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一种分子层面模拟母乳脂质的0-6个月婴儿配方奶粉及其制备方法

摘要

本发明公开了一种分子层面模拟母乳脂质的0‑6个月婴儿配方奶粉,其中添加了差异TG脂质分子。本发明还公开了一种分子层面模拟母乳脂质的0‑6个月婴儿配方奶粉的制备方法。本发明的配方奶粉适用于0‑6个月月龄的婴儿,能够在脂质成分和分子结构层面更好的贴近母乳中的天然脂质成分,有利于推动婴儿配方奶粉由宏观营养素(脂肪层面)模拟母乳向微观营养素(脂质分子层面)模拟母乳,达到真正模拟母乳天然脂质成分的效果,能够降低相较于母乳喂养,因奶粉喂养带给婴儿的生长发育和智力发育负面影响,在脂质营养层面达到和母乳的高度一致,为打造专属于中国宝宝的婴儿配方奶粉奠定基础。

著录项

  • 公开/公告号CN114052085A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-02-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 东北农业大学;

    申请/专利号CN202111461302.5

  • 申请日2021-12-03

  • 分类号A23C21/06(2006.01);A23C21/04(2006.01);A23C21/10(2006.01);A23C21/08(2006.01);

  • 代理机构南京灿烂知识产权代理有限公司 32356;

  • 代理人安士影

  • 地址 150030 黑龙江省哈尔滨市香坊区木材街59号

  • 入库时间 2023-06-19 15:49:21

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-08-12

    授权

    发明专利权授予

  • 2022-03-08

    实质审查的生效 IPC(主分类):A23C21/06 专利申请号:2021114613025 申请日:20211203

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及一种分子层面模拟母乳脂质的0-6个月婴儿配方奶粉及其制备方法,属于配方奶粉技术领域。

背景技术

母乳是六个月内婴儿最理想的营养来源,供给婴儿充足的蛋白质、脂质、低聚糖等营养物质。它们是支持婴儿生长和发育的所有营养物质的极佳来源,但是受到历史、社会经济、文化和个人因素的影响,我国母乳喂养率是很低的,当母乳无法喂养时,婴儿配方奶粉作为母乳替代品为婴儿提供营养,婴儿配方奶粉尽可能模仿母乳的营养成分和结构,尤其是脂质。到目前为止,仍然将母乳的脂质成分和结构作为婴儿配方奶粉的黄金标准,然而商业的这种模拟更关注婴儿配方奶粉的脂质宏观含量,这导致了微观领域上母乳和婴儿配方奶粉的脂质亚类和分子结构在一定程度有很大差异。

在婴儿配方奶粉的脂质分子层面,模拟母乳最成功当属于1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(OPO)油脂,这源于Loders Croklaan(Wormerveer,the Netherlands)的想法,它们认识到母乳中存在天然的脂肪成分和独特的OPO脂肪结构,Betapol产品应运而生,它是婴儿配方奶粉的理想脂肪选择,这个产品就是通过植物油的相互酯化生产出来的OPO,添加它让婴儿配方奶粉更贴近母乳成分。但是单单OPO油脂的添加还和母乳天然脂质成分相差很多。

鉴于目前婴儿配方奶粉和母乳的脂质存在很大差异,尤其是分子层面,本发明开发了一种脂质分子层面更贴近母乳天然结构和含量的0~6个月的婴儿配方奶粉及其制备方法,与普通配方相比,此配方添加6种TG差异性脂质分子油脂和SPs差异脂质成分油脂,以期打造专属于中国宝宝的婴儿配方奶粉产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,为更好的模拟中国母乳的脂质成分,提供了一种脂质分子层面更贴近母乳的婴儿配方奶粉配方,适用于0~6个月月龄的婴儿。

同时,本发明提供一种分子层面模拟母乳脂质的0-6个月婴儿配方奶粉的制备方法,该法涉及脂质分子制备工艺,尤其涉及脂质分子的十八烷基醛-离子液体修饰脂肪酶、酶促酯化等工艺,采用该法可获得催化活性高、稳定性强的脂肪酶。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

一种分子层面模拟母乳脂质的0-6个月婴儿配方奶粉,每100g配方奶粉中含有以下6种脂质分子:1,3-二油酸-2-癸酸甘油三酯OCO 1.72~2.58 g、1,3-二油酸-2-月桂酸甘油三酯OLaO 1.72~2.58 g、1-硬脂酸-2-棕榈酸-3-油酸甘油三酯SPO 1.72~2.58 g、1-油酸-2-肉豆蔻酸-3-亚油酸甘油三酯OML 1.72~2.58 g、1-棕榈油酸-2-癸酸-3-油酸甘油三酯PoCO 1.72~2.58 g和1-棕榈酸-2-肉豆蔻酸-3-亚麻酸甘油三酯PMLn 1.72~2.58 g。

