首次嘗試采用INFOGEST的體外消化模型, 模擬人體胃腸消化環(huán)境, 對(duì)選擇水解乳清蛋白作為蛋白來(lái)源 的特殊醫(yī)學(xué)用途全營(yíng)養(yǎng)配方食品 (以下稱(chēng)為: 肽類(lèi)配方) 和市售的蛋白來(lái)源為整蛋白 (濃縮乳清蛋白+酪蛋白) 的同 類(lèi)特殊醫(yī)學(xué)用途全營(yíng)養(yǎng)配方食品 (以下稱(chēng)為: 整蛋白配方) 作對(duì)比, 分析蛋白消化的差異。兩款產(chǎn)品在消化初始 (0 min)、胃消化結(jié)束 (120 min)、腸消化結(jié)束 (240 min) 時(shí)的蛋白消化率結(jié)果分別為: 肽類(lèi)配方45.3%, 70.1%和90.5%; 整 蛋白配方2.5%, 41.5%和74.8%。結(jié)果表明: 肽類(lèi)配方的消化率明顯高于整蛋白配方, INFOGEST體外模擬方法可靠, 接近人體消化的實(shí)際情況, 適用于FSMP產(chǎn)品的篩選和評(píng)價(jià)。

特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品（foods for special medical purpose，F(xiàn)SMP）是為了滿足進(jìn)食受限、消化吸收障 礙、代謝紊亂或特定疾病狀態(tài)人群對(duì)營(yíng)養(yǎng)素或膳食 的特殊需要，專(zhuān)門(mén)加工配制而成的配方食品[1]。據(jù)報(bào) 道，住院病人的營(yíng)養(yǎng)不良發(fā)生率約為10%~60%，營(yíng)養(yǎng) 不良不僅損害機(jī)體組織、器官的生理功能，而且可增 加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、增加手術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率及病死率[2-4]。早期識(shí)別營(yíng)養(yǎng)不良以及合理的營(yíng)養(yǎng)支持有助于患者盡 快恢復(fù)，明顯降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，縮短住院時(shí) 間，改善臨床結(jié)局[5]。

特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品作為一種腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)制劑，可以經(jīng)胃腸道提供代謝需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其他各種營(yíng)養(yǎng)素，具有符合人體生理特點(diǎn)、改善和維持腸道黏膜細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的完整性、促進(jìn)腸蠕動(dòng)的恢復(fù)，且技術(shù)操作與監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)單、并發(fā)癥少、費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，營(yíng)養(yǎng)成分主要包括三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)即蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物，以及維生素和礦物質(zhì)等[6-8]。其中蛋白質(zhì)是一切生命形態(tài)不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，機(jī)體的新陳代謝和生理功能都依賴(lài)蛋白質(zhì)的不同形式才得以正常進(jìn)行，蛋白質(zhì)是人體生長(zhǎng)發(fā)育所必須的營(yíng)養(yǎng)素之一[9]，對(duì)于生理功能出現(xiàn)異常的患者更是必不可少，而且補(bǔ)充充足的蛋白質(zhì)有助于患者增強(qiáng)機(jī)體功能，加速疾病康復(fù)，縮短住院時(shí)長(zhǎng)。

然而對(duì)于進(jìn)食受限、消化吸收障礙、代謝紊亂或特定疾病狀態(tài)的人群，由于蛋白質(zhì)的消化吸收障礙而無(wú)法從食物中攝入足量的蛋白質(zhì)[10]。故而選擇優(yōu)質(zhì)的、消化率高的蛋白質(zhì)原料對(duì)于FSMP的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。體內(nèi)測(cè)定消化率的方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而體外模擬法相對(duì)簡(jiǎn)單、快速。體外模擬消化的方法被廣泛應(yīng)用于研究食物的胃腸道行為，盡管體內(nèi)研究仍被認(rèn)為是“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，但體外模擬消化的方法具有重現(xiàn)性更好、速度更快、成本更低、沒(méi)有倫理限制的優(yōu)勢(shì)。體外消化模型要考慮相關(guān)的消化條件，主要包括消化酶的種類(lèi)和濃度、胃和腸階段的pH、消化時(shí)間和鹽濃度等。

