用以改善胃肠屏障的包含HMO的代谢物的营养组合物

技术领域

本发明涉及包含HMO的代谢物的用于婴儿和幼儿的营养组合物以及此类组合物的诸如用于改善胃肠屏障的治疗用途。具体地，本发明涉及用于治疗婴儿和幼儿、优选具有受损的微生物区系的婴儿和幼儿(因为它们的微生物区系可能无法以合适的方式代谢HMO)的HMO的代谢物。

背景技术

建议所有婴儿采用母乳喂养。然而，在一些情况下，由于某些医学原因，母乳喂养并不足够或不成功，或者母亲不选择母乳喂养。已针对这些情况研发了婴儿配方食品。还研发了用特殊成分丰富母乳或婴儿配方食品的强化剂。然而，配方食品喂养的婴儿先前已被鉴定为面临在母乳喂养的婴儿中较不频繁的健康问题，诸如具有受损的胃肠屏障。在此类情况下，甚至更优选的是提供治疗组合物，即通过营养干预来改善婴儿和幼儿的健康状况，尤其是改善胃肠屏障。

在产后发育期间，新生儿肠道经历成熟过程，该成熟过程以建立对大分子和病原菌的功能屏障而结束。这种现象被称为肠道闭合，并且似乎受饮食的影响。因此，对婴儿(JPGN，1995，21:383-6)和动物模型(Pediatr Res，1990，28:31-7)的不同研究表明，母乳喂养中的屏障成熟比配方食品喂养的新生儿更快。这可解释与用母乳喂养的婴儿相比，用配方食品喂养的婴儿的变态反应和感染患病率更高。

婴儿和幼儿的一些特定人群特别需要能够提供健康有益效果诸如改善肠屏障功能的组合物。此类婴儿和幼儿为例如早产婴儿、低出生体重婴儿、和/或生长迟缓的婴儿或幼儿。实际上，与健康足月婴儿相比，肠屏障在此类婴儿中更易渗透并且更易受伤，并且其结构和功能更不成熟。这继而可导致其他问题，诸如感染或变态反应。对于此类婴儿，用能够改善肠屏障功能的营养组合物来补充药理学管理是特别有利的。

先前已研究了营养成分诸如人乳低聚糖为婴儿提供健康有益效果的效果。除了其他有益效果外，HMO已被描述为能够有效改善胃肠屏障。

例如，WO2013/032674描述了包含人乳低聚糖的营养组合物，该营养组合物可施用于包括早产婴儿、婴儿、学步儿、儿童和成人的个体，以预防胃肠道的损伤和/或改善胃肠道的愈合。

人乳低聚糖是非消化性低聚糖，因此不能被婴儿或幼儿产生的酶代谢。然而，这些低聚糖面临婴儿或幼儿胃肠道中微生物区系的细菌，并且被此类细菌代谢。先前已研究了HMO在婴儿胃肠道中的代谢。细菌通过两种不同类别的机制代谢HMO，具体取决于细菌的属/种。长双歧杆菌婴儿亚种(Bifidobacterium longum subsp infantis)使HMO以其天然形式内化，而不会将其消化成较小的片段，然后通过细胞内机制代谢HMO。通过这种机制，婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)将重要代谢物诸如乙酸和乳酸释放到婴儿的胃肠道中。此类代谢物有益于微生物区系中的其他细菌诸如两歧双歧杆菌(Bifidobacteriumbifidum)的生长。两歧双歧杆菌具有极为不同的代谢HMO的方式。这种细菌种类确实释放了通过细胞外机制消化HMO的酶，从而将HMO在婴孩胃肠道中裂解成更小的片段，此类更小的片段然后可通过微生物区系中细菌种类的整体多样性来消耗。例如，Sela等人，Nursingour microbiota:molecular linkages between bifidoacteria and milkoligosaccharides；Trends Microbiol,2010,18(7):298-307详细描述了微生物区系的细菌用于代谢HMO的多种机制。具体地，图3提供了此类机制的图形表示。

特别有利的是为具有受损的微生物区系的婴儿和幼儿(诸如配方食品喂养的婴儿和甚至更早产的婴儿、剖腹产婴儿以及已接受或正在接受抗生素治疗的婴儿和幼儿)提供改善的营养组合物，尤其是更有效和/或可靠的营养组合物。例如，Chemikova等人，Thepremature infant gut microbiome during the first 6weeks of life differs basedon gastrointestinal maturity at birth,Pediatric Research,2018,84:71-79示出了早产婴儿的微生物区系与足月婴儿的微生物区系如何不同(参见例如第72页上的表1)。另外，Korpela等人，Early life colonization of the human gut:microbes mattereverywhere；Current Opinion on Microbiology,2018,44:70-78提供了对许多研究的元分析，这些研究针对婴儿微生物区系中存在的五种主要属的量、针对年龄介于出生和两岁之间、针对足月阴道娩出婴儿(母乳喂养和配方食品喂养)、剖腹产婴儿和用抗生素治疗的婴儿评估婴儿微生物区系和提取物范围。该公布揭示了剖腹产婴儿和用抗生素治疗的婴儿的微生物区系具有与阴道娩出的足月婴儿显著不同的微生物区系。

若干出版物还突出了喂食婴儿配方食品的婴儿与母乳喂养婴儿相比的微生物区系之间的显著差异。参见例如Lee等人，Comparison of the gut microbiota profile inbreast-fed and formula-fed Korean infants using pyrosequencing；NutritionResearch and Practice,2015,9(3):242-248。

已知母乳喂养婴儿的典型微生物区系在代谢HMO方面特别有效。

进一步改善营养组合物对所有婴儿和儿童、尤其是具有受损的微生物区系的婴儿和幼儿的健康状况的影响将是有用的。

因此，显然需要开发合适的方法来改善婴儿和幼儿、尤其是具有受损的微生物区系的婴儿和幼儿的胃肠屏障。

此外，由于这类婴儿或幼儿特别娇弱，因此还需要递送此类健康有益效果的方式应当是特别适合年幼个体(婴儿和幼儿)的方式，该方式不涉及传统的药物干预。

需要以下列方式向这些婴儿或幼儿递送此类健康有益效果：不引发副作用的方式和/或不仅容易递送还能获得父母或健康护理人员广泛认可的方式。

还需要以保持此类递送价格合理且大多数人可负担的方式递送此类有益效果。

因此，至少由于副作用的相关风险，显然需要开发替代方法，而不是传统的药物干预诸如使用药物。

发明内容

本发明人已发现改善的营养组合物是有利的，因为食用该组合物的个体确实需要拥有能够代谢HMO的微生物区系以能够受益于组合物的效果。换句话讲，具有受损的微生物区系的个体也可获得HMO的全部有益效果。

此类组合物特别适于具有受损的微生物区系的婴儿和幼儿(即，不具有类似于母乳喂养婴儿、优选阴道娩出的足月婴儿的微生物区系的婴孩微生物区系的婴儿)，并且因此存在以非最佳方式代谢HMO的风险。此类婴儿和幼儿为例如配方食品喂养婴儿、剖腹产婴儿、早产婴儿和用抗生素治疗的婴儿。

本发明的改善的营养组合物包含HMO的代谢物。HMO的代谢物可通过使包含一种或多种HMO的组合物在包含(健康)婴孩微生物区系的组合物中发酵而获得/可获得。

因此，在第一方面，本发明涉及用于婴儿(年龄在12个月以下的儿童)或幼儿(介于1岁和3岁之间)的营养组合物，该营养组合物包含HMO的代谢物；

或

用于儿童(年龄超过3岁至小于8岁)的成长乳形式的营养组合物，所述营养组合物包含HMO的代谢物。

本发明的另一方面涉及包含HMO的代谢物的营养组合物，该营养组合物用作用于婴儿(年龄在12个月以下的儿童)和/或幼儿(介于1岁和3岁之间)的药物(或用于针对婴儿(年龄在12个月以下的儿童)和/或幼儿(介于1岁和3岁之间)的治疗)；

或

包含HMO的代谢物的成长乳形式的营养组合物，该营养组合物用作用于儿童(年龄超过3岁至小于8岁)的药物(或用于针对儿童(年龄超过3岁至小于8岁)的治疗)。

本发明的又一方面将提供包含HMO的代谢物的营养组合物，该营养组合物用于改善婴儿(年龄在12个月以下的儿童)和/或幼儿(介于1岁至3岁之间)的胃肠屏障；

或

包含HMO的代谢物的乳形式的营养组合物，该营养组合物用于改善儿童(年龄超过3岁至小于8岁)的胃肠屏障。

本发明的一个方面还涉及HMO的代谢物作为用于婴儿(年龄在12个月以下的儿童)和/或幼儿(介于1岁和3岁之间)的营养组合物中的成分的用途。本发明还涉及HMO的代谢物作为用于年龄超过3岁至小于8岁的儿童的成长乳中的成分的用途。

