CN118077772A - 一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶，包括如下重量份的原料：生牛乳587～990份、钙源0～2.2份、复配营养素0.1～1.0份、益生元8.8～407份；所述益生元包括聚葡萄糖和低聚半乳糖；所述低聚半乳糖包括内源性低聚半乳糖和外添加低聚半乳糖中的一种或两种；所述聚葡萄糖和所述低聚半乳糖的质量比为(0.5～10):1。本发明上述配方牛奶存在一定的成分和剂量上的协同作用改善肠道菌群的结构，特别是促进塑造拟杆菌肠型。

Description

一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶及其应用
技术领域
本发明涉及营养补充剂技术领域，尤其是涉及一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶及其应用。
背景技术
人体肠道含有大量微生物群，它们之间相互作用组成一个复杂的网络，其种类及数量在一定范围内保持动态平衡。据统计，人类胃肠道中细菌根据自然属性主要分为4个门：厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroid)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinomycetes)。厚壁菌门和拟杆菌门的比值常作为肠道菌群结构变化的指标。
根据特定的肠道菌群的类型、组成、数量差异，通常可将肠道类型分为3 种，分别为拟杆菌属型(Bacteroides)、普氏菌属型(Prevotella)、瘤胃球菌属 (Ruminococcus)。肠型通常会保持稳定，与年龄、性别、BMI、种族、遗传背景、地理位置均不相关，但长期饮食的变化可能会引起肠型的改变。不同肠型的个体在营养消化吸收代谢、免疫力以及药物代谢等方面会有所不同。
肠型与人群既往的长期膳食习惯密切相关，比如拟杆菌型人群既往膳食中蛋白质和动物性脂肪摄入较多；该肠型人群含有很大比例分解动物碳水化合物的拟杆菌特异性碳水化合物活性酶，并且碳水化合物代谢酶显著富集，分解糖和蛋白质的能力增加。而普氏菌型人群的既往膳食则以碳水化合物为主，在饮食富含膳食纤维或非西方人群的肠道菌群中较丰富，普氏菌水解酶特异性地水解植物纤维，但该肠型人群分解蛋白质和脂肪的能力整体下降。
Backhed F等研究发现，无菌小鼠比常规小鼠的脂肪含量低42％，但将特定菌群移植到无菌小鼠体内后，无菌小鼠总脂肪含量增加，提示肠道菌群能促进能量的吸收和储存，在肥胖的发生发展过程中发挥重要作用，也首次证实了肠道菌群会影响肥胖，揭开肠道菌群与肥胖研究的序幕。后续研究表明，肥胖动物和人类往往存在肠道菌群紊乱的现象。与非肥胖者相比，肥胖患者肠道菌群发生显著变化，主要表现在肠道菌群多样性下降、厚壁菌门与拟杆菌门的比例显著上升。
有研究发现，拟杆菌肠型的人群饮用牛奶体可显著降低体脂含量和体脂率，升高骨骼肌含量；而在普氏菌肠型人群中未观察到类似变化。同时，有研究报道，适宜的钙摄入有助于减轻体重、降低体脂率。我国全民均存在膳食钙摄入量不足，尤其是儿童，4～13岁儿童钙不足率在90％左右，钙的平均摄入量仅为推荐摄入量的1/3。
在不同钙及其组合物摄入量水平下，肠道菌群多样性和结构是否不同，肠型是否有差异，目前均未见报道。因此，如何塑造拟杆菌肠型以提升饮奶后健康效应非常值得研究的。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶。
本发明提供了一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶，包括如下重量份的原料：
生牛乳587～990份、钙源0～2.2份、复配营养素0.1～1.0份、益生元8.8～407 份；所述益生元包括聚葡萄糖和低聚半乳糖；所述低聚半乳糖包括内源性低聚半乳糖和外添加低聚半乳糖中的一种或两种；所述聚葡萄糖和所述低聚半乳糖的质量比为(0.5～10):1。
优选的，所述内源性低聚半乳糖和外添加低聚半乳糖的质量比为 0.8～1.5:0.8～1.5；所述内源性低聚半乳糖为添加Nurica乳糖酶利用牛奶自有乳糖合成。
优选的，所述外添加低聚半乳糖为0～270重量份；Nurica乳糖酶的添加量为0～5重量份；
所述配方牛奶中低聚半乳糖的含量为0.1～6.0g/100mL；
所述聚葡萄糖的添加量为3～137重量份；所述配方牛奶中聚葡萄糖的添加量为0.4～25g/100mL。
优选的，所述复配营养素包括维生素A、铁、锌中的一种或几种与维生素D3的组合；
所述复配营养素中D3含量为10～220μg/g；
所述钙源包括碳酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙、L-乳酸钙、磷酸氢钙、L-苏氨酸钙、甘氨酸钙、天门冬氨酸钙、柠檬酸苹果酸钙、醋酸钙、氯化钙、磷酸三钙、维生素E琥珀酸钙、甘油磷酸钙、氧化钙、硫酸钙、磷酸二氢钙、乳矿物盐、酪蛋白钙、苹果酸钙和抗坏血酸钙中的一种或几种。
