《食品科学》：乳脂肪球膜的特性、开发及在模拟母乳脂肪球结构中的应用

母乳是婴儿营养的主要来源，其脂肪球结构的独特性赋予了母乳脂肪特殊的性质和功能，对婴儿生长发育至关重要。然而，由于母乳不足或母亲正在进行药物治疗等原因会导致部分婴儿不能接受母乳喂养，此时婴儿配方奶粉则成为了母乳的理想替代品，因此，乳脂肪球膜（MFGM）包裹的脂肪球结构在婴儿配方奶粉中并不广泛存在，这在一定程度上导致婴儿配方奶粉喂养的婴儿经常出现脂肪利用不足的现象，可能会对婴儿生长发育产生影响。

东北农业大学食品学院的李晓东、潘 悦、刘 璐*等人对MFGM的相关特性以及开发利用进行了总结，用以推动MFGM的工业化生产并将其成功应用到仿母乳脂肪球结构婴儿配方奶粉之中。

1、MFGM的特性

MFGM的分泌

MFGM是在乳脂肪球分泌过程中形成的，如图1所示。

MFGM的组成和结构

MFGM是由蛋白质、胆固醇、糖蛋白、糖脂、中性脂质和极性脂质等组成的复杂体系。蛋白质和脂质是其主要成分，分别占MFGM干物质含量的25%～70%和30%～75%。MFGM中主要极性脂质为磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酰丝氨酸（PS）和鞘磷脂（SM）。

关于MFGM结构的研究已取得显著成果。Lopez等采用激光共聚焦显微镜表征了人乳MFGM的原位结构，首次揭示了MFGM中蛋白质的不均匀分布和鞘磷脂的横向分布，具体如图2所示。

2、母乳脂肪球结构的模拟及在婴儿配方奶粉中的应用

仿母乳脂肪球结构乳液和婴儿配方奶粉的制备

Lopez等利用黄油乳清乳化无水乳脂制备MFGM片段包裹的脂滴，并评价了该乳液的物理稳定性及pH值对功能性质的影响，结果表明乳液贮存30 d后无聚集，pH值的变化影响乳液的微观结构和流变性能，pH 6.7时表现为黏弹性液体，pH值低于5时发生聚集，黏度增大；该乳液仅为MFGM组分包裹的单层薄膜状态，并未实现母乳MFGM的3 层结构。为此，Livney等模拟了MFGM的层状结构，首先使用乳铁蛋白作为主要乳化剂制得阳离子“水包油”型乳液，再利用装有玻璃珠的烧瓶将MFGM磷脂通过静电作用涂附于油滴表面，得到了蛋白薄膜表面吸附层状磷脂的结构，但乳液稳定性较差，仍然需要更多研究以提高乳液理化性能。

仿母乳脂肪球结构乳液对婴儿脂肪消化的影响

目前大豆卵磷脂是婴儿配方奶粉最主要的极性脂质来源，但与大豆卵磷脂相比，MFGM极性脂质乳化的脂滴更接近于母乳脂肪球的超微结构。Mathiassen等分别以大豆卵磷脂和MFGM极性脂质（Lacprodan®PL-75）乳化相同大小的脂滴并探究二者对胃脂肪酶和胰脂肪酶的敏感性，结果表明，当未经过胃脂肪酶预消化时，Lacprodan®PL-75乳化脂滴的胰脂肪酶消化活性低于大豆卵磷脂组，但脂滴经胃脂肪酶预消化后，Lacprodan®PL-75组表现出更高的胰脂肪酶消化活性，而这种先经过胃消化继而经过胰脂肪酶消化的过程更符合婴儿的脂肪消化途径。

仿母乳脂肪球结构婴儿配方奶粉对脂质代谢过程的影响

研究发现，与配方奶粉喂养的婴儿相比，母乳喂养的婴儿后期肥胖发生率降低，而肥胖的产生与脂肪代谢平衡密切相关。基于婴儿配方奶粉与母乳脂肪球结构之间的差异，Oosting等以幼鼠为研究对象，探究摄取不同壁材修饰脂肪球对幼鼠成年后脂肪代谢的影响，并提出了脂肪球结构通过控制胃肠道脂肪分解影响餐后血脂代谢的假设。

3、牛乳MFGM的制备与开发

牛乳MFGM的生产原料

由于牛乳产量丰富，占各种动物来源乳类的85%，而且价格低廉，是当前消费的最主要乳类，而其他动物乳产量较低，价格昂贵，所以关于MFGM制备开发的研究多集中于牛乳。酪乳、黄油乳清、β-乳清和干酪乳清是生产MFGM的4 种主要原料（图3）。

牛乳MFGM的分离生产

牛乳MFGM的实验室分离方法：分离MFGM的常用实验室方法包括4 个主要步骤：乳脂的分离、乳脂洗涤、MFGM从脂肪球中释放和MFGM的收集。首先，通过离心从全脂牛乳中分离出脂肪球，在一定温度下用去离子水或生理缓冲液洗涤2～3 次。然后在低温下使用搅拌、均质、冷冻和解冻等物理方法，或非离子型洗涤剂、胆汁盐或极性非质子溶剂萃取，以破坏洗涤后的脂肪小球，从中释放膜材料。最后释放的物质可通过高速离心或在低pH值下沉淀膜材料实现回收。

工业生产牛乳MFGM的方法：过去20 年中，工业界和学术研究团队一直致力于寻找从酪乳、黄油乳清、β-乳清和干酪乳清中回收浓缩MFGM材料和MFGM极性脂质的工业化生产方法。发现膜过滤是最高效的MFGM生产方式，通过膜过滤生产MFGM需要解决的主要问题是要选择性去除原料中的乳蛋白（酪蛋白和乳清蛋白）、乳糖和矿物质，以提高MFGM纯度。

牛乳MFGM产品成分差异

考虑到MFGM产品是脂肪、蛋白质和碳水化合物的异质混合物，因此MFGM产品组成之间可能会存在差异。MFGM产品的组成会受到用于制备的起始原料类型（即酪乳、黄油血清、β-乳清、干酪乳清）以及原料乳可变性的显著影响。同时，干酪生产或黄油加工过程中热处理、分离方法等技术步骤也会影响最终MFGM产品的组成。

表1列出了几种常见的商业MFGM产品的组成，从中可以看出不同商业MFGM产品不仅在整体组成（蛋白质、乳糖和总脂质等）方面彼此不同，而且每种极性脂质的比例也不尽相同。

结语

综上所述，预先将外源MFGM成分与婴儿配方奶粉用油均质混合，可以获得单层MFGM包裹的脂肪球，以实现母乳脂肪球结构的初步模拟，与普通婴儿配方奶粉相比，仿母乳脂肪球结构婴儿配方奶粉更有益于婴儿脂肪消化和脂质代谢；从乳制品加工副产物酪乳、黄油乳清、β-乳清和干酪乳清中提取牛乳MFGM并进行商业化生产是可能的，但仍然存在回收率低、成本较高等问题；此外，不同来源和不同方式生产的MFGM产品组成存在显著差异，在设计添加MFGM的婴儿配方奶粉时应将其考虑在内。

本文《乳脂肪球膜的特性、开发及在模拟母乳脂肪球结构中的应用》来源于《食品科学》2021年42卷21期372-379页，作者：李晓东，潘悦，刘璐，朱启鹏。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200817-212。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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