早產(chǎn)兒營養(yǎng)及其配方奶粉研究進(jìn)展

揭良，蘇米亞，賈宏信，陳文亮，齊曉彥

乳業(yè)生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心，光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院（上海 200436）

早產(chǎn)嬰兒是指胎齡未滿37周出生的嬰兒。與足月嬰兒相比，早產(chǎn)兒易發(fā)生感染和功能障礙性腸炎，如壞死性小腸結(jié)腸炎、先天免疫系統(tǒng)和體內(nèi)器官不成熟導(dǎo)致的易感性細(xì)菌感染等[1-2]。近10年來，早產(chǎn)兒的出生比例在世界范圍內(nèi)增加，由于早產(chǎn)兒治療和管理的不斷完善，早產(chǎn)兒的存活率顯著提高，特別是極低體重的早產(chǎn)兒[3-5]。早產(chǎn)兒在出生頭幾周的營養(yǎng)缺陷可能與神經(jīng)發(fā)育受限、生長(zhǎng)缺陷、免疫和代謝紊亂有關(guān)[6-7]。同時(shí)，過高的營養(yǎng)攝入及過快的生長(zhǎng)速度對(duì)早產(chǎn)兒長(zhǎng)大后的體重和身體狀況可能產(chǎn)生一些長(zhǎng)期不利影響[8]。研究發(fā)現(xiàn)，早產(chǎn)兒存活率雖增加，但是其身體機(jī)能缺陷的發(fā)生率卻并沒有降低。因此，早產(chǎn)兒的營養(yǎng)健康問題受到越來越多關(guān)注[9]。

母乳喂養(yǎng)是支持足月兒健康成長(zhǎng)和發(fā)育的天然的最佳方式。但對(duì)于早產(chǎn)兒，母乳喂養(yǎng)也存在不足，特別是極低體重兒早產(chǎn)兒。母乳需要強(qiáng)化蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)，尤其是鈣和磷攝入，以滿足早產(chǎn)兒適當(dāng)體重、長(zhǎng)度和骨骼生長(zhǎng)[10-11]。但高蛋白攝入的嬰兒存在發(fā)生氮質(zhì)血癥、高氨血癥和代謝性酸中毒導(dǎo)致增長(zhǎng)失敗和神經(jīng)發(fā)育不良的風(fēng)險(xiǎn)[12]。因此，對(duì)早產(chǎn)兒營養(yǎng)進(jìn)行分析，梳理早產(chǎn)兒配方奶粉發(fā)展現(xiàn)狀，以期為早產(chǎn)兒配方粉開發(fā)和研究提供依據(jù)。

1 早產(chǎn)兒概述和營養(yǎng)需求

1.1 早產(chǎn)兒概述

胎齡在37周前的嬰兒稱為早產(chǎn)兒。早產(chǎn)兒多為低出生體重兒，其出生體重大部分在2 500 g以下[13]。大量文獻(xiàn)報(bào)道，早產(chǎn)兒的早產(chǎn)程度與出生相關(guān)的發(fā)病和死亡風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)[14-15]。早產(chǎn)兒全身臟器的發(fā)育不夠成熟，雖然消化道結(jié)構(gòu)分化完成，但其胃容量小、胃腸動(dòng)力發(fā)育不完善、胃酸及各種消化酶活性較低、消化吸收能力弱、黏膜屏障功能發(fā)育不成熟、免疫應(yīng)答不完善，血中胃腸激素水平也明顯低于足月兒[16]。胎齡越小的早產(chǎn)兒發(fā)生喂養(yǎng)不耐受、消化功能紊亂和壞死性小腸結(jié)腸炎的風(fēng)險(xiǎn)越高。流行病學(xué)和臨床研究證實(shí)，早產(chǎn)兒出生時(shí)體重與成年后較高的高血壓、胰島素抵抗和2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)之間存在反比關(guān)系[17-18]。早產(chǎn)兒的出生比率在世界范圍內(nèi)增加，比率從5%～18%不等[3-4,19-21]。在國內(nèi)，每年約7.1%的早產(chǎn)兒出生[20]。在美國，早產(chǎn)兒的出生比例從1990年的10.5%增加到2010年的12.6%，增加了2.1個(gè)百分點(diǎn)[21]。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，早產(chǎn)兒存活率獲得穩(wěn)定增長(zhǎng)，早產(chǎn)嬰兒的營養(yǎng)問題變得尤為重要。