另一方面是用作用于婴儿(年龄在12个月以下的儿童)和/或幼儿(介于1岁和3岁之间)的药物(或用于针对婴儿(年龄在12个月以下的儿童)和/或幼儿(介于1岁和3岁之间)的治疗)的HMO的代谢物。

本发明的另一方面涉及HMO的代谢物，该HMO的代谢物用于改善婴儿(年龄在12个月以下的儿童)和/或幼儿(介于1岁和3岁之间)的胃肠屏障，或者用于年龄介于超过3岁和小于8岁之间的儿童的成长乳中。

在一个优选的实施方案中，HMO的代谢物通过使包含一种或多种HMO的组合物在包含(健康)婴孩微生物区系的组合物中发酵而获得/可获得。

如实施例部分所概述，已确定通过婴孩微生物区系发酵而代谢的HMO在改善儿童的胃肠屏障方面特别有利。例如，在实施例4中，公开了HMO的代谢物可以

-提供预防性上皮屏障保护(参见图1)。

-诱导对炎症诱导的上皮屏障功能障碍的抗性(参见图2)。

-限制炎症诱导的上皮屏障功能障碍的易感性(参见图3)。

-减轻炎症诱导的上皮屏障功能障碍的症状严重程度(参见图4和图5)。

总体而言，这些数据表明，HMO的代谢物、具体地2’FL、3’SL、6’SL、LNT、LNnT和DiFL的代谢物、并且更优选2’FL和LNnT的代谢物能够有效改善胃肠屏障成熟、结构、功能、保护和修复。

因此，本发明的目的涉及可增强胃肠屏障的营养组合物。

具体地，本发明的目的是提供用于具有受损的微生物区系(即，微生物区系不同于母乳喂养的婴儿和幼儿的微生物区系)的婴儿或幼儿(诸如配方食品喂养的婴儿和幼儿、早产婴儿、剖腹产婴儿以及正在接受或已接受抗生素治疗的婴儿和幼儿)的营养组合物。

附图说明

图1：HMO发酵产物提供预防性上皮屏障保护的功效。共培养物用HMO处理，然后由细胞因子介导的炎症诱导上皮屏障功能障碍。除对照组-ve(完整屏障)之外的所有组均受到炎性激发。通过分析炎性激发前经上皮电阻(TEER)相对于对照组–ve(100％保护)和对照组+ve(0％保护)的进展来计算保护率。误差条表示LSD。A)饲喂2天。B)饲喂21天。

图2：HMO发酵产物诱导对炎症诱导的上皮屏障功能障碍的抗性的功效。共培养物用HMO处理，然后由细胞因子介导的炎症诱导上皮屏障功能障碍。除对照组-ve(完整屏障)之外的所有组均受到炎性激发。延滞时间计算为经上皮电阻(TEER)在炎症诱导后降至低于对照组–ve(完整屏障)所花费的时间。误差条表示LSD。A)饲喂2天。B)饲喂21天。

图3：HMO发酵产物限制炎症诱导的上皮屏障功能障碍的易感性的功效。共培养物用HMO处理，然后由细胞因子介导的炎症诱导上皮屏障功能障碍。除对照组-ve(完整屏障)之外的所有组均受到炎性激发。该图表示炎性激发期间的中值经上皮电阻(TEER)。误差条表示LSD。A)饲喂2天。B)饲喂21天。

图4：HMO发酵产物减轻炎症诱导的上皮屏障功能障碍的症状严重程度的功效。共培养物用HMO处理，然后由细胞因子介导的炎症诱导上皮屏障功能障碍。除对照组-ve(完整屏障)之外的所有组均受到炎性激发。该图表示炎性激发结束时的最终经上皮电阻(TEER)。误差条表示LSD。A)饲喂2天。B)饲喂21天。

图5：HMO发酵产物减轻炎症诱导的上皮屏障功能障碍的症状严重程度的功效。共培养物用HMO处理，然后由细胞因子介导的炎症诱导上皮屏障功能障碍。除对照组-ve(完整屏障)之外的所有组均受到炎性激发。该图表示炎性激发后FITC标记的葡聚糖(FD4)从顶腔到基底外侧腔的易位。误差条表示LSD。A)饲喂2天。B)饲喂21天。

现将在下文中更详细地描述本发明。

具体实施方式

在进一步详细讨论本发明之前，首先定义下列术语和惯例：

在本发明的上下文中，术语“HMO的代谢物”应理解为由类似于母乳喂养婴儿的微生物区系的婴孩微生物区系、优选类似于阴道娩出、足月、母乳喂养的婴儿的微生物区系的婴孩微生物区系、更优选来自母乳喂养婴儿的婴孩微生物区系并且最优选来自阴道娩出、足月、母乳喂养的婴儿的婴孩微生物区系发酵HMO的产物。

在本发明的上下文中，术语“类似于母乳喂养婴儿的微生物区系的婴孩微生物区系”应理解为具有至少60％、优选至少70％、更优选至少80％的放线菌(Actinobacteriaceae)并且最优选双歧杆菌(Bifidobacterium)的微生物区系。更优选地，微生物区系包含至少10％、优选至少15％、更优选至少20％的两歧双歧杆菌。此类百分比以基于微生物区系中的总细菌的数量计。

术语“婴儿”是指年龄在12个月以下的儿童(<12个月)。表述“幼儿”是指年龄介于一岁和三岁(≥1岁至≤3岁)之间的儿童，也称为学步儿。表述“儿童”是指年龄介于超过三岁和小于八岁(>3岁至<8岁)之间的儿童。

“剖腹产出生的婴儿或幼儿”是指通过剖腹产术分娩的婴儿或幼儿。这意味着婴儿或幼儿不是经阴道分娩的。

“阴道娩出婴儿或幼儿”是指经阴道分娩而不是通过剖腹产术分娩的婴儿或幼儿。

“早产儿”是指不足月出生的婴儿或幼儿。通常是指在妊娠满37周之前出生的婴儿或幼儿。

“低出生体重婴儿”是指由于早产或胎儿生长受限，体重低于2500g(5.5磅)的新生儿。因此其涵盖：

-出生时体重为1500g至2500g的婴儿或幼儿(通常称为“低出生体重”或LBW)

-出生时体重为1000g至1500g的婴儿或幼儿(称为“极低出生体重”或VLBW)

-出生时体重不足1000g的婴儿或幼儿(称为“超低出生体重”或ELBW)。

“小于胎龄出生的婴儿(SGA)”是指出生体重低于相同胎龄婴儿的第10个百分位数的婴孩。

表述“营养组合物”是指供给个体养分的组合物。这种营养组合物通常为口服或经胃肠内施用，并且其通常包括脂质或脂肪源以及蛋白质源。

在一个具体实施方案中，本发明的组合物是低变应原营养组合物。表述“低变应原营养组合物”是指不大可能引起过敏反应的营养组合物。

在一个具体实施方案中，本发明的组合物是“合成营养组合物”。表述“合成的营养组合物”是指通过化学和/或生物方法所获得的混合物，该混合物的化学性质可能与哺乳动物乳汁中天然存在的混合物相同(也就是说，合成的组合物不是母乳)。

如本文所用，表述“婴儿配方食品”是指旨在专用于供给在生命的头几个月期间的婴儿营养，而且本身满足这类人的多种营养需求的食料(符合欧盟委员会2006年12月22日颁发的针对婴儿配方食品和较大婴儿配方食品的第91/321/EEC 2006/141/EC号指令中第2(c)条的规定)。也是指旨在用于婴儿的营养组合物，并且如在食品法典委员会(法典STAN72-1981)和婴儿特殊品(包括针对特殊医学目的的食物)中所定义。表述“婴儿配方食品”既涵盖“一段婴儿配方食品”，也涵盖“二段婴儿配方食品”或“较大婴儿配方食品”。

“二段婴儿配方食品”或“较大婴儿配方食品”从第6个月开始给予。婴儿配方食品构成了这类人逐渐多样化饮食中的主要液体元素。

表述“婴孩食物”是指旨在专用于供给在生命的头一年期间的婴儿或幼儿营养的食料。

表述“婴儿谷物组合物”是指旨在专用于供给在生命的头一年期间的婴儿或幼儿营养的食料。

表述“成长乳”(或GUM)是指通常添加有维生素和矿物质的乳基饮料，其旨在用于幼儿或儿童。

术语“强化剂”是指适于与母乳或婴儿配方食品混合的液体或固体营养组合物。

表述“离乳期”是指在婴儿或幼儿的饮食中逐步用其它食物替代母乳期间的时期。

表述“天龄/周龄/月龄/年龄”和“出生天数/周数/月数/年数”可互换使用。

表述“改善的胃肠屏障”可涵盖下列中的一者或多者：

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在一个优选的实施方案中，改善肠道屏障涉及胃肠屏障的成熟。

