CN118901804A - 促进钙镁吸收的组合物、功能奶粉及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了促进钙镁吸收的组合物、功能奶粉及其制备方法和应用，属于食品技术领域。本发明提供的组合物包括HMOs混合物、人参粉和黄芪多糖；所述的HMOs混合物由中性岩藻糖基化HMOs、中性非岩藻糖基化HMOs和酸性唾液酸化HMOs组成；所述的中性岩藻糖基化HMOs、中性非岩藻糖基化HMOs和酸性唾液酸化HMOs的质量比为6：2：2。本发明提供的组合物能够有效提高短双歧杆菌代谢产生短链脂肪酸的含量，采用本发明组合物制备得到的配方奶粉能够调节肠道中短双歧杆菌的代谢，促进机体对钙、镁元素的吸收。

Description

促进钙镁吸收的组合物、功能奶粉及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于食品技术领域，具体涉及促进钙镁吸收的组合物、功能奶粉及其制备方法和应用。

背景技术

益生元能够通过调节肠道菌群改善钙吸收、骨健康。益生元具有抗吸收性，可以被肠道微生物水解和发酵。当饮食中含有足量益生元时，它们将选择性地刺激以双歧杆菌为主的益生菌生长。通过菌群代谢产物营造肠道低pH环境、调控骨细胞代谢或增殖的信号通路、增加肠道微绒毛表面积和提高钙结合蛋白水平、上调激素水平、调节免疫反应和改善骨代谢等，进而调节机体的钙吸收和骨健康，其中最主要的菌群代谢产物为短链脂肪酸(short chain fatty acids，SCFAs)。

母乳低聚糖(HMOs)是一种功能性益生元，成熟期母乳中母乳低聚糖含量为5-15g/L，是母乳中第三大固体成分。HMOs按结构不同主要分为中性岩藻糖基化、中性非岩藻糖基化和酸性唾液酸化HMOs三大类，其中中性HMOs占比最大。中性岩藻糖基化的HMOs主要有2'-岩藻糖基乳糖(2'FL)、3'-岩藻糖基乳糖(3'FL)两种，由岩藻糖和半乳糖组成，占比50-80％；中性非岩藻糖基化的HMOs主要有乳糖-N-四糖(LNT)、乳糖-N-新四糖(LNnT)两种；唾液酸化HMOs主要包括3'-唾液酸乳糖(3'SL)、6'-唾液酸乳糖(6'SL)两种，由唾液酸和乳糖组成，占比10-20％。

双歧杆菌作为肠道益生菌的重要组成，能够产生转运蛋白和胞内/胞外糖苷酶等，从而将HMOs作为唯一碳源进行吸收和消化，其代谢HMOs的机制具有菌株特异性，例如长双歧杆菌婴儿亚种(Bifidobacterium longum subsp.infantis)在胞内降解HMOs，两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)依靠细胞膜上连接的酶在胞外作用于HMOs，而短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)降解HMOs的能力有限，通过改良HMOs提高短双歧杆菌代谢HMOs产生短链脂肪酸有助于机体对矿物元素的吸收。此外，双歧杆菌代谢HMOs的过程中，β-半乳糖苷酶是重要的分子工具，当β-半乳糖苷酶活性增加时，可以促进双歧杆菌的代谢水平。

因此，通过调整不同构型母乳低聚糖、复配有助于提高β-半乳糖苷酶功能和活性的成分，提供一种能够特异性促进短双歧杆菌生长，得到更高含量短链脂肪酸的功能性奶粉是当前的研究热点。

发明内容

基于现有技术中存在的问题和不足，本发明旨在提供一种促进钙镁吸收的组合物、功能奶粉及其制备方法和应用。本发明提供的组合物包括HMOs混合物、人参粉和黄芪多糖；所述的HMOs混合物由中性岩藻糖基化HMOs、中性非岩藻糖基化HMOs和酸性唾液酸化HMOs组成；所述的中性岩藻糖基化HMOs、中性非岩藻糖基化HMOs和酸性唾液酸化HMOs的质量比为6：2：2。本发明提供的组合物能够有效提高短双歧杆菌代谢产生短链脂肪酸的含量，采用本发明组合物制备得到的配方奶粉能够调节肠道中短双歧杆菌的代谢，促进机体对钙、镁元素的吸收。

本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种组合物，所述的组合物包括HMOs混合物、人参粉和黄芪多糖；所述的HMOs混合物由中性岩藻糖基化HMOs、中性非岩藻糖基化HMOs和酸性唾液酸化HMOs组成。