1.2 早產(chǎn)兒的營養(yǎng)需求

1.2.1 早產(chǎn)兒的三大宏量營養(yǎng)素需求

早產(chǎn)兒相比足月兒雖然只是在母體內(nèi)時(shí)間短幾個(gè)星期，但大部分生長(zhǎng)必需營養(yǎng)物質(zhì)如礦物質(zhì)和維生素都是在妊娠后期儲(chǔ)存[23]。早產(chǎn)兒缺少的妊娠后期的生長(zhǎng)對(duì)于嬰兒來說至關(guān)重要，不僅是體重輕和身體各器官的發(fā)育及功能比足月兒新生兒差、很難順利適應(yīng)外部環(huán)境等。早產(chǎn)兒缺少的妊娠后期，使其無法儲(chǔ)存足夠營養(yǎng)，比正常嬰兒需要更多營養(yǎng)以滿足其追趕足月兒生長(zhǎng)[23]。早產(chǎn)兒需要的營養(yǎng)包括能量、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素及提供免疫因子的生物活性物質(zhì)。

能量對(duì)于人體的所有重要功能都是必需的。營養(yǎng)能量來自主要來自碳水化合物、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)（依次為17，37和17 kJ/g）。早產(chǎn)兒能量需求的計(jì)算方法可以結(jié)合身體成分的變化、營養(yǎng)素積集需要能量和胎兒的體重增加。早產(chǎn)兒腸內(nèi)喂養(yǎng)達(dá)到正常生長(zhǎng)速率的能量需求為400～540 kJ/kg（靜息消耗能量200 kJ/kg，活動(dòng)消耗能量0～62 kJ/kg，體溫調(diào)節(jié)消耗能量20～40 kJ/kg，進(jìn)食消耗能量40 kJ/kg，糞便損失能量10 kJ/kg，儲(chǔ)能103～144 kJ/kg）[24-25]。

1.2.1.1 蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)可提供各種氨基酸，這些氨基酸對(duì)人體的各項(xiàng)功能至關(guān)重要，也是人體重要蛋白質(zhì)的組成部分。攝入量過低會(huì)導(dǎo)致肌肉萎縮和生長(zhǎng)受限。早期攝入蛋白質(zhì)不僅有助于減少早產(chǎn)兒體重、身高、頭圍低等問題，還能改善大腦神經(jīng)元數(shù)量和樹突連接缺陷，改善后期行為和認(rèn)知能力受限[26]。Imdad等發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充均衡的蛋白質(zhì)-能量使低出生體重早產(chǎn)兒患病率降低32%[27]。蛋白質(zhì)攝入過多也是有害的，研究表明，高蛋白攝入與生長(zhǎng)加快及肥胖風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[28]。研究表明早產(chǎn)兒能量攝入460～480 kJ/（kg·d）時(shí)，蛋白質(zhì)適當(dāng)?shù)臄z入量為3.5～4 g/（kg·d）。但超過4 g/（kg·d）的蛋白質(zhì)攝入量并不能獨(dú)立增加瘦體重的增加[29]。

