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  • 资讯 > 专家原创 > 母乳喂养优势的秘密:2’-岩藻糖基乳糖

    2023-03-24 来源:sjgle食品加工包装在线
    2’-岩藻糖基乳糖(2’-Fucosyllactose,2’-FL)是一种中性母乳低聚糖,其分子量为488.44Da。它通过α1-2糖苷键连接岩藻糖残基和乳糖的半乳糖端,是一种十分特殊的天然三糖。

    独特的中性母乳低聚糖

     

    2’-岩藻糖基乳糖(2’-Fucosyllactose2’-FL)是一种中性母乳低聚糖,其分子量为488.44Da。它通过α1-2糖苷键连接岩藻糖残基和乳糖的半乳糖端,是一种十分特殊的天然三糖。2'-FL最早是由母乳中分离,随后也在其他哺乳动物的乳汁中检测到,例如大猩猩、狗、山羊和小须鲸等,但并未在家牛、小鼠和恒河猴等相对常见的家畜或实验动物中检测到。

     

    2’-FL作为母乳中最丰富的的一类人乳寡糖,2’-FL在母乳中的浓度约为2-5 g/L,约占总人乳寡糖的25%。大量临床调查发现,并不是所有的母乳中均能检测到2’-FL,只有在Lewis血型系统中Secretor基因检测为显性的人群才能够分泌2'-FL

     

    母乳喂养优势的关键因子

     

    大量研究表明,母乳喂养的婴幼儿在烦躁程度、哭闹时间、吐痰次数等劣性表观行为上要明显优于非母乳喂养的宝宝,甚至在上呼吸道感染、肺炎、尿道炎、过敏等幼儿常见疾病的患病频率上也显著低于非母乳喂养的。于是,母乳喂养被奉为抚养婴幼儿的圣经宝典,母乳的成分也被誉为婴幼儿食品的黄金标准。

     

    研究表明,母乳中含有许多可能影响婴儿健康的生物活性化合物(如细胞因子、生长因子、激素、消化酶、转运体和抗菌因子),其中包括一大类由乳腺合成的具有不同长度或结构的低聚糖,这些低聚糖被称为母乳低聚糖(Human milk oligosaccharidesHMOs),最新研究表明,母乳喂养所带来的种种有益功能,都与母乳中的低聚糖成分息息相关。

     

    20世纪初,欧洲岁以内非母乳喂养婴儿的死亡率高达20%,是母乳喂养的倍,引起科学家的广泛关注。母乳喂养与非母乳喂养婴儿粪便中的细菌组成不同,前者含有更多的益生菌,对保持健康极为有利。

     

    20世纪30 年代发现寡糖是母乳中最重要的益生元,然而HMO的人 工合成方法直到近年来才被掌握。随着对母乳成分的深入研究和技术的发展,2’-FL现已成为目前唯一一个可以工业化生产的母乳低聚糖,也相继在2015年和2016年获得FDA和欧盟的批准,将2'-FL纳入婴儿配方奶粉的合法成分,甚至作为膳食补充剂和营养保健品。

     

    母乳来源,选择性增殖

     

    2’-FL可作为菌群的代谢底物,选择性地增殖婴幼儿肠道中特定有益菌株的数量,促进益生菌的生长繁殖。体外发酵试验表明,双歧杆菌和拟杆菌可以降解代谢40%以上的2’-FL,乳杆菌的消耗率较双歧杆菌和拟杆菌低,而梭菌、葡萄球菌、肠杆菌和大肠杆菌的消耗率小于10%

     

    另外,有研究表明,2’-FL能显著提高双歧杆菌在肠黏膜上的黏着能力,并能够选择性地促进双歧杆菌的生长,主要是长双歧杆菌、两歧双歧杆菌和婴儿双歧杆菌,还可以刺激一些拟杆菌种类的生长。

     

    双歧杆菌是母乳喂养的婴幼儿肠道中的优势菌属,其利用2’-FL的机制基于自身表达的2’-FL转运体(ABC转运体)和糖苷水解酶基因,可产生多种降解酶,如α-岩藻糖苷酶、唾液酸苷酶、β-半乳糖苷酶。

     

