2020年6月24日

母乳低聚糖HMO,婴幼儿益生元的新选择

作者 Ding
母乳低聚糖HMO,婴幼儿益生元的新选择
母乳低聚糖HMO,婴幼儿益生元的新选择


闺蜜刚刚给娃断了奶,本应算是个好事儿,但她却一脸愁容。


母乳低聚糖HMO,婴幼儿益生元的新选择


一个食品专业科班出身的高材生,竟然被如何选奶粉愁的要命,我也真的有点儿醉了。


问到原因,说因为宝宝之前就有点便秘,还是想选含有益生元的奶粉。但看来看去,发现不少奶粉中的益生元种类和添加量都不是很理想。


我问她是否了解奶粉中添加HMO,她说除了知道这种HMO奶粉贵一些,其他的不知道,还问我是啥动物产出的?


母乳低聚糖HMO,婴幼儿益生元的新选择


唉,辛辛苦苦研发的母乳成分,竟然被很多妈妈当成了边角料。


在讲这个明星成分之前,我们先看下目前适合婴幼儿的益生元,低聚半乳糖GOS。


01丨低聚半乳糖


低聚半乳糖GOS结构由葡萄糖和半乳糖组成,天然少量存在于哺乳动物的乳汁中,对新生儿肠道菌群有重要的影响。


工业生产中,多用乳糖或乳清制备得到低聚半乳糖β-GOS。


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研究发现双歧杆菌和乳杆菌等益生菌可以利用GOS,特别是大多数双歧杆菌。


总的来说,GOS是人体肠道内常见的四大双歧杆菌(长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌和婴儿双歧杆菌)的增殖因子。


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正因为如此,GOS和FOS就经常被一起添加到婴幼儿配方奶粉中,来帮助解决奶粉宝宝便秘、腹胀等问题。


目前临床上认为GOS对婴幼儿肠道的好处有以下几个:


和母乳一样促进排便


临床试验证明,与不含GOS的奶粉比,即使加入低浓度GOS,也可以显著刺激婴儿的肠道双歧杆菌,乳酸杆菌的生长,粪便频率和pH等和母乳喂养婴儿在统计学上无差异。


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婴幼儿补铁更有效


婴幼儿铁缺乏会造成贫血,但含铁营养素粉的吸收通常不好。GOS和膳食铁一起摄入,可以显著增加铁的吸收以及生物利用度,降低刺激性,并促进其它元素吸收。


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改善胃肠道胀气、乳糖不耐受


临床试验发现,GOS可以改善腹胀、腹部疼痛等胃肠道症状。虽然在初期可能会出现放屁增多等现象,但一段时间后排气和腹痛情况都会明显好转。


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摄入GOS使得能发酵乳糖的益生菌,如双歧杆菌、乳酸杆菌、柔嫩梭菌的相对丰度增加,从而改善乳糖不耐受人群的乳糖消化能力。


02丨母乳低聚糖


HMO是什么


HMO(Human milk oligosaccharides)是人乳中含有的所有低聚糖的统称,也叫人乳寡糖,是母乳中仅次于乳糖的第二大类碳水化合物成分和第三大营养成分,占母乳干物质的10%。


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HMO已经被鉴定出来的成分有上百种,这些成分主要由五种单糖,按照不同方式键合而成:葡萄糖,半乳糖,N-乙酰氨基葡萄糖,岩藻糖和唾液酸,并可分为三种主要的类型:



A.岩藻糖基化的中性HMO

占总量的35~50%,代表物质2′-岩藻糖基半乳糖(2′-FL)是所有HMO中含量最高的,占近30%。



B.非岩藻糖基的中性的HMO

占总量的42~55%,代表物质乳糖-N-新四糖(LNnT)。



C.唾液酸化的酸性的HMO

占总量的12~14%,6′-唾液酸乳糖(6′-SL)是其中最丰富的。


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母乳低聚糖的核心结构(蓝圈)和典型成分


母乳和牛奶成分差异


人乳当中的寡糖比其他物种含量高,成分也复杂。人乳中的低聚糖浓度大约是牛、羊等动物乳汁的100-1000倍,种类达到200多种,而牛羊只有几十种。


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母乳的另一个显著特点是岩藻糖基化的程度较高,大约50-80%,而大多数其他物种的岩藻糖基化水平极低,只有不到1%。


