一种促进婴儿肠道健康的营养组合的制作方法

1.本发明涉及食品技术领域，尤其涉及一种促进婴儿肠道健康的营养组合。


背景技术：

2.母乳寡糖hmos是母乳中的第三大固体成分，仅次于乳糖和脂肪。目前已经鉴定到的hmos大约有200多种。hmos在人体中具有多种重要的生物学功能：调节肠道菌群，增殖有益菌，抑制有害菌等。婴幼儿配方奶粉是以生牛乳或乳粉为基料，通过添加蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质、维生素和其他可选择营养成分调配而成。而牛乳中寡糖的含量仅仅为母乳的十分之一，且研究发现这些含量甚微的牛乳寡糖种类与母乳寡糖存在巨大差异，如牛乳寡糖全部为酸性寡糖，而酸性寡糖仅占母乳寡糖的30％。经过营养调配后配方奶粉中依靠牛乳带来的寡糖糖含量几乎无法检测到，同时受限于原料开发技术发展及法规问题，目前在我国还没有结构和功能与hmos完全相似的配料。
3.为了解决配方奶粉中低聚糖缺乏的问题，我国法规gb 14880-2012规定了婴幼儿配方奶粉中可以使用的益生元营养强化剂包括低聚半乳糖(乳糖来源)、低聚半乳糖(菊苣来源)、多聚果糖(菊苣来源)、棉子糖(甜菜来源)和聚葡萄糖，同时在食品添加剂目录中增加了异构化乳糖。目前现有婴幼儿配方奶粉中益生元包括以上几种益生元的单独添加或者组合，例如单独gos添加、单独fos添加，以及其中2-3种的组合。其功效方面主要考察调节婴儿肠道菌群，促进短链脂肪酸产生以及排便情况更接近于母乳喂养婴儿。但由于这些益生元结构上与hmos的差异导致功能上的差距，例如研究发现hmos对婴儿肠道的双歧杆菌具有专一选择性，而多项研究表明fos/gos等益生元具有广谱性。另外，有调查表明配方奶粉喂养婴儿更容易发生腹胀问题与配方奶粉中益生元的搭配选择有直接关系；再者益生元使用剂量也是一个问题，《预包装特殊膳食用食品标签》(gb13432-2013)问答(修订版)中明确规定，低聚半乳糖、低聚果糖、多聚果糖、棉子糖的单体或混合物在婴幼儿配方食品中的含量≥3g/100g(固态或粉状)，以及聚葡萄糖达到允许添加的最低值才能宣称“膳食纤维有助于维持正常的肠道功能”，而现实中多数产品益生元的含量不能达到3g/100g，这意味着尽管有添加但其功效有待验证。
4.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种促进婴儿肠道健康的营养组合。
6.具体而言，本发明首先提供一种益生元组合物，包括低聚半乳糖(gos)和低聚果糖(fos)，所述组合物还包括聚葡萄糖(pdx)和/或异构化乳糖(los)；其中，
7.所述低聚半乳糖和低聚果糖的质量比为(8-10)：1；
8.所述低聚半乳糖和低聚果糖的总质量与聚葡萄糖的质量比为10：(0.5-20)；和/或，
9.所述低聚半乳糖和低聚果糖的总质量与异构化乳糖的质量比为100：(0.3-30)。
10.本发明发现，向上述含有低聚半乳糖和低聚果糖的基础益生元组合中，添加上述含量的聚葡萄糖或异构化乳糖后，可以更接近hmos的结构和功能，从而缩小婴幼儿配方食品(如奶粉)与母乳间的差异，促使配方食品喂养婴幼儿肠道发育和健康水平更趋近于母乳喂养。
11.作为优选，所述益生元组合物包括质量比为(8-10)：1：(8-10)的低聚半乳糖、低聚果糖和聚葡萄糖。
12.所述益生元组合物包括质量比为(8-10)：1：(0.2-0.4)的低聚半乳糖、低聚果糖和异构化乳糖。
13.低聚半乳糖是在半乳糖或葡萄糖的分子上连接1-7个半乳糖基；低聚果糖是果糖基经β(2-1)键连接而成，聚合度为2-9；聚葡萄糖是葡萄糖分子的聚合体，平均聚合度12，以a-1-6键和a-1-4键为主；异构化乳糖是由半乳糖和果糖结合的二糖。
14.本发明进一步发现，向含有低聚半乳糖和低聚果糖的基础益生元组合中同时添加二糖异构化乳糖和长碳链聚葡萄糖，所得益生元组合在结构上更加多样化，整个糖链覆盖hmos所具有的糖碳数特征，更接近于中国母乳寡糖链构成的丰富性。同时，在功能上更接近于hmos，更有益于促进双歧杆菌增殖、促进scfa产生和控制气体产量，进而更有利于促进婴儿肠道健康。
15.作为进一步优选方案，所述益生元组合物包括质量比为(8-10)：1：(8-10)：(0.2-1)的低聚半乳糖、低聚果糖、聚葡萄糖和异构化乳糖。
16.采用上述用量比，四种益生元原料的复配效果增强，可显著促进婴幼儿肠道双歧杆菌增殖、促进sfca产生和降低产气量，缓解临床上婴幼儿腹胀问题；同时促使气体中h2的含量显著升高，保护肠道粘膜免受氧化损伤；ch4和h2s含量降低，促进肠道收缩活性，降低便秘的发生率，间接起到细胞保护，抗氧化和抗炎的功能，从而进一步有利于促进婴儿肠道健康。