    肠道菌群代谢2’-FL,较乳糖而言会产生更多样化的代谢物,包括甲酸盐、乙酸盐、12-丙二醇、乳酸盐和裂解的岩藻糖。此外代谢2’-FL还会产生丰富的短链脂肪酸,降低肠道pH,进一步营造了酸性的肠道环境,抑制有害菌的生长和定植,从而调节婴儿肠道菌群的构成。

     

    透过肠屏障,增强免疫力

     

    2’-FL可透过肠屏障并进入血液循环系统,血液中的2’-F可以作为细胞因子直接或间接调节宿主肠细胞反应,作用于上皮细胞糖基化,影响细胞增殖、分化和凋亡等,调节免疫系统。

     

    临床研究表明,喂养了强化2’-FL奶粉的婴儿血浆中包括白细胞介素和肿瘤坏死因子α在内的相关炎症细胞因子浓度与母乳喂养的结果基本一致,并且显著低于喂养常规奶粉的婴儿。

     

    动物实验表明,接种流感疫 苗的小鼠摄入2’-FL后,其脾 脏细胞中与流感疫 苗特异性相关的辅助性T细胞(CD4+)、细胞毒 性T细胞(CD8+)和γ-干扰素的含量显著增加,说明2’-FL能够影响小鼠对流感疫 苗的体液免疫和细胞免疫。

     

    特异结合,阻断病原体粘附

     

    2’-FL的结构与肠道上皮细胞上的糖蛋白、糖链上部分结构相似,可作为诱饵受体与肠道中的致病菌结合,进而阻止致病菌与肠道上皮细胞受体结合,使之不能成功定植于肠道。

     

    有研究表明2’-FL的结构可有效抑制空肠弯曲杆菌在小鼠体内的定植,空肠弯曲杆菌可导致婴儿腹泻,其与肠道上H-2抗原的结合是其感染宿主细胞的首要条件,而2’-FL可抑制这种结合,进而防止在宿主体内定植。

     

    另外,通过观察性实验也发现,母乳中高含量的2’-FL可减轻空肠弯曲杆菌导致的婴幼儿腹泻,其作用是剂量依赖性的。

     

    始于2016,终于20232’-FL值得期待

     

    2’-FL被添加进婴配奶粉中以进一步贴近母乳营养组成,部分国家已有添加2’-FL的婴配奶粉上市。HMOs的商业化生产可通过发酵或化学合成获得,市场上的2’-FL主要是通过发酵生产的,发酵后的最终产物2’-FL通过了欧盟食品安全局(EFSA)和美国食品药品严督管理局(FDA)的安全性认证。

     

    2015年,欧盟食品安全局评估报告认为,2’-FL1岁以下婴幼儿配方奶粉中的添加是安全的。专家组认为2’-FL1岁以下婴幼儿配方奶粉中的最大添加量为1.2 g/L13岁婴幼儿每日2’-FL最大摄入量为1.2 g/L418岁儿童及青少年每日2’-FL最大摄入量为3.0 g/L

     

    2016年,美国食品药品严督管理局批准规定了2'-FL在婴幼儿配方奶粉中的使用,并规定了2'-FL在婴儿配方奶粉中的最大使用量分别为2.4 g/L,除外,还规定了其化学物理特性、生产工艺和在其可以添加的食物种类及推荐最大添加量等。

     

    201711月,欧盟委员会发布2017/2201法规,批准并授权大肠杆菌菌株BL21产生的2’-FL干粉和液体浓缩液作为新型食品添加剂用于婴儿和较大婴儿配方食品中,其每升终产品中允许添加1.2 g2’-FL

     

    中国目前还未被批准HMOs作为食品添加剂加入婴幼儿配方奶粉,但201608月,中国国家食品安全风险评估中心(CFSA)就2’-FL做为婴幼儿配方食品中的食品添加剂向社会公开征求意见,其内容有2’-FL作为营养强化剂添加到婴幼儿配方食品中的用量、适用范围、生产工艺和作用机制等。

     

    2023210日,国家卫健委根据《食品添加剂新品种管理办法》和《食品添加剂新品种申报与受理规定》,食品营养强化剂新品种2’-岩藻糖基乳糖其安全性和工艺必要性已通过专家评审委员会技术审查,并开始公开征求意见,这说明该品进入市场将指日可待。

     

     

    作者简介:

    Martin.Yu,食品科技工作者、营养师,长期负责特殊食品研发工作,主要方向为:FSMP、益生菌、特膳食品。


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