中國農業大學郭順堂：豆基粉中幾種天然成份的風險研究進展

【FBIF2016演講文稿（整理）】

演講嘉賓:郭順堂，食品學院教授，中國農業大學

圖為：郭順堂

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今天換個話題，是講豆基粉中天然成分的風險研究。大家關注乳品益生菌的問題，我的研究是以大豆為基料的嬰兒粉和輔食的研究。實際是叫豆基配方粉。相比于國外，我國豆基粉量比較少。國外比較大的是美國，他們配方豆基粉占到嬰兒配方粉的20%—25%。歐洲10%左右。包括新西蘭，豆基嬰兒配方粉也占7%—8%。我們國家這方面還沒有開發，市場沒有成熟。有一些企業也提出想與我們合作，但是研究過程中發現有很多的問題。我講這個題目也是受到一些常來問我的問題的啟發。他們說郭老師經常吃大豆能否男的能變女的？郭老師，我們大豆又被檢查出硼，讓我們停產怎么辦？這些問題有待我們研究。今天所講是我們看了很多的綜合性文獻和我們研究過程中的體會與大家做交流。

豆基配方粉是以大豆蛋白為原料，根據嬰兒生長發育和營養需求添加一些維生素和礦物質做成的配方食品，具有代乳用品的性質。當然以乳品和牛奶為基料、大豆為基料的不能替代母乳。但是有些孩子吃牛奶配方粉出現乳糖不耐癥和過敏問題，這個時候考慮到大豆、植物蛋白來替代。但是有人說植物蛋白也有過敏性，不錯，但是這里面有選擇。國內嬰兒豆基配方粉主要應用于幾個家庭，一個是素食家庭，更重要的乳糖不耐的嬰兒，還有對牛乳過敏的嬰兒。國外有一百多年的歷史做嬰兒豆基配方粉。國家50年代也做了不叫嬰兒配方粉，也是用大豆蛋白加上谷物粉配合起來，那個時候叫代乳粉，我們國家也有很多年的歷史。但是目前我們都傾向于買乳品，大豆這塊沒有受到重視。

圖1

在豆基粉里面有幾個天然重要的成分：大豆異黃酮、植酸、硼、胰蛋白酶抑制劑和大豆低聚糖。大豆異黃酮是大豆生長中形成的一類次生代謝產物。迄今為止，從大豆中共分離出12種。97%-98%是糖苷類結合型苷元衍生品，只有2%-3%是苷元，不含糖精。游離型苷元有3種，結合型糖苷有9種（圖1）。從結構上看看出上面是苷元結構（圖2）。這種物質在上個世紀90年代開始大量研究，研究的結果主要分布是在大豆胚軸中。加工方式不同的話也會產生一些量的差異，尤其是這種我們看到大豆分離蛋白，尤其是濃縮蛋白異黃酮的量是極其少，73每克。在傳統的豆制品當中，像豆腐等發酵產品都是比較少。品種不同，大豆組織結構里面的分布也不一樣，還有它的加工方式也會降低異黃酮的含量。

圖2

至今為止，國內有很多對異黃酮的安全性的質疑點，主要有幾個方面，一個是致癌。過去我們說吃異黃酮是保健品，緩解女同志的更年期的癥狀。但是很多人有研究報告中異黃酮對癌細胞的增長，尤其是對女性的癌細胞增長有促進作用。還有是異黃酮和其他的環境雌激素是否有協同作用，這種協同作用是否影響作用方式等。再就是生殖毒性，早期的暴露是否引起雌性和雄性生殖系統的結構和功能發生改變，對青春期發育和動情周期是否有影響。