“母乳”应理解为母亲的乳汁或初乳。

“低聚糖”为含有少量(通常三份至十份)普通糖(单糖)的糖类聚合物。

术语“HMO”是指人乳低聚糖。这些碳水化合物高度耐受酶促水解，这表明其表现的重要功能可能不与其热值直接相关。本领域已特别指出，这些碳水化合物在婴儿和幼儿的早期发育(诸如，免疫系统的成熟)过程中发挥关键作用。在人乳中发现了许多不同种类的HMO。每种单独的低聚糖都基于葡萄糖、半乳糖、唾液酸(N-乙酰神经氨酸)、岩藻糖和/或N-乙酰基葡糖胺与这些分子间各式各样的键的组合，因此人乳含有大量种类各不相同的低聚糖，迄今已鉴定出逾130种此类结构。几乎所有低聚糖的还原端都有乳糖分子，且非还原端的末端位置都由唾液酸和/或岩藻糖(如果有的话)占据。HMO可以呈酸性(例如，含带电唾液酸的低聚糖)或呈中性(例如，岩藻糖基化低聚糖)。

“岩藻糖基化低聚糖”是具有岩藻糖残基的低聚糖。这种低聚糖呈中性。一些示例为2-FL(2'-岩藻糖基乳糖)、3-FL(3-岩藻糖基乳糖)、二岩藻糖基乳糖、乳糖-N-岩藻五糖(例如，乳糖-N-岩藻五糖I、乳糖-N-岩藻五糖II、乳糖-N-岩藻五糖III、乳糖-N-岩藻五糖V)、乳糖-N-岩藻六糖、乳糖-N-二岩藻六糖I、岩藻糖基乳糖-N-六糖、岩藻糖基乳糖-N-新六糖、二岩藻糖基乳糖-N-六糖I、二岩藻糖基乳糖-N-新六糖II以及这些物质的任意组合。尽管不希望受理论约束，但据信，岩藻糖基化低聚糖的岩藻糖基表位可在粘膜表面处充当“诱饵(decoy)”。该表位可利用竞争效应来防止并/或限制致感染的病原体(病毒或细菌来源)或病原体所分泌物质(如毒素)发挥作用，尤其是避免病原体或病原体所分泌物质与天然配体结合，并且不希望受理论约束，但据信这将因此降低感染/炎症风险，特别是LRT/耳部感染和/或炎症风险。另外，岩藻糖基化低聚糖被认为可促进特定共生微生物的生长和代谢活动，从而降低炎症反应并形成不利于病原体的环境，因此产生定植抗力。

表述“包含2'-岩藻糖基表位的岩藻糖基化低聚糖”和“2-岩藻糖基化低聚糖”涵盖了具有一定同源形式的岩藻糖基化低聚糖，这些同源形式的岩藻糖基化低聚糖都含有2’-岩藻糖基表位，因而可推测它们具有一定同源功能。不希望受理论约束，但据信，这些岩藻糖基化低聚糖的2’-岩藻糖基表位特别针对与LRT和/或耳部感染相关的病原体(或病原体所分泌物质)。

表述“N-乙酰化低聚糖”涵盖“N-乙酰基-乳糖胺”和“含N-乙酰基-乳糖胺的低聚糖”两者。这种低聚糖是具有N-乙酰基-氨基乳糖苷残基的中性低聚糖。合适的示例为LNT(乳糖-N-四糖)、对-乳糖-N-新六糖(对-LNnH)、LNnT(乳糖-N-新四糖)以及它们的任意组合。其它示例为乳糖-N-六糖、乳糖-N-新六糖、对-乳糖-N-六糖、对-乳糖-N-新六糖、乳糖-N-八糖、乳糖-N-新八糖、异-乳糖-N-八糖、对-乳糖-N-八糖和乳糖-N-十糖。

表述“至少一种岩藻糖基化低聚糖”和“至少一种N-乙酰化低聚糖”是指“至少一种类型的岩藻糖基化低聚糖”和“至少一种类型的N-乙酰化低聚糖”。

“HMO前体”是干涉制造HMO的关键化合物，诸如唾液酸和/或岩藻糖。

“唾液酸化低聚糖”是含带电唾液酸的低聚糖，即具有唾液酸残基的低聚糖。这种低聚糖呈酸性。一些示例为3-SL(3'唾液酸乳糖)和6-SL(6'唾液酸乳糖)。

本发明的营养组合物可为固体形式(例如，粉末)或液体形式。各种成分(例如低聚糖)的量在组合物为固体形式(例如粉末)时可按照基于干重的g/100g组合物来表示，或者在组合物是指液体形式时表示为g/L组合物的浓度(后者还涵盖可由粉末在液体(诸如乳、水…)中重构之后获得的液体组合物，例如重构的婴儿配方食品或较大/二段婴儿配方食品或成长乳或婴儿谷物产品或任何其他被设计用于为婴儿提供营养的配制物)。

术语“益生元”是指通过选择地刺激健康细菌(诸如，人类结肠中的双歧杆菌)的生长和/或其活性，而对宿主产生有利作用的非消化性碳水化合物(Gibson GR,RoberfroidMB.Dietary modulation of the human colonic microbiota:introducing the conceptof prebiotics.J Nutr.1995；125:1401-12)。

术语“益生菌”是指对宿主的健康或良好状态具有有益效果的微生物细胞制剂或微生物细胞组分。(Salminen S,Ouwehand A.Benno Y.等人，“Probiotics:how shouldthey be defined”Trends Food Sci.Technol.1999:10107-10)。微生物细胞一般为细菌或酵母。

术语“cfu”应理解为菌落形成单位。

除非另外指明，否则所有百分比均按重量计。

如上所述，本发明人已发现改善的营养组合物是有利的，因为食用该组合物的个体确实需要拥有能够代谢HMO的微生物区系以能够受益于组合物的效果。换句话讲，具有受损的微生物区系的个体也可获得HMO的全部有益效果。

此类组合物特别适于具有受损的微生物区系的婴儿和幼儿(即，不具有类似于母乳喂养婴儿的微生物区系的婴孩微生物区系的婴儿)，并且因此存在以非最佳方式代谢HMO的风险。此类改善的营养组合物包含HMO的代谢物。HMO的代谢物可通过使包含一种或多种HMO的组合物在包含(健康)婴孩微生物区系(即，类似于母乳喂养婴儿的微生物区系的婴孩微生物区系)的组合物中发酵而获得/可获得。

因此，本发明的第一方面涉及用于婴儿(年龄在12个月以下的儿童)或幼儿(介于1岁和3岁之间)的营养组合物，该营养组合物包含HMO的代谢物；

或

用于儿童(年龄超过3岁至小于8岁)的成长乳形式的营养组合物，所述营养组合物包含HMO的代谢物。

本发明的营养组合物特别可用于具有受损的微生物区系的婴儿。因此，本发明的另一方面涉及包含HMO的代谢物的营养组合物，该营养组合物用作用于婴儿(年龄在12个月以下的儿童)和/或幼儿(介于1岁和3岁之间)的药物；

或

包含HMO的代谢物的成长乳形式的营养组合物，该营养组合物用作用于儿童(年龄超过3岁至小于8岁)的药物(或用于针对儿童(年龄超过3岁至小于8岁)的治疗)。

具体地，本发明的营养组合物可用于改善胃肠屏障。因此，本发明的又一方面涉及包含HMO的代谢物的营养组合物，该营养组合物用于改善婴儿(年龄在12个月以下的儿童)和/或幼儿(介于1岁至3岁之间)的胃肠屏障；

或

包含HMO的代谢物的成长乳形式的营养组合物，该营养组合物用于改善儿童(年龄超过3岁至小于8岁)的胃肠屏障。

由于本发明利用通过分离的微生物区系进行的HMO的体外处理，而不是通过个体胃肠道中的微生物区系进行的HMO的体内处理，因此该组合物被认为特别适用于具有受损的微生物区系的婴儿或儿童。因此，在一个实施方案中，婴儿或儿童具有受损的微生物区系。实际上，此类婴儿或儿童更难以代谢其饮食中提供的HMO。

在一个实施方案中，受损的微生物区系是具有异常低比例的双歧杆菌、优选异常低比例的长双歧杆菌和/或两歧双歧杆菌、更优选异常低比例的两歧双歧杆菌和/或长双歧杆菌婴儿亚种的不平衡微生物区系。