1.2.1.2 糖類

葡萄糖是體內(nèi)大多數(shù)新陳代謝過程的主要能量來源，尤其對(duì)于早產(chǎn)兒的大腦和心臟[30]。葡萄糖（65%～70%）在大腦和心臟新陳代謝為氧化為二氧化碳，隨著胎齡的增加，大腦和心臟代謝的葡萄糖和葡萄糖代謝率都下降[30]。早產(chǎn)兒的葡萄糖利用率大約是足月兒的兩倍。體內(nèi)葡萄糖代謝利用率與早產(chǎn)兒進(jìn)入的總葡萄糖（內(nèi)源性葡萄糖生成和腸內(nèi)喂養(yǎng)的葡萄糖）平衡時(shí)20～25 g/（kg·d），此時(shí)葡萄糖的氧化作用最大化，其他營養(yǎng)物質(zhì)的氧化作用減少。利用葡萄糖合成脂肪增加[31]。但早產(chǎn)兒飲食中直接葡萄糖的攝入通常會(huì)導(dǎo)致高血糖癥，并且可能導(dǎo)致肝臟、心臟和其他器官的炎癥損傷[8]。乳糖是人乳中的主要碳水化合物，腸乳糖酶將乳糖分解釋放等量的葡萄糖和半乳糖。人類胎兒的乳糖酶活性在妊娠晚期有所增加，因此與足月新生兒相比，早產(chǎn)兒的乳糖酶活性可能僅為正常水平的30%。早產(chǎn)兒乳糖酶活性降低可能會(huì)導(dǎo)致喂養(yǎng)不耐受，因此大多數(shù)早產(chǎn)兒配方奶粉將乳糖含量降低到人乳中的50%[32]。腸內(nèi)乳糖酶的活性可以通過腸內(nèi)喂養(yǎng)來誘導(dǎo)，特別是通過喂食母乳來誘導(dǎo)。人乳還含有多種其他低聚糖（如N-乙酰氨基葡萄糖、巖藻糖、唾液酸），有降低壞死性小腸結(jié)腸炎的發(fā)生率的功能[33]。

1.2.1.3 脂質(zhì)

脂質(zhì)提供大部分能量，并構(gòu)成嬰幼兒體內(nèi)的主要能量存儲(chǔ)。脂質(zhì)是生長(zhǎng)，視覺和神經(jīng)發(fā)育，以及長(zhǎng)期健康的主要決定因素。因此在生命早期選擇飲食中的脂質(zhì)供應(yīng)被認(rèn)為非常重要。早產(chǎn)兒對(duì)脂肪吸收功能較足月兒差，脂質(zhì)主要問題是它們的消化率?；谥咎峁┑哪芰空伎偰芰康?0%～55%，早產(chǎn)低體重兒每日需要脂肪量為4.4～6.0 g/kg[13]。長(zhǎng)鏈多不飽脂肪酸（如二十二碳六烯酸，即DHA）是促進(jìn)腦發(fā)育的必需物質(zhì)，歐洲兒科胃腸病學(xué)、肝病學(xué)和營養(yǎng)推薦早產(chǎn)兒每日DHA攝入量為12～30 mg/kg。

1.2.2 早產(chǎn)兒的重要礦物質(zhì)和維生素營養(yǎng)素需求

胎兒礦物質(zhì)的吸收大部分發(fā)生在妊娠晚期，如胎盤鈣內(nèi)流維持正常的鈣吸收率，通常在妊娠后期能達(dá)到120～160 mg/（kg·d）[34]。這些礦物質(zhì)的吸收對(duì)胎兒出生后骨骼重塑起重要作用。早產(chǎn)低出生體重兒，其鈣和磷儲(chǔ)存含量較足月兒明顯降低。早產(chǎn)兒每日體內(nèi)鈣和磷的需求量分別為120～230和60～140 mg/kg，n（鈣）︰n（磷）=1.5～2.0︰1[34]。與鈣和磷一樣，鎂也是在妊娠后期吸收存儲(chǔ)的。早產(chǎn)兒對(duì)鎂需求量也比足月兒高，為8～15 mg/（kg·d）。健康且出生體重正常的足月兒嬰兒在出生后的前6個(gè)月幾乎不用補(bǔ)充鐵元素，但對(duì)于早產(chǎn)低出生體重嬰兒來說，膳食中的鐵需求量從出生后6周～24個(gè)月為1 mg/（kg·d），補(bǔ)充鐵含量能顯著減少早產(chǎn)兒3歲時(shí)的行為問題[35]。但由于鐵的特殊性，機(jī)體無排泄鐵的機(jī)制，因此鐵的補(bǔ)充吸收應(yīng)受到嚴(yán)格控制。早產(chǎn)兒的最佳維生素營養(yǎng)素需求尚不明確。最佳維生素D水平基于腸道鈣的吸收，骨礦化程度和甲狀腺激素濃度等。