這些問題國家衛生部專門召開幾個專家組織一起，對異黃酮保健品，對大豆食品中含有異黃酮的問題召開過專題會。這個問題我們查了文獻，也做了分析，如何去除異黃酮的研究。我們看了一個文獻，是美國研究了五大品牌豆基配方粉的異黃酮含量。這里面豆基粉總異黃酮的組成是一致的，異黃酮和大豆分離蛋白添加比例相關。添加的異黃酮含量高，一般是在1931—2284微克含量范圍。而且豆基粉中的異黃酮以染料木素、大豆苷元及糖苷形式為主。嬰兒直接食用的沖泡好的豆基粉中總異黃酮含量為32—47微克/毫升。美國農業部做了研究，豆基配方粉的含量采用一定的品種也是穩定存在。那么攝入水平，嬰兒通過豆基粉攝入異黃酮的量約為28—47毫克/d，相當于成年人每日食入含56克大豆蛋白的食品的。而母乳和牛乳配方中異黃酮含量非常低，分別為1.6~13.6微克/升和0.1—5微克/L。值得注意的是是母乳和乳基配方本身含有一定量的雌激素。異黃酮的雌激素活性是非常弱的。

異黃酮對嬰兒生長發育影響的研究，主要是體現在個體生長、生殖系統、免疫功能、神經行為發育、甲狀腺功能。這個和雌二醇相似既可表現為弱雌激素活性，也可以表現為抗雌激素活性。2001年在法國召開的會議上指出，每天成人攝入50毫克的量是安全的，攝入150毫克也可能是安全的。另外異黃酮預防骨質疏松有很好的作用。一般我們國內討論是70毫克左右沒什么問題。除非你是單獨吃異黃酮，否則沒那么高的攝入量。還有表明，對嬰兒時期的增長，特殊時期因為身體的機能沒有發展完全，對嬰兒是否安全還存在爭議。所以建議豆基粉彌補母乳和乳基配方在嬰兒喂養上的不足，而且豆基粉也在普及和發展，需要對異黃酮的劑量效應關系要有研究，也希望在加工工藝上把異黃酮降到最低或者是去除。對于如何去除異黃酮也有研究，比如說采取大豆濃縮蛋白。還有的方法是在加工過程中采用離子交換的方式也可以把異黃酮大部分去除。

第二個就是植酸。這方面就是肌醇六磷酸脂。植酸在大豆中的存在量很大，它主要是影響礦物質的吸收，另外對蛋白質的吸收剛才有一位老師也講到，植酸與大豆蛋白質是結合在一起，不但影響礦物質的吸收，同時對蛋白質的消化也有一些影響，使蛋白質的利用率下降。還有它和淀粉酶結合，降低淀粉酶的活性。所以植酸中的磷也不能被單胃動物所利用。如何解決植酸對礦物質的吸收也有一些報道。植酸和金屬離子螯合反應，抑制鐵的吸收。植酸和鐵的吸收是有一個條件，大于14可顯著抑制鐵吸收。引起鋅的吸收，比值是10—12。但是對鈣的抑制強度比較大，大于0.24則明顯抑制。這也告訴我們調制與大豆蛋白為基料的嬰兒配方粉。去除植酸的方法也有很多，介紹一下我們在嬰兒豆基粉當中，大豆分離蛋白的植酸基本保留情況。植酸分布在什么地方，一個是在整個大豆里面含有的情況，第二個是在子葉里。通過子葉做成產品的情況。去除過程中，加工可以通過一些方法有效去除植酸，現在對植酸蛋白研究很多。這里面主要是采用酶法、發酵、發芽的方式把植酸破壞掉，另外為了降低植酸的抑制效果，可以通過強化豆基粉的礦物質。還有一個是通過離子交換，一個是酶法是比較適用。通過離子交換把植酸去除掉，能夠取得很好的效果。這是我們實驗室所做的數據（圖3），大豆里面的植酸含量10毫克/克，經過離子交換處理，就降到非常好的水平。

圖3

胰蛋白酶抑制劑，這是大豆中重要的成分，可以抑制蛋白酶活性，對蛋白質的吸收有不利的影響，另外會產生毒性。它的種類主要是Kunitz和是Bwan-Birk。我們看到不同豆制品當中KTI含量和活性分析。看一下結果（圖4），這里面不管是哪種處理方法，嬰兒豆基粉的KTI的滅活率都達到90%以上，如果達不到就會產生問題。小孩產生鬧肚子或者是惡心。在中國市場上，作為學生豆奶發生過很多的問題，在吉林、海城、廣西都有過這樣的事情，所以KTI去除活性甚至含量降低，這是豆基粉過程中必須要考慮的問題。方法上有熱處理法、生物化學失活，還有酶解法等。