在另一个实施方案中，受损的微生物区系具有小于80％、优选小于70％、更优选小于60％的放线菌并且甚至更优选双歧杆菌，此类百分比以基于微生物区系中的总细菌的数量计。

在又一个实施方案中，受损的微生物区系具有小于20％、优选小于15％、更优选小于10％的两歧双歧杆菌，此类百分比以基于微生物区系中的总细菌的数量计。

在一个实施方案中，对胃肠屏障的所述改善为改善的屏障结构、改善的屏障保护、改善的屏障修复和/或改善的屏障成熟。

在另一个实施方案中，对胃肠屏障的所述改善为改善的屏障结构、改善的屏障功能和/或改善的屏障保护。

在又一个实施方案中，对胃肠屏障的所述改善为屏障保护。

在另一个实施方案中，所述用途是用于改善胃肠屏障的强度、胃肠屏障的完整性、紧密连接结构和/或肠上皮内层完整性。

在另一个实施方案中，所述用途是用于改善胃肠屏障抗性、用于降低胃肠屏障通透性和/或用于降低疾病易感性。

在另一个实施方案中，所述用途是用于预防屏障功能障碍、预防屏障渗漏、保护紧密连接结构和/或保护肠上皮内层完整性。

在一个具体实施方案中，所述用途是用于改善胃肠屏障的强度、改善胃肠屏障抗性、降低疾病易感性、降低胃肠粘膜炎性激发时症状的严重程度和/或降低胃肠屏障通透性。

在一个相关实施方案中，所述胃肠屏障通透性的减少是减少病原体、过敏原和/或毒性化合物从肠道穿过肠屏障迁移到身体中。

在一个实施方案中，营养组合物不包含益生菌，诸如活的益生菌。由于HMO已被代谢，因此并不需要益生菌用于该目的。

HMO的代谢物可以是单一HMO的代谢物或两种或更多种不同HMO的共混物的代谢物。共混物、更具体地包含2’FL和LNnT的共混物的代谢物被认为是特别有利的。如实施例所证实的那样，共混物(2’FL+LNnT和2’FL+LNnT+DiFL+3’SL+6’SL+LNT)在处理48小时之后已经实现了显著的有益效果(并且该效果是随后持续的)，而2’FL的代谢物的效果在中期更起作用。因此，在一个实施方案中，本发明的用途是用于快速改善胃肠屏障，诸如在72小时内，优选在48小时内，或诸如在24小时内。

在另一个实施方案中，营养组合物包含从0.004g/L-5g/L HMO(诸如0.008g/L-2.5g/L、诸如0.01g/L-1g/L、诸如0.02g/L-0.7g/L、或诸如0.03g/L-0.5g/L)获得的HMO的代谢物。代谢物可通过本文所述的方法从HMO获得。

如上所述，代谢物可通过在包含婴孩微生物区系的组合物中发酵而获得。因此，在一个实施方案中，HMO的代谢物通过使包含一种或多种HMO的组合物在包含婴孩微生物区系的组合物中发酵而获得/可获得。

在又一个实施方案中，婴孩微生物区系包含至少60％、优选至少70％、优选至少80％的放线菌并且更优选双歧杆菌。在一个相关实施方案中，婴孩微生物区系包含至少10％、优选至少15％、更优选至少20％的两歧双歧杆菌。百分比由基于微生物区系中的总细菌的数量来定义。

本发明的一个方面还涉及HMO的代谢物作为营养组合物中的成分的用途。

如上所述，并且也在实施例部分中呈现，HMO的代谢物可通过由婴孩微生物区系、优选由类似于母乳喂养婴儿的微生物区系的婴孩微生物区系发酵HMO而获得。因此，用于制备HMO的代谢物的方法可包括

a)提供包含一种或多种HMO的第一组合物；

b)提供包含婴孩微生物区系的第二组合物；

c)将所述第一组合物和所述第二组合物混合以提供第三组合物；

d)使所述第三组合物发酵；从而

e)提供包含一种或多种HMO代谢物的第四组合物；

f)任选地，重复步骤a)至e)；以及

g)任选地，将包含HMO代谢物的第四组合物与一种或多种包含HMO代谢物的其他组合物(诸如通过步骤a)–e)的方法获得/可获得的其他组合物)混合。

在一个实施方案中，用于发酵的婴孩微生物区系是从1至6个月(诸如2至4个月，优选约3个月)的婴儿分离的粪便微生物区系。

在另一个实施方案中，从阴道娩出婴儿(优选介于2-4个月之间)的粪便分离婴孩微生物区系。阴道娩出婴孩通常具有更健康的微生物区系。优选地，此类婴儿是足月婴儿，因为足月婴儿通常也具有更健康的微生物区系。

在又一个实施方案中，婴孩微生物区系是通过繁殖从阴道娩出婴儿(优选介于2-4个月之间)的粪便分离的婴孩微生物区系而获得的。阴道娩出婴孩通常具有更健康的微生物区系。优选地，此类婴儿是足月婴儿，因为足月婴儿通常也具有更健康的微生物区系。

在又一个实施方案中，婴孩微生物区系包含至少60％、优选至少70％、优选至少80％的放线菌并且更优选双歧杆菌。在一个相关实施方案中，婴孩微生物区系包含至少10％、优选至少15％、更优选至少20％的两歧双歧杆菌。百分比由基于微生物区系中的总细菌的数量来定义。

在一个实施方案中，发酵步骤d)进行至少12小时，诸如12小时-48小时，诸如20小时-30小时，诸如约24小时。

在另一个实施方案中，在所述发酵步骤d)期间，每日以浓度为0.005g/L-10g/L、诸如0.05g/L-10g/L、诸如0.5g/L-10g/L、诸如1g/L-10g/L、诸如3g/L-7g/L的总HMO饲喂混合物。

优选进行发酵步骤d，直至不再能够使用本领域已知的方法检测到完整的HMO，诸如通过配备有脉冲安培检测的高效阴离子交换色谱(HPAEC-PAD)。

在另一个实施方案中，该方法还包括纯化HMO的代谢物，诸如通过离心和/或浓缩培养基。

在一个实施方案中，该方法还包括将包含一种或多种HMO代谢物的组合物与营养组合物混合以提供包含HMO的代谢物的营养组合物的步骤h)。

在一个实施方案中，HMO的代谢物通过上述方法获得/可获得。

在一个优选的实施方案中，代谢物通过HMO的发酵获得，诸如本文所述，更优选通过岩藻糖基化低聚糖、N-乙酰化低聚糖和/或唾液酸化低聚糖的发酵获得，诸如本文所述。此类HMO和量如下。

在一个实施方案中，HMO包含至少一种岩藻糖基化低聚糖。可存在一种或若干种类型的岩藻糖基化低聚糖。岩藻糖基化低聚糖实际上可选自包括以下项的列表：2'-岩藻糖基乳糖、3'-岩藻糖基乳糖、二岩藻糖基乳糖、乳糖-N-岩藻五糖(诸如，乳糖-N-岩藻五糖I、乳糖-N-岩藻五糖II、乳糖-N-岩藻五糖III、乳糖-N-岩藻五糖V)、乳糖-N-岩藻六糖、乳糖-N-二岩藻六糖I、岩藻糖基乳糖-N-六糖、岩藻糖基乳糖-N-新六糖(诸如，岩藻糖基乳糖-N-新六糖I、岩藻糖基乳糖-N-新六糖II)、二岩藻糖基乳糖-N-六糖I、二岩藻糖基-乳糖-N-新六糖、二岩藻糖基乳糖-N-新六糖I、二岩藻糖基乳糖-N-新六糖II、岩藻糖基-对-乳糖-N-六糖、三岩藻基-对-乳糖-N-六糖I以及它们的任意组合。

在一些具体实施方案中，岩藻糖基化低聚糖包含2'-岩藻糖基表位。岩藻糖基化低聚糖例如可选自包括以下项的列表：2'-岩藻糖基乳糖、二岩藻糖基乳糖、乳糖-N-岩藻五糖、乳糖-N-岩藻六糖、乳糖-N-二岩藻六糖、岩藻糖基乳糖-N-六糖、岩藻糖基乳糖-N-新六糖、二岩藻糖基乳糖-N-六糖、二岩藻糖基-乳糖-N-新六糖、二岩藻糖基乳糖-N-新六糖、岩藻糖基-对-乳糖-N-六糖以及它们的任意组合。