每100g配方奶粉中还含有:鞘磷脂SM 0.21~0.32 g、神经酰胺Cer 42.96~84mg。

每100 g配方奶粉中还包含有:脱盐乳清粉D90 35~40 g、全脂奶粉 22~25 g、矿物质9~12 g、1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯OPO 3~5g、玉米油 3~5g、菜籽油 2~4 g、葵花籽油 2~3 g、椰子油 1~2 g、大豆油 0.5~1 g、无水奶油 0.4~0.5 g、磷脂 0.3~0.4 g、碳酸钙0.2~0.3 g、维生素150~180 mg、柠檬酸钠 120~150 mg、固体玉米糖浆 100~120 mg、花生四烯酸 80~100 mg、二十二碳六烯酸 60~80 mg、氯化胆碱 40~50 mg、牛磺酸 35~40 mg、抗坏血酸钠 25~30 mg、肌醇 25~26 mg、酪蛋白酸钠 22~25 mg和左旋肉碱 14~16 mg。

维生素包括维生素C 130~150 mg、维生素E 11~13 mg、维生素A5~7 mg、维生素D 3~4 mg、烟酸 2.5~3 mg、泛酸 2~2.5 mg、维生素B

所述矿物质为复配矿物质,包括乳糖 9~10 g、氯化钾 0.1~0.2 g、硫酸亚铁 14~18 mg、硫酸锌 10~14 mg、硫酸铜 0.5~1 mg、硫酸锰 0.1~0.3 mg、碘酸钾 0.5~1 mg和亚硒酸钠 30~40 μg。

所述二十二碳六烯酸和花生四烯酸的质量比为1:1~1:1.2。

一种分子层面模拟母乳脂质的0-6个月婴儿配方奶粉的制备方法,所述脂质分子通过修饰米根霉脂肪酶酶促酯化制备。

所述修饰米根霉脂肪酶的修饰方法为:将0.01~0.02mol的十八烷基醛溶解在3~5mL离子液体IL中,在室温振荡至少3h,从而激活十八烷基醛离子液体功能,之后将1~2mL 十八烷基醛离子液体和硼氢化钠0.05~0.1mol缓慢加入2~3 mL米根霉脂肪酶溶液中,在2~4℃条件下磁力搅拌大于12h,用10~20 kDa膜进行超滤除去溶剂,最后真空冷冻干燥至少24 h得到修饰米根霉脂肪酶。

所述米根霉脂肪酶溶液的配制方法为:将30 mg米根霉脂肪酶溶解在2~3 mL 0.05mol/L的磷酸钠/氰基硼氢化钠缓冲液中;所述离子液体IL为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM][PF6]。

所述真空冷冻干燥的压力为1pa,冷阱温度为-58℃。

本发明具有以下有益效果:

(1)本发明以母乳的组成作为参考,基于婴儿的营养需求,科学的添加了TG脂质分子包括1,3-二油酸2-癸酸甘油三酯(OCO)、1,3-二油酸2-月桂酸甘油三酯(OLaO)、1-硬脂酸2-棕榈酸3-油酸甘油三酯(SPO)、1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML)、1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO)和1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn),能够很好地贴近母乳的TG的脂质成分和结构,这有利于推动婴儿配方奶粉由宏观营养素(脂肪层面)模拟母乳向微观营养素(脂质分子层面)模拟母乳,达到真正模拟母乳天然脂质成分的效果。

(2)本发明提供一种高效制备这六种结构脂质的工艺,主要体现在对修饰脂肪酶的化学改性工艺,利用长链长、疏水性强的十八烷基醛离子液体对米根霉脂肪酶进行修饰,使得米根霉脂肪酶特异性裂解TG的sn-1和sn-3位催化活性更高,也大大提升了酶的耐热性和耐受性。更适合工业化生产,更加高效的、稳定的用于1,3-二油酸2-癸酸甘油三酯(OCO)、1,3-二油酸2-月桂酸甘油三酯(OLaO)、1-硬脂酸2-棕榈酸3-油酸甘油三酯(SPO)、1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML)、1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO)和1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn)这六种脂质分子的制备。

(3)本发明以母乳的组成作为参考,基于婴儿的营养需求,科学的添加了SPs中的脂质成分包括鞘磷脂(SM)和神经酰胺(Cer),能够很好地贴近母乳的脂质成分,促进婴儿的智力和神经的发育。

