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HMOs火力全开,“组合出道”才是“大势所趋”?

2024-05-29 11:40   来源:新营养

世界卫生组织(WHO)建议新生儿出生后6个月内,完全采用母乳喂养,6个月后调整为母乳喂养搭配辅食的混合喂养模式。诺和新元全力支持将母乳喂养作为新生儿早期喂养的最佳选项,但对于部分妈妈和宝宝而言,完全的母乳喂养却不在选项之中。母乳是婴儿最理想的食物,模拟母乳是婴幼儿配方奶粉研发的核心。

早期的婴配粉通过加入蛋白质、脂肪、碳水化合物等基础营养素,对母乳中单一营养成分进行模拟强化;现在配方奶粉在研发上已经进入精准模拟配方的阶段。作为母乳研究不能忽视的营养素之一,母乳低聚糖(HMOs)的出现为宝宝们提供了必要的营养支持。

1. 落地:慕唯益® 5 HMOs,将科学推向市场

作为母乳中独有的成分,母乳低聚糖HMOs是一类天然低聚糖的合集是母乳中第三大固体营养成分,含量仅次于脂肪和乳糖。基于组成母乳低聚糖的单糖和糖苷键在连接方式上不同,其结构可以多达上千种,在初乳中含量为22~23g/L,成熟乳中为5-15g/L[1],在宝宝生命早期的生长发育和健康中非常重要。

图:母乳固体成分

截止目前,已鉴定出的HMOs有200多种,但真正投入商业化的不过数种,其中研究较为充分和普遍的是2'-岩藻糖基乳糖(2’-FL)、乳糖-N-四糖(LNT)、3-岩藻糖基乳糖(3-FL)、6’-唾液酸乳糖(6’-SL)和3’-唾液酸乳糖(3’-SL)。复杂的成分结构,使得HMOs对相关生产技术要求较高,实现商业化量产并非易事。相比天然提取和化学合成,生物合成HMOs能够很好地解决化学法复杂、步骤多、原料昂贵、无法大规模商业化的问题。

从菌株研究到发酵生产过程,生物合成HMOs的难度较大,对企业整体实力要求自然更高。因此,当前全球HMOs产业发展始终在生产技术、功效探究两个方向上并驾齐驱。诺和新元也不例外:

商业化量产,持续深耕

2005年进入HMOs赛道,2015年通过发酵技术成功实现HMOs的商业化量产,并将这一创新产品成功推向市场。目前,诺和新元HMOs已拥有200多项专注生产工艺的专利组合,解决了成本、产量、稳定、纯度等一系列难题,正在持续做深做强这一领域的研发。

五种HMOs“组合”,模拟天然浓度

随着HMOs与人类营养健康方面的研究不断丰富,一个“更接近母乳营养”的解决方案呼之欲出。前文中已提到,母乳中有含量非常丰富的HMOs种类。从母乳营养中汲取灵感,诺和新元创新开发五种HMOs混合物——慕唯益® 5 HMOs,占据母乳中HMOs总浓度的30%-50%以上,并涵盖了HMO的三大结构类别,为婴配奶粉中HMOs的创新提供了良好的研发基础。

图源:诺和新元

法规在线,中国审批获得进展

在中国,发酵所生产的产品需要先行经过农业农村部的安全性评价,审核较为严格。2024年初,诺和新元旗下HMOs中的3'-SL和6'-SL正式通过农业农村部生物安全评审。至此,其临床记录的所有5种HMO均通过了农业农村部的生物安全评审,正在为中国婴幼儿配方奶粉的应用做好准备。

2. 探索:聚焦肠道和免疫,HMOs助力生命早期1000天

那么,HMOs为什么能赢得如此关注?“健康实力”可谓是关键所在!

前文中已提到,HMOs是人类母乳中的第三大固体营养成分,对宝宝生命早期健康十分重要。如今,学术界就HMOs在建立婴儿肠道菌群、完善上皮屏障、促进免疫功能和认知及大脑发育中所发挥的关键作用已达成广泛共识,大量体内外研究也证实了慕唯益® 5 HMOs的多重健康益处。

图:HMOs的诸多潜在健康益处

图源:诺和新元

Modified from Zuurveld et al. 2020 Front.Immunol. 11:801;

1.  Walsh et al. J Funct Foods.2020.

2. Marcobal et al. Clin Microbiol Infect. 2012 Jul;18 Suppl 4(0 4):12-5; Asadpoor et al., Nutrients 2020, 12(6), 178

3. Ayechu-Muruzabal et al., Front Pediatr. 2018 Sep 10;6:239.,

4. Goehring et al.2014 Jul 7;9(7):e101692,5;Fan et al.Nutrients 2023, 15, 3743

呵护肠道健康

作为益生元,HMOs不被人体的胃酸破坏,也能够不被消化酶分解、完好无损到达大肠,选择性地促进双歧杆菌等有益菌的生长,抑制有害菌生长;双歧杆菌通过发酵HMOs产生短链脂肪酸,从而维护肠道健康[2]。一项随机、双盲临床研究将341名婴儿随机分为三组,分别为HMO组(5.75 g/L慕唯益® 5 HMOs)、对照组(0 g/L HMO)和母乳喂养组[3]。六个月后发现,与对照组相比,HMO组的大便频率显著提升,大便粘稠度较软,更接近母乳喂养组,且受试者耐受性良好。