可通过色谱技术或过滤技术从天然源诸如动物乳来分离岩藻糖基化低聚糖。另选地，也可使用特定岩藻糖基转移酶和/或岩藻糖苷酶，通过生物技术手段，通过使用基于酶(重组酶或天然酶)的发酵技术或微生物发酵技术，来制备岩藻糖基化低聚糖。在后一种情况下，微生物可表达其天然酶和底物，或者可经工程化以产生相应的底物和酶。可使用单一微生物培养物和/或混合培养物。可以最初具有任意聚合度(DP)的受体底物开始形成岩藻糖基化低聚糖，从DP＝1开始。另选地，可以通过由乳糖和游离岩藻糖化学合成来制备岩藻糖基化低聚糖。岩藻糖基化低聚糖也可从例如日本协和发酵工业株式会社(Kyowa,Hakko,Kogyo)购得。

待施用于个体或待添加到组合物中的岩藻糖基化低聚糖的代谢物通常以对应于通过发酵0.01g-3g或0.02g-2g或0.1g-2.5g或0.15g-2g或0.25g-1.9g或0.75g-1.65g、诸如至少0.1g、至少0.2g、至少0.25g、至少0.26g、至少0.5g、至少0.7g、至少0.8g、至少1g、至少1.25g、至少1.5g或至少2g的岩藻糖基化低聚糖总量而获得的代谢物量的每升量存在。

待施用于个体或待添加到组合物中的岩藻糖基化低聚糖的代谢物通常以对应于通过发酵0.004g-3.8g或0.008g-2.3g、诸如0.015g-1.5g或0.08g-1.9g或0.12g-1.5g或0.15g-1.5g或0.19g-1.5g的岩藻糖基化低聚糖总量而获得的代谢物量的每100g固体组合物的量存在。在一个具体实施方案中，代谢物的量对应于通过发酵0.075g或0.78g或0.2g的岩藻糖基化低聚糖总量而获得的代谢物的量。在另一个具体实施方案中，代谢物的量对应于通过发酵至少0.01g、至少0.02g、至少0.05g、至少0.1g、至少0.2g、至少0.25g、至少0.4g、至少0.5g、至少0.75g、至少0.9g、至少1g、至少1.5g、至少2g或至少3g的岩藻糖基化低聚糖总量而获得的代谢物的量。

待添加到营养组合物中的岩藻糖基化低聚糖的代谢物通常以一定量提供，使得营养组合物的正常食用将为食用其的婴儿或幼儿(相应的儿童)提供对应于通过发酵0.003g-6.5g、优选0.006g-3.9g、例如0.012g-2.6g的岩藻糖基化低聚糖总量而获得的代谢物量的总日剂量。据信，最小量的岩藻糖基化低聚糖代谢物对于以可测量的方式具有期望的效果是必要的。

待添加到营养组合物中的岩藻糖基化低聚糖的代谢物通常以一定量提供，使得营养组合物的正常食用将为食用其的早产低出生体重或小于胎龄婴儿提供对应于通过发酵0.05g至1g、优选0.06g至0.9g或0.07g至0.8g或0.08g至0.7g或0.09g至0.6g或0.1g至0.5g或0.2g至0.4g、最优选0.34g的岩藻糖基化低聚糖总量而获得的代谢物量的总日剂量/kg体重。

在本发明的一个具体实施方案中，HMO由2’-岩藻糖基乳糖(2FL)组成。

在本发明的一个单独实施方案中，HMO包含2’-岩藻糖基乳糖(2FL)和另一种低聚糖，优选N-乙酰化低聚糖，更优选乳糖-N-新四糖(LNnT)或乳糖-N-四糖(LNT)。在本发明的一个优选实施方案中，HMO包含2’-岩藻糖基乳糖(2FL)和乳糖-N-新四糖(LNnT)。

在另一个具体实施方案中，HMO可包含唾液酸化低聚糖。可存在一种或若干种唾液酸化低聚糖。该唾液酸化低聚糖可选自包括下列各项的组：3'-唾液酸基乳糖(3-SL)、6'-唾液酸基乳糖(6-SL)以及它们的任意组合。在本发明的一些实施方案中，HMO包含3-SL和6-SL。在一些具体实施方案中，3'-唾液酸乳糖(3-SL)和6'-唾液酸乳糖(6-SL)之间的比率的范围可介于5:1和1:10之间、或介于3:1和1:1之间、或介于1:1至1:10之间。在一些特定实施方案中，组合物中的唾液酸化低聚糖为6'-唾液酸乳糖(6-SL)。

可通过色谱技术或过滤技术从天然源诸如动物乳分离唾液酸化低聚糖。另选地，也可使用特定唾液酸基转移酶或唾液酸酶、神经氨酸苷酶，通过生物技术手段，通过基于酶(重组酶或天然酶)的发酵技术、通过化学合成或通过微生物发酵技术，来制备唾液酸化低聚糖。在后一种情况下，微生物可表达其天然酶和底物，或者可经工程化以产生相应的底物和酶。可使用单一微生物培养物或混合培养物。可以最初具有任意聚合度(DP)的受体底物开始形成唾液酸化低聚糖，从DP＝1开始。另选地，可通过由乳糖和游离N'-乙酰神经氨酸(唾液酸)的化学合成来产生唾液酸基乳糖。唾液酸基乳糖也可从例如日本的协和发酵工业株式会社(Kyowa,Hakko,Kogyo)商购获得。

待施用于个体或待添加到组合物中的唾液酸化低聚糖的代谢物通常以对应于通过发酵0.005g-5g或0.008g-2.5g或0.01g-1g或0.02g-0.7g、例如0.03g-0.5g的唾液酸化低聚糖总量而获得的代谢物量的每升量存在。

待施用于个体或待添加到组合物中的唾液酸化低聚糖的代谢物通常以对应于通过发酵0.004g-3.8g、例如0.006g-1.9g或0.008g-0.8g或0.015g-0.5g、例如0.023g-0.4g的唾液酸化低聚糖总量而获得的代谢物量的每100g固体组合物的量存在。

在一些具体实施方案中，待施用于个体或待添加到组合物中的唾液酸化低聚糖的代谢物通常以对应于通过发酵低于0.1g的总量而获得的代谢物量的每100g固体组合物的量存在。

在一个具体实施方案中，待添加到营养组合物中的唾液酸化低聚糖的代谢物通常以一定量提供，使得营养组合物的正常食用将为食用其的婴儿或幼儿(相应的儿童)提供对应于通过发酵0.003g-6.5g、优选0.005g-3.3g或0.006g-1.3g或0.01g-0.9g、例如0.018g-0.65g的唾液酸化低聚糖总量而获得的代谢物量的总日剂量。

在本发明的一个具体实施方案中，HMO不含任何唾液酸化低聚糖。

在一个实施方案中，HMO包含至少一种N-乙酰化低聚糖。优选地，N-乙酰化低聚糖为乳糖-N-新四糖(LNnT)、乳糖-N-四糖(LNT)、对-乳糖-N-新六糖(对-LNnH)、二唾液酸基乳糖-N-四糖(DSLNT)或它们的任意组合。更优选地，N-乙酰化低聚糖为LNnT。

在一个实施方案中，待施用于个体或待添加到组合物中的N-乙酰化低聚糖的代谢物通常以对应于通过发酵介于0.025g-1.5g之间、优选至少0.1g或至少0.25g的N-乙酰化低聚糖总量而获得的代谢物量的每升量存在。

待施用于个体或待添加到组合物中的N-乙酰化低聚糖的代谢物通常以对应于通过发酵0.003g-0.23g之间、优选至少0.015g或至少0.03g的N-乙酰化低聚糖总量而获得的代谢物量的每100g固体组合物的量存在。

N-乙酰化低聚糖可采用酶转移法，即使用糖基转移酶将供体部分的糖单元转移到受体部分来化学合成，如例如美国专利号5,288,637和WO96/10086所述。另选地，LNT和LNnT可通过将游离的或与低聚糖(例如，乳果糖)结合的酮-六糖(例如，果糖)化学转化成N-乙酰六糖胺或包含N-乙酰六糖胺的低聚糖来制备，如Wrodnigg,T.M.；Stutz,A.E.(1999)Angew.Chem.Int.Ed.38:827-828)。然后可将用这种方式制得的N-乙酰基-乳糖胺转移到作为受体部分的乳糖。

在一个具体实施方案中，N-乙酰化低聚糖以一定量提供于本发明的营养组合物中，使得营养组合物的正常食用将为食用其的婴儿或幼儿(相应的儿童)提供0.003g-3.9g、优选0.006g-3.25g或0.03g-1.95g或0.03g-1.3g或0.03g-1g、例如0.05g-1g的N-乙酰化低聚糖总日剂量。