(4)本发明以人乳的组成作为参考,基于婴儿的营养需求,科学的添加了二十二碳六烯酸(DHA)、花生四烯酸(ARA)和OPO成分,能够很好地促进婴幼儿的智力和视力的发育,同时改善婴幼儿肠道的消化吸收功能。

(5)本发明以人乳的组成作为参考,基于婴儿的营养需求,科学的添加了磷脂成分,能够很好地促进婴幼儿的脑部发育。

(6)本发明提供了TG主要差异性脂质分子油脂的制备工艺,能够通过化学法酯化和酶促酯化很好的制备结构脂质,这有利于推动婴儿配方奶粉在分子营养状况的改善。

(7)本发明提供了一种方法可以检测普通0~6个月的婴儿配方奶粉和母乳在脂质成分上存在的差异,这有利于认识母乳脂质结构和分子含量同普通婴儿配方奶粉的真实现状差异,有利于推动模拟母乳脂质的开发。

本发明的配方奶粉适用于0-6个月月龄的婴儿,能够在脂质成分和分子结构层面更好的贴近母乳中的天然脂质成分,有利于推动婴儿配方奶粉由宏观营养素(脂肪层面)模拟母乳向微观营养素(脂质分子层面)模拟母乳,达到真正模拟母乳天然脂质成分的效果,能够降低相较于母乳喂养,因奶粉喂养带给婴儿的生长发育和智力发育负面影响,在脂质营养层面达到和母乳的高度一致,为打造专属于中国宝宝的婴儿配方奶粉奠定基础。

附图说明

图1为本发明中六种脂质分子的结构式图;

图2 为母乳中的六种脂质成分的含量远远高于普通婴儿配方奶粉的示意图;

图3为本发明中酶修饰原理图;

图4为本发明中SPO的制备原理图;

图5为本发明中OCO的制备原理图;

图6为本发明中OLaO的制备原理图;

图7为本发明中OML的制备原理图;

图8为本发明中PoCO的制备原理图;

图9为本发明中PMLn的制备原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

以下实施例中所用材料、试剂、方法和仪器,未经特殊说明,均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器,本领域技术人员均可通过商业渠道获得。

实施例1

本实施例提供了一种添加差异TG脂质分子和SPs差异脂质成分的婴儿配方奶粉,每100 g配方奶粉具体组成如下:

脱盐乳清粉(D90) 38.66 g、全脂奶粉 23.63 g、乳糖 9.84 g、1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)油脂 4.3 g、玉米油 3.96 g、菜籽油 2.31 g、葵花籽油 2.09 g、椰子油1.76 g、1,3-二油酸2-癸酸甘油三酯(OCO) 1.72 g、1,3-二油酸2-月桂酸甘油三酯(OLaO)1.72 g、1-硬脂酸2-棕榈酸3-油酸甘油三酯(SPO) 1.72 g、1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML) 1.72 g、1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO) 1.72 g、1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn) 1.72 g、大豆油 0.88 g、无水奶油 0.43 g、磷脂 0.34 g、碳酸钙 0.3 g、鞘磷脂 0.21 g、氯化钾 0.17 g、维生素C 0.14 g、柠檬酸钠 0.13 g、固体玉米糖浆 0.12 g、花生四烯酸 80.76 mg、二十二碳六烯酸 67.87 mg、神经酰胺 42.96mg、氯化胆碱 42.96 mg、牛磺酸 38.66 mg、抗坏血酸钠 27.84 mg、肌醇 25.77 mg、酪蛋白酸钠 24.92 mg、硫酸亚铁 16.32 mg、左旋肉碱 15.46 mg、维生素E 12.8 mg、硫酸锌12.77 mg、维生素A 6.6 mg、维生素D 3.61 mg、烟酸 2.84 mg、泛酸 2.48 mg、维生素B

按照上述原料,此方法制得的婴儿配方奶粉能够更好的贴近母乳的脂质成分,在脂质分子层面模拟母乳,使母乳和婴儿配方奶粉的脂质结构差异更小,更好的满足婴儿的营养需要。

实施例2

本实施例提供了一种添加差异TG脂质分子和SPs差异脂质成分的婴儿配方奶粉,每100 g配方奶粉具体组成如下:

