mL），该结果与早期研究存在一定差异，本研究中所用方法检测到的DG种类远多于其他研究，而TG种类相对较少。

　　3 种乳中中性脂质的具体组成情况表明，DG（18∶2/18∶2）是母乳中含量最高的DG种类，质量浓度高达18 552.24 μg/mL，占母乳中DG的48%；TG（16∶0/18∶1/18∶2）、TG（16∶0/18∶0/18∶1）、TG（18∶1/18∶2/18∶2）则是母乳中主要的TG种类，共占母乳TG的65%。

　　牛乳中，TG质量浓度（9 236.37 μg/mL）则远高于DG（386.54 μg/mL），主要DG种类为DG（16∶0/16∶0）、DG（18∶1/18∶1），二者共占牛乳中DG含量的46%，牛乳TG中则是TG（16∶0/18∶0/18∶1）质量浓度最高（3 263.08 μg/mL）。

　　羊乳DG质量浓度（5 043.48 μg/mL）则与TG相对接近（6 284.82 μg/mL），其中DG（18∶1/18∶1）约占羊乳DG总量的40%，而TG（16∶0/18∶0/18∶1）则约占羊乳TG含量的34%。通过对比可以看出，母乳中DG含量显著高于牛乳及羊乳（P＜0.05），这可能是致使母乳喂养婴儿肥胖率相对较低的原因之一。

　　通过单变量统计分析，筛选3 种乳中具有显著差异（VIP＞1，P＜0.05）的中性脂质种类，结果显示，牛乳与母乳间具有显著差异的脂质种类最多，包括12 种DG和13 种TG，而羊乳中与母乳具有显著差异的DG只有DG（20∶2/20∶2），TG则有12 种；牛乳与羊乳的中性脂质组成相对接近，仅有3 种TG存在显著差异（VIP＞1，P＜0.05）。可以看出，牛羊乳与母乳存在显著性差异的中性脂质主要为TG，且TG（17∶2/18∶0/20∶5）在3 种乳中都存在显著性差异（VIP＞1，P＜0.05）。此外，牛乳和羊乳在TG（12∶0/12∶0/16∶1）、TG（12∶0/12∶0/16∶0）、TG（12∶0/18∶1/16∶1）3 种中链脂肪酸甘油三酯（MCT）上都与母乳存在显著差异（VIP＞1，P＜0.05）。

　　MCT较容易被人体吸收且对改善糖、脂、胆固醇代谢有一定积极作用，牛乳及羊乳在MCT上与母乳的差异可能会对婴幼儿生长发育具有潜在的影响。此外，母乳中含有亚油酸（C18:2）的DG和TG含量显著高于牛乳和羊乳（P＜0.05）。而亚油酸在婴儿视力、智力发育、预防过敏等方面具有重要作用，牛乳与羊乳在亚油酸上与母乳的巨大差异是十分值得注意的。

　　结 论

　　通过母乳、牛乳及羊乳脂质组成的全面定性定量分析发现，牛乳与母乳间具有显著性差异的脂质种类多达36 种，主要集中在TG、DG和SM；而羊乳与母乳间具有显著差异的脂质种类相对较少，为14 种，主要集中在TG。母乳中的主要极性脂质为SM，且SM（d14∶0/20∶0）与SM（d15∶0/24∶1）含量显著高于牛乳，而与羊乳无显著差异；此外牛乳HexCer与母乳存在显著差异，对婴儿免疫应答及发育具有潜在影响；中性脂质方面，母乳中DG含量显著高于牛羊乳（P＜0.05），这种差异对减少婴儿肥胖的发生有一定作用。

　　从脂质组成角度来看，羊乳与母乳间的差异比牛乳与母乳更小。本研究揭示了母乳、牛乳和羊乳脂质组成和差异情况，丰富了我国母乳研究数据，并为婴幼儿配方奶粉中脂质的优化和调整提供了更多参考依据。

　　本文《基于脂质组学法对母乳、牛乳及羊乳脂质的差异分析》来源于《食品科学》2020年41卷4期207-213页，作者：张宏达，王立娜，张宇，李晓东，冷友斌，巩燕妮，蒋士龙。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181218-203。