具体地，所述的所述的中性岩藻糖基化HMOs、中性非岩藻糖基化HMOs和酸性唾液酸化HMOs的质量比为6：2：2。

优选地，所述的中性岩藻糖基化HMOs由2'-岩藻糖基乳糖和3'-岩藻糖基乳糖组成。

优选地，所述的中性非岩藻糖基化HMOs由乳糖-N-四糖和乳糖-N-新四糖组成。

优选地，所述的酸性唾液酸化HMOs由3'-唾液酸乳糖和6'-唾液酸乳糖组成。

进一步优选地，所述的2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖的质量比为3：3：1：1：1：1。

具体地，所述的组合物按重量份计包括3.5-7.5份HMOs混合物、0.35-0.75份人参粉和0.5-1.5份黄芪多糖。

优选地，所述的组合物按重量份计包括5份HMOs混合物、0.5份人参粉和1份黄芪多糖。

第二方面，本发明提供了上述组合物的制备方法，所述的制备方法包括：将HMOs混合物、人参粉和黄芪多糖混合均匀得到组合物。

第三方面，本发明提供了一种功能奶粉，所述的功能奶粉包括上述组合物。

具体地，所述的功能奶粉还包括奶粉和复合矿物质，所述的奶粉、组合物、复合矿物质的重量比为40-60：6-7：0.25-0.75。

优选地，所述的奶粉、组合物、复合矿物质的重量比为50：6.5：0.5。

第四方面，本发明提供了上述组合物或功能奶粉在制备促进钙镁吸收产品中的应用。

第五方面，本发明提供了一种促进钙镁吸收的产品，所述的产品包括上述的组合物或功能奶粉。

具体地，所述的产品包括功能性食品、保健品或药品。

优选地，所述的产品为功能性食品。

第六方面，本发明提供了一种促进钙镁吸收的功能性食品，所述的功能性食品包括上述的组合物或功能奶粉。

具体地，所述的功能性食品还包括营养学上可接受的营养添加剂。

优选地，所述的营养添加剂包括膳食纤维、益生元、蛋白质、脂类物质、矿物质、维生素中的一种或多种。

具体地，所述的功能性食品的剂型包括液体剂型、固体剂型或半固体剂型。

优选地，所述的功能性食品包括片糖果、豆奶、酸奶、罐头、饼干、巧克力、糕点、奶油、干酪、乳酪、乳粉、配方奶粉、冰激凌、果酱、果泥、蜜饯、凉果、果脯、面包、蛋卷、蛋白饮料、固体饮料、乳酸菌饮料、植物蛋白饮料、碳酸饮料、咖啡或膨化食品。

第七方面，本发明提供了一种促进钙镁吸收的保健品，所述的保健品包括上述的组合物或功能奶粉。

具体地，所述的保健品中还包括营养学上可接受的营养添加剂。

优选地，所述的营养添加剂包括膳食纤维、益生元、蛋白质、脂类物质、矿物质、维生素中的一种或多种。

具体地，所述的保健品的剂型包括片剂、胶囊、软胶囊、颗粒剂、丸剂、凝胶糖果、粉剂、口服液或滴剂。

第八方面，本发明提供了一种促进钙镁吸收的药品，所述的药品包括上述的组合物或功能奶粉。

具体地，所述的药品还包括一种或多种生理上可接受的辅料或药学上可接受的赋形剂。

优选地，所述的生理上可接受的辅料包括但不限于：赤藓糖醇、D甘露糖醇、富马酸、甘油、果胶、海藻酸钾、海藻酸钠、滑石粉、焦磷酸钠、聚葡萄糖、卡拉胶、抗坏血酸钠、抗坏血酸棕榈酸酯、L苹果酸、L(+)酒石酸、麦芽糖醇、明胶、木糖醇、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸脂肪酸甘油酯、琼脂、乳酸、乳酸钠、山梨酸及其钾盐、山梨糖醇、酸性红、碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、甜菜红、维生素C、维生素E、氧化淀粉、乙醇、乙酸钠、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸镁或糊精。

优选地，所述药学上可接受的赋形剂包括但不限于：溶剂、稀释剂、崩解剂、沉淀抑制剂、表面活性剂、助流剂、粘合剂、润滑剂、分散剂、助悬剂、等渗剂、增稠剂、乳化剂、防腐剂、稳定剂、水合剂、乳化加速剂、缓冲剂、吸收剂、着色剂、香味剂、甜味剂、离子交换剂、脱模剂、涂布剂、矫味剂或抗氧化剂。

本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的组合物含有不同构型的母乳低聚糖在特定条件下能够促进短双歧杆菌生长代谢，通过复配黄芪多糖、人参粉能够促进双歧杆菌代谢HMOs时所必须的β-半乳糖苷酶的活性和功能，几者结合后可有效提高短双歧杆菌代谢产生短链脂肪酸的含量，从而促进机体对钙镁的吸收。