脱盐乳清粉(D90) 38.66 g、全脂奶粉 23.63 g、乳糖 9.84 g、1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)油脂 4.3 g、玉米油 3.96 g、1,3-二油酸2-癸酸甘油三酯(OCO) 2.58 g、1,3-二油酸2-月桂酸甘油三酯(OLaO) 2.58 g、1-硬脂酸2-棕榈酸3-油酸甘油三酯(SPO)2.58 g、1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML) 2.58 g、1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO) 2.58 g、1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn) 2.58 g、菜籽油2.31 g、葵花籽油 2.09 g、椰子油 1.76 g、大豆油 0.88 g、无水奶油 0.43 g、磷脂 0.34g、碳酸钙 0.3 g、鞘磷脂 0.21 g、氯化钾 0.17 g、维生素C 0.14 g、柠檬酸钠 0.13 g、固体玉米糖浆 0.12 g、花生四烯酸 80.76 mg、二十二碳六烯酸 67.87 mg、神经酰胺 42.96mg、氯化胆碱 42.96 mg、牛磺酸 38.66 mg、抗坏血酸钠 27.84 mg、肌醇 25.77 mg、酪蛋白酸钠 24.92 mg、硫酸亚铁 16.32 mg、左旋肉碱 15.46 mg、维生素E 12.8 mg、硫酸锌12.77 mg、维生素A 6.6 mg、维生素D 3.61 mg、烟酸 2.84 mg、泛酸 2.48 mg、维生素B

本实施例与实施例1相比提高了1,3-二油酸2-癸酸甘油三酯(OCO)、1,3-二油酸2-月桂酸甘油三酯(OLaO)、1-硬脂酸2-棕榈酸3-油酸甘油三酯(SPO)、1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML)、1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO)和1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn)的含量,其余各组分种类和含量不变。

此方法制得的婴儿配方奶粉能够更好的贴近母乳的脂质成分,在脂质分子层面模拟母乳,使母乳和婴儿配方奶粉的脂质结构差异更小,更好的满足婴儿的营养需要。

实施例3

本实施例提供了一种添加差异TG脂质分子和SPs差异脂质成分的婴儿配方奶粉,每100 g配方奶粉具体组成如下:

脱盐乳清粉(D90) 38.66 g、全脂奶粉 23.63 g、乳糖 9.84 g、1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)油脂 4.3 g、玉米油 3.96 g、菜籽油 2.31 g、葵花籽油 2.09 g、椰子油1.76 g、1,3-二油酸2-癸酸甘油三酯(OCO) 1.72 g、1,3-二油酸2-月桂酸甘油三酯(OLaO)1.72 g、1-硬脂酸2-棕榈酸3-油酸甘油三酯(SPO) 1.72 g、1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML) 1.72 g、1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO) 1.72 g、1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn) 1.72 g、大豆油 0.88 g、无水奶油 0.43 g、磷脂 0.34 g、鞘磷脂 0.32 g、碳酸钙 0.3 g、氯化钾 0.17 g、维生素C 0.14 g、柠檬酸钠 0.13 g、固体玉米糖浆 0.12 g、神经酰胺 84 mg、花生四烯酸 80.76 mg、二十二碳六烯酸 67.87 mg、氯化胆碱 42.96 mg、牛磺酸 38.66 mg、抗坏血酸钠 27.84 mg、肌醇 25.77 mg、酪蛋白酸钠24.92 mg、硫酸亚铁 16.32 mg、左旋肉碱 15.46 mg、维生素E 12.8 mg、硫酸锌 12.77 mg、维生素A 6.6 mg、维生素D 3.61 mg、烟酸 2.84 mg、泛酸 2.48 mg、维生素B

本实施例与实施1相比,添加的鞘磷脂(SM)和神经酰胺(Cer)更高,其余组分种类和含量不变。

此方法制得的婴儿配方奶粉能够更好的贴近母乳的脂质成分,在脂质分子层面模拟母乳,使母乳和婴儿配方奶粉的脂质结构差异更小,更好的满足婴儿的营养需要。

实施例4

本实施例提供了一种添加差异TG脂质分子和SPs差异脂质成分的婴儿配方奶粉,每100 g配方奶粉具体组成如下:

脱盐乳清粉(D90) 38.66 g、全脂奶粉 23.63 g、乳糖 9.84 g、1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)油脂 4.3 g、玉米油 3.96 g、1,3-二油酸2-癸酸甘油三酯(OCO) 2.58 g、1,3-二油酸2-月桂酸甘油三酯(OLaO) 2.58 g、1-硬脂酸2-棕榈酸3-油酸甘油三酯(SPO)2.58 g、1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML) 2.58 g、1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO) 2.58 g、1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn) 2.58 g、菜籽油2.31 g、葵花籽油 2.09 g、椰子油 1.76 g、大豆油 0.88 g、无水奶油 0.43 g、磷脂 0.34g、鞘磷脂 0.32 g、碳酸钙 0.3 g、氯化钾 0.17 g、维生素C 0.14 g、柠檬酸钠 0.13 g、固体玉米糖浆 0.12 g、神经酰胺 84 mg、花生四烯酸 80.76 mg、二十二碳六烯酸 67.87 mg、氯化胆碱 42.96 mg、牛磺酸 38.66 mg、抗坏血酸钠 27.84 mg、肌醇 25.77 mg、酪蛋白酸钠 24.92 mg、硫酸亚铁 16.32 mg、左旋肉碱 15.46 mg、维生素E 12.8 mg、硫酸锌 12.77mg、维生素A 6.6 mg、维生素D 3.61 mg、烟酸 2.84 mg、泛酸 2.48 mg、维生素B