HMO的作用


一直被模仿,从未被超越


人乳和其他动物乳汁寡糖含量和种类存在巨大差距,加了GOS/FOS的奶粉仍然无法完全模拟母乳,HMO的主要作用有:



1.HMO是益生元

能快速启动婴儿的肠道微生物组,为益生菌,特别是婴儿双歧杆菌提供竞争优势。


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这条是GOS/FOS模拟效果最好的,GOS/FOS在刺激双歧杆菌增殖,促进排便方面确实有明显的作用。


不过研究显示,喝GOS/FOS奶粉和母乳喂养的婴儿,早期生命肠道菌群的定殖速度和分布还是有所不同。



2.调节免疫

HMO不仅可以像GOS/FOS一样通过促进健康的菌群提高婴儿的免疫力,还能直接与病原菌结合,防止其附着在婴儿粘膜表面,降低病毒、细菌和寄生虫感染的风险,同时还能提供保护性免疫调节,减少特应性皮炎、哮喘和过敏。。


迄今为止,还没有研究证明GOS/FOS对免疫系统的作用能与HMO相当,牛羊乳汁中的独特成分甚至可能会引起新生儿过敏。


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3.增强屏障,预防NEC

HMO可以增强肠上皮的完整性和屏障作用,与免疫细胞相互作用,减少炎症因子,预防坏死性小肠结肠炎(NEC),降低早产儿的死亡率。


NEC是早产儿因胃肠道疾病死亡的主要原因。母乳喂养的婴儿的NEC风险要比配方乳喂养的婴儿低6-10倍,2′-FL和6′-SL也已经被证明可显著降低小鼠NEC的发病和死亡率。



4.HMO含唾液酸,能促进大脑发育

丁妈在讲燕窝的时候讲过唾液酸(传送门)。GOS/FOS没有唾液酸,牛奶中的唾液酸含量比人乳,特别是初乳还是要低不少。


至此,大家一直以来发现母乳喂养宝宝的好处,不爱拉肚子,不爱得病,不爱过敏,大脑发育快等等,关于HMO的研究都支持了!


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已经用于奶粉的HMO


HMO仅在哺乳期母亲的乳腺中产生,幸运的是,最近几年逐渐可以通过生物工程的方式大规模生产其中一些成分。


宝妈们可能会担心大肠杆菌生产的HMO和母乳中的有什么不同,会不会不安全,各国都会对HMO的安全性进行评估,主要要求有:


  • 高纯度,没有污染和杂质,生产用到的微生物需要被完全移除

  • 证实与母乳中的成分是化学等同

  • 有初生动物实验、婴儿、儿童和成年人的临床研究支持


也就是说必须证明与人乳中的完全相同且安全才能使用,作为婴幼儿配方食品,监管还是非常严格的。


目前雅培、雀巢、爱他美等进口婴幼儿配方奶粉已经添加了的有:



A.2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)

母乳中最丰富的中性HMO的成分,也最早实现商业化的,在2014年就已经被欧洲食品安全局(EFSA)认可,也通过了美国FDA的安全认证。


雅培和雀巢/惠氏在2016年和2017年就上市了含有2’-FL 成分的婴幼儿配方奶粉。2′-FL也是目前被添加最多的HMO成分。


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美国雅培Similac Pro Advance 1段部分成分 图源:淘宝



B.乳酸-N-新四糖(LNnT)