图:不同组别受试者的排便频率和粘稠度情况

图源:诺和新元

6个月后对婴儿粪便微生物群进行研究,与对照组相比,双歧杆菌在母乳喂养组和HMO 组的粪便群落中占主导地位;且随着时间推移,双歧杆菌相对丰度越来越高,尤其是在前4周后。暗示HMOs或可通过影响人体微生物群进而发挥作用。

支持肠道屏障

婴儿肠道在出生时尚未发育成熟,作为抵御外来物质的“城墙”还不够坚实。HMOs可以直接发挥作用,对机体第一道防线(上皮和先天性免疫反应)和第二道防线(适应性免疫应答)产生影响。在受到外界挑战的情况下,慕唯益® 5 HMOs可为肠道屏障功能提供支持,且呈现剂量依赖性。

提升自护影响力表现

既往研究发现,婴幼儿免疫系统在发育过程中,更倾向于产生一种叫做Th2细胞的免疫反应[4],帮助产生非特异性免疫保护。体外细胞研究证实,HMOs可激活先天性和适应性免疫系统的免疫细胞。检测IL-12、IL-23和IL-10细胞因子,进一步探讨单一/混合的HMO展现的免疫实力,发现3'-SL, 6'-SL和5-HMO混合物(慕唯益® 5 HMOs)拥有更强的体外免疫调节作用。其中,HMOs混合物通过介导机体免疫反应,降低了Th2/Th1比率,有助于生命早期的免疫成熟。[5]

图:5-HMO混合物下调体外Th2/Th1的应答比率

图源:诺和新元

HMOs除了对婴幼儿生长发育有着诸多健康益处之外,人们还发现,母乳中所含HMOs量比其他哺乳动物乳汁高10~100倍(如牛乳中仅含有约0.05g/L的低聚糖)。可见,添加适配、足量的HMOs是婴配产品升级的必由之路。

3. 未来:发力全生命周期,HMOs的征途刚刚开始

纵观全球,HMOs已经驶入发展快车道。根据BlueWeave Consulting的数据,2022年全球母乳低聚糖市场规模为1.99亿美元,在2023-2029年的预测期内,预计将以22.9%的复合年增长率强劲增长,到2029年达到8.43亿美元。由于母乳中每个HMOs单品的含量不同,相应地,不同的HMOs单品批准使用量因其在母乳中含量水平不同而不同。从全球批准使用情况来看,允许添加量最高的HMOs单品为2'-FL,最高可添加到2.4g/L。

国际上,HMOs已经广泛应用于婴幼儿配方奶粉、膳食补充剂、功能性食品、特殊医学用途配方食品等领域,并不限于婴幼儿人群。诺和新元发表在《Nutrients》上一篇综述[6],总结了31篇不同人群补充HMOs的临床试验,主要是婴儿,也包括了儿童和成人。所有试验结果都显示,在不同年龄和健康状态下,无论HMOs结构和使用剂量如何,HMOs补充剂都是安全且耐受性良好的。企业也开始考虑将业务扩展到婴儿配方奶粉领域之外,比如提供含有 HMO 的成人食品和饮料等,为HMOs的未来打开了更大的应用空间。

凭借多年的专业沉淀、科研结晶,慕唯益® 5 HMOs开创了婴配粉配方营养的新时代,以“组合”形式为宝宝的健康成长打造更专业的营养解决方案,带来“更接近母乳”的婴配粉选择。未来,诺和新元也将加大对母乳营养的深入研究,同时,坚持以科学技术为基础发现HMOs的更多“健康面”,帮助品牌生产高品质产品,注入创新势能。

免责声明:本文章的目的是提供有关HMOs的信息,并不表示文章中提到的任何物质可用来诊断、减轻、治疗、治愈或预防任何疾病。如果您正面临具体的医疗问题,请务必咨询医生或专业人士。本文引用的相关文件、数据或研究结果仅供参考,不构成对任何人的直接建议或指导。所引用的文献、资料或研究仅为作者的观点,并不代表诺和新元的立场。如需转载、节选、链接或以任何其他方式引用本文章内容,请确保符合中国法律法规,诺和新元对引用本文章内容所产生的任何法律后果不负法律责任。


参考文献:

[1] 王艳艳,彭咏梅. 人乳低聚糖研究进展[J]. 中国实用儿科杂志, 2009,24(11):882-884.

[2] Reid G. Probiotics and prebiotics-progress andchallenges [J]. International Dairy Journal, 2008, 18(10-11): 969-975.

[3] Parschat K, Melsaether C, Jäpelt KR, Jennewein S. Clinical Evaluation of 16-Week Supplementation with 5HMO-Mix in Healthy-Term Human Infants to Determine Tolerability, Safety, and Effect on Growth. Nutrients. 2021 Aug 20;13(8):2871.

[4] Donald K, Finlay BB. Early-life interactions between the microbiota and immune system: impact on immune system development and atopic disease. Nat Rev Immunol. 2023 Nov;23(11):735-748.

[5] Manuscript under review; ´Created by BioRender.com

[6] Schönknecht YB, Moreno Tovar MV, Jensen SR, Parschat K. Clinical Studies on the Supplementation of Manufactured Human Milk Oligosaccharides: A Systematic Review. Nutrients. 2023 Aug 17;15(16):3622.


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