本实施例与实施例1-3相比,全面提高1,3-二油酸2-癸酸甘油三酯(OCO)、1,3-二油酸2-月桂酸甘油三酯(OLaO)、1-硬脂酸2-棕榈酸3-油酸甘油三酯(SPO)、1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML)、1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO)和1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn)、鞘磷脂(SM)和神经酰胺(Cer)的含量,其余各组分的种类和含量与实施例1-3保持一致。

此方法制得的婴儿配方奶粉能够更好的贴近母乳的脂质成分,在脂质分子层面模拟母乳,使母乳和婴儿配方奶粉的脂质结构差异更小,更好的满足婴儿的营养需要。

实施例5

本实施例提供了一种6种TG差异脂质分子的制备工艺:

这六种TG差异脂质分子通过酶促酯化的方式制备,众所周知,一个催化活性高、稳定性强的脂肪酶对后续结构脂质的制备至关重要,选取米根霉脂肪酶进行优化,这种脂肪酶具有特异的sn-1,3重组选择性,仅与TAG的sn-1和sn-3脂肪酸的酯键发生反应,由于空间位阻作用,不能与sn-2位点发生反应,但它的活性中心由Ser(丝氨酸)和His(组氨酸)参与组成,且与另一种氨基酸残基共同构成脂肪酶催化活性中心,Ser活性中心完全被掩埋在多肽链(盖子结构),一个“盖子”样结构的下面,这个“盖子”是由一个或两个α螺旋构成的。这种盖子结构使得底物更难以进入脂肪酶的活性部位,为此,本实施例采用化学改性的方式对米根霉脂肪酶进行修饰,但是,常见的化学改性方法对米根霉脂肪酶改性的同时提高催化活性是很难的,因此,本实施例探索出一种新型的十八烷基醛离子液体修饰方式,十八烷基醛能够和米根霉脂肪酶的赖氨酸残基共价结合,而离子液体能够提供更好的还原环境,并且会改变酶的二级构型和催化性能。具体工艺如下:离子液体(IL)选用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM][PF6],将0.02 mol的十八烷基醛溶解在5mL IL中,在室温振荡3h,从而激活十八烷基醛离子液体功能,之后将1mL 十八烷基醛离子液体和硼氢化钠0.05mol缓慢加入2mL米根霉脂肪酶溶液中,在4℃条件下磁力搅拌12h,用10kDa膜进行超滤除去溶剂,最后真空冷冻干燥得到修饰后的高效米根霉脂肪酶。具体酶修饰原理参照图3。

米根霉脂肪酶溶液的配制方法为:将30 mg米根霉脂肪酶溶解在2mL 0.05mol/L的磷酸钠/氰基硼氢化钠缓冲液中,即得。

磷酸钠/氰基硼氢化钠缓冲液的配制方法为:0.05mol 的磷酸钠和0.05mol 氰基硼氢化钠溶解在1L水中,即得。

所述真空冷冻干燥的压力为1pa,冷阱温度为-58℃。

本实施例获得的修饰米根霉脂肪酶的酸解活性验证,以SPO的结构脂质为例计算修饰的高效米根脂肪酶和未修饰的米根脂肪酶的酸解活性,每个样本重复三次,将OPO油脂和硬脂酸混合震荡均匀,在40℃的条件下加入10%的脂肪酶(高效米根脂肪酶和未修饰的米根脂)进行酶促酯化,酸解90min后,6000 g/min的条件下离心10min,吸取上层油相进行薄层色谱分离,取上述混合液,在硅胶薄层板上点样分离,点样基线到底边距离为15 mm。之后将点样完毕的硅胶板放入层析缸中密封层析,展开剂为石油醚:无水乙醚:乙酸=40:10:1(V:V:V),充分展开(距上沿约10 mm)后取出微晾干,并用0.1 %的2,7-二氯荧光素进行喷雾显色,于560 nm紫外照射条件下刮取甘二酯和甘三酯条带。薄层色谱各组分的Rf分别为:单甘油酯Rf=0.02、1,2-甘油二酯Rf=0.22、1,3-甘油二酯Rf=0.31、脂肪酸Rf=0.50和甘油三酯Rf=0.69。将氯仿/甲醇(2:1,体积比,1毫升)加入分离出来的甘二酯和甘三酯样品中,并将混合物超声处理15分钟,10000g 4℃离心15min,将2mL硫酸-甲醇溶液(1%)混合到上清液中,将其置于80℃水浴中并甲基化30分钟,氮气吹干后加入1毫升正己烷进行提取,加入5毫升超纯水洗涤,吸取上清液500 μL,样品使用配备SP-2560(100 m×0.25 mm ID×0.25 μm)色谱柱的Agilent 7890B型气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)对脂肪酸甲酯(FAME)进行检测,进样口温度250℃,载气为N