但由于不同文獻(xiàn)中體外消化模型在參數(shù)的設(shè)置上存在顯著差異，這阻礙了跨研究小組比較結(jié)果和推斷普遍結(jié)果的可能性。而INFOGEST是一個(gè)國(guó)際組織，該組織的主要目的之一是固定模擬消化食物的條件，并盡可能統(tǒng)一消化模型，建立共識(shí)協(xié)議，INFOGEST的靜態(tài)消化模型中消化過(guò)程的試驗(yàn)條件，如pH、消化時(shí)間和酶活性等，是基于食物進(jìn)食后的生理數(shù)據(jù)而定，該模型已作為篩選工具來(lái)解決食品相關(guān)問(wèn)題，如食物的消化率、生物利用度、生物活性化合物的釋放等，但大部分的研究用該模型來(lái)評(píng)價(jià)食品中蛋白、脂肪和淀粉的消化情況，蛋白質(zhì)消化已在不同乳制品、分離的乳蛋白中使用[11-15]。但目前該方法尚未在FSMP中應(yīng)用。

研究通過(guò)體外模擬蛋白消化的方法，測(cè)定添加水解乳清蛋白的FSMP配方和添加整蛋白（濃縮乳清蛋白+酪蛋白）的配方體外消化的區(qū)別。

1　材料與方法

1.1　材料與試劑

肽類(lèi)配方（南通勵(lì)成生物工程有限公司）；整蛋 白配方[雀巢健康科學(xué)（中國(guó)）有限公司]。胃蛋白酶、胰蛋白酶（Sigma-Aldrich）。鹽酸、氫氧化鈉、三氯乙酸、氯化鉀、磷酸二氫 鉀、磷酸氫鈉、氯化鈉、六水氯化鎂、碳酸銨（國(guó)產(chǎn) 分析純）。

1.2　儀器與設(shè)備

Sorvall S T 16R高速離心機(jī)[賽諾菲世爾科技（中 國(guó)）有限公司]；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋（常州國(guó)華電 器有限公司）；SHZ-A水浴振蕩器（常州諾基儀器有 限公司）。

1.3　方法

參考INFOGEST標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)體外消化模型[11-12]并稍 加改進(jìn)。

1.3.1　胃腸模擬液的配制[13]

胃模擬液（simulated gastric juice，SGF）和腸模 擬液（simulation intestinal fluid，SIF）的濃度見(jiàn)表1。試驗(yàn)前，可先配制胃腸模擬液備用。

1.3.2　模擬胃消化階段

參考INFOGEST標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)體外消化模型[11]并稍加 改進(jìn)。配制蛋白含量4%的樣品于錐形瓶中，將樣 品溶液加入SGF中，用鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至3.0，加入 CaCl2(H2O)2溶液，加入胃蛋白酶溶液使最終消化液中 胃蛋白酶活達(dá)2 000 U/mL，然后加水定容，使樣品溶 液和SGF的體積比為1∶1，將樣品置于37 ℃下?lián)u床水 浴，分別在0，5，10，30，60和120 min取樣，調(diào)節(jié) pH到7.0滅酶。

1.3.3　模擬腸消化階段

當(dāng)模擬胃消化反應(yīng)120 min后，用NaOH溶液調(diào)節(jié) pH至7.0滅酶，之后加入SIF，加入CaCl2(H2O)2溶液， 加入胰蛋白酶溶液使最終消化液中胰蛋白酶活達(dá)100 U/mL，然后加水定容，使樣品溶液和SIF的體積比為 1∶1，將樣品置于37 ℃下?lián)u床水浴，分別在反應(yīng)60和 120 min時(shí)取樣，沸水浴5 min滅酶。

