牛乳低聚糖VS母乳低聚糖——BMO的发展前景与应用

牛初乳含有丰富的生物活性物质，例如抗体、生长因子和牛乳低聚糖。其中，牛乳低聚糖 (Bovine milk oligosaccharides,BMO) 是牛乳固形物中三大成分之一，具有促进肠内有益菌生长繁殖、调节肠道微生态，阻断致病菌对肠黏膜侵、调节免疫系统，促进新生儿大脑发育等生理功能。同时还可可以发挥抗病毒以及预防和治疗坏死性肠炎(ZFC)、婴幼儿腹泻、早产儿肠道感染等作用。

牛初乳中的低聚糖含量较低，仅含有约1-2 g/L寡糖，且该浓度在48 h后迅速降低。在其哺乳的第一周，BMO丰度就会快速下降，而随着初乳向成乳的过渡，BMO的丰度会进一步发生下降。

 BMO的神奇成分 

首先，牛乳低聚糖与人乳低聚糖在组成上较为相似，其单糖只有葡萄糖、半乳糖、N-乙酰葡糖胺、岩藻糖、N-乙酰神经氨酸和人乳低聚糖结构中不存在的N-羟乙酰神经氨酸。牛乳低聚糖一般由3-14个单糖通过糖昔键连接，通常为直链或支链结构，在乳腺中组装而成成。

现在，已经在牛初乳中已鉴定出40种不同的低聚糖，其中有24种酸性低聚糖（存在唾液酸残基）和16种中性低聚糖（无唾液酸残基）。两种牛乳低聚糖中各有16和10种低聚糖与人乳低聚糖在组成上相同。

牛乳低聚糖与人乳低聚糖的区别

大量研究表明，人乳低聚糖和牛乳低聚糖在组成分和结构上较为相似 ，例如都含有葡萄糖、复合糖、N-乙酰葡萄糖胺、乙酰氨基葡萄糖、岩藻糖、唾液酸，其中，牛乳低聚糖有67个组分被鉴定 ，人乳低聚糖中有200多个组成被鉴定。

当然二者在结构方面也有许多差别。比如有些牛乳低聚糖中含有神经氨酸，而在人乳低聚糖中是不含有神经氨酸的，因为人类在进化过程中的基因突变已经失去了合成这种糖的能力。

另外，在牛初乳中发现有7种不同类型的的低聚糖中都含有神经氨酸，而常乳中只有1种低聚糖含有神经氨酸，这一发现证明了牛常乳中的低聚糖比牛初乳更适合用于模拟人乳低聚糖。

牛乳和人乳中的低聚糖比例也存在不同，如人在整个泌乳期，其乳汁中的低聚糖均含有3-唾液酸-3-海藻糖，而在牛乳低聚糖中则不含有海藻糖。唾液酸在牛初乳中含量最高可达70％，而在人初乳中仅仅为20%。

 来自BOM的保护 

BMO的抗病毒

有研究显示低聚糖具有抗病毒的功效

许多病毒是通过唾液酸结合到细胞上 ，如一些人类轮状病毒依赖唾液酸结合到细胞表面，GP120蛋白结合到DC—SIGN位点是轮状病毒进入树状细胞的必然步骤，之后病毒将通过T细胞导致病状的发生。而低聚糖可结合DC—SIGN位点并且阻碍HIV-GP120蛋白的结合，这也就很大程度地解释了母乳喂养方式会降低HIV-l的传播风险的原因。

除此之外，人乳低聚糖中含有高含量的乳糖-N-二岩藻己糖，可降低婴儿病毒性肠炎的发病率。

促进大脑发育

BMO可促进大脑发育水平，如学习、记忆、认知和情绪、行为反应的改善。有研究发现，摄入BMO 的幼猪，区域脑容量和海马mRNA表达改变，识别记忆等大脑功能得到改善，但BMO和HMO两者可能通过不同的机制对大脑结构和认知能力有不同的影响。

调节肠道微生态

BMO作为益生元，主要促进母乳喂养婴儿肠道中常见的优势菌益生菌，如双歧杆菌等在婴儿肠道内的生长改善婴儿健康况。同时，BMO的聚合度一般较小，更易于双歧杆菌的代谢，促进益生菌增殖作用较HMO更优，此外，双歧杆菌在肠道内代谢产有短链脂肪酸（SCFA）、B族维生素、叶酸等，这些营养物质均可改善婴儿的生长发育，如提高肠道细胞能量供应、提高免疫力、预防炎症和过敏等。

在功能方面，牛乳低聚糖与人乳低聚糖具有一定的相似性。研究表明，牛乳低聚糖可以阻断7种产肠毒素大肠杆菌和脑膜炎奈瑟菌的粘附。由于牛乳低聚糖中具有NeuAc，因此它具有促进婴儿大脑发育的作用。并且牛乳低聚糖可作为婴儿肠道内双歧杆菌的良好食物来源。

 深度耕耘，未来可期 

多年来，合成或分离具有特定分子结构BMO应用于婴儿配方奶粉一直比较困难。更多的是使用一些植物源性低聚糖如低聚半乳（GOS）和低聚果糖（FOS） 等来模拟BMO和HMO添加到到婴儿方奶粉中。

但是，这些低聚糖并不能完全模拟结构特异性BMO和HMO效应和生物功能。例如，与FOS相比，2’-FL在降低肠道pH值和SCFA生成方面具有优势，双歧杆菌和乳酸杆菌会优先利用2’-FL在婴儿肠道定制并形成优势菌。GOS可被包括致病菌在内的各种细菌非选择性地利用。

2015年，欧洲食品安全管理局批准使用含2’-FL和和LNtin 婴儿配方奶粉和其他婴儿品品, 其规定在婴儿品中以2：1的比例，最大剂量为2’-FL（1.2 g/L）和LNnT（0.6 g/L）添加2’-FL和LNnT对1岁以下或1岁以上的婴儿是安全的。

2019年,美国FDA规定，0至12个月大的婴儿配方奶粉中空2’-FL最大剂为2.4 g/L，LZnT最大剂为0.6 g/L。同年，澳大利亚和新西兰食品标准局建议添加2’-FL和LNnT时，LZnT最大剂量为24 mg/100 kJ，2’-FL和LNnT 的最大总剂量为96 mg/100 kJ。

来源 | 食品加工包装在线

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