待添加到营养组合物中的N-乙酰化低聚糖的代谢物通常以一定量提供，使得营养组合物的正常食用将为食用其的早产低出生体重或小于胎龄婴儿提供对应于通过发酵0.005g至0.1g、优选0.006g-0.09g或0.007g-0.08g或0.008g-0.07g或0.009g-0.06g或0.01g-0.05g或0.02g-0.04g，最优选0.034g的N-乙酰化低聚糖总量而获得的代谢物量的总日剂量/kg体重。

在一个实施方案中，HMO包含选自由2’FL、DiFL、3’SL、6’SL、LNT和LNnT组成的组的一种或多种HMO。

在一个实施方案中，HMO包含岩藻糖基化低聚糖和N-乙酰化低聚糖的混合物。在一个相关实施方案中，HMO包含2’FL和/或LNnT，优选2’FL和LNnT。

在另一个优选实施方案中，HMO包含由2’-岩藻糖基乳糖(2-FL)和乳糖-N-新四糖(LNnT)组成的低聚糖混合物。换句话讲，HMO仅包含2’-岩藻糖基乳糖(2-FL)作为岩藻糖基化低聚糖并且仅包含乳糖-N-新四糖(LNnT)作为N-乙酰化低聚糖。更优选地，HMO仅包含2’-岩藻糖基乳糖(2-FL)和乳糖-N-新四糖(LNnT)作为人乳低聚糖。

当HMO包含岩藻糖基化低聚糖和N-乙酰化低聚糖的混合物时，此类HMO的代谢物通常以1:20至2:1、优选1:15至1:1、最优选1:10至1:2的“N-乙酰化低聚糖的代谢物:岩藻糖基化低聚糖的代谢物”的比率存在。在一个特别有利的实施方案中，该比率为(或为约)1:2、1:5或1:10。

在一个优选的实施方案中，HMO包含2’FL、DiFL、3’SL、6’SL、LNT和LNnT。

在另一个实施方案中，所述HMO不含不同于2’FL、DiFL、3’SL、6’SL、LNT和LNnT的HMO，或者包含总量小于0.1％(w/w)、优选诸如小于0.01％(w/w)、或更优选诸如小于0.001％(w/w)的不同于2’FL、DiFL、3’SL、6’SL、LNT和LNnT的HMO。在另一个实施方案中，所述HMO不含不同于2’FL和/或LNnT的HMO，或者包含总量小于0.1％(w/w)、优选诸如小于0.01％(w/w)、或更优选诸如小于0.001％(w/w)的不同于2’FL和/或LNnT的HMO。

根据本发明的营养组合物还可包含其他类型的低聚糖(即，除上文所提及的人乳低聚糖之外)和/或至少其纤维和/或至少其前体。其他低聚糖和/或其纤维和/或前体可选自低聚半乳糖(GOS)、低聚果糖(FOS)、菊粉、低聚木糖(XOS)、聚右旋糖以及它们的任意组合。它们的量可介于组合物的0重量％和10重量％之间。在一个具体实施方案中，营养组合物或成长乳还可含有至少一种BMO(牛乳低聚糖)。

可用于制备根据本发明的营养组合物或成长乳的合适商用产品包括FOS与菊粉的组合，诸如由BENEO公司以商标Orafti出售的产品，或者由泰莱公司(Tate&Lyle)以商标

根据本发明的营养组合物或成长乳可任选地还包含至少一种低聚糖的前体。可存在一种或若干种低聚糖前体。例如，人乳低聚糖的前体为唾液酸、岩藻糖或者它们的混合物。在一些具体实施方案中，该组合物包含唾液酸。

本发明的营养组合物或成长乳可还包含至少一种益生菌(或益生菌菌株)，诸如益生细菌菌株。

最常用的益生微生物主要是以下属的大部分细菌和酵母：乳酸杆菌属菌种(Lactobacillus spp.)、链球菌属菌种(Streptococcus spp.)、肠球菌属菌种(Enterococcus spp.)、双歧杆菌属菌种(Bifidobacterium spp.)和酵母属菌种(Saccharomyces spp.)。

在一些具体实施方案中，益生菌为益生细菌菌株。在一些特定实施方案中，其具体地为双歧杆菌(Bifidobacteria)和/或乳酸杆菌(Lactobacilli)。

合适的益生细菌菌株包括得自芬兰瓦利奥公司(Valio Oy,Finland)的商标为LGG的鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)ATCC 53103、鼠李糖乳杆菌CGMCC 1.3724、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)CNCM I-2116、约氏乳杆菌(Lactobacillusjohnsonii)CNCM I-1225、新西兰BLIS科技有限公司(BLIS Technologies Limited,NewZealand)以商品名KI2销售的唾液链球菌(Streptococcus salivarius)DSM 13084、丹麦克里斯蒂安汉森公司(Christian Hansen company,Denmark)以商标Bb 12特别销售的乳酸双歧杆菌(Bifidobacterium lactis)CNCM 1-3446、日本森永乳业株式会社(Morinaga MilkIndustry Co.Ltd.,Japan)以商标BB536销售的长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)ATCC BAA-999、丹尼斯克公司(Danisco)以商标Bb-03销售的短双歧杆菌(Bifidobacteriumbreve)、森永(Morinaga)以商标M-16V销售的短双歧杆菌、宝洁公司(Procter&GambIe Co.)以商标Bifantis销售的婴儿双歧杆菌，以及加拿大Rosell生物研究所(Institut Rosell-Lallemand)以商标R0070销售的短双歧杆菌。

基于干重，根据本发明的营养组合物或成长乳每g组合物可含有10e3cfu至10e12cfu的益生菌菌株、更优选介于10e7 cfu和10e12 cfu之间、诸如介于10e8 cfu和10e10 cfu之间的益生菌菌株。

在一个实施方案中，益生菌是活的。在另一个实施方案中，益生菌是非复制的或失活的。在一些其它实施方案中，可同时存在活的益生菌和失活的益生菌。还可添加益生菌组分和代谢物。

在一个实施方案中，本发明的营养组合物是完全营养组合物(满足个体全部或大部分营养需求)。在另一个实施方案中，营养组合物是用来例如补充人乳或者补充婴儿配方食品或较大/二段婴儿配方食品的补充剂或强化剂。

在一些具体实施方案中，本发明的组合物为可旨在针对4月龄、6月龄或12月龄的婴儿配方食品、强化剂或补充剂。在一个优选的实施方案中，本发明的营养组合物是婴儿配方食品。实际上据信，本发明的营养干预在生命的早期阶段(例如，出生后前1、4、6、12个月)进行时可能最有效。

根据本发明的营养组合物可为例如婴儿配方食品、一段婴儿配方食品、较大或二段婴儿配方食品、成长乳、婴孩食物、婴儿谷物组合物、强化剂(诸如人乳强化剂)或补充剂。在一些具体实施方案中，本发明的组合物为旨在针对前4月龄或6月龄的婴儿配方食品、强化剂或补充剂。在一个优选的实施方案中，本发明的营养组合物是婴儿配方食品。

在一些其他实施方案中，本发明的营养组合物是强化剂。强化剂可为母乳强化剂(例如，人乳强化剂)或配方食品强化剂(诸如婴儿配方食品强化剂或较大/二段婴儿配方食品强化剂)。

当营养组合物是补充剂时，其可以单位剂量的形式提供。在此类情况下，特别有用的是，根据施用给婴儿或幼儿的日剂量来限定HMO的代谢物和任选其他低聚糖的量，诸如上文所述。

本发明的营养组合物可为固体(例如粉末)、液体或凝胶形式。

在一个特定实施方案中，营养组合物是粉末形式的补充剂，并且以片剂、胶囊剂、锭剂或液体的形式提供在小袋中，诸如将作为液滴分配在母乳或营养组合物中或直接分配在婴儿或幼儿口中的液体。

在另一个实施方案中，补充剂可还含有载体、保护性亲水胶体(诸如胶类、蛋白质、改性淀粉)、粘结剂、成膜剂、包囊剂/材料、壁/壳材料、基质化合物、包衣、乳化剂、表面活性剂、增溶剂(油类、脂肪类、蜡类、卵磷脂类等)、吸附剂、载体、填充剂、共化合物、分散剂、润湿剂、加工助剂(溶剂)、流动剂、掩味剂、增重剂、胶凝剂和凝胶形成剂。补充剂可还含有常规的药物添加剂和佐剂、赋形剂和稀释剂，包括但不限于：水、任何来源的明胶、植物胶、木素磺酸盐、滑石、糖类、淀粉、阿拉伯树胶、植物油、聚亚烷基二醇、风味剂、防腐剂、稳定剂、乳化剂、缓冲剂、润滑剂、着色剂、润湿剂、填充剂等。当补充剂为粉末形式时，其可包含载体。然而，优选的是补充剂不含载体。当补充剂为糖浆形式时，HMO优选溶解或悬浮于用柠檬酸盐酸化的水中。