另一个较早实现商业化的HMO成分,欧盟和澳大利亚分别在2017和2019批准了LNnT的使用。


因为研究发现与2′-FL存在一定的相似作用,当二者混合添加时应按照一定比例和总量添加。雀巢在2017年上市了首款含有这2种成分的奶粉。


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德国雀巢BEBA 3段部分成分 图源:淘宝



C.3-半乳糖基乳糖(3′-GL)

初乳中表达较多的一种HMO成分,爱他美在今年2月发布的新产品引入了这种成分。


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德版爱他美白金profutura 1段部分成分 图源:淘宝



D.6′-唾液酸乳糖(6′-SL)和3′-唾液酸乳糖(3′-SL)

去年年底上市的启赋HMO+不仅添加了2′-FL和LNnT,还添加了这2种唾液酸基的成分,成为了市面上第一个同时含有三大类HMO的配方奶粉。


因为6′-SL和3′-SL不是人乳独有,也被称为MOS(Milk Oligosaccharides),被归类于配方表中的其他低聚糖。


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随着奶粉市场竞争越来越激烈,配方不断升级,各家品牌也打响了HMO争夺战.


主要供应商预测,未来5年,将有15至25种HMO成分被大规模生产,含量约占母乳的90%~95%,可以预计配方奶粉会越来越接近母乳。


GOS/HMO不仅用于奶粉


虽然GOS和HMO最大的应用是婴幼儿配方奶粉,但是它们对健康的巨大价值不限于婴幼儿,也适合体弱的成年人和老年人。


一些研究GOS/HMO对老年人群的保健作用临床试验已经开展,毕竟肠道双歧杆菌减少,免疫力下降,认知和记忆衰退也是衰老过程常见的生理变化。


由于HMO的抗病毒作用,抗病毒领域也对HMO表现出极大兴趣。


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03丨其他益生元


说完了GOS和HMO,再简单介绍几种常见的益生元成分。


低聚异麦芽糖IMO


也称α-寡聚葡萄糖,最初用作甜味剂,由日本科学家首先进行商业化和体内研究。IMO可被人体部分吸收,所以并不是严格意义上的益生元。


体外实验显示,婴儿双歧、长双歧、短双歧和嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌等益生菌可以代谢IMO。


临床试验也证实定期摄入一定量的低聚异麦芽糖能够提高人和鼠粪便中双歧杆菌、乳杆菌和拟杆菌的数量,让便秘老年人自发排便的频率增加,粪便湿重增加,血浆总胆固醇和低密度脂蛋白水平降低。



优点

甜度高,大约是蔗糖的50%,且成本低廉,在益生菌和益生元固体饮料,特别在是儿童饮料中较常见。



缺点

效果不是很明显。研究显示每日摄入8-10 g才能增加粪便中的双歧杆菌,远高于FOS、菊粉、XOS等益生元,而且仅在亚洲市场广泛应用,欧美市场冷淡。


利体素


由杜邦(丹尼斯克)生产的一种改性聚葡萄糖,最早用作食品添加剂,跟IMO类似,随着膳食纤维益生元的兴起逐步被研究和应用。


利体素也可以在人体内部分消化。有临床试验中,志愿者每日摄入4 g,可以获得益生元功效,粪便中乳酸杆菌和双歧杆菌增加,拟杆菌属减少。



优点

对食品性能有较好的改善,也有被添加进一些益生菌制剂或配方奶粉中。



缺点

无论临床还是动物实验研究都太少,从其健康效果来说并不突出,更适合称为食品添加剂而不是益生元。


其他天然低聚糖


大豆低聚糖(棉子糖、水苏糖)、魔芋多糖(低聚甘露糖)、燕麦和大麦中的β-葡聚糖等其他天然低聚糖,都是被认可的食品添加剂或新资源食品,作为膳食纤维,都有低升糖指数,促进肠道健康等功能。


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但是对益生菌的作用研究尚不充分,一些有争议的结果(例如,对一些菌株无效或者可能同时被有害菌利用等)使得他们没有被学术界公认为益生元。


