刺槐豆胶在婴儿配方乳粉中的应用研究进展

2023-01-22王湘竹马克清

食品安全导刊 2022年35期

秦虹，王湘竹，马克清，刘瑛，马强

（1.燎原乳业股份有限公司，甘肃合作 747000；2.临夏州燎原乳业有限公司，甘肃临夏 731800；3.临夏燎原乳业产业研究院有限公司，甘肃临夏 731800）

胃食管反流（Gastroesophageal Reflux，GER）是一种常见的消化系统疾病，0～6个月的婴儿容易出现胃食管反流，在3个月大时的发病率最高[1]。胃食管反流是指胃内的内容物无意识地反流至食管，甚至口咽部，这与婴儿贲门括约肌发育不成熟、胃底平直、胃的容量较小以及胃排空延迟等有关，表现出的主要症状为呕吐、溢奶、吐泡沫等消化道症状，还会使婴儿出现拒食、哭闹或背拱等情况[2-3]，同时持续吐奶会导致婴儿营养素摄入不足，影响婴儿的正常生长发育。改变奶的稠度，即食用抗反流配方和添加增稠剂的配方奶粉可明显减少婴儿的胃食管反流现象[4-5]。将刺槐豆胶作为增稠剂应用到婴儿配方奶粉中，可以治疗无并发症的胃食管反流[6]，这是因为增稠的奶液更容易保留在婴儿胃中，不容易反流到食管，从而减少反流或吐奶现象的发生。

1 刺槐豆胶介绍

刺槐豆胶，又称槐豆胶、角豆胶，是从豆科植物角豆树种子的胚乳中提炼出来的一种植物半乳甘露聚糖，可以看作是一种膳食纤维。其化学结构以β-D-(1-4)糖苷键连接，以D-甘露糖为主链，在D-甘露糖基的1、6位处随机连接单个α-D-吡喃半乳糖为侧链[7]。85%的产品以半甘露糖寡糖/多糖的形式存在，其中甘露糖和半乳糖的比例为4∶1，约5%为蛋白质，10%为水，其相对分子质量为 300000～3600000。

商品化的刺槐豆胶为白色至黄色粉末、无臭，作为乳化剂、稳定剂、增稠剂被广泛应用于食品工业，也可以作为增稠剂应用到婴幼儿配方食品中。

2 国内外法规对刺槐豆胶使用量的规定情况

1981年，粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会对刺槐豆胶的安全性进行了评估，因考虑到刺槐豆胶在体外实验和动物实验中为极低毒性，故未指定每日容许摄入量，即不进行特殊规定[8]。到目前为止，在食品法典标准CODEX STAN 192—1995中规定刺槐豆胶可以作为增稠剂在婴儿配方食品（最大允许使用量为1000 mg·kg-1）、较大婴儿配方食品（最大允许使用量为1000 mg·kg-1）、特殊医学用途婴儿配方食品（最大允许使用量为 1000 mg·kg-1）和婴幼儿辅助食品（最大允许使用量为2000 mg·kg-1）中使用[9]。

在中国，《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）中规定，刺槐豆胶可以作为增稠剂使用至婴儿配方食品（最大允许使用量为 7.0 g·kg-1）、较大婴儿和幼儿配方食品（最大允许使用量为7.0 g·kg-1）、特殊医学用途婴儿配方食品（最大允许使用量为7.0 g·kg-1）[10]。2018年，《特殊医学用途婴儿配方食品通则》征求意见稿附录B中增加了增稠组件（即增稠配方），规定在配方中可以添加一种或多种增稠剂。

在欧盟，欧盟食品科学委员会对刺槐豆胶的添加量为0.1 g/100 mL进行了评估，可以将其使用至较大婴儿配方食品中，但在婴儿配方奶粉中不能使用。因此，在标准[Regulation (EC) No 1331/2008]中规定，刺槐豆胶可以作为增稠剂在较大婴儿配方食品（最大允许使用量为1000 mg·L-1）、特殊医学用途婴儿配方食品（最大允许使用量为10000 mg·L-1）、婴幼儿谷物辅助食品（最大允许使用量为10000 mg·L-1）以及脱麸婴幼儿谷物辅助食品（最大允许使用量为 20000 mg·L-1）中使用[11]。

在美国，刺槐豆胶已通过一般公认安全认证，最大允许添加量为5 g·L-1（即食状态）。在澳大利亚和新西兰，刺槐豆胶在婴儿配方食品中的最大允许使用量为10000 mg·L-1。在俄罗斯，较大婴儿配方食品的最大允许使用量为1 g·L-1，婴幼儿辅助食品中的最大允许使用量为10 g·kg-1，脱麸婴幼儿谷物辅助食品的最大允许使用量为20 g·kg-1，特殊医学用途婴儿配方食品及特殊医学用途配方食品（3岁以下）中的最大允许使用量为10 g·L-1。此外，在韩国，刺槐豆胶在配方食品中可以使用，但是未明确规定用量。在日本，目前还没有刺槐豆胶的相关规定。

