·综述·

肉碱对婴幼儿机体的影响

尚俊丽 李勇

【摘要】肉碱是一种三甲基化的氨基酸,在长链脂肪酸氧化供能过程中发挥重要作用,是新生儿完成能量转换的必要保证,对婴幼儿机体影响重大。本文从婴幼儿机体肉碱需要量和肉碱对婴幼儿生长发育的影响,补充肉碱后血浆及尿液肉碱水平的改变和血浆及尿液脂肪酸代谢相关生化指标(血浆游离脂肪酸和甘油三酯、尿液中链二羧酸)的改变等方面进行综述。

【关键词】肉碱; 婴幼儿; 生长发育

出生之前,氨基酸和糖是胎儿主要代谢物质。新生儿出生后其能量代谢从糖的利用转化为脂肪的氧化,脂肪成为主要能源物质。肉碱是一种三甲基化的氨基酸,以游离肉碱和酰基肉碱的形式存在[1]。肉碱有L-型和D-型两种光学异构体,其中L-型具有生理活性,而D-型则是其竞争型抑制剂。肉碱最基本的功能是运载长链脂肪酸通过线粒体内膜进入线粒体基质,进行β-氧化。因此,L-肉碱是新生儿完成能量转换的必要保证。胎儿通过胎盘运送获得外源性肉碱。在妊娠的第3个3个月期间,胎儿组织内的肉碱储备量持续增加,胎儿出生时的组织储备量与妊娠期长短直接相关[2-3]。因此,早产儿出生时肉碱储备有限[4]

人体内的肉碱主要有2个来源,一是通过饮食获得;二是机体由赖氨酸和蛋氨酸内源合成。其中75%的肉碱来自于食物,体内合成仅占25%。富含肉碱的食物有红肉、鱼和奶制品等。因此正常进食的成年人肉碱缺乏非常少见[5]。许多实验表明,外源肉碱是维持婴儿体内肉碱水平的一个重要来源。原因可能是:(1)婴儿体内肉碱生物合成能力较低,速度仅为成人的20%,不能满足其正常的代谢需要;(2)婴儿生长发育速度快,所需的肉碱量增加[6]

一、婴幼儿机体肉碱需要量

据报道[7-9],新生儿和婴幼儿血浆总肉碱浓度参考值范围为31~61 nmol/L。母乳中含有左旋肉碱。Cederblad等[10](1986)研究结果表明,母乳平均肉碱浓度为66 nmol/L (17~148 nmo/L)。母乳喂养的正常足月婴儿一般不会出现肉碱缺乏。

血浆游离肉碱浓度小于20 nmol/L或酰基肉碱与游离肉碱比大于0.4被定义为肉碱不足[11]。肉碱缺乏的治疗剂量为每天3次,每次1~2 g。肉碱吸收研究表明2 g是饱和剂量,口服剂量大于2 g没有意义。左旋肉碱被列为妊娠B类药品,动物实验没有发现对胎儿的危害,但没有足够的人群实验研究。妊娠后期孕妇服用左旋肉碱产生过阳性结果[12]

二、肉碱对婴幼儿机体的影响

1.肉碱对婴幼儿生长发育的影响:Olson等[13](1989)将正常足月男婴随机分成两组,一组喂以不含肉碱的豆类配方食品;另一组喂添加肉碱的相同配方食品。不含肉碱的配方食品中肉碱浓度为1.2 μmol/L,而添加肉碱的配方食品中浓度为86 μmol/L。实验期是生后6~112 d,这期间不喂食其他食物。结果两组婴儿身长、体重增长类似,食物效能亦无差异。对于正常足月婴儿,与极低肉碱饮食相关的脂代谢异常不具有临床意义。但作者认为,在高危人群中,极低肉碱饮食导致的脂代谢异常可能会更严重,产生临床相关的肉碱缺乏症。

Bonner等[14](1995)将43名出生小于48 h的早产儿按体重分为两组(组一体重751~1 000 g,组二体重1 001~1 500 g),然后在每组内随机分配静脉注射肉碱[50 μmol/(kg·d)]或不补充肉碱,2周时组二中注射肉碱婴儿平均每天体重增长大于对照婴儿[(6.9±5.9)g/d和(1.3±7.1)g/d],差异具有统计学意义(P<0.05),证明给早产儿短期补充低剂量肉碱能够引起婴儿短期体重增长,与之前诸多研究[15-16]结果相同。然而,一项补充高剂量肉碱的实验[17]发现,补充肉碱后蛋白质氧化增加,体重增长反而降低。