酸解活性 =硬脂酸结合量/初始硬脂酸酸添加量×100 %

结果如表1所示,可以看到未经修饰米根霉脂肪酶的酸解活性分别是9.12%、10.24和9.66%,经十八烷基醛-离子液体修饰后的米根霉脂肪酶酸解活性高达42.62%、44.87%、39.92%,这表明十八烷基醛-离子液体修饰能够大大提高米根霉脂肪酶的催化活性,有利于工业大规模生产结构脂质。

表1米根霉脂肪酶修饰前后的酸解活性

1-硬脂酸2-棕榈酸3-油酸甘油三酯(SPO)的制备,通过上述工艺制备的高效米根霉脂肪酶进行酶促酯化,使用市售的OPO油脂和硬脂酸,具体工艺为采用高效米根霉脂肪酶特异性裂解OPO, OPO首先在高效米根霉脂肪酶的特异性作用下生成1-油酸2-棕榈酸甘油二酯或2-棕榈酸3-油酸DAG,之后将这两种甘油二酯和硬脂酸酯化生成完整的SPO结构脂质。具体原理参照图4所示。

1,3-二油酸2-癸酸甘油三酯(OCO)的制备,通过高效米根脂肪酶进行酶促酯化,使用癸酸和油酸,具体工艺为采用甘油和癸酸在脂肪酶的作用下合成癸酸甘油三酯,之后在高效米根霉脂肪酶特异性裂解癸酸甘油三酯的sn-1位和sn-3位,生成sn-2癸酸甘油单酯,之后将这甘油单酯和油酸酯化生成完整的OCO结构脂质。具体原理参照图5所示。

1,3-二油酸2-月桂酸甘油三酯(OLaO)的制备,通过高效米根脂肪酶进行酶促酯化,使用月桂酸和油酸,具体工艺为采用甘油和月桂酸在脂肪酶的作用下合成月桂酸甘油三酯,之后在高效米根霉脂肪酶特异性裂解月桂酸甘油三酯的sn-1位和sn-3位,生成sn-2月桂酸甘油单酯,之后将这甘油单酯和油酸酯化生成完整的OLaO结构脂质。具体原理参照图6所示。

1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML)的制备,通过高效米根脂肪酶进行酶促酯化,使用肉豆蔻酸、亚油酸和油酸,具体工艺为采用甘油和肉豆蔻酸在脂肪酶的作用下合成肉豆蔻酸甘油三酯,之后在高效米根霉脂肪酶特异性裂解肉豆蔻酸甘油三酯的sn-1位和sn-3位,生成sn-2肉豆蔻酸甘油单酯,之后将这甘油单酯和油酸及亚油酸酯化生成完整的OML结构脂质。具体原理参照图7所示。

1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO)的制备,通过高效米根脂肪酶进行酶促酯化,使用棕榈油酸和OCO油脂,具体工艺为采用OCO油脂在高效米根霉脂肪酶特异性裂解sn-1位和sn-3位,生成2-癸酸3-油酸甘油二酯,之后将这甘油二酯和棕榈油酸酯化生成完整的PoCO结构脂质。具体原理参照图8所示。

1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn)的制备,通过高效米根脂肪酶进行酶促酯化,使用肉豆蔻酸、棕榈酸和亚麻酸,具体工艺为采用甘油和肉豆蔻酸在脂肪酶的作用下合成肉豆蔻酸甘油三酯,之后在高效米根霉脂肪酶特异性裂解肉豆蔻酸甘油三酯的sn-1位和sn-3位,生成sn-2肉豆蔻酸甘油单酯,之后将这甘油单酯和棕榈酸及亚麻酸酯化生成完整的PMLn结构脂质。具体原理参照图9所示。

实施例6

本实施例基于非靶向脂质组学技术将普通婴儿配方奶粉和母乳的脂质轮廓和分子组成进行对比分析,进行详细的方法和分析描述。数据结果表明普通婴儿配方奶粉和母乳中天然脂质成分有很大差异,主要体现在三酰基甘油酯(TG)中的脂质分子构型的不同和鞘脂(SPs)含量的差异,这可能会带给婴儿生理功能和生长发育的巨大影响。