1.4　消化后的樣品處理[16-17]

樣品取出后，加入等體積的24%的三氯乙酸 （Trichloroacetic acid，TCA）溶液沉淀，按9 000 r/min 離心20 min，取上清液檢測(cè)蛋白含量。

1.5　蛋白消化率的計(jì)算[18]

以式（1）計(jì)算蛋白消化率。

（1）式中：M0為空白對(duì)照上清液中的蛋白總量，g；M1 為樣品上清液中的蛋白總量，g；M2為樣品的蛋白總 量，g。

2　結(jié)果與分析

2.1　兩款FSMP產(chǎn)品的消化率

由表2和圖1可知，在初始消化時(shí)（0 min），選 擇水解乳清蛋白作為蛋白來(lái)源的肽類(lèi)配方的消化率為 45.3%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于整蛋白的消化率（2.5%）。不僅是 在初始消化時(shí)（0 min），在整個(gè)胃腸模擬消化過(guò)程 中的消化率均高于整蛋白配方，特別是在胃消化階段 （0~120 min），消化率明顯高于整蛋白配方。說(shuō)明采用水解乳清蛋白作為蛋白來(lái)源的肽類(lèi)配方，蛋白已經(jīng)經(jīng)過(guò)預(yù)消化，在胃腸模擬消化階段，更易消化，更利于胃排空，對(duì)于消化吸收障礙人群更適用，可以提高腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)的耐受性，從而改善營(yíng)養(yǎng)狀況。

3　討論

GB 29922—2013《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 特殊醫(yī)學(xué) 用途配方食品通則》[1]規(guī)定全營(yíng)養(yǎng)配方食品中優(yōu)質(zhì)蛋 白質(zhì)所占比例不少于50%，優(yōu)質(zhì)蛋白是指蛋白質(zhì)中所 含的必需氨基酸種類(lèi)齊全、數(shù)量充足、比例適當(dāng)。乳 清蛋白、酪蛋白以及大豆蛋白等都屬于優(yōu)質(zhì)蛋白[19]， 其中水解乳清蛋白是乳清蛋白的水解產(chǎn)物，主要以肽 形式存在，它是蛋白質(zhì)的一種預(yù)消化形式。

根據(jù)已有報(bào)道，Nakano等[20]曾在體外模擬乳清蛋白和水解乳清 蛋白的消化吸收速度，水解乳清蛋白和濃縮乳清蛋白 通過(guò)胃蛋白酶和胰酶處理快速消化，很容易用這兩種 酶消化，然而單一酶不能完全將濃縮乳清蛋白消化， 并且仍然保留了高分子量的蛋白質(zhì)，如β-乳球蛋白和 a-乳白蛋白，結(jié)果表明水解乳清蛋白相比乳清蛋白更 易于消化吸收。水解乳清蛋白的消化率遠(yuǎn)高于整蛋白 形式的濃縮乳清蛋白和酪蛋白，其胃排空速度快，且 較乳清蛋白更容易被機(jī)體消化吸收且為機(jī)體所耐受。此外，水解乳清蛋白促進(jìn)腸道微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利 用，促進(jìn)氨基酸、微量元素吸收的諸多特點(diǎn)，整體提 高了機(jī)體的消化利用率，糾正負(fù)氮平衡，不會(huì)引起患 者胃腸不良反應(yīng)[21]。

水解乳清蛋白是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白來(lái)源，加上其易消化吸收的特性，更適合用于蛋白過(guò)敏、消化吸收障礙、代謝紊亂或特定疾病狀態(tài)的人群。多項(xiàng)研究也證明了這一結(jié)論，龍繼紅[22]的研究表明水解蛋白配方乳粉可以通過(guò)促進(jìn)胃排空，縮短達(dá)全腸道喂養(yǎng)時(shí)間來(lái)顯著改善嬰幼兒的胃腸道耐受性，其中的小分子蛋白更易被嬰幼兒消化吸收，從而減輕了乳蛋白過(guò)敏引起的便秘、腹瀉等癥狀，提高蛋白質(zhì)的消化吸收率并降低致敏性。