(2)本发明提供的组合物制备得到的功能奶粉能够调节肠道中短双歧杆菌的代谢，促进机体对钙、镁元素的吸收。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，下述实施例不用于限制本发明，仅用于说明本发明。以下实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

本发明所用材料信息如表1所示：

表1实验材料

实施例1实验材料的准备

1、HMOs混合物的制备：

将2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖按照重量比混合均匀，即为HMOs混合物。

在某些实施例中2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖的重量比为3：3：1：1：1：1；在某些实施例中2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖的重量比为1：1：1：1：1：1。

2、人参粉的制备：

将人参磨成粉即为人参粉，备用。

3、MRS培养基：

蛋白胨10.0g；牛肉浸取物10.0g；酵母粉5.0g；葡萄糖20.0g；乙酸钠5.0g；柠檬酸氢二胺2.0g；吐温-80 1.0ml；磷酸氢二钾2.0g；七水硫酸镁0.2g；七水硫酸锰0.05g；添加蒸馏水定容至1.0L，115℃30分钟灭菌后待用。

实施例2菌株培养实验

1、实验分组

对照组：MRS培养基

实验组1：含有1％HMOs混合物(2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖的重量比为3：3：1：1：1：1)、0.1％人参粉、0.2％黄芪多糖的MRS培养基。

实验组2：含有1％HMOs混合物(2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖的重量比为1：1：1：1：1：1)、0.1％人参粉、0.2％黄芪多糖的MRS培养基。

实验组3：含有0.1％人参粉、0.2％黄芪多糖的MRS培养基。

实验组4：含有1％HMOs混合物(2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖的重量比为3：3：1：1：1：1)、0.2％黄芪多糖的MRS培养基。

实验组5：含有1％HMOs混合物(2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖的重量比为3：3：1：1：1：1)、0.1％人参粉的MRS培养基。

实验组6：含有1％HMOs混合物(2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖的重量比为3：3：1：1：1：1)的MRS培养基。

2、菌株培养

取活化后的短双歧杆菌M-16V(LMG 23729)10μL(1×10⁶CFU/mL)，分别接入10mL不同组别的培养基中，37℃厌氧培养24h后，取发酵液于灭菌的Ep管中保存，待用。

3、脂肪酸的测定

采用外标法对短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、戊酸)进行测定。上述各组发酵液分别取2mL，4℃，10000g离心5min后，取1mL上清液置于2mL离心管中，加入0.5mol/L硫酸溶液5μL振荡混匀，取1mL乙酸乙酯与其振荡混匀，4℃、10000g离心10min，取上层有机相经0.22μm滤膜过滤后置于样品瓶中，通过气相色谱仪检测短链脂肪酸含量。标准品与发酵液处理方式相同，以标准溶液浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，进行回归分析，绘制标准曲线，计算样品中短链脂肪酸的含量。

测定结果如表2所示，结果显示本发明提供的实验组1的培养基，具有最高的短链脂肪酸含量。

表2短链脂肪酸含量

	乙酸mmol/L	丙酸mmol/L	丁酸mmol/L	戊酸mmol/L
					对照组	21.328	10.197	4.108	5.086
实验组1	29.884	11.239	5.489	5.361
					实验组2	26.575	10.913	4.972	5.010
实验组3	23.702	10.291	4.343	5.223
					实验组4	24.321	10.345	4.813	5.246
实验组5	24.487	10.314	4.652	5.125
					实验组6	25.201	10.513	4.646	5.175

实施例3促进钙镁吸收奶粉的制备

1、HMOs混合物的制备

将2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖按照3：3：1：1：1：1的重量比混合均匀，制备得到HMOs混合物。

2、奶粉的制备

将50g奶粉、5g HMOs混合物、0.5g人参粉、1g黄芪多糖和0.5g复合矿物质复配得到具有促进钙镁吸收功能的奶粉。

对比例1促进钙镁吸收奶粉的制备

对比例1与实施例1的区别仅在于：“1、HMOs混合物的制备”不同，具体制备方法为：

将2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖，按照2'-岩藻糖基乳糖：3'-岩藻糖基乳糖：乳糖-N-四糖：乳糖-N-新四糖：3'-唾液酸乳糖：6'-唾液酸乳糖＝1：1：1：1：1：1的重量比混合均匀，制备得到HMOs混合物。

