日前,中国海洋大学食品科学与工程学院功能性乳品与益生菌团队在乳脂肪球母乳化领域取得重要研究成果,该研究全文在线发表于国际知名综合学术期刊Advanced Science《先进科学》(Q1,中科院1区Top,IF2024=14.1),题为“Phospholipid Remodeling and Tri-layer Membrane Reconstruction Mediate Cognitive Effects of Humanized Milk Fat Globules in Neonatal Rats”。该论文通讯作者为张兰威教授和林凯副教授,第一作者为食品科学与工程学院2021级博士研究生王少雷,中国海洋大学为唯一通讯单位。
乳脂肪球作为增强婴幼儿认知功能的重要母乳成分,已受到高度关注。现阶段婴幼儿配方奶粉采用简单添加牛乳乳脂肪球膜(Milk fat globule membrane, MFGM)的方式,虽然一定程度上弥补了婴配奶粉中MFG关键成分的缺失,但其在磷脂组成和三层膜结构方面仍与母乳MFG存在较大差异,致使其不能发挥等同于母乳MFG的重要功能作用。
研究团队以母乳为“金标准”,通过脂质组学解析差异,创新性提出“MFGM磷脂组成重塑”与“三层膜结构重构”双重策略全面构建了母乳化MFG,并阐明了其对幼鼠神经发育的作用机制。基于前期课题组解析的母乳和牛乳MFGM脂质组成差异,重塑了母乳化MFGM磷脂组成,并利用海马神经祖细胞模型,解析母乳化MFGM磷脂组成对神经元增殖和分化的调控作用。进一步通过逐层沉积技术构建了从“MFGM脂质组成重塑”到“三层膜结构重构”全方位的母乳化MFG构建,结合代谢组学-脂质组学-蛋白组学-微生物组学等多维度分析,阐明了幼鼠对母乳化MFG的脂质代谢与认知发育相关联的作用机制。
图1 基于乳磷脂组分重塑和三层膜空间结构重构MFG双重母乳化策略
该研究基于乳脂肪球磷脂组分重塑和三层膜空间结构重构双重母乳化策略,对人乳乳脂肪球进行了全面模拟,同时系统揭示了母乳化乳脂肪球通过调控神经发育、脂质代谢与肠道菌群协同增强幼鼠认知功能的新机制,为高端婴配奶粉MFG功能组件母乳化奠定了理论研究基础,提供了应用技术支撑。
该研究获得国家自然科学基金青年基金、国家乳业技术创新中心课题、山东省泰山产业领军人才计划、中国博士后基金特别资助项目的支持。相关母乳化MFG磷脂组成重塑及结构重构已申请发明专利。
通讯员:林凯、王彦超
审 核:常耀光
原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202507926
Shaolei Wang, Fengzhi Qiao, Jian He, Jianxin Fu, Tongjie Liu, Huaxi Yi, Qinghai Sheng, Lanwei Zhang*, Kai Lin*. Advanced Science, 2025: 10.1002/advs.202507926.