17.本发明提供上述的益生元组合物在促进肠道健康的食品或药品中的应用。
18.本发明提供一种食品，包含上述的益生元组合物。
19.作为优选，所述食品中包含0-9wt％的上述益生元组合物，所得食品更加有利于婴幼儿的肠道健康；进一步优选为5-8wt％。
20.作为优选，所述食品为婴幼儿配方食品，优选为奶粉。
21.进一步优选，所述配方食品还包括其他益生元、益生菌、维生素、矿物质中的一种或多种。
22.其中，所述其他益生元包括棉子糖、人乳寡糖；所述益生菌选自嗜酸乳杆菌(lactobacillusacidophilus)ncfm、动物双歧杆菌(bifidobacterium animalis)bb-12、乳双歧杆菌(bifidobacterium lactis)hn019、乳双歧杆菌(bifidobacterium lactis)bi-07、鼠李糖乳杆菌(lactobacillus rhamnosus)lgg、鼠李糖乳杆菌(lactobacillus rhamnosus)hn001、罗伊氏乳杆菌(lactobacillus reuteri)dsm17938、发酵乳杆菌(lactobacillus fermentum)cect5716、短双歧杆菌(bifidobacterium breve)m-16v、瑞士乳杆菌(lactobacillus helveticus)r0052、婴儿双歧杆菌(bifidobacterium infantis)r0033、两歧双歧杆菌(bifidobacterium bifidum)r0071和动物双歧杆菌(bifidobacterium animalis)m8中的一种或多种；所述维生素选自维生素a、维生素c、维生
素d、维生素e、维生素k1、维生素b1、维生素b2、维生素b6、维生素b12、烟酸、叶酸、泛酸、生物素中的一种或多种；所述矿物质选自钠、钾、铜、镁、铁、锌、钙、磷、碘、氯、硒、锰中的一种或多种。
23.本发明提供一种药品，包含上述的益生元组合物。
24.本领域人员能够依照常识确定所述配方食品的制备方法。以奶粉为例，所述益生元组合物适合于干法、湿法以及干湿混合法的婴幼儿配方奶粉生产工艺中。湿法工艺中该益生元组合物在配料标准化过程中直接投入到生牛乳中，完成配料标准化后，经过杀菌、均质和喷雾干燥和包装形成最终产品；在干法及干湿混合法中该益生元组合物以干混的形式加入到基粉中，包装后形成最终产品。
25.基于上述技术方案，本发明的有益效果如下：
26.本发明通过大量的研究，从目前法规许可的益生元中意外筛选出分子结构与喂养效果接近于中国母乳寡糖的营养组合：与母乳寡糖多样化的分子结构类似，且专一刺激婴儿肠道双歧杆菌定植，促进短链脂肪酸生成，并且显著降低产气量，最终使富含该营养组合物的配方食品在临床喂养效果上比现有的主要益生元组合(如gos/fos，gos/pdx/los，gos/fos/los)更能促进婴儿肠道健康。
具体实施方式
27.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
28.实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
29.以下实施例及对比例中所用的低聚半乳糖(平均聚合度为3，低聚半乳糖的含量为59％)；低聚果糖(平均聚合度为5，低聚果糖占干物质为97.3％)；聚葡萄糖(平均聚合度为12，聚葡萄糖占干物质的94.56％)；异构化乳糖(二糖，纯度为99.4％)。
30.实施例1
31.本实施例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g、聚葡萄糖0.3g。
32.实施例2
33.本实施例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g、聚葡萄糖2.8g。
34.实施例3
35.本实施例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g、聚葡萄糖6g。
36.实施例4
37.本实施例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g、异构化乳糖0.01g。
38.实施例5
39.本实施例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g、异构化乳糖0.1g。