甘油脂类是母乳脂质中最主要的脂质大类,约占总脂质的98%,榈酸3-油酸甘油三酯(SPO)、1-油酸2-肉豆蔻酸3-亚油酸甘油三酯(OML)、1-棕榈油酸2-癸酸3-油酸甘油三酯(PoCO)和1-棕榈酸2-肉豆蔻酸3-亚麻酸甘油三酯(PMLn),这6种分子结构在图1中进行可视化,它们也是母乳TG中主要脂质分子,并且图2展示了母乳中的六种脂质成分远远高于普通婴儿配方奶粉,众所周知,OPO是母乳TG中最主要的脂质分子,但仅仅占母乳TG总含量的5%,而这六种TG差异性脂质分子占母乳TG总含量的18%,对婴儿配方奶粉补充这些脂质分子对模拟母乳脂质来说意义重大。

SPs是母乳除甘油酯类和磷脂类的第三大类脂质,对婴儿神经发育有重要作用,还涉及多种细胞功能,包括细胞的增殖、分化、凋亡、炎症和癌症等,并且间接参与细胞的信号传导,尤其是鞘磷脂(SM)和神经酰胺(Cer),对婴儿神经发育和智力发育至关重要,目前普通婴儿配方奶粉和母乳相比SPs含量远远不足,尤其是SM和Cer脂质成分的含量,母乳中SM的含量是普通婴儿配方奶粉的近两倍,而Cer在母乳中的含量是普通婴儿配方奶粉含量的3.5倍,因此在婴儿配方奶粉中添加SM和Cer以更好的贴近母乳成分是未来的趋势。

本实施例提供了一种普通婴儿配方奶粉和母乳的脂质成分的对比和分析方法,普通婴儿配方奶粉是实施例1中除去六种脂质分子、SM和Cer的成分制备的,将27个普通婴儿配方奶粉样品溶解在水中,18个中国母乳样品在4 ℃环境缓慢解冻后,分别取样本100 µL,加入200 µL超纯水混匀,加入240 µL预冷甲醇,涡旋混合,加入800 µL MTBE,涡旋混合,室温放置30 min,14000 g 10 ℃离心15 min,取上层有机相,氮气吹干,液质分析时加入200µL异丙醇溶液复溶、涡旋,14000 g 10 ℃离心15 min,取上清液进样分析。样品采用UHPLCNexera LC-30A超高效液相色谱系统(SHIMADZU)与Q-Exactive Plus质谱仪(ThermoScientific)耦合用于脂质分析,使用(Waters, ACQUITY UPLC CSH C18, 1.7 µm, 2.1 mm× 100 mm column)色谱柱进行脂质分离,柱温45 °C;流速300 µL/min。流动相组成A:10mM甲酸铵、乙腈水溶液(乙腈:水=6:4, v/v),B: 10 mM甲酸铵、乙腈异丙醇溶液(乙腈:异丙醇=1:9, v/v)。梯度洗脱程序如下:0-2 min 30% B,2-25 min B从30%线性变化至100%,25-35 min 30% B,分别采用电喷雾电离(ESI)正离子和负离子模式进行检测,具体参数设置如下:Heater Temp 300 °C, Sheath Gas Flow rate 45 arb, Aux Gas Flow Rate15 arb,Sweep Gas Flow Rate 1arb, Capillary Temp 350 °C;正模式下spray voltage 3.0 KV,S-Lens RF Level 50%;负模式下spray voltage 2.5 KV, S-Lens RF Level 60%, MS1scan ranges: 250-1800 DA。采用LipidSearch软件(Thermo ScientificTM)进进行峰识别、峰提取、脂质鉴定(二级鉴定)等处理。主要参数为:precursor tolerance: 5 ppm,product tolerance: 5 ppm, product ion threshold: 5%。采用单因素方差分析找出显著的脂质分子差异(P<0.05),使用有监督的正交偏最小二乘判别分析(orthogonalpartial least squares discriminant analysis, OPLS-DA)对数据进行多元统计分析,包该分析用于获得分类模型并同步提取对分类有重要贡献的变量(variable Importancefor the Projection, VIP)>1,并将

实施例7

一种分子层面模拟母乳脂质的0-6个月婴儿配方奶粉,每100 g配方奶粉中含有以下6种脂质分子:1,3-二油酸-2-癸酸甘油三酯OCO 1.72 g、1,3-二油酸-2-月桂酸甘油三酯OLaO 1.72 g、1-硬脂酸-2-棕榈酸-3-油酸甘油三酯SPO 1.72 g、1-油酸-2-肉豆蔻酸-3-亚油酸甘油三酯OML 1.72 g、1-棕榈油酸-2-癸酸-3-油酸甘油三酯PoCO 1.72 g和1-棕榈酸-2-肉豆蔻酸-3-亚麻酸甘油三酯PMLn 1.72 g。