为了检验给早产儿补充肉碱能够提高体重增长的假设,Pande等[18](2005)进行了一项长期随机对照实验,将63名胎龄小于29周、出生72 h内的入组极早产儿按胎龄分层(23周≤胎龄<26周和26周≤胎龄<28周)。然后药剂师用电脑生成一个随机数表。分配到治疗组的婴儿静脉注射肉碱到母亲月经后36周或婴儿出院,分配到对照组的婴儿静脉注射安慰剂(5%葡萄糖溶液)。实验采用双盲,所有被试达到研究终点之后揭盲。实验结果表明,肉碱并没有影响每天平均体重增长(P=0.870),治疗组和对照组的食物效能、4周时体重增长和恢复出生体重时间均无差异。作者认为,对于极早产儿,延长肉碱补充并不能提高长期体重增长,与之前完成和发表的长期随机对照研究[19-20]异曲同工。

2.血浆及尿液肉碱水平的改变:大量的实验研究表明,喂食不含肉碱的配方食品或进行胃肠外营养的婴儿血浆肉碱浓度明显降低[21-24],而给早产儿补充50~60 μmol/(kg·d)肉碱显著增加血浆肉碱水平,至少是对照组的3倍[14-16]

Olson等[13](1989)的研究结果相同,添加肉碱组婴儿血浆游离肉碱、酰基肉碱和总肉碱浓度均显著高于不含肉碱组(P<0.004)。此外,对婴儿尿液进行检测,不含肉碱组游离肉碱和酰基肉碱浓度较添加肉碱组低,差异具有统计学意义(P<0.001)。

Bonner等[14](1995)对早产儿的研究证明,对照组血浆总肉碱水平从正常值的50%降到20%~25%(P<0.01),而肉碱组上升到正常范围之内(P<0.05);2周的肠外营养之后,注射肉碱婴儿血浆肉碱水平显著高于对照婴儿(P<0.001)。作者认为,与之前公开发表的研究[16,21,25-27]相同,早产儿血浆肉碱水平的维持依赖于肉碱的外源性供给。

3.血浆及尿液脂肪酸代谢相关生化指标的改变:(1)血浆游离脂肪酸和甘油三酯水平的改变。Olson等[13](1989)证明给正常足月婴儿喂添加肉碱的配方食品,其血浆游离脂肪酸水平显著低于不含肉碱组(P<0.004),而甘油三酯在两组间无差异。作者推测,细胞内肉碱浓度低,长链脂肪酸的β-氧化被抑制,导致细胞内这些脂肪酸堆积,进而血浆游离脂肪酸水平上升。Melegh等[3](1987)对低出生体重儿进行实验时,发现经膳食补充肉碱后,婴儿血浆甘油三酯下降23%(P<0.0001),但未发现游离脂肪酸水平的显著下降。以上所论述的实验结果有所不同,但提示补充外源性肉碱无论对低体重儿还是正常足月婴儿体内脂肪酸的氧化均具有一定的促进作用。(2)尿液中链二羧酸水平的改变。有实验研究表明系统性肉碱缺乏症患者[28]和喂食不含肉碱的配方食品的婴儿[29]出现二羧酸尿。Mortensen[30](1984)研究发现人体二羧酸尿与脂肪酸的β-氧化具有相关性。作者推测,当体内肉碱水平低时,长链脂肪酸的线粒体β-氧化被抑制,不需肉碱的ω-氧化途径可能被激活,产生中链二羧酸。Olson等[13](1989)对尿液中3个中链二羧酸(己二酸、辛二酸、癸二酸)进行检测,观察到添加肉碱组的排出量显著低于未补充肉碱组。作者认为,脂肪酸通过不需肉碱的ω-氧化途径代谢,这条途径致使尿液中二羧酸排出量增加。

补充肉碱是否具有临床意义尚无肯定的研究结论,但补充肉碱后血浆及尿液肉碱水平、血浆游离脂肪酸和甘油三酯水平、尿液中链二羧酸水平均发生显著改变。对于正常足月婴儿,与极低肉碱饮食相关的脂代谢异常可能临床意义不大。但早产儿出生时肉碱储备有限,极低肉碱饮食导致的脂代谢异常可能会更严重,产生临床相关的肉碱缺乏症。因此,在高危人群中,一定要注意体内肉碱水平的监测和外源性肉碱的补充。

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作者单位:100191 北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系

通讯作者:李勇(liyong@bjmu.edu.cn)

(收稿日期:2011-10-25)

(编辑:车艳)