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Introduction
母乳含有丰富的营养物质和生物活性成分,被认为是婴儿生长和发育的理想天然食物。世界卫生组织(WHO)建议0~6个月的婴儿应选择完全母乳喂养。母乳由水、蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质和活细胞等成分组成。母乳中的矿物质对支持婴儿生长所需的代谢进程至关重要,如维持蛋白质结构、促进酶反应和营养物质运输。并且,母乳被视为早期营养的黄金标准,也是婴儿配方设计的最佳参考,其中矿物质组成是配方设计方案需要重点关注的方面之一。
矿物质约占人体总质量的4%,许多矿物质,包括铁、锌、铜和锰,是多种酶的激活剂或组成部分,对人体生物过程至关重要。钙是人体中最丰富的矿物质之一,对骨骼矿化、肌肉收缩和神经冲动传导起着广泛的作用。镁与骨骼发育、肌肉保护与功能以及癌症风险控制相关。硒参与硒蛋白的合成,可影响多种免疫反应和抗氧化能力。钠和钾主要作为水通量维持和酶功能作用的主要电解质。母乳中的大部分矿物质浓度(除了硒和碘)主要受到乳腺上皮细胞水平的稳态机制的影响,而不是母体饮食或营养状况。
西藏地区具有独特的地理位置、气候环境和传统习俗,使包括孕产妇在内的当地藏族人群的长期生活方式富有特色,这可能会使西藏母乳呈现一定的地域特征。然而,关于西藏母乳中营养物质及其对婴儿生长的影响的研究中比较有限。此外,关于中国母乳矿物质组成的研究主要涉及低海拔城市和农村地区。
北京三元食品股份有限公司首席科学家、副总经理,国家母婴乳品健康工程技术研究中心、北京市乳品工程技术研究中心主任陈历俊团队 开展了一项针对藏族母婴人群健康的前瞻性队列研究,并通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、婴儿z评分测量和多元统计分析,讨论西藏产妇产后6个月内母乳中矿物质的组成及其与婴儿人体测量结果的相关性。研究结果将从矿物质组成的角度为西藏母乳的营养状况提供科学数据,有助于推进母乳成分研究和改进西藏婴儿配方设计方案。
Results and Discussion
西藏产妇母乳矿物质组成
西藏产妇在产后前6个月期间的母乳矿物质组成如图1所示。西藏产妇母乳中的9种矿物质在泌乳期间表现出显著变化。具体而言,钠、钾、钙、铜、锌和硒的含量在泌乳期持续过程中呈现明显的下降趋势。而镁、锰和铁的水平在不同的泌乳阶段中变化相对不大。特别是,在产后前6个月期间,铁的水平在任何泌乳阶段之间没有显着差异。大量研究表明,初乳相对于其他泌乳阶段母乳含有较丰富的宏量和微量生物活性营养物质,以确保新生儿的生长和发育所需的营养充足。同样,由图1可知,初乳样本中的钠、钾、铜和锌的矿物质含量显著高于过渡乳和成熟乳的母乳样本。
图1 产后6个月藏族产妇母乳矿物质组成
西藏产妇母乳与婴儿矿物质需求对比
一般来说,纯母乳喂养的婴儿每天摄入的母乳量在500~1100 g,平均集中在750~800g/d。因此,在本研究中,将每天800 g作为婴儿摄入的母乳平均量。图2显示了0~6个月母乳每日提供的矿物质的中位数含量,并与0~6个月婴儿的矿物质充足摄入量(AI)值进行了比较,这些值是根据中国相关卫生标准和膳食指南确定的。如图2所示,母乳中的Mg、K和Fe等矿物质水平相对足够,可以满足婴儿在前6个月的日常需求。然而,Na、Ca、Mn、Cu、Zn和Se在整个6个月泌乳期间可能不足。
图2 产后6个月每日母乳矿物质中位数含量与中国膳食指南婴儿矿物质充足摄入量(AI)值的比较
产后0~6月内婴儿体格z-评分与母乳矿物质组成的相关性分析
使用WHO Anthro计算器,获得了有关婴儿体格的LAZ、WAZ、BAZ和WLZ的z评分分数,如图3A所示。通常,如果LAZ<-2,婴儿会被认为是生长迟缓的。同时,如果WAZ、LAZ、BAZ和WLZ的z分数<-2,则婴儿可以被评为营养不良;如果≥-2且≤2,则被评为营养充足;如果>2,则被评为营养过剩。
采用PLSR分析方法研究了藏族母乳矿物质组成对婴儿体格z分数的影响,如图3B所示。母乳样本中的矿物质含量(Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se)被选为X变量,不同泌乳阶段婴儿的z评分分数(HAZ、WAZ、BAZ、WLZ)被选为Y变量,两个变量总贡献率分别为89%和91%。矿物质和z分数因子均分布在两个椭圆区间内,说明母乳矿物质组成与婴儿z评分分数之间存在不同程度的有效相关性。
图3 产后6个月婴儿z评分分数及其与母乳矿物质成分关系
Conclusion
大部分矿物质,包括Na、Mg、K、Ca、Cu、Zn和Se,其含量在初乳中显著或不显著高于其他泌乳阶段的母乳。坦率地说,在至少产后前6个月纯母乳喂养可能无法满足当地婴儿的矿物质营养需求,因为根据中国膳食指南,本研究母乳中相当一部分矿物质成分含量低于婴儿的推荐值。与母乳中矿物质浓度的变化趋势相对应,随着泌乳期的延长,婴儿的LAZ、WAZ、BAZ和WLZ z分数中有更多的比例低于-2,特别是在LAZ、WAZ和BAZ的z分数方面。这些发现对于研究藏族母婴的营养状况非常有价值,这一人群在自然气候、生活习俗和饮食习惯的多样性方面具有独特的特点,对早期营养研究具有重要意义。此外,应考虑适当引入营养补充相关措施,以改善当地的早期营养状况。
第一作者
张晓梅,女,工学博士,高级工程师,博士后,现为北京三元食品股份有限公司技术中心高级技术经理,主要研究领域为乳品营养健康与风味感官。主持北京市人力资源和社会保障局博士后科研项目1项、国家乳业技术创新中心青年人才培养项目1项,共发表文章19篇,其中以第一作者或通讯作者发表论文11篇,包括SCI论文6篇,均为JCR Q1或Q2期刊,累计影响因子28.36。申请专利2项,授权1项。研究成果参与获得中国商业联合会全国商业科技进步奖特等奖1项、中国食品科学技术学会科技进步一等奖2项。是Food & Function、International Journal of Dairy Technology、Journal of Food Measurement and Characterization等期刊审稿人。