实施例8

一种分子层面模拟母乳脂质的0-6个月婴儿配方奶粉,每100 g配方奶粉中含有以下6种脂质分子:1,3-二油酸-2-癸酸甘油三酯OCO 2.58 g、1,3-二油酸-2-月桂酸甘油三酯OLaO 2.58 g、1-硬脂酸-2-棕榈酸-3-油酸甘油三酯SPO 2.58 g、1-油酸-2-肉豆蔻酸-3-亚油酸甘油三酯OML 2.58 g、1-棕榈油酸-2-癸酸-3-油酸甘油三酯PoCO 2.58 g和1-棕榈酸-2-肉豆蔻酸-3-亚麻酸甘油三酯PMLn 2.58 g。

实施例9

本实施例与实施例7的区别仅在于:还包括鞘磷脂SM 0.21 g、神经酰胺Cer 42.96mg。

实施例10

本实施例与实施例8的区别仅在于:还包括鞘磷脂SM 0.32 g、神经酰胺Cer 84mg。

实施例11

本实施例与实施例9的区别仅在于:还包括脱盐乳清粉D90 35 g、全脂奶粉 22 g、矿物质9 g、1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯OPO 3g、玉米油 3g、菜籽油 2 g、葵花籽油 2g、椰子油 1 g、大豆油 0.5 g、无水奶油 0.4 g、磷脂 0.3 g、碳酸钙 0.2 g、维生素154.6mg、柠檬酸钠 120 mg、固体玉米糖浆 100 mg、花生四烯酸 80 mg、二十二碳六烯酸 60 mg、氯化胆碱 40 mg、牛磺酸 35 mg、抗坏血酸钠 25 mg、肌醇 25 mg、酪蛋白酸钠 22 mg和左旋肉碱 14 mg。

维生素包括维生素C 130 mg、维生素E 11 mg、维生素A 5 mg、维生素D 3 mg、烟酸2.5 mg、泛酸 2 mg、维生素B

所述矿物质为复配矿物质,包括乳糖 9 g、氯化钾 0.1 g、硫酸亚铁 14 mg、硫酸锌 10 mg、硫酸铜 0.5 mg、硫酸锰 0.1 mg、碘酸钾 0.5 mg和亚硒酸钠 30 μg。

实施例12

本实施例与实施例10的区别仅在于:每100 g配方奶粉中还包含有:脱盐乳清粉D90 40 g、全脂奶粉 25 g、矿物质10 g、1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯OPO 5g、玉米油5g、菜籽油 4 g、葵花籽油 3 g、椰子油 2 g、大豆油 1 g、无水奶油 0.5 g、磷脂 0.4 g、碳酸钙 0.3 g、维生素182 mg、柠檬酸钠 150 mg、固体玉米糖浆 120 mg、花生四烯酸 100mg、二十二碳六烯酸 80 mg、氯化胆碱 50 mg、牛磺酸 40 mg、抗坏血酸钠 30 mg、肌醇 26mg、酪蛋白酸钠 25 mg和左旋肉碱 16 mg。

维生素包括维生素C 150 mg、维生素E 13 mg、维生素A 7 mg、维生素D 4 mg、烟酸3 mg、泛酸 2.5 mg、维生素B

所述矿物质为复配矿物质,包括乳糖 10 g、氯化钾 0.2 g、硫酸亚铁 18 mg、硫酸锌 14 mg、硫酸铜 1 mg、硫酸锰 0.3 mg、碘酸钾 1 mg和亚硒酸钠 40 μg。

实施例13

本实施例与实施例5的区别仅在于:

所述修饰米根霉脂肪酶的修饰方法为:将0.01 mol的十八烷基醛溶解在3mL离子液体I L中,在室温振荡5 h,从而激活十八烷基醛离子液体功能,之后将2 mL十八烷基醛离子液体和硼氢化钠0.1mol缓慢加入3 mL米根霉脂肪酶溶液中,在2℃条件下磁力搅拌16 h,用20 kDa膜进行超滤除去溶剂,最后真空冷冻干燥48h得到修饰米根霉脂肪酶。

所述米根霉脂肪酶溶液的配制方法为:将30 mg米根霉脂肪酶溶解在3mL 0.05mol/L的磷酸钠/氰基硼氢化钠缓冲液中。

缓慢加入为逐滴加入。优选为每分钟加入10~20滴。更加优选为每分钟加入10滴。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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