圖4

第四介紹一下硼。我們過去不是太關注硼，但是很多的豆制品廠都出現硼的問題。硼是地球中都存在，是植物生長中不可或缺的微量元素。對于硼這樣一個必要的東西，在人的生理方面也起到重要作用。比如說人體缺乏就造成人的骨骼和腦的發育受到影響。如果硼攝入過多也會造成影響人的生化過程，對DNA造成損傷，還也造成生殖發育毒性。所以硼也是在食品安全中非常關注的事情。2010年，我國12省市對食品原料中硼調研進行了分析，均值是在18.21毫克/公斤，大米和小麥粉絲中國的硼的含量平均不足1毫克/公斤。硼的含量因產地不同也有差異。東北大豆的硼的含量，黑龍江、遼寧高一些， 南方大豆硼含量少一些，但是現在我們造成人為地添加硼。向產品里添加硼砂。為什么添加呢？因為添加了以后能夠增加腐竹這類產品的韌性。如果過多含量就會造成人體的傷害，所以國家對硼有規定。我們這邊也列出WHO，歐盟、美國對硼在食品中的限量要求（圖5）。所以對硼的問題而言，主要來自于飲食和飲水。如果人為增加，勢必會造成硼攝入過多，所以嬰兒配方粉中也要注意限量問題。有些工廠就是像這種腐竹產品就會過量增加硼，這個國家明令禁止。但是如何判斷硼是來自于土壤原料中，還是來自于人為添加的，這是頭疼的問題。

圖5

大豆低聚糖，剛才我們益生菌講了是有一些孩子吃了鬧肚子什么的。現在嬰兒豆基粉也出現這樣的問題，吃了以后孩子有的鬧肚子，還有的是產氣，孩子總放屁。剛才杜邦的演講嘉賓降到這個排第四，占27%。放屁怎么回事，是低聚糖還是胰蛋白酶抑制劑也不清楚，但是根據過往的文獻，都把它指向低聚糖，低聚糖是一種寡糖，對人體有好處的糖類，能夠促進雙歧因子增值等。但是是否產生這樣的問題，在大豆中也要考慮低聚糖的問題。大豆低聚糖有這樣幾個特點。甜度上是一般蔗糖的70%，熱值是蔗糖50%。其他的還有什么滲透壓，相對濕度等。但是大豆低聚糖是難消化性的糖，在胃腸道中難以分解，主要是對雙歧桿菌等有益菌有增殖作用。具有低熱量、抑制血糖上升的效果。現在在有些企業的嬰兒配方粉里面也加低聚糖，國家有明確限量不能加多，加多也會造成孩子鬧肚子的問題，但是我們大豆里面是否保留低聚糖，保留多少？能不能不造成拉肚子、產氣的問題。最大的不易引起腹瀉的劑量，男性0.64克/公斤體重，女性0.96克/Kg體重。現在很多國內的企業生產出來的是對女性的保健品。在嬰兒食品里面怎樣對待它，這是我們要考慮的問題。因為低聚糖含有棉籽糖、水蘇糖過去被普遍認為是人和動物體內產生脹氣的成分。比如說大豆的濃縮蛋白，還有大豆分離蛋白，還有分離蛋白和濃縮蛋白混合的。那么進食量相同，產生的量還是不一樣的（圖6）。進食量一樣的條件下，那么脹氣就會產生。畫紅色的就是大豆分離蛋白產氣量非常少。按分離蛋白比濃縮蛋白去除的量多，所以產生少。所以大豆分離蛋白是較好的嬰兒豆基粉食品原料，在添加了乙醇提取物和乳清蛋白后產氣量均顯著增加，這也就是濃縮蛋白脹氣。對大豆制品采取脫除乳清的處理也可以是較好地解決脹氣的問題。

圖6

我們在解決豆基粉的過程中，有這樣的一些問題，帶著這些問題如何研究它的加工技術和一些評價，我們現在還在路上。

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