40.实施例6
41.本实施例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g、异构化乳糖0.5g。
42.实施例7
43.本实施例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g、聚葡萄糖2.8g、异构化乳糖0.01g。
44.实施例8
45.本实施例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g、聚葡萄糖2.8g、异构化乳糖0.1g。
46.实施例9
47.本实施例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g、聚葡萄糖2.8g、异构化乳糖0.5g。
48.对比例1
49.本对比例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.8g、低聚果糖0.3g。
50.对比例2
51.本对比例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖1g、低聚果糖2g、异构化乳糖0.3g。
52.对比例3
53.本对比例提供一种益生元组合物，其由以下重量的组分组成：低聚半乳糖2.1g、聚葡萄糖3.2g、异构化乳糖1.1g。
54.试验例
55.婴幼儿时期肠道健康决定一生的健康。婴幼儿时期是肠道菌群定植的关键时期。健康母乳喂养婴儿出上后1天，肠道中大肠杆菌。乳酸球菌等出现且大肠杆菌占据优势，出生2-3天后，粪肠球菌、变形链球菌和慢链球菌开始出现并且逐渐增多；出生4-7天后，双歧杆菌开始增殖并很快成为优势菌群。双歧杆菌的定植与母乳中含量颇丰的母乳寡糖有直接关系，是婴幼儿肠道菌群的重要特征，也是婴幼儿肠道平衡调节的重要评价指标；同时肠道中的微生物利用了母乳低聚糖/益生元后产生的短链脂肪酸(如乙酸、丙酸和丁酸等)直接可参与集体的生理代谢；同时在肠道微生物发酵代谢的过程中产生的气体对人体健康也有重要影响。已有研究表明氢气(h2)具有抗氧化特性，在健康的结肠中，生理h2浓度可能会保护粘膜免受氧化损伤，而受损的h2经济性可能会促进炎症或致癌作用；甲烷(ch4)与便秘的相关性是目前肠道气体与疾病之间最明确的关系。实验表明ch4延长肠道运输时间，改变肠道收缩的活性。除了对肠道运动和转运的这些影响之外，甲烷最近还与肥胖有关；硫化氢(h2s)在心血管、神经、消化、呼吸、内分泌、血液、泌尿系统以及免疫习惯都有官方的生物学效应，参与多器官、组织功能和代谢调节，使继no和co之后发现的第三种其他信号分子。并且具有双相药力特性，即在低浓度与高浓度的作用不同，且往往相反，低浓度时发挥多种生理功能：包括细胞保护，抗氧化剂和抗炎功能，而高浓度则成为促氧化剂，抑制细胞生长，具有细胞毒性。h2s参与了炎性肠病(ibd)、结直肠癌(crc)等病理过程，这使h2s成为治疗结肠疾病的潜在化学靶标。
56.本试验例采用体外发酵模拟婴幼儿结肠环境，利用不同组合益生元对婴儿粪便发酵后检测短链脂肪酸、益生菌、气体和粪胺的量，依此来表征不同益生元环境对婴幼儿肠道健康的影响，进而筛选更利于婴幼儿肠道健康的益生元组合。
57.体外模拟发酵的方法如下：
58.1)粪便样本采集及保存
59.采集0-42天健康、足月分娩，纯母乳喂养婴儿粪便样品。粪便采集前4周健康状况良好，无胃肠道疾病，无益生菌和抗生素使用的婴儿粪便样品，厌氧保存，6小时内转移至实验室进行处理备用。
60.2)体外肠道微生物发酵
61.采用粪便小瓶培养基发酵的方法。称取粪便样本0.8g
±
0.02g放入粪便处理小盒中，封口后放入粪便处理仪中处理成10％的粪便悬浊液，用无菌1ml注射器配5号针头吸取标本盒中澄清侧的悬浊液0.5ml穿刺西林瓶丁基胶塞，注入到该样品需要发酵的培养基中(gos/fos/pdx/los不同组合)进行发酵，37℃培养24小时，取出后进行气压检测。
62.3)检测指标
63.发酵结束后，进行婴儿肠道菌群pcr定量分析(bifidobacterium
·
infantis，bifidobacterium
·
longum，bifidobacterium breve，bifidobacterium bifidum)；检测发酵液中粪氨、短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸)和气体(co2、h2、ch4和h2s)。其中，