另外，补充剂可含有维生素、矿物质痕量元素和根据政府机构(诸如USRDA)推荐的其它微量营养素。

本发明的营养组合物可为固体(例如粉末)、液体或凝胶形式。在一个特定实施方案中，营养组合物为包含HMO的代谢物的补充剂，其中补充剂为粉末形式并且以小袋提供，优选小袋具有根据本发明的方法代谢的从0.005g/L-5g/L的HMO获得的代谢物/小袋，或者以糖浆形式提供，优选糖浆具有5至75g/100mL(5％至75％(w/v))的总固体浓度。当补充剂为粉末形式时，其可包含载体。然而，优选的是补充剂不含载体。当补充剂为糖浆形式时，HMO优选溶解或悬浮于用柠檬酸盐酸化的水中。

根据本发明的营养组合物或成长乳通常含有蛋白质源。蛋白质的量可为1.6g/100kcal至3g/100kcal。在一些实施方案中，特别是当组合物旨在用于早产婴儿时，蛋白质的量可介于2.4g/100kcal和4g/100kcal之间或超过3.6g/100kcal。在一些其他的实施方案中，蛋白质的量可低于2.0g/100kcal，例如介于1.8g/100kcal至2g/100kcal之间，或者量低于1.8g/100kcal。

只要满足必需氨基酸含量的最低要求并确保令人满意的生长，蛋白质的类型被认为对本发明无关紧要。因此，可使用基于乳清、酪蛋白以及其混合物的蛋白质源，也可使用基于大豆的蛋白质源。就所关注的乳清蛋白质而言，蛋白质源可基于酸乳清或甜乳清或其混合物，并且可包含任何所需比例的α-乳白蛋白和β-乳球蛋白。

在一些有利的实施方案中，蛋白质源以乳清为主(即超过50％的蛋白质来自乳清蛋白质，诸如60％或70％)。

该蛋白质可为完整的或水解的，或为完整蛋白质和水解蛋白质的混合物。所谓的术语“完整的”是指蛋白质的主要部分是完整的，即分子结构未发生改变，例如至少80％的蛋白质未发生改变，诸如至少85％的蛋白质未发生改变，优选至少90％的蛋白质未发生改变，甚至更优选至少95％的蛋白质未发生改变，诸如至少98％的蛋白质未发生改变。在一个具体实施方案中，100％的蛋白质未发生改变。

术语“水解的”是指在本发明的上下文中，蛋白质已被水解或分解成其组成氨基酸。该蛋白质可以是完全水解或部分水解的。例如，对于被认为处于发生牛乳变应性风险的婴儿或幼儿而言，提供部分水解的蛋白质(水解程度介于2％和20％之间)可能是可取的。如果需要水解的蛋白质，则可根据需要并且如本领域已知的那样进行水解过程。例如，可通过在一个或多个步骤中对乳清级分进行酶法水解来制备乳清蛋白质水解产物。如果用作原料的乳清级分基本上不含乳糖，则发现该蛋白质在水解过程期间经受少得多的赖氨酸封闭(lysine blockage)。这使得能够将赖氨酸封闭的程度从约15重量％的总赖氨酸减少至小于约10重量％的赖氨酸；例如约7重量％的赖氨酸，这大大地改善蛋白质源的营养质量。

在本发明的一个实施方案中，至少70％的蛋白质被水解，优选至少80％的蛋白质被水解，诸如至少85％的蛋白质被水解，甚至更优选至少90％的蛋白质被水解，诸如至少95％的蛋白质被水解，特别地至少98％的蛋白质被水解。在一个具体实施方案中，100％的蛋白质被水解。

在一个具体实施方案中，营养组合物的蛋白质是水解的、完全水解的或部分水解的。蛋白质的水解程度(DH)可为介于8和40之间、或介于20和60之间、或介于20和80之间，或超过10、20、40、60、80或90。

另选地，蛋白质组分可替换为混合物或合成氨基酸，例如用于早产或低出生体重婴儿。

在一个具体实施方案中，根据本发明的营养组合物或成长乳是低变应原组合物。在另一个具体实施方案中，根据本发明的组合物是低变应原营养组合物或成长乳。

根据本发明的营养组合物或成长乳通常含有碳水化合物源。这在本发明的营养组合物为婴儿配方食品的情况下是特别优选的。在这种情况下，可使用通常存在于婴儿配方食品中的任何碳水化合物源，诸如乳糖、蔗糖(sucrose)、糖精(saccharose)、麦芽糖糊精、淀粉以及它们的混合物，但是优选的碳水化合物源之一是乳糖。

根据本发明的营养组合物或成长乳通常含有脂质源。这在本发明的营养组合物为婴儿配方食品的情况下为特别相关的。在这种情况下，脂质源可为适合用于婴儿配方食品的任何脂质或脂肪。一些合适的脂肪源包括棕榈油、结构化甘油三酯油、高油酸葵花油和高油酸红花油、中链甘油三酯油。也可添加必需脂肪酸亚油酸和α-亚麻酸，以及少量含有大量预先形成的花生四烯酸和二十二碳六烯酸的油，诸如鱼油或微生物油。脂肪源中n-6脂肪酸与n-3脂肪酸的比例可为约5:1至约15:1；例如约8:1至约10:1。

本发明的营养组合物或成长乳可还含有被认为是日常饮食所必需的且以营养显著量的所必需的所有维生素和矿物质。已确定某些维生素和矿物质的最低需求。矿物质、维生素和任选地存在于本发明组合物中的其他营养物质的示例包括维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素E、维生素K、维生素C、维生素D、叶酸、肌醇、烟酸、生物素、泛酸、胆碱、钙、磷、碘、铁、镁、铜、锌、锰、氯、钾、钠、硒、铬、钼、牛磺酸和左旋肉碱。矿物质通常呈盐形式添加。特定矿物质和其它维生素的存在和量将根据目标群体而有所不同。

如有必要，本发明的营养组合物或成长乳可含有乳化剂和稳定剂，诸如大豆、卵磷脂、柠檬酸甘油单酯和柠檬酸甘油二酯等。

本发明的营养组合物或成长乳可还含有可能具有有益效果的其它物质，诸如乳铁蛋白、核苷酸、核苷等。

本发明的营养组合物或成长乳可还含有类胡萝卜素。在本发明的一些具体实施方案中，本发明的营养组合物不包含任何类胡萝卜素。

根据本发明的营养组合物或成长乳可以任何合适的方式制备。现将以举例的方式描述组合物。

例如，可通过将蛋白质源、碳水化合物源和脂肪源以适当的比例共混在一起来制备配方食品诸如婴儿配方食品。如果使用，则乳化剂可在此时加入。可在此时添加维生素和矿物质，但其通常在稍后添加以避免热降解。在共混之前，可先将任何亲脂性维生素、乳化剂等溶解于脂肪源中。然后可混入水(优选经受反渗透的水)，以形成液体混合物。水温适宜地在约50℃至约80℃的范围内以有助于分散成分。可使用可商购获得的液化剂来形成液体混合物。

尤其是如果最终产物是液体形式，则可在此阶段加入岩藻糖基化低聚糖和N-乙酰化低聚糖。如果最终产物为粉末，可根据需要同样在此阶段添加这些成分。

然后，例如以两个阶段对液体混合物进行均质化。

然后，可对液体混合物进行热处理以减少细菌载量，例如通过将液体混合物快速加热至约80℃至约150℃的范围内的温度持续介于约5秒和约5分钟之间的持续时间。这可通过蒸汽注入、高压灭菌器或热交换器(例如，板式热交换器)来进行。

然后，例如通过急速冷却将液体混合物冷却至介于约60℃至约85℃之间。然后再次例如分两个阶段对液体混合物进行均质化，其中第一阶段的压力为介于约10MPa至约30MPa，并且第二阶段的压力为介于约2MPa至约10MPa之间。然后可将匀化后的混合物进一步冷却，以便添加任何热敏组分，诸如维生素和矿物质。此时便利地调节均质化的混合物的pH和固体含量。

如果最终产物将为粉末，则将该均质化的混合物转移至合适的干燥装置，诸如喷雾干燥器或冷冻干燥器且将其转化为粉末。该粉末的水分含量应小于约5重量％。还可或另选地通过以下方式在此阶段添加代谢物：将其与益生菌菌株(如果使用)干混，或以晶体的糖浆形式与益生菌菌株共混，然后对混合物进行喷雾干燥或冷冻干燥。

