人乳寡糖(HMOs, human milk oligosaccharides)作為一種特殊的低度聚合糖,在奶粉、食品等配方中的添加旨在模仿母乳的營養(yǎng)成分和生物活性分子,從而綜合促進(jìn)腸道健康、免疫系統(tǒng)發(fā)育和整體健康。其通過與微生物互動產(chǎn)生有益代謝產(chǎn)物,增強(qiáng)腸道屏障功能,減少腸道炎癥;同時,調(diào)節(jié)腸道菌群平衡,促進(jìn)益生菌生長,維護(hù)腸道健康;此外,或促進(jìn)嬰兒大腦發(fā)育。因此,人乳寡糖的添加為食品增添了有價值的功能成分,為嬰兒和成人的健康提供全面支持。
人乳寡糖即人乳中的低聚糖,由5種單體(D-葡萄糖、D-半乳糖、N-乙酰葡萄糖胺、L-
巖藻糖和N-乙酰神經(jīng)氨酸(唾液酸)以不同比例結(jié)合形成。
人乳寡糖的分類
人乳寡糖(HMOs)可分為中性人乳寡糖(Neutral HMOs)和酸性人乳寡糖(Acidic HMOs)。中性人乳寡糖是包含巖藻糖基的低聚糖,酸性人乳寡糖是包含唾液酸及其硫酸鹽的結(jié)構(gòu)的低聚糖。至今已經(jīng)證明人乳中有200多種低聚糖。
人乳寡糖在嬰幼兒食品中的應(yīng)用及作用
目前,被批準(zhǔn)用于嬰幼兒配方食品中的人乳寡糖有兩種:2-巖藻糖基乳糖(2’-FL)和乳糖-N-新四糖(Lacto-N-neotetraose)。
名稱 |
2-巖藻糖基乳糖
(2’-FL) |
乳糖-N-新四糖
(Lacto-N-neotetraose) |
CAS No. |
41263-94-9 |
13007-32-4 |
結(jié)構(gòu)式 |
|
|
分子式 |
C18H32O15 |
C26H45NO21 |
分子量 |
488.43 |
707.62 |
使用量 |
1-17g/Kg |
0.5-8.5g/Kg |
- 通過阻止病原體附著于上皮細(xì)胞,發(fā)揮抗炎癥及感染性疾病,充當(dāng)嬰兒腸道守護(hù)者;
- 促進(jìn)腸黏膜的成熟和腸上皮屏障功能,作為腸上皮細(xì)胞調(diào)節(jié)劑,調(diào)節(jié)微生物菌群平衡;
- 作為益生元,直接和間接調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞,充當(dāng)免疫調(diào)節(jié)劑;
- 降低結(jié)腸pH值,促進(jìn)鈣、鎂、鐵等礦物質(zhì)吸收;
- 提供嬰兒生長發(fā)育所需的常規(guī)營養(yǎng)。
人乳寡糖除了用于嬰幼兒配方奶粉、嬰幼兒谷類食品、嬰幼兒營養(yǎng)品等營養(yǎng)產(chǎn)業(yè),還可用于兒童、成人、老人、哺乳期婦女的膳食補(bǔ)充劑或健康功能食品。更多人乳寡糖(HMOs)產(chǎn)品,撥打訂購熱線400-021-8158!