通信作者
陈历俊,教授级高工,博士生导师,北京三元食品股份有限公司首席科学家兼副总经理、国家母婴乳品健康工程技术研究中心主任、国家乳品健康科技创新联盟理事长、中国食品科学技术学会常务理事。主要研究方向为乳品安全与健康。入选中央组织部“万人计划”、国家科技部科技创新领军人才、国家人社部百千万人才工程突出贡献青年专家、北京学者、科技北京百名领军人才等,被授予国务院政府特殊津贴专家、中国杰出质量人、中国杰出工程师奖、全国劳模、北京市劳模与首都劳动奖章等30余项荣誉称号。主持/参与863计划等国家级科研课题12项、省部级科研课题59项,核心成果获国家科技进步二等奖2项、北京市等省部级科技进步奖20项、中国食品工业协会特等奖等21项,授权中国发明专利、国际专利49项,制修订国标70项,发表论文237篇,出版论著19部。
Longitudinal investigation of mineral composition in human milk and its correlation with infant anthropometric outcomes among Tibetan mother-infant dyads during the first 6 months postpartum
Xiaomei Zhanga,b, Yaling Wanga,b, Junying Zhaoa,b, Weicang Qiaoa,b, Yanpin Liua,b, Lijun Chena,b,*
a National Engineering Research Center of Dairy Health for Maternal and Child, Beijing Sanyuan Foods Co., Ltd., Beijing 100163, China
b Beijing Engineering Research Center of Dairy, Beijing Technical Innovation Center of Human Milk Research, Beijing Sanyuan Foods Co., Ltd., Beijing 100163, China
*Corresponding author.
Abstract
Nutrients in human milk, including minerals, relate growth and development of breast-fed infants. Tibetan mother-infant dyads possess unique characteristics on early nutrition due to their featured long-lasting life-style. This study longitudinally investigated the relationship between the mineral composition in human milk and the Z-scores of infants among Tibetan mother-infant dyads during their first 6 months postpartum through a prospective cohort study. The results show that the minerals of Na, Mg, K, Ca, Cu, Zn, and Se were of higher levels in colostrum than other lactation stages. Several minerals were below the recommended values for infants according to Chinese dietary guidelines. Besides, a large proportion of infant Z-scores were below −2 as lactation period continued. Multivariate statistical analysis revealed that classifications and correlations in varying degrees were observed between minerals in human milk and infant Z-scores. These findings will be advantageous for research upon Chinese early nutrition and progress of tailor-made infant formula.
Reference:
ZHANG X M, WANG Y L, ZHAO J Y, et al. Longitudinal investigation of mineral composition in human milk and its correlation with infant anthropometric outcomes among Tibetan mother-infant dyads during the first 6 months postpartum[J]. Food Science and Human Wellness, 2024, 13(5): 2857-2865. DOI:10.26599/FSHW.2022.9250231.
本文编译内容由作者提供
编辑:梁安琪;责任编辑:孙勇
封面图片来源:图虫创意
为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战,促进产学研用各界的交流合作,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办,西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。
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