另一个原因是大豆、魔芋都是中国的传统食物,相关研究开展的较晚,发表在国际期刊的就更少了。


04丨婴幼儿益生元选择建议


总体来讲,小分子低聚糖,如低聚果糖FOS,低聚半乳糖GOS,低聚木糖XOS都可以作为婴幼儿益生元,但是要注意比成人减量。


水苏糖、低聚甘露糖、低聚异麦芽糖和利体素等,如果是复合益生元配方中的一部分,可以尝试。但是如果是单一配方或者IMO和利体素占主要成分的,则不建议购买。


如果对HMO感兴趣,除了直接购买HMO奶粉,可以考虑2′-岩藻糖基乳糖作为奶粉伴侣,宝宝突然换奶粉可能需要重新适应,益生元是较为温和的选择。


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Lifespace 2’-FL

粉剂



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Early Life Flora 2’-FL

滴剂




05丨进口奶粉还能不能吃


目前市售HMO奶粉都是进口奶粉,现在国外疫情严重,很多人对进口奶粉也持怀疑态度,在这里帮大家简单分析一下。


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北京近期疫情反扑,三文鱼案板带毒引起人们对进口食品的高度紧张。现在调查认为三文鱼是后期被污染的,除了新发地在全国其他地方都没发现三文鱼阳性,多少让人们心里悬着的石头放下了一些。


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理论上,由于生鲜食品的特点,进口生鲜确实有污染的风险,不过奶粉的风险要低的多。



1.产品本身的性质

肉类和海产品加工厂都需要很多工人进行分割加工,还有很多副产品,生产线上员工经常并肩工作,而乳制品加工则是高度自动化的,走进大型乳品企业,除了门口的警卫人员,很难找到人,即使个别环节需要人工操作,通常也不会直接接触产品。


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新西兰的奶粉工厂 图源:恒天然



2.生产环境的清洁

肉类和海产品加工环境卫生条件较差,细菌病毒容易滋生传播。我曾经经常下基层抽样,环境我还是不描述了吧,那味道真是上头。乳制品厂我也去过很多,大多都很整洁,也没有那么多废弃物。


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3.严格的生产流程

奶粉的生产要严格的多,除了高度自动化和环境高度清洁,从运奶车进场开始就每步一消毒,牛奶经过巴氏消毒和高温干燥变才能成奶粉,包括DHA、GOS等原料的袋子和半成品包装都要经过数次扒皮和彻底清洁,以防止任何外部污染,每一批奶粉都要经过检验后才能进入封闭式自动罐装车间,容器内外也要经过消毒。


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所以说,婴幼儿奶粉的安全水平其实是非常高的,没必要因恐慌扔掉之前的奶粉。


但是奶粉密封后的外包装在运输过程中还是有风险,因此在拿到奶粉时应撕掉外盒,彻底清洁奶粉罐外部,洗手后再打开奶粉。


保险起见还应该注意保留喝完的奶粉罐,以防万一将来有任何问题可以及时追溯。


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勤洗手是王道


写在最后


虽然我们讲了HMO的各种好处,但是需要注意的是HMO成分有上百种,现在能够被大规模生产出来添加到奶粉中的只有少数几种,他们对配方到底有多大改善还需要更大规模的临床试验验证,是否值得付出更高价格追求HMO,每个人的衡量标准也不同,奶粉配方的其他成分也应综合考虑。


另外我并不想给各位宝妈,特别是没有母乳喂养的宝妈贩卖焦虑,觉得没有母乳喂养就亏欠宝宝。母乳确实是配方奶粉一直要努力的方向,但是每个人的情况不同,不论是否母乳喂养,都不能否认母爱的伟大。


我自己就是喝奶粉长大的,那个时候也没有HMO,我也活蹦乱跳的,也从没觉得妈妈对我的爱有任何的减少。


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没读过参考文献怎么写文章


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原文始发于微信公众号(HomeTest丁妈家庭实验室):母乳低聚糖HMO,婴幼儿益生元的新选择