奶粉應(yīng)用:
人乳寡糖(HMOs)因其在促進(jìn)嬰兒和成人健康方面的潛力而引起了廣泛的興趣。經(jīng)過體內(nèi)外及臨床研究,已確證HMOs對胃腸和免疫系統(tǒng)具有益處。近年來的研究還發(fā)現(xiàn)HMOs攝入對呼吸、中樞神經(jīng)、循環(huán)等多個器官系統(tǒng)產(chǎn)生影響。HMOs通過與腸道上皮細(xì)胞互動或調(diào)節(jié)腸道微生物,支持嬰兒免疫系統(tǒng)的發(fā)育,進(jìn)而間接保護(hù)免受傳染病。有臨床數(shù)據(jù)顯示,在嬰兒配方中添加HMOs似乎是安全耐受的,有助于促進(jìn)健康。專家普遍認(rèn)為,HMOs通過多種機(jī)制,如微生物調(diào)節(jié)和免疫發(fā)育的促進(jìn),積極影響預(yù)防過敏。因此,將HMOs添加至嬰兒配方中有望在管理牛奶蛋白過敏方面發(fā)揮積極作用。
《Human Milk Oligosaccharides: 2′-Fucosyllactose (2′-FL) and Lacto-N-Neotetraose (LNnT) in Infant Formula》綜述了人乳寡糖(HMO)的存在及其在體內(nèi)外研究中的益處。特別強(qiáng)調(diào)了主要的2'-FL在嬰兒配方中的應(yīng)用。HMO通過直接與腸上皮細(xì)胞相互作用,或調(diào)節(jié)腸道微生物群,尤其是刺激雙歧桿菌,從而支持免疫功能發(fā)育,間接為嬰兒提供對抗傳染病的保護(hù)。有限的臨床數(shù)據(jù)表明,添加HMO到嬰兒配方似乎安全耐受,助推正常生長,并呈現(xiàn)出促進(jìn)健康的趨勢。HMO在人奶和牛奶之間存在差異,將其中1個或2個成分添加至嬰兒配方中是安全的,能使配方更接近人奶的成分。
《Human milk oligosaccharides as bioactive compounds in infant formula: recent advances and trends in synthetic methods》指出,人乳寡糖(HMO)因其在促進(jìn)嬰兒和成人健康方面的作用引起了廣泛興趣。通過多項體外、體內(nèi)和臨床研究,已確認(rèn)HMO對胃腸和免疫生理系統(tǒng)帶來益處。近10年的研究還揭示HMO的攝入對呼吸、中樞神經(jīng)、循環(huán)、運(yùn)動及泌尿等其他器官系統(tǒng)產(chǎn)生影響。基于其積極的健康影響,將HMO納入嬰兒配方或其他功能性食品中已成為迫切需求。然而,目前大規(guī)模生產(chǎn)僅限于通過發(fā)酵獲得的2'-
巖藻糖基乳糖(2'FL)和乳糖-N-新四糖(LNnT)。
《Recent Advances on Lacto-N-neotetraose, a Commercially Added Human Milk Oligosaccharide in Infant Formula》指出人乳寡糖作為重要的益生元,在嬰兒營養(yǎng)中具有多種獨(dú)特的健康效應(yīng)。其中,乳糖-N-新四糖(LNnT)作為一種豐富的HMO引起了廣泛關(guān)注,不僅因其對嬰兒的特殊益處,還因其在商業(yè)上的價值。LNnT雖然存在于各類母乳中,但濃度通常隨著哺乳期的推移逐漸減少。然而,在嬰兒體內(nèi),LNnT表現(xiàn)出卓越的益生元特性,同時其其他健康效應(yīng)也得到了驗證,包括免疫調(diào)節(jié)、抗炎、預(yù)防壞死性小腸炎、抗粘附抗菌作用、抗病毒活性以及促進(jìn)腸上皮細(xì)胞成熟等方面。經(jīng)過安全評估和臨床試驗,LNnT被證實對嬰兒是安全且耐受的。因此,商業(yè)上已將LNnT作為功能性成分添加到嬰兒配方中。
《An Expert Panel Statement on the Beneficial Effects of Human Milk Oligosaccharides (HMOs) in Early Life and Potential Utility of HMO-Supplemented Infant Formula in Cow’s Milk Protein Allergy》匯總了兒科胃腸病學(xué)和過敏免疫學(xué)專家的意見,旨在探討人乳寡糖(HMOs)的生物學(xué)作用以及在預(yù)防過敏,尤其是牛奶蛋白過敏(CMPA)方面的潛在應(yīng)用。