世界新消息丨母乳低聚糖(HMOs)知多少
一
什么是HMOs?
(資料圖)
HMOs是人類母乳中的第三大固體組分,僅次于乳糖和脂肪,具有維持腸道微生態(tài)平衡、抑制腸道病原微生物感染、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、促進(jìn)嬰幼兒大腦發(fā)育等多種重要的生理作用。
二
HMOs的結(jié)構(gòu)與組成
HMOs由5種基本的單糖組成,分別是D-葡萄糖(D-glucose,Glc)、D-半乳糖(D-galactose,Gal)、N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine,GlcNAc)、L-巖藻糖(L-fucose,F(xiàn)uc)和唾液酸(sialic acid,Sia),所有的這些單糖通過不同的糖苷鍵與乳糖進(jìn)行連接,從而形成HMOs的不同結(jié)構(gòu)。其中N-乙酰神經(jīng)氨酸(Neu5Ac)是唾液酸最主要的存在形式。每一種HMOs都含有一個(gè)乳糖在還原末端,并在這基礎(chǔ)上以β-1,3或β-1,6鍵連接半乳糖β-1,3-N-乙酰氨基葡萄糖或者連接N-乙酰氨基乳糖延伸糖鏈,形成乳糖-N-四糖(lacto-N-tetrose,LNT)、乳糖-N-新四糖(lacto-N-neotetraose,LNnT)等核心結(jié)構(gòu)。母乳低聚糖是眾多低聚糖的復(fù)雜混合物,目前已分離和鑒定出200多個(gè)HMO結(jié)構(gòu)。
三
HMOs的功能
HMOs具有以下功能:
(1)免疫調(diào)節(jié)作用。HMOs可以調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞細(xì)胞因子的產(chǎn)生,還可以減少免疫系統(tǒng)中選擇素介導(dǎo)的細(xì)胞間相互作用,從而發(fā)揮免疫作用。
(2)調(diào)節(jié)嬰兒腸道菌群組成。HMOs不易被上消化道消化吸收,能完整到達(dá)結(jié)腸,可為結(jié)腸細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)和能量。此外,較低pH值的腸道微環(huán)境也不利于有害菌群的生長(zhǎng),從而發(fā)揮益生元作用,調(diào)節(jié)嬰兒腸道菌群。
(3)促進(jìn)大腦發(fā)育。嬰兒大腦的快速發(fā)育對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)提出了極高的要求,含唾液酸基的神經(jīng)節(jié)苷脂和含多聚唾液酸基的糖蛋白是大腦組織的重要成分,因而唾液酸基化的HMOs與神經(jīng)發(fā)育及認(rèn)知功能有關(guān),有助于促進(jìn)嬰兒大腦發(fā)育。
(4)預(yù)防病原體粘附腸道。HMOs和黏膜細(xì)胞表面的糖鏈結(jié)構(gòu)相似,可作為可溶性配體類似物,能夠占據(jù)宿主細(xì)胞表面的結(jié)合位點(diǎn),阻斷病原體與上皮細(xì)胞的結(jié)合。未結(jié)合的病原體不能附著在細(xì)胞表面,會(huì)被排出體外,降低感染率。
(5)抗病毒活性。細(xì)菌和病毒感染的第1步是識(shí)別和結(jié)合腸黏膜上特定細(xì)胞的表面聚糖,唾液酸化和巖藻糖基化低聚糖含有與這些聚糖類似的結(jié)構(gòu)單元。因此HMOs可以作為受體類似物,抑制病原體的黏附,從而防止感染。
四
各國(guó)/地區(qū)HMOs批準(zhǔn)情況
在中國(guó),2017年原國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)將N-乙酰神經(jīng)氨酸批準(zhǔn)為新食品原料。國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心分別在2016年、2021年和2022年4月對(duì)2"-巖藻糖基乳糖食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑發(fā)布過征求意見。2022年10月,對(duì)2"-巖藻糖基乳糖和乳糖-N-新四糖兩種營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑公開征求意見。2023年2月10日,再次對(duì)2"-巖藻糖基乳糖生產(chǎn)菌信息公開征求意見。
目前,HMOs已在多個(gè)國(guó)家/地區(qū)被批準(zhǔn)使用,下表列舉了部分國(guó)家/地區(qū)HMOs的批準(zhǔn)情況。
名稱 | 歐盟 | 美國(guó) | 澳新 | 新加坡 |
N-乙酰-D-神經(jīng)氨酸 | √ | √ | ||
2"-巖藻糖基乳糖(2"-FL) | √ | √ | √ | √ |
2"-巖藻糖基乳糖/二巖藻糖基乳糖混合物(2"-FL/DFL) | √ | √ | √ | |
2"-巖藻糖基乳糖和乳糖-N-新四糖 | √ | |||
3-巖藻糖基乳糖(3-FL) | √ | √ | ||
乳糖-N-新四糖(LNnT) | √ | √ | √ | |
乳糖-N-四糖(LNT) | √ | √ | √ | |
3"-唾液酸乳糖(3"-SL) | √ | √ | ||
6"-唾液酸乳糖(6"-SL) | √ | √ |