有文章報(bào)道[23]，在膳食中加入多肽，腸道黏膜的損傷減少，而且黏膜的功能和結(jié)構(gòu)升高。Hanan等[24]在對(duì)180名危重癥患兒的隨機(jī)對(duì)照研究中發(fā)現(xiàn)，與使用整蛋白配方的患者相比，使用肽類(lèi)配方的患者的腸內(nèi)喂養(yǎng)耐受性顯著提高，患者胃殘留、腹脹、嘔吐甚至吐血的發(fā)生率明顯降低。Staelens等[25]、Elfadil等[26]和Marino等[27]的研究也同樣證明了肽類(lèi)配方更易消化吸收，可以改善腸道耐受性，達(dá)到營(yíng)養(yǎng)支持的目標(biāo)。

4　結(jié)論

通過(guò)體外模擬，對(duì)選擇水解乳清蛋白作為蛋白來(lái) 源的肽類(lèi)配方和整蛋白配方作對(duì)比，分析蛋白消化的 差異。結(jié)果表明：肽類(lèi)配方的消化率明顯高于整蛋白 配方。由此說(shuō)明，水解乳清蛋白是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白來(lái) 源，可用于FSMP產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，對(duì)蛋白過(guò)敏、消化吸 收障礙、腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)不耐受等人群來(lái)說(shuō)更易消化吸收， 可提高機(jī)體的消化利用率。試驗(yàn)首次將INFOGEST標(biāo) 準(zhǔn)靜態(tài)體外消化模型用于FSMP產(chǎn)品的研究中，研究 結(jié)果和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)及理論一致，說(shuō)明INFOGEST體外 模擬方法可靠，接近人體消化的實(shí)際情況，適用于 FSMP產(chǎn)品的篩選和評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì). 食品安 全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品通則: GB 29922— 2013[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2014: 2-3.

[2] 申萍, 鄒志英, 彭南海, 等. 1 200例住院病人營(yíng)養(yǎng)狀況調(diào)查 和分析[J]. 腸外與腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng), 2008(1): 43-45.

[3] 蔣朱明, 陳偉, 朱賽楠, 等. 我國(guó)東、中、西部大城市三甲 醫(yī)院營(yíng)養(yǎng)不良 (不足)、營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率及營(yíng)養(yǎng)支持應(yīng)用 狀況調(diào)查[J]. 中國(guó)臨床營(yíng)養(yǎng)雜志, 2008(6): 335-337.

[4] MEHTA N M, CORKINS M R, LYMAN B, et al. Defining Pediatric Malnutrition[J]. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 2013, 37(4): 460-481.

[5] 中華醫(yī)學(xué)會(huì). 臨床診療指南. 腸外腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)學(xué)分冊(cè)[M]. 北 京: 人民衛(wèi)生出版社, 2009: 16.

[6] 黃濤陽(yáng), 張應(yīng)輝, 黃和. 腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑的臨床合理應(yīng)用[J]. 醫(yī) 藥導(dǎo)報(bào), 2011, 30(10): 1369-1372.

[7] 黃海球, 許建衡. 腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)的研究進(jìn)展[J]. 廣西醫(yī)科大學(xué) 學(xué)報(bào), 2005, 22(1): 147-149.

[8] 黃萍, 石紹南. 小兒危重癥的腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)支持進(jìn)展[J]. 護(hù)理 實(shí)踐與研究, 2011, 8(18): 127-129.

[9] 楊月欣, 葛可佑. 中國(guó)營(yíng)養(yǎng)科學(xué)全書(shū) (上冊(cè))[M]. 第2版. 北 京: 人民衛(wèi)生出版社, 2019: 50.

[10] 曹夢(mèng)思, 吳志豪, 高紅波, 等. 特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品原料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展研究之一: 蛋白質(zhì)與氨基酸[J]. 中國(guó)食品添加 劑, 2022(4): 33.

