综述:新时代制备母乳脂肪替代品:1,3-二油酰-2-棕榈酰-甘油

《Food Research International》:New era to prepare human milk fat substitutes: 1,3-Dioleoyl-2-palmitoyl-glycerol

【字体: 时间:2025年10月25日 来源:Food Research International 8

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  本综述系统阐述了母乳脂肪关键成分1,3-二油酰-2-棕榈酰-甘油(OPO)的临床营养价值、传统与生物技术制备方法的优劣,并重点探讨了生物合成OPO的安全性评价及现行食品标准面临的挑战。文章指出,通过生物技术(如酶法、微生物发酵)制备的OPO在安全性上已得到验证,但全球范围内相关法规标准亟待更新,以促进这种高价值功能性脂质在婴幼儿配方奶粉(IF)中的广泛应用。

  
Abstract
1,3-二油酰-2-棕榈酰-甘油(OPO)是一种存在于母乳中的功能性脂质,是婴幼儿配方奶粉中必不可少的营养添加剂,对婴儿具有重要的膳食价值。尽管传统方法被广泛应用于合成OPO,但一些缺点仍有待改进。与制备母乳脂肪替代品(HMFs,包括OPO)的传统方法相比,生物合成具有显著优势。然而,脂质制备的生物合成应用常常受到各国食品标准的限制。因此,迫切需要对HMFs的标准进行制定和更新。本综述全面总结了制备OPO的各种方法的临床价值、优点和缺点。我们进一步强调,通过生物技术合成的OPO在安全性评估中被认为对婴儿是安全的。此外,食品安全标准应定期更新,以确保更多通过生物技术制备的功能性脂质能够为人类所用。
Introduction
1,3-二油酰-2-棕榈酰-甘油(OPO)来源于母乳脂肪和动物乳脂肪,在婴儿发育阶段具有多种有益作用,包括增强脂肪酸吸收、提高钙生物利用度、改善骨密度、软化粪便、减少婴儿哭闹、促进有益肠道细菌生长、下调肠道炎症反应以及增强免疫系统。虽然母乳被认为是健康婴儿的最佳营养来源,但由于疾病、压力或泌乳不足等因素,母乳并非总是可用。在这种情况下,婴幼儿配方奶粉(IFs)被广泛认为是母乳的最佳替代品。然而,众所周知,目前的IFs无法完全复制母乳的成分,尤其是在脂质成分方面。作为母乳中主要的功能性脂质,OPO可作为营养补充剂来补充IFs。
sn-2棕榈酸酯的开发始于IOI Loders Croklaan,该公司将其商业化并命名为Betapol?。该产品主要由OPO和PPO组成。自1995年推出以来,Betapol?已被用于英国、荷兰和韩国等多个国家的IF。2008年,中国在法律上接受了将OPO产品作为IF中营养补充剂的使用。然而,许多国家和监管机构缺乏关于IF中添加剂的明确标准或法规。欧洲食品安全局(EFSA)以证据不足为由,驳回了两项关于β-棕榈酸酯(OPO)的健康声称,这些声称涉及增加钙吸收和软化粪便。最近的研究表明,OPO对婴儿有多种益处,包括改善钙吸收和降低粪便硬度。尽管一些国家已经为IF中的OPO制定了标准,但仍然存在阻碍IF和油脂行业发展的挑战。例如,美国食品药品监督管理局(FDA)和中国的法规都要求制备OPO所用的油脂必须来自食用植物油。
随着全球人口持续增长、耕地减少、气候条件恶化以及各种政治因素的作用,对食用油的需求日益紧张。为了应对这一挑战,我们必须开发新的食用油生产方法,通过多种技术满足消费者的需求。例如,植物和微生物生物技术正被用于创造结构化油脂,如OPO。然而,通过这些生物技术方法生产的脂质目前不能直接用于IF。在将其纳入之前,这些脂质必须经过彻底的安全评估,以获得美国FDA的批准(获得公认安全(GRAS) status),或在欧盟和中国获得安全评估和批准。我们必须对利用生物技术生产的OPO及相关产品进行彻底的安全评估,以建立新的食品标准,确保消费者所食用产品的安全。基于我们之前的研究和现有文献,我们为本综述汇编了来自不同国家的各种食用油和商业IFs中三酰甘油(TAGs)的组成和含量数据。对OPO的消化、吸收、代谢和临床营养价值进行了深入研究。此外,我们还总结了实验室和工业中使用的OPO制备方法。我们还讨论了通过生物技术方法生产的OPO的安全性、其应用未来面临的挑战以及OPO国际标准的预期发展。这可以为未来建立功能性脂质标准提供一个范例。
Triacylglycerols composition from different fat sources
母乳脂肪替代品(HMFs)由98%的TAGs组成,其中约59%是含棕榈酸(PA)的TAGs。HMF中两种主要的TAG是OPO和1-油酰-2-棕榈酰-3-亚油酰-甘油(OPL),约占总TAGs的20-40%。OPO在母乳中起着至关重要的作用。它不仅为婴儿提供能量,还通过其独特的sn-2位棕榈酸结构增强钙和脂肪酸的吸收,这对婴儿的生长发育有益。
The nutritional value of 1,3-Dioleoyl-2-palmitoyl-glycerol
OPO的独特结构使其能够被酶消化并在肠道中以2-位单甘酯的形式被吸收。这种单甘酯具有独特的营养益处。大量临床试验证明,OPO可增强新生儿对脂肪酸的吸收,减少钙的排泄,并有助于缓解硬便,从而维持肠道稳态。类似的结论也可以在Wei等人的研究中看到。
Preparation of 1,3-dioleoyl-2-palmitoyl-glycerol
近几十年来,许多研究人员专注于使用传统的酶法(如酸解、酯交换以及醇解和酯化相结合的方法)合成OPO(结构化脂质)。Xu等人也提供了全面的综述。虽然这些方法对于制备用于IF的OPO来说简单且成本较低,但仍然存在阻碍工业化的显著缺点。近年来,生物技术为OPO的可持续和高效生产提供了一条有前景的途径。
Safety evaluation of lipids produced by biotechnology
为了通过生物技术方法实现OPO及相关产品的大规模生产,必须在当地主管部门的指导下验证原料食用油、酶、生产菌株和最终产品的安全性。Betapol?就是一个例子,这是一种由脂肪酸组成的TAG混合物。该产品由IOI Loders Croklaan开发,旨在用于足月儿和早产儿的IF。尽管Betapol?已被批准用于婴儿配方奶粉,但其生产菌株和工艺都经过了严格的安全评估。这表明,通过严格的评估流程,生物技术生产的脂质可以安全地用于IF。
Conclusion
母乳脂肪替代品对婴儿健康至关重要,它能增强脂肪酸和钙的吸收,具有抗炎特性,并支持肠道健康。然而,目前母乳喂养的不足以及使用混合动物奶、植物油和动物脂肪来模拟母乳脂肪的做法并不能充分满足新生儿的需求。解决这个问题的一个直接方法是将1,3-二油酰-2-棕榈酰-甘油作为营养补充剂添加到IFs中。生物技术方法,包括酶法和微生物发酵,为大规模生产高质量的OPO提供了可持续的解决方案。然而,这些创新产品的应用受到现有食品法规的限制。因此,迫切需要更新国际食品安全标准,以接受通过生物技术生产的脂质,确保其安全性和可获得性,最终造福全球婴儿健康。
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