專家認(rèn)為,HMOs在人乳中是關(guān)鍵的生物活性成分之一,能夠通過阻止病原體附著于上皮細(xì)胞,發(fā)揮抗微生物和抗病毒作用。此外,HMOs還能夠通過促進(jìn)腸黏膜的成熟和腸上皮屏障功能,作為腸上皮細(xì)胞調(diào)節(jié)劑,通過促進(jìn)健康的微生物群組成,作為益生元,以及通過直接和間接調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞,作為免疫調(diào)節(jié)劑,發(fā)揮其他重要作用。因此,專家認(rèn)為,HMOs與預(yù)防過敏之間的關(guān)聯(lián)主要取決于它們對腸道微生物群、腸黏膜屏障、免疫調(diào)節(jié)和免疫發(fā)育的影響。除了降低呼吸道和胃腸道感染的風(fēng)險外,添加HMO的配方似乎在CMPA管理中具有潛在前景。然而仍需要進(jìn)一步的研究,以更充分地理解HMO在預(yù)防過敏性疾病和CMPA方面的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制和潛力。
《Analysis of Six Human Milk Oligosaccharides (HMO) in Infant Formula and Adult Nutritionals by 2AB Labeling and Quantification with HILIC-FLD: First Action 2022.02.》探討了人乳寡糖(HMO)在增強(qiáng)嬰兒免疫功能和支持腦發(fā)育方面的應(yīng)用,被廣泛應(yīng)用于嬰兒配方和成人營養(yǎng)品。研究旨在開發(fā)和驗證一種符合AOAC國際嬰兒配方和成人營養(yǎng)品感興趣者委員會(SPIFAN)標(biāo)準(zhǔn)方法性能(SMPR)的方法。詳細(xì)介紹了一種能夠分析6種不同HMO的方法,包括2'-
巖藻糖基乳糖、3'-巖藻糖基乳糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖、乳糖-N-四糖和乳糖-N-新四糖。研究采用2-氨基苯甲酰對HMO進(jìn)行標(biāo)記,并進(jìn)行了衍生化處理。經(jīng)AOAC SPIFAN專家審查小組審核后,證實該方法達(dá)到了6種HMO的標(biāo)準(zhǔn)方法性能要求(SMPR)。
食品行業(yè)應(yīng)用:
2018年,人乳寡糖成功獲得了歐盟新型食品審批以及美國“安全食品”(Generally Recognized as Safe,GRAS)地位,標(biāo)志著其在行業(yè)內(nèi)得到了認(rèn)可。研究證實人乳寡糖在小鼠模型中具備減輕食物過敏癥狀的潛力。在全球食物過敏疾病不斷增加的背景下,尋找新的方法來減緩過敏癥狀具有重要的意義。隨著人乳寡糖商業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,人們開始將其引入各種食品中應(yīng)用。因此研發(fā)一個可靠且準(zhǔn)確測量不同食品中人乳寡糖含量的方法變得愈發(fā)緊迫和重要。
《New Human Milk Oligosaccharide Ingredient Approved for Infant Formulas in Europe, U.S.》
提到,人乳寡糖成分已于2018年獲得歐盟新型食品審批和美國“安全食品”(GRAS)地位。
《Attenuation of food allergy symptoms following treatment with human milk oligosaccharides in a mouse model》研究了使用人乳寡糖治療后在小鼠模型中減輕食物過敏癥狀的情況。近30年來,食物過敏的發(fā)病率逐漸增加,兒童最常見的食物過敏原之一是牛奶蛋白過敏(ACMP)。由于ACMP的表現(xiàn)多樣,其診斷和治療具有挑戰(zhàn)性。兒童患有ACMP表現(xiàn)時需要避免乳制品,尋找與母乳成分相近的替代品。使用高度水解和氨基酸配方適用于ACMP患兒,這些配方逐漸趨近母乳成分,同時利用人乳寡糖來促進(jìn)早期口服耐受的發(fā)展,有助于改善ACMP癥狀。
《Quantifying the human milk oligosaccharides 2’‐fucosyllactose and 3‐fucosyllactose in different food applications by high‐performance liquid chromatography with refractive index detection》