64.发酵液中粪氨的检测方法：采用氨检测试剂盒(酶法)；
65.短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸)的检测方法：gc-ms法；
66.气体(co2、h2、ch4和h2s)的检测方法：肠道气体分析仪。
67.不同益生元组合对肠道健康的影响结果见表1。
68.表1
69.[0070][0071][0072]
其中：低剂量组提供的益生元组合物由低聚半乳糖1.4g、低聚果糖0.15g、聚葡萄糖1.4g、异构化乳糖0.05g组成；
[0073]
高剂量组提供的益生元组合物由低聚半乳糖4.2g、低聚果糖0.45g、聚葡萄糖4.2g、异构化乳糖0.15g组成。
[0074]
从表1可以看出，实施例1-3和对比例1验证了在基础益生元组合gos fos(9:1)的情况下添加不同剂量的pdx对婴儿肠道健康的影响，从表中可以看出添加不同剂量的pdx(实施例1-3)后短链脂肪酸中的乙酸和异戊酸比对比例1有显著提升；丙酸含量比对比例1有显著降低；丁酸、异丁酸和戊酸无明显变化；4种益生菌(b.infantis/b.longum/b.breve/b.bifidum)含量比对比例1均有显著提升，且随着剂量升高呈现先上升后持平的趋势，pdx添加剂量为2.8g(实施例2)时益生菌含量最高；气体和粪胺方面差异不大；总体来看，实施例2效果优于实施例1，实施例3和对比例1。
[0075]
实施例4-6和对比例1验证了在基础益生元组合gos fos(9:1)的情况下添加不同剂量的los对婴儿肠道健康的影响，总体来看添加不同剂量的los(实施例4-6)后6种短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸)、4种益生菌(b.infantis/b.longum/b.breve/b.bifidum)含量、总气体量以及4种气体(co2/h2/ch4/h2s)产量及粪胺量比对比例1相比差别不大，经差异显著性分析后发现：实施例5中h2s含量显著低于实施例4，与实施例6无显著差异；故，实施例5效果优于实施例4和6。
[0076]
以实施例2作为基础，实施例7-9是考察在优化出的gos:fos:pdx(2.8:0.3:2.8)的情况下添加不同剂量的los后对婴儿肠道健康的进一步影响。从表1中可以看出，添加不同剂量的los后6种短链脂肪酸差异不大，但经过差异显著性分析后发现实施例8的异丁酸含量显著高于实施例2；4种益生菌(b.infantis/b.longum/b.breve/b.bifidum)含量均高于其他组；总气体产量显著低于其他组，h2含量显著高于其他组。故，整体来看实施例8益生元添加量合适，且具有显著促进婴儿肠道中益生菌增殖，不会产生过多气体，其中具有肠道黏膜保护作用的h2含量最高，有助于婴儿肠道健康。
[0077]
同时以现有产品组合作为对照组(对比例2和对比例3)进行了比较，结果发现，实施例8的乙酸含量，异戊酸含量显著高于对比例2；3种益生菌含量(b.infantis/b.longum/b.breve/)显著高于对比例2；总气体含量，h2含量显著高于对比例2；ch4和h2s含量显著低于对比例2。与对比例3进行差异分析后发现，实施例8的短链脂肪酸、益生菌含量在两组之间差异不显著；但实施例8中产生的气体量显著低于对比例3，且h2的含量显著高于对比例3。所以，实施例8对婴幼儿的肠道健康促进作用显著高于目前现有产品(对比例2和对比例3)。
[0078]
最后，本发明进一步验证了在符合gos/fos/pdx/los(2.8:0.3:2.8:0.1)的最优比例下，不同益生元含量，实施例8(总糖6g)、低剂量组(总糖3g)、高剂量组(总糖9g)对肠道健康指标的影响。从表1中可以看出三种短链脂肪酸(乙酸、丙酸和异戊酸)呈现先上升后持平的趋势，实施例8的益生元添加量达到最高值，继续增加益生元不会增加这3种脂肪酸的含量，其他3种脂肪酸含量组间无显著差异；实施例8中3种益生菌(b.infantis/b.longum/b.breve/)含量显著高于低剂量组，与高剂量组差异不显著；总气体含量与低剂量组无显著差异，但显著低于高剂量组；h2含量显著高于低剂量组和高剂量组；ch4和h2s含量显著低于低剂量组，与高剂量组差异不大；粪胺含量显著低于高剂量组，与低剂量组差异不大。所以，通过以上说明实施例8为最佳可促进婴儿肠道健康的益生元组合方案。
[0079]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。