如果优选液体组合物，可对该均质化的混合物进行灭菌，然后在无菌条件下将其填充至合适的容器中或者先将其填充至容器中并且然后进行蒸馏。

在另一个实施方案中，本发明的组合物可为补充剂。补充剂可以是例如片剂、胶囊、锭剂或液体的形式。补充剂可还含有保护性亲水胶体(诸如胶类、蛋白质、改性淀粉)、粘结剂、成膜剂、包囊剂/材料、壁/壳材料、基质化合物、包衣、乳化剂、表面活性剂、增溶剂(油类、脂肪类、蜡类、卵磷脂类等)、吸附剂、载体、填充剂、共化合物、分散剂、润湿剂、加工助剂(溶剂)、流动剂、掩味剂、增重剂、胶凝剂和凝胶形成剂。补充剂可还含有常规的药物添加剂和佐剂、赋形剂和稀释剂，包括但不限于：水、任何来源的明胶、植物胶、木素磺酸盐、滑石、糖类、淀粉、阿拉伯树胶、植物油、聚亚烷基二醇、风味剂、防腐剂、稳定剂、乳化剂、缓冲剂、润滑剂、着色剂、润湿剂、填充剂等。

另外，补充剂可含有适用于口服或非肠道施用的有机或无机载体材料，以及维生素、矿物质痕量元素和根据政府机构(诸如USRDA)推荐的其它微量营养素。

根据本发明的营养组合物用于婴儿或幼儿。婴儿或幼儿可为足月儿或早产儿。在一个具体实施方案中，本发明的营养组合物用于早产、具有低出生体重和/或小于胎龄出生(SGA)的婴儿或幼儿。在一个具体实施方案中，本发明的营养组合物用于早产婴儿、低出生体重婴儿和/或小于胎龄出生的婴儿(SGA)。

本发明的营养组合物可还用于剖腹产出生或经阴道分娩的婴儿或幼儿。

在一些实施方案中，根据本发明的组合物可用于离乳期之前和/或离乳期期间中。

营养组合物的施用(或给予或喂食)年龄和持续时间可根据需要而确定。

营养组合物可例如在婴儿出生后立即提供。本发明的组合物可还在婴儿的生命的头1周期间、或在生命的头2周期间、或在生命的头3周期间、或在生命的头1个月期间、或在生命的头2个月期间、或在生命的头3个月期间、或在生命的头4个月期间、或在生命的头6个月期间、或在生命的头8个月期间、或在生命的头10个月期间、或在生命的头1年期间、或在生命的头2年期间、或甚至更长时间内给予。在本发明的一些特别有利的实施方案中，营养组合物在婴儿出生后头4、6或12个月内给予(或施用于)所述婴儿。在一些其他实施方案中，本发明的营养组合物在出生之后几天(例如，1天、2天、3天、5天、10天、15天、20天…)、或几周(例如，1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周…)或几个月(例如，1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月、7个月、8个月、9个月、10个月…)给予。这可以尤其指婴儿是早产儿的情况，但这并不是必需的。

在一个实施方案中，将本发明的组合物作为母乳的补充组合物给予婴儿或幼儿。在一些实施方案中，婴儿或幼儿在至少头2周、头1个月、头2个月、头4个月或头6个月期间接收母乳。在一个实施方案中，本发明的营养组合物在用母乳提供营养的这段时间之后给予婴儿或幼儿，或者在用母乳提供营养这段时间内与母乳一起给予婴儿或幼儿。在另一个实施方案中，在至少一段时间期间(例如，在生命的第1个月、第2个月、第4个月之后)，在至少1个月、2个月、4个月或6个月期间，将该组合物作为唯一或主要的营养组合物给予婴儿或幼儿。

在一个实施方案中，本发明的营养组合物是完全营养组合物(满足个体全部或大部分营养需求)。在另一个实施方案中，营养组合物是用来例如补充人乳或者补充婴儿配方食品或较大/二段婴儿配方食品的补充剂或强化剂。

另外，在本发明的上下文中，术语“包含”或“包括”不排除其它可能的要素。本发明的组合物(包括本文所述的多个实施方案)可包含下列要素、由或基本上由下列要素组成：本文所述的本发明的基本要素和必要限制，以及本文所述的或视需求而定的任何另外的或任选的成分、组分或限制。

不能将本说明书中对现有技术文献中的任何参考视为承认此类现有技术为众所周知的技术或形成本领域普遍常识的一部分。

现在开始更详细描述本发明。应当注意，本申请中描述的各个方面、特征、实施例和实施方案可以相容和/或可以组合在一起。

本申请所引用的所有专利和非专利参考文献均据此全文以引用方式并入。

现将在下面的非限制性实施例中进一步详细描述本发明。

通过在可购自比利时根特的ProDigest公司(ProDigest,Gent,Belgium)的称为人肠道微生物生态系统模拟器(SHIME)的人胃肠道连续模型中培养三个月大的母乳喂养婴孩的粪便微生物区系来获得HMO代谢物。用相同的婴孩微生物区系接种四个单独的SHIME培养容器。在微生物区系稳定2周之后，每天用2’FL、2’FL-LNnT或6种HMO的组合(2’FL、3’SL、6’SL、LNT、LNnT和DiFL)以5g/L的浓度饲喂微生物区系SHIME容器，持续21天。

6种HMO共混物中的不同HMO的比率如下：

在第一次饲喂之前，然后在第一次饲喂之后2天和21天，收集每个微生物区系容器上的发酵培养基。然后将所有发酵培养基离心，并收集包含代谢物的上清液。

如实施例1所述制备2’FL的代谢物。将所获得的上清液以1份上清液/9份婴儿配方食品的量与表2中提供的液体婴儿配方食品组合物混合。一升所获得的婴儿配方食品包含对应于0.5g 2’FL的代谢物。

如实施例1所述制备2’FL和LNnT的代谢物。将所获得的上清液以3份上清液/7份婴儿配方食品的量与表3中提供的液体婴儿配方食品组合物混合。

为了测试2’FL、2’FL+LNnT以及6种HMO的组合(2’FL、3’SL、6’SL、LNT、LNnT和DiFL)在包含Caco-2和HT29-MTX细胞的肠上皮细胞的共培养细胞系模型中在炎性激发之前和之后间接(通过它们的微生物区系发酵产物)保护和增强上皮屏障的能力。

为进行上皮屏障研究，人Caco-2和HT29-MTX细胞系分别得自美国典型菌种保藏中心(ATCC)和欧洲认证细胞培养物保藏中心(ECACC)。在37℃、10％湿度的CO

为了制备用于上皮屏障研究的共培养物，将每个细胞系在其相应烧瓶中扩增，直至达到90％汇合单层。然后用1x胰蛋白酶使细胞系胰蛋白酶化。将Caco-2和HT29-MTX的共培养物以6×10

在实验当天，在处理前至少4小时用新鲜培养基替换培养基。首先用从SHIME实验收集的发酵培养基预处理共培养物。具体地，将来自用2’FL、2’FL-LNnT或6种HMO的组合(HMO6)(2’FL、3’SL、6’SL、LNT、LNnT和DiFL)饲喂的婴孩微生物区系的发酵培养基以20％v/v的浓度添加在transwell的顶腔处。将未发酵的培养SHIME培养基(无婴孩微生物区系)用作对照。在预处理36小时后，通过在Transwell的基底外侧腔处添加TNF-α(2.5ng/ml)和IFN-γ(10ng/ml)，将上皮屏障功能障碍再诱导48小时。在实验过程中，使用Cellzscope机连续测量经上皮电阻。在实验结束时，在2小时内定量FITC标记的葡聚糖(4000Da)从顶腔到基底外侧腔的易位。

图1示出了HMO发酵产物提供预防性上皮屏障保护的功效。可以看出，仅2’FL和LNnT的代谢物达到最高功效。

图2示出了HMO发酵产物诱导对炎症诱导的上皮屏障功能障碍的抗性的功效。同样，可以看出，仅2’FL和LNnT的代谢物达到最高功效。

图3示出了HMO发酵产物限制炎症诱导的上皮屏障功能障碍的易感性的功效。同样，可以看出，仅2’FL和LNnT的代谢物达到最高功效。

图4示出了HMO发酵产物减轻炎症诱导的上皮屏障功能障碍的症状严重程度的功效。同样，可以看出，仅2’FL和LNnT的代谢物达到最高功效。

图5示出了HMO发酵产物减轻炎症诱导的上皮屏障功能障碍的症状严重程度的功效。

总体而言，这些数据表明，HMO的代谢物、具体地2’FL、3’SL、6’SL、LNT、LNnT和DiFL的代谢物、并且更具体地2’FL和LNnT的代谢物能够有效改善胃肠屏障。

共混物的代谢物是特别有利的，因为数据表明共混物在处理48小时之后已经实现了显著的有益效果(并且该效果是随后持续的)，而2’FL的代谢物的效果在中期更起作用。