对比例2促进钙镁吸收奶粉的制备

将50g奶粉、0.5g人参粉、1g黄芪多糖和0.5g复合矿物质复配得到具有促进钙镁吸收功能的奶粉。

对比例3促进钙镁吸收奶粉的制备

对比例3与实施例3的区别仅在于：“2、奶粉的制备”不同。

将50g奶粉、5g HMOs混合物、1g黄芪多糖和0.5g复合矿物质复配得到具有促进钙镁吸收功能的奶粉。

对比例4促进钙镁吸收奶粉的制备

对比例4与实施例3的区别仅在于：“2、奶粉的制备”不同。

将50g奶粉、5g HMOs混合物、0.5g人参粉和0.5g复合矿物质复配得到具有促进钙镁吸收功能的奶粉。

对比例5促进钙镁吸收奶粉的制备

对比例5与实施例3的区别仅在于：“2、奶粉的制备”不同。

将50g奶粉、5g HMOs混合物和0.5g复合矿物质复配得到具有促进钙镁吸收功能的奶粉。

实验例1钙镁吸收率测定

1、分组与给药

实施例3、对比例1-5制备得到的奶粉，使用前溶于1mL生理盐水中，用于灌胃。

SPF级雄性Wistar大鼠35只，体重300±3g，经适应性饲养一周后每组5只，随机分为7组，分别为对照组、实施例3组、对比例1-5组。实验例3组和对比例1-5组分别灌胃实施例3或对比例1-5的奶粉，灌胃计量为2g/kg，将产品混于1mL生理盐水中，每日灌胃给药1次，实验周期为13周。对照组将50g奶粉和0.5g复合矿物质复配后，溶于1mL生理盐水中，对小鼠进行灌胃，作为对照。

2、钙代谢试验

第13周周末，记录3天进食量，收集72h粪便，测定饲料及粪便中含钙量，计算钙表观吸收率；钙表观吸收率％＝(饲料中含钙量+灌胃钙量-粪钙量)÷(饲料中含钙量+灌胃钙量)×100％。

3、镁代谢试验

第13周周末，记录3天进食量，收集72h粪便，测定饲料及粪便中含镁量，计算镁表观吸收率；镁观吸收率％＝(饲料中含镁量+灌胃镁量-粪镁量)÷(饲料中含镁量+灌胃镁量)×100％。

大鼠钙表观吸收率和大鼠镁表观吸收率测定结果见表3。测定结果显示，本发明提供的实施例3制备得到的奶粉，提高大鼠钙镁吸收率作用最明显。

表3钙镁吸收率

组别	大鼠钙表观吸收率％	大鼠镁表观吸收率％
			对照组	49.7	68.3
实施例3	98.2	91.7
			对比例1	92.4	87.9
对比例2	71.3	79.6
			对比例3	80.3	81.3
对比例4	88.9	85.0
			对比例5	82.8	82.5

上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围。应当指出的是，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附要求为准。

Claims (10)

1.一种组合物，其特征在于，所述的组合物包括HMOs混合物、人参粉和黄芪多糖；

所述的HMOs混合物由中性岩藻糖基化HMOs、中性非岩藻糖基化HMOs和酸性唾液酸化HMOs组成；所述的中性岩藻糖基化HMOs、中性非岩藻糖基化HMOs和酸性唾液酸化HMOs的质量比为6：2：2；

所述的中性岩藻糖基化HMOs由2'-岩藻糖基乳糖和3'-岩藻糖基乳糖组成；

所述的中性非岩藻糖基化HMOs由乳糖-N-四糖和乳糖-N-新四糖组成；

所述的酸性唾液酸化HMOs由3'-唾液酸乳糖和6'-唾液酸乳糖组成。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的组合物按重量份计包括3.5-7.5份HMOs混合物、0.35-0.75份人参粉和0.5-1.5份黄芪多糖。

3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述的组合物按重量份计包括5份HMOs混合物、0.5份人参粉和1份黄芪多糖。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-新四糖、3'-唾液酸乳糖、6'-唾液酸乳糖的质量比为3：3：1：1：1：1。

5.权利要求1-4任一项所述的组合物的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：将HMOs混合物、人参粉和黄芪多糖混合均匀得到组合物。

6.一种功能奶粉，其特征在于，所述的功能奶粉包括权利要求1-4任一项所述的组合物。

7.根据权利要求6所述的功能奶粉，其特征在于，所述的功能奶粉还包括奶粉和复合矿物质，所述的奶粉、组合物、复合矿物质的重量比为40-60：6-7：0.25-0.75。

8.根据权利要求7所述的功能奶粉，其特征在于，所述的奶粉、组合物、复合矿物质的重量比为50：6.5：0.5。

9.权利要求1-4任一项所述的组合物或权利要求6-8任一项所述的功能奶粉在制备促进钙镁吸收产品中的应用。

10.一种促进钙镁吸收的产品，其特征在于，所述的食品中包含权利要求1-4任一项所述的组合物或权利要求6-8任一项所述的功能奶粉。