3 刺槐豆胶对婴儿消化吸收的影响

刺槐豆胶中的半乳甘露聚糖为膳食纤维，因人体内不具有内源性甘露糖苷酶，故其不能消化，但可被结肠细菌发酵[12]。由于这种可发酵的特性，一些婴儿可能会出现腹痛、腹泻等反应。但是，这些不良反应是摄入膳食纤维的正常现象，与刺槐豆胶中的半乳甘露聚糖无关。刺槐豆胶摄入后，会导致热量和营养素摄入减少，但对婴儿的生长发育不会产生影响。

3.1 对婴儿体重增长的影响

MIYAZAWA等[13]的研究中，选取了30例每日有反流但无其他医疗问题的婴儿，并随机分为两组。A组（n=16）分别使用含有0.45 g/100 mL刺槐豆胶的奶（HL-450）或对照奶（不含刺槐豆胶，HL-00），B组（n=14）使用含有0.35 g/100 mL刺槐豆胶的奶（HL-350）或对照奶HL-00，使用交叉喂养的方式喂养（A组7名婴儿第1周喂HL-450，第2周喂HL-00；9名婴儿第1周喂HL-00，第2周喂HL-450。B组6名婴儿第1周喂HL-350，第2周喂HL-00；5名婴儿第1周喂HL-00，第2周喂HL-350；B组的3名婴儿在开展实验的过程因病毒感染被排除），结果发现A组HL-450和HL-00体重均增加了 20.7 g·d-1，B组HL-350和HL-00体重分别增加了29.3 g·d-1和13.2 g·d-1。HEGAR等[14]的研究中，将60名婴儿（在开展实验前一周内每天出现4次以上反流或呕吐）随机分成3组，A组食用标准婴儿配方奶粉，B组食用100 mL标准婴儿配方奶粉中加入5 g米粉的奶粉，C组食用刺槐豆胶为增稠剂生产的配方奶粉。1个月后，C组的体重增加量[（965±166）g] 明显高于A组[（828±160）g，P＜0.05]与B组 [（575±97）g，P＜0.00001]，C组、A组、B组重量变化百分比分别为（19.9±0.8）%、（16.4±1.09）%、（11.5±0.9）%。VANDENPLAS等[15]的研究中，将115名2周至5个月的婴儿随机分成两组，使用两种配方奶粉（ARF-1：非水解蛋白，刺槐豆胶添加量为 3.0 g/100 g；ARF-2：特异性乳清水解物，刺槐豆胶添加量为3.3 g/100 g，经过特殊处理的淀粉）喂养1个月，第1组开始食用2周的ARF-1奶粉，然后食用2周的ARF-2奶粉，第2组开始食用2周的ARF-2奶粉，然后开始食用2周ARF-1奶粉，体重呈增加趋势，第1组平均体重从5.20 kg增加至5.97 kg（使用ARF-1喂养2周的婴儿的平均体重从5.20 kg增加至5.72 kg，使用ARF-2喂养2周平均体重从5.72 kg增加至5.97 kg），第2组平均体重从5.18 kg增加至 5.98 kg（使用ARF-2喂养2周的婴儿的平均体重从5.18 kg增加至5.52 kg，使用ARF-1喂养两周的婴儿的平均体重从5.52 kg增加至5.98 kg）。GEORGIEVA等[1]的研究中，将56名符合条件的1～6月龄的婴儿随机分配为两组，分别食用含有0.33 g/100 mL（配方A）或0.45 g/100 mL（配方B）冷溶解刺槐豆胶半乳甘露聚糖的配方奶粉，或含有0.45 g/100 mL热溶解刺槐豆胶半乳甘露聚糖的配方奶粉（配方C），未设置对照组，喂养2周，对符合条件的47名婴儿的体重进行测量分析。结果表明，食用配方A和配方C的婴儿体重增加显著，分别为40.7 g·d-1、56.4 g·d-1。