提到了人乳寡糖在不同食品應(yīng)用中的定量分析方法。隨著HMOs的工業(yè)化生產(chǎn)達(dá)到規(guī)模化,含有2'-巖藻糖基乳糖(2'-FL)的嬰兒配方已經(jīng)商業(yè)化。需要一種簡單有效分析方法來在不同食品應(yīng)用中定量評估HMOs。該研究提出了經(jīng)過驗證的高效液相色譜法,可在整體乳、嬰兒配方和谷物棒中定量分析2'-FL和3-FL。方法在0.2至12毫克/毫升的濃度范圍內(nèi)具有高度線性。2'-FL的回收率為88%至105%,3-FL的回收率為94%至112%。在不同食品基質(zhì)中的檢測限分別為0.1毫克/毫升和0.6毫克/克。通過成功應(yīng)用于不同乳制品的穩(wěn)定性研究,該方法可在實際應(yīng)用中同時且穩(wěn)定地定量分析2'-FL和3-FL,具有高準(zhǔn)確性和可靠的重復(fù)性。
抗病毒和免疫調(diào)節(jié)應(yīng)用:
針對人乳寡糖的研究已深入展開,尤其關(guān)注其在抗病毒感染方面的潛在作用。HMOs不僅可能通過模仿病毒受體的結(jié)構(gòu)干擾病毒與宿主細(xì)胞的結(jié)合,從而預(yù)防感染,還顯示出在改善免疫適應(yīng)能力、恢復(fù)免疫平衡方面的潛力。研究為未來探索新型抗病毒藥物提供指引,通過深入了解HMOs與免疫系統(tǒng)之間的關(guān)系,有望開發(fā)出更精準(zhǔn)、有效的免疫干預(yù)方法,為應(yīng)對傳染病和病毒性疾病提供新的解決方案。
《Human Milk Oligosaccharides as Promising Antivirals》研究了人乳寡糖的潛在作用。HMOs可能在特別是對抗病毒感染方面提供免疫保護(hù)。研究強(qiáng)調(diào),HMOs可能通過模仿病毒受體的結(jié)構(gòu),從而阻止病毒附著在宿主細(xì)胞上,從而預(yù)防感染。然而,由于病毒與碳水化合物之間的復(fù)雜相互作用,以及HMOs的分離、鑒定和制造過程中的技術(shù)難題,限制了將其作為抗病毒藥物的應(yīng)用。而近期的技術(shù)進(jìn)步提供了更深入的病毒進(jìn)入機(jī)制的認(rèn)識,為將HMOs選擇為抗入侵抑制劑奠定基礎(chǔ)。還包括了對輪狀病毒、諾如病毒、流感病毒和人類免疫缺陷病毒的糖基結(jié)合研究,探討了HMOs作為抗入侵抑制劑在預(yù)防和治療方面的潛力。
《Human Milk Oligosaccharide 2′-Fucosyllactose Improves Innate and Adaptive Immunity in an Influenza-Specific Murine Vaccination Model》關(guān)注特定的人乳寡糖2'-巖藻糖基乳糖(2'-FL),以及其在小鼠流感疫苗模型中對先天和適應(yīng)性免疫的影響。研究人員在疫苗接種前后通過不同劑量的膳食攝入2'-FL,并評估免疫反應(yīng)。結(jié)果表明,攝入2'-FL的小鼠表現(xiàn)出增強(qiáng)的疫苗特異性免疫反應(yīng),包括抗體水平增加、免疫細(xì)胞的活化,以及T細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子產(chǎn)生的改善。這表明通過膳食攝入2'-FL可能有助于增強(qiáng)體液和細(xì)胞免疫反應(yīng),這可能部分歸因于其對免疫細(xì)胞分化的影響。
《The Human Milk Oligosaccharide 2'-Fucosyllactose Shows an Immune-Enhancing Effect in a Cyclophosphamide-Induced Mouse Model》探究了2'-巖藻糖基乳糖(2'-FL)在環(huán)磷酰胺(CCP)誘導(dǎo)的小鼠免疫抑制模型中的免疫增強(qiáng)效應(yīng)。研究通過口服方式給小鼠提供2'-FL,然后使用CCP誘導(dǎo)免疫抑制。結(jié)果表明,攝入2'-FL的小鼠免疫反應(yīng)較CCP誘導(dǎo)組更好,包括脾臟重量、自然殺傷細(xì)胞活性、細(xì)胞因子水平和T細(xì)胞增殖的增加。該研究表明,2'-FL可能有助于減輕由CCP引起的免疫抑制,可能增強(qiáng)免疫功能。