1.3 早產(chǎn)兒腸內(nèi)營養(yǎng)的新選擇

早產(chǎn)兒的營養(yǎng)具有挑戰(zhàn)性，有宏量營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)；有微量營養(yǎng)素不良的風(fēng)險(xiǎn)；也有缺乏母乳中生物活性物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。隨著對(duì)母乳研究深入，很多和新生兒營養(yǎng)和認(rèn)知發(fā)育的生物活性物質(zhì)被發(fā)掘，如乳脂肪球膜、神經(jīng)節(jié)苷脂、益生菌等。通過改善這些成分來提高早產(chǎn)兒的營養(yǎng)，可達(dá)到改善神經(jīng)發(fā)育、降低壞死性小腸結(jié)腸炎及降低其他并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)[37-38]。

2 早產(chǎn)兒配方奶粉營養(yǎng)的改良

早產(chǎn)兒配方奶粉用于無法實(shí)現(xiàn)母乳喂養(yǎng)或者強(qiáng)化母乳喂養(yǎng)的早產(chǎn)兒，為營養(yǎng)有相對(duì)較高需求的早產(chǎn)兒專門開發(fā)的，以滿足其追趕足月兒的生長(zhǎng)率。隨著新生兒醫(yī)療護(hù)理?xiàng)l件的改善和對(duì)早產(chǎn)兒營養(yǎng)研究的深入，早產(chǎn)兒配方奶粉成分得到改善。早產(chǎn)兒配方中的礦物質(zhì)（鈣、磷等）和維生素有明顯改善生長(zhǎng)和身體組成。骨骼礦化的改善與早產(chǎn)配方中較高的鈣和磷含量直接相關(guān)[22]。頭圍和智商的增加與早產(chǎn)兒出生后較高蛋白質(zhì)和能量的攝入量直接相關(guān)[26]。市面上的主要早產(chǎn)兒配方食品的營養(yǎng)成分如表1所示。研究表明早產(chǎn)兒營養(yǎng)攝入仍然不足以復(fù)制正常足月兒的生長(zhǎng)速度。因此很多學(xué)者基于此依據(jù)，提出給早產(chǎn)兒提供更高的蛋白質(zhì)、能量、礦物質(zhì)和維生素。早產(chǎn)兒獲得更多“積極”營養(yǎng)后，生長(zhǎng)雖會(huì)改善，但追趕性增長(zhǎng)尚未被證明是完全有益的。相反，大量證據(jù)表明，追趕性增長(zhǎng)對(duì)早產(chǎn)兒長(zhǎng)期健康有不利影響，如增加后期衰老、肥胖、2型糖尿病和新陳代謝等相關(guān)疾病的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，更高含量的蛋白質(zhì)、能量、礦物質(zhì)和維生素等易導(dǎo)致嬰兒配方食品的滲透壓過高。腸道發(fā)育更不完善的早產(chǎn)兒嬰兒如果較長(zhǎng)時(shí)間食用高滲透壓配方乳，可能會(huì)損傷其腎臟功能[38]，引起各種胃腸道疾病[40]，甚至可能引起大腦損害等[40]。

表1 早產(chǎn)兒母乳與早產(chǎn)兒配方奶粉的營養(yǎng)成分

3 結(jié)語與展望

早產(chǎn)兒強(qiáng)化母乳或者捐贈(zèng)者強(qiáng)化母乳對(duì)于早產(chǎn)兒來說是最好的營養(yǎng)，但強(qiáng)化母乳喂養(yǎng)不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，早產(chǎn)兒配方奶粉就成為能滿足其長(zhǎng)發(fā)育的最佳食物。與普通嬰幼兒奶粉和未強(qiáng)化的母乳相比，早產(chǎn)配方喂養(yǎng)有助于改善嬰幼兒增長(zhǎng)速率和神經(jīng)發(fā)育的需求，但快速追趕增加體重又有可能增加成長(zhǎng)后期代謝綜合征的風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要更多直接性研究證據(jù)說明早產(chǎn)兒追趕增長(zhǎng)速率與早產(chǎn)兒生長(zhǎng)后期健康的相關(guān)性，通過進(jìn)一步研究確定最佳喂養(yǎng)策略，包括能量、蛋白質(zhì)的需求。未來隨著對(duì)母乳研究的深入，更多母乳中獨(dú)特的功能性組分會(huì)被開發(fā)，早產(chǎn)兒配方會(huì)更加的接近母乳，尤其注重母乳中如乳鐵蛋白、膽堿、葉黃素、母乳寡糖、乳脂球膜等成分。