[11] ANDRE B, LOTTI E, MARIE A, et al. INFOGEST static in vitro simulation of gastrointestinal food digestion[J]. Nature Protocols, 2019: 14(4): 991-1014.

[12] MINEKUS M, ALMINGER M, ALVITO P, et al. A standardised static in vitro digestion method suitable for food-an international consensus[J]. Food & Function, 2014, 5(6): 1113-1124.

[13] 陽(yáng)倩, 馮廣鑫, 馮煒婷, 等. 常見(jiàn)大豆制品中蛋白質(zhì)的體 外消化特性[J]. 食品科學(xué), 2022, 43(9): 39-47.

[14] FERREIRA-L A, MONTILLA A, MULET-C A I, et al. Study on the digestion of milk with prebiotic carbohydrates in a simulated gastrointestinal model[J]. Journal of Functional Foods, 2017, 33: 149-154.

[15] EL S N, KARAKAYA S, SIMSEK S, et al. In vitro digestibility of goat milk and kefir with a new standardised static digestion method (INFOGEST cost action) and bioactivities of the resultant peptides[J]. Food & Function, 2015, 6(7): 2322-2330.

[16] 吳學(xué)志, 劉洋, 章肇敏, 等. 嬰幼兒配方乳粉的設(shè)計(jì)及其 體外消化[J]. 乳業(yè)科學(xué)與技術(shù), 2016, 39(5): 19-24.

[17] 郭艷紅, 蘇米亞, 劉翠平, 等. 嬰幼兒配方奶粉中蛋白質(zhì) 體外模擬消化率比較研究[J]. 食品工業(yè), 2015, 36(8): 4.

[18] 李雪晴. 乳清蛋白水解物的消化性評(píng)價(jià)及熱穩(wěn)定性研究 [D]. 天津: 天津科技大學(xué), 2018: 16.

[19] 張婧婕, 王靖, 韓迪, 等. 慢病人群增加優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)攝入 的思考與建議[J]. 中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng), 2020, 26(12): 4.

[20] NAKANO T, SIMATANI M, MURAKANI Y, et al. Digestibility and absorption of enzymatically hydrolyzed whey protein[J]. J Jpn Soc Nutr Food, 1994, 47(3): 195-201.

[21] 孫海嵐, 許紅霞, 蔣寶泉. 乳清蛋白與水解乳清蛋白的研 究進(jìn)展與臨床應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床, 2014, 11(23): 3364-3366.

[22] 龍繼紅. 水解蛋白在嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)配方食品中應(yīng)用的研究 進(jìn)展[J]. 食品工業(yè)科技, 2018, 39(21): 353-356, 240.

[23] 蔡威. 兒科臨床營(yíng)養(yǎng)支持[M]. 上海: 上海交通大學(xué)出版 社, 2019: 38.

[24] HANAN I, MERVAT M, YASMIN G E G. Peptide-based formula versus standard-based polymeric formula for critically ill children is it superior for patients’ tolerance peptide nutrient-energy dense enteral feeding in critically ill infants: An observational study[J]. Archives of Medical Science, 2020, 16(3): 592-596. [25] STAELENS S, DRIESSCHE M V D, BARCLAY D, et al. Gastric emptying in healthy newborns fed an intact protein formula, a partially and an extensively hydrolysed formula[J]. Clinical Nutrition, 2008, 27(2): 264-268.

[26] ELFADIL O M, STEIEN D B, NARASIMHAN R, et al. Transition to peptide-based diet improved enteral nutrition tolerance and decreased healthcare utilization in pediatric home enteral nutrition[J]. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 2022, 46(3): 626-634.

[27] MARINO L V, EVELEENS R D, MORTON K, et al. Peptide nutrient-energy dense enteral feeding in critically ill infants: An observational study[J]. J Hum Nutr Diet, 2019, 32(3): 400-408.

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