3.2 对某些矿物质利用率的影响

体外实验研究表明刺槐豆胶可以负向改变某些矿物质的利用率。BOSSCHER等[16]的研究表明，与未增稠的婴儿配方奶粉相比，在体外条件下，用刺槐豆胶增稠的产品中钙、铁和锌的利用率可能会降低。BOSSCHER等[17]在标准婴儿配方奶粉中添加预糊化大米淀粉、麦芽糊精、低聚果糖、刺槐豆胶、高酯化果胶、低酯化果胶以及菊粉后，在体外条件下对矿物质利用率（Ca、Fe和Zn）的影响进行研究。结果表明，添加菊粉后，标准婴儿配方奶粉中的钙利用率提高了30%，而刺槐豆胶和高酯化果胶降低了约10%；预糊化大米淀粉可提高标准婴儿配方奶粉中铁的利用率，而降低的顺序依次为高酯化果胶、低聚果糖和低酯化果胶；锌利用率在添加预糊化大米淀粉后最高，添加刺槐豆胶和麦芽糊精时最低。GONZÁLEZBERMÚDEZ等[18]在婴儿配方奶粉中添加不同种类的增稠剂后，即刺槐豆胶、改性玉米和大米淀粉，在体外条件下研究其对矿物质利用率（Ca、Fe和Zn）的影响。结果表明，添加了刺槐豆胶的婴儿配方奶粉对钙、铁、锌的体外溶解度和透析性有负面影响；改性玉米和大米淀粉的使用浓度为法规规定最大限量的50%时，只影响钙的溶解度和透析度；当添加不同浓度的改性淀粉时，未观察到对铁和锌的负面影响。但是，根据研究可知，在配方奶粉中使用刺槐豆胶增稠后，对矿物质吸收率的影响在统计学上并不显著[16-17]。对矿物吸收率的影响不仅存在于刺槐豆胶，还存在于其他膳食纤维中，如低聚果糖、麦芽糊精和高酯化果胶[17]。因此，使用添加了刺槐豆胶的配方奶粉喂养婴儿，会对某些矿物质的利用率产生一定的影响。

4 刺槐豆胶对婴儿胃食管反流的影响

为了减少婴儿胃食管反流现象，推荐的方法之一是使用增稠剂或增稠婴儿配方奶粉进行饮食干预，这类饮食干预通常是基于缓慢或不可消化的多糖食物成分，如谷物、淀粉、瓜尔豆胶、大豆纤维以及刺槐豆胶（也被称为角豆胶）。在这些增稠剂中，食品添加剂刺槐豆胶被广泛用于治疗婴儿胃食管反流的增稠婴儿配方奶粉中[19]。

WENZL等[20]使用配方A（添加了3 g/100 g刺槐豆胶，其余指标与配方B一致）和配方B（未添加刺槐豆胶）交替喂养婴儿342 h后，反流次数（在喂养期间共有83次反流，配方A反流15次，配方B反流68次，P＜0.003）和平均反流评分（配方A为0.6，配方B为1.8，P＜0.03）显著降低；14名婴儿中，用配方A喂养婴儿，有50%（7名）完全没有反流，用配方B喂养婴儿有7%（1名）完全没有反流。MIYAZAWA等[13]的研究表明，与对照组相比，用A组（添加0.45 g/100 mL刺槐豆胶）、B组（添加 0.35 g/100 mL刺槐豆胶）奶粉喂养婴儿1周后，反流发作次数减少了约50%。MIYAZAWA等[21]的研究表明，使用添加了刺槐豆胶（0.35 g/100 mL）的婴儿配方奶粉喂养婴儿1周后，与对照组（5.2次/d）相比，反流发作的中位数显著减少（2.3次/d）（P=0.00048）。 HEGAR等[14]的研究表明，用A组（对照组）、B组（加入5 g米粉）、C组（添加刺槐豆胶）奶粉喂养 1个月后，3组反流/呕吐明显减少（P＜0.0005）， C组下降最大，即食用添加了刺槐豆胶的奶粉组下降最大。VANDENPLAS等[15]的研究表明，用ARF-1配方奶粉（刺槐豆胶3.0 g/100 g）、ARF-2配方奶粉（刺槐豆胶3.3 g/100 g）喂养婴儿1个月后，食用ARF-1的婴儿的反流发作的平均次数从8.25下降至2.32，食用ARF-2的婴儿反流发作的平均次数从8.25下降至1.89（两者有显著的统计学差异，P=0.0091）；两组反流容积平均分均降低，ARF-2组反流容积平均分明显低于ARF-1组（P=0.0265），即食用了添加刺槐豆胶的奶粉喂养的婴儿反流发作的平均次数和反流容积平均分均降低。GEORGIEVA 等[1]的研究表明，用配方奶粉A（冷溶解0.33 g/100 mL 刺槐豆胶半乳甘露聚糖）、B（冷溶解0.45 g/100 mL刺槐豆胶半乳甘露聚糖）、C（热溶解0.45 g/100 mL刺槐豆胶半乳甘露聚糖）喂养婴儿两周后，“Boix Ochoa评分”（即食管酸暴露指数）、可见反流总数和所有因反酸引起的症状相关指标在食用配方奶粉A的婴儿中均显著下降，而在食用配方奶粉B和C的婴儿中没有观察到显著变化；与其他两组相比，使用A配方奶粉的婴儿的“反流症状指数”和“所有反流的百分比”均显著下降（P=0.048和P=0.014），即食用添加了一定量的刺槐豆胶的配方奶粉可以缓解胃食管反流的一些症状。因此，使用添加了刺槐豆胶的婴儿配方奶粉可以减少婴儿胃食管反流现象。但是只有健康足月婴儿和无并发症的胃食管反流，才应使用添加了刺槐豆胶的配方奶粉，早产儿和低出生体重儿则不应使用添加了刺槐豆胶的配方奶粉[22]。