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【文献速递】近红外荧光成像证实人乳脂替代品在胃肠的高效消化动态

【文献速递】近红外荧光成像证实人乳脂替代品在胃肠的高效消化动态

2025-10-22 11:48:35

近日,南昌大学食品学院邓泽元教授和孙永副教授团队在人乳脂肪替代品开发研究方面取得了新进展。相关研究成果已经发表在国际权威期刊《Food Chemistry》(IF=8.5、一区top期刊)上。
















人乳脂肪(HMF)的显著特征是≥70%的棕榈酸酯化于甘油三酯的sn-2位(而非sn-1/3位),这种结构显著提升婴儿对脂肪酸和钙的吸收效率。母乳中富含OPO(1-油酰-2-棕榈酰-3-油酰甘油)和OPL(1-油酰-2-棕榈酰-3-亚油酰甘油)等结构化脂质,而常规植物油及牛乳脂肪的棕榈酸呈随机分布,易导致婴儿脂肪吸收不良和便秘风险增加。尽管商业化结构脂质(如Betapol®)通过酶法富集OPO,但仍未能完全复刻母乳sn-2位脂肪酸的复杂多样性,尤其缺乏针对中国人群母乳中高丰度OPL、LPL等甘油三酯的模拟。

人乳脂肪替代品(HMFS)旨在模拟母乳脂质的组成与结构,其核心在于优化sn-2位棕榈酸占比。研究表明,以鱼类或植物油(如金色鲳鱼油、高油酸葵花籽油)为原料酶法合成的HMFS,在总脂肪酸、sn-2位脂肪酸及甘油三酯组成上可达到>90%、>80%的母乳相似度。然而,现有研究多聚焦于成分模拟和工艺优化,缺乏对HMFS消化吸收性能的系统评价。母乳脂质通过胃脂肪酶启动水解(特异性切割sn-3位),继而在胰脂肪酶作用下生成sn-2单甘酯和游离脂肪酸,该路径显著区别于植物油基配方。当前对HMFS体外消化动力学、体内代谢轨迹的认知严重不足,限制其临床转化潜力。

为填补上述空白,该研究整合多层次评价体系:通过体外婴儿消化模型模拟胃肠环境,定量分析HMFS的脂解率(FFA释放)与乳液稳定性(粒径、电位变化);结合SD大鼠急性代谢实验,监测血清脂质谱及关键脂肪酸(C16:0, C18:1, C18:2)的时程变化;创新性引入近红外荧光成像技术(DIR染料标记),首次可视化实时体内胃肠排空速率。相较于传统植物油(BVO)及BVO+OPO配方,旨在验证HMFS在消化效率、营养吸收(不饱和脂肪酸)及代谢获益上的优势,为母乳替代脂质的设计提供理论支撑与临床转化路径。

图1. 大鼠口服制剂后1、3、6和9小时的活体荧光图像

图2. 大鼠口服制剂后1、3、6和9小时的肠道荧光图像


为了直观比较人乳脂肪替代品(HMFS)与常规植物油(BVO)及其乳化体系在SD大鼠模型中的胃肠消化与排空动态。通过太阳388vip下载AniView多模式动物活体成像系统拍摄大鼠口服乳液不同时间点的荧光,结果显示:口服1~9小时内,HMFS与乳化型HMFSE组的整体荧光强度显著低于BVO及BVOE组(p < 0.05),表明HMFS在消化道内清除速率更快。胃肠局部成像进一步证实:1小时即观察到HMFS组胃肠道荧光强度低于BVO(降幅38.2%-45.6%),且该差异随时间扩大,6小时时BVO组仍有明显荧光滞留而HMFS组基本排空。特别发现乳化工艺可协同提升两种油脂的吸收效率——BVOE和HMFSE的排空速率较未乳化基础油分别提升17.3%和22.1%,证实婴儿配方中的乳成分(乳清蛋白/酪蛋白)对脂质消化具有普遍促进作用。该结果通过可视化手段直接验证了HMFS在体内的高效消化特性,与其体外高脂解率(78.5% vs BVO 40.0%)和血清不饱和脂肪酸高吸收率(C18:1 AUC 2.181 vs BVO 1.878)形成机制关联。


论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.145409


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