調(diào)節(jié)腸道菌群應(yīng)用:
人乳寡糖對腸道微生物組和嬰兒健康產(chǎn)生廣泛影響。HMOs在腸道中充當(dāng)益生元的角色,有助于刺激有益細(xì)菌的繁殖和生長,維持腸道微生態(tài)平衡,研究表明HMOs能夠降低嬰兒患病的風(fēng)險,這可能與其對病原微生物的抑制作用有關(guān)。此外,HMOs還在早產(chǎn)兒健康展現(xiàn)出重要價值。不僅有助于構(gòu)建健康的腸道微生物組,還可能通過增強(qiáng)免疫功能,減少感染風(fēng)險。
《Gold standard for nutrition: a review of human milk oligosaccharide and its effects on infant gut microbiota》指出,HMOs作為金標(biāo)準(zhǔn)的母乳營養(yǎng),其豐富的營養(yǎng)價值主要?dú)w因于HMOs。HMOs是人類母乳中僅次于乳糖和脂質(zhì)的第三大成分,具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)多樣性,嬰兒無法消化吸收。HMOs作為益生元,通過與腸道菌群的直接或間接相互作用發(fā)揮多種益處,如促進(jìn)有益細(xì)菌生長、抗病原體作用以及腸上皮細(xì)胞響應(yīng)的調(diào)節(jié)。最近的研究突顯了HMOs對嬰兒健康的促進(jìn)作用,降低疾病風(fēng)險,顯示了HMOs在食品添加劑和治療方面的潛力。這篇論文討論了HMOs對嬰兒腸道微生物組的影響,重點(diǎn)在于HMOs益處的分子機(jī)制基礎(chǔ)。
《Human milk oligosaccharide DSLNT and gut microbiome in preterm infants predicts necrotising enterocolitis》探究了HMOs與嬰兒腸道微生物組的互動,以及其與嬰兒壞死性小腸炎(NEC)的關(guān)聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn),特定HMO(disialyllacto-N-tetraose,DSLNT)的濃度在患有NEC的嬰兒中顯著降低。此外,HMOs的攝入與嬰兒口腔和糞便樣本中的細(xì)菌群存在不同的關(guān)聯(lián),這可能對嬰兒微生物組的發(fā)展產(chǎn)生影響。這些研究結(jié)果揭示了HMOs和腸道菌群在早產(chǎn)兒健康和疾病中的重要作用,為疾病風(fēng)險分層、生物標(biāo)志物開發(fā)等提供了新的方向。
《Role of human milk oligosaccharide metabolizing bacteria in the development of atopic dermatitis/eczema》關(guān)注了HMOs在預(yù)防特應(yīng)性皮炎方面的潛力。研究發(fā)現(xiàn),人乳寡糖在建立嬰兒腸道微生物組和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)方面發(fā)揮重要作用,從而可能對預(yù)防AD具有保護(hù)作用。通過深入探究HMO代謝菌群的作用和代謝產(chǎn)物,有望揭示HMOs在保護(hù)作用中的機(jī)制,為開發(fā)新的濕疹預(yù)防方法提供理論支持。
《Exclusively Breastfed Infant Microbiota Develops over Time and Is Associated with Human Milk Oligosaccharide Intakes》關(guān)注了純母乳喂養(yǎng)期間母體和嬰兒菌群的細(xì)菌動態(tài),并探究了人乳寡糖(HMO)的攝入與嬰兒口腔和糞便細(xì)菌群的關(guān)聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn),HMOs濃度和攝入隨時間變化,且HMOs的攝入與嬰兒口腔和糞便樣本中的細(xì)菌群有不同的關(guān)聯(lián)。這種關(guān)聯(lián)可能對嬰兒腸道菌群的發(fā)展產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響短期和長期的嬰兒健康。