优选的，所述配方牛奶还包括如下重量份的组分，乳化剂1～3份；稳定剂0.1～2份；磷酸缓冲盐0.2～0.6份；乳矿物盐为0～2.2份；
所述乳化剂包括单，双甘油脂肪酸酯或蔗糖脂肪酸酯中的一种或几种；
所述稳定剂包括结冷胶、海藻酸钠、微晶纤维素或卡拉胶；
所述磷酸缓冲盐包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或磷酸氢二钠中的一种或几种。
本发明提供了一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶的制备方法，包如下步骤：
A)将生牛乳标准化、杀菌，得到标准化的牛奶；
B)将第一部分标准化的奶、低聚半乳糖混合化料，均质，得到第一部分半成品奶；
C)将第二部分标准化的奶、钙源、复配营养素、聚葡萄糖混合化料，均质，得到第二部分半成品奶；
D)将第一部分半成品奶、第二部分半成品奶和剩余部分半成品奶混合，灭菌，即得配方牛奶。
优选的，所述步骤B)前还包括将部分标准化的牛奶和乳糖酶混合酶解，化料，酶解后灭活酶，得到部分半成品奶；
所述标准化的方式为闪蒸或反渗透膜浓缩；
所述标准化的牛奶的蛋白含量≥2.8g/100g；
所述第一部分标准化的牛奶和第二部分标准化的奶的质量比为(15～30)： (15～30)；
所述酶解温度为45～50℃；所述酶解时间为1.5～2h；
所述杀菌温度为135～150℃；所述杀菌时间为3～20s。
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的配方牛奶在制备塑造拟杆菌肠型的产品中的应用。
优选的，所述塑造拟杆菌肠型包括提高拟杆菌门的相对丰度；所述拟杆菌门的丰度为粪便中的拟杆菌门的丰度；
所述塑造拟杆菌肠型包括降低厚壁菌门的相对丰度；所述厚壁菌门的丰度为粪便中的厚壁菌门的丰度。
优选的，所述塑造拟杆菌肠型包括降低厚壁菌门/拟杆菌门的比值，且对粪便菌群的多样性和群落丰富度无显著影响。
与现有技术相比，本发明提供了一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶，包括如下重量份的原料：生牛乳587～990份、钙源0～2.2份、复配营养素0.1～1.0 份、益生元8.8～407份；所述益生元包括聚葡萄糖和低聚半乳糖；所述低聚半乳糖包括内源性低聚半乳糖和外添加低聚半乳糖中的一种或两种；所述聚葡萄糖和所述低聚半乳糖的质量比为(0.5～10):1。本发明上述配方牛奶存在一定的成分和剂量上的协同作用改善肠道菌群的结构，特别是促进塑造拟杆菌肠型。
附图说明
图1为大鼠粪便的肠道菌群在属水平的前10的菌群分布的物种相对丰度柱形图；
图2为28天粪便在门水平上的三元相图；
图3为钙+维生素D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝1:1)暴露后大鼠肠道菌群在门水平上的T_test物种差异分析图；
图4为钙+维生素D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝4:1)暴露后大鼠肠道菌群在门水平上的T_test物种差异分析图。
具体实施方式
本发明提供了一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶及其应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
拟杆菌属肠型人群饮奶后降低体脂、提高骨骼肌方面的健康效应方面优于其他肠型。本发明提供配方牛奶在制备塑造拟杆菌肠型的产品中的应用，具体为改善肠道菌群结构，在门的水平上，提高粪便中拟杆菌门的相对丰度，降低厚壁菌门的相对丰度，进一步降低厚壁菌门和拟杆菌门的比例，塑造拟杆菌属肠型。
本发明提供了一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶，包括如下重量份的原料：
生牛乳587～990份、钙源0～2.2份、复配营养素0.1～1.0份、益生元8.8～407 份；所述益生元包括聚葡萄糖和低聚半乳糖；所述低聚半乳糖包括内源性低聚半乳糖和外添加低聚半乳糖中的一种或两种；所述聚葡萄糖和所述低聚半乳糖的质量比为(0.5～10):1。
本发明提供的塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶包括生牛乳587～990重量份；更优选包括生牛乳590～970重量份；更优选为590～960重量份；最优选为590～920重量份；
本发明提供的塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶包括钙源0～2.2重量份；优选包括0.2～2.0重量份；更优选包括0.4～1.8重量份。
本发明所述钙源包括碳酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙、L-乳酸钙、磷酸氢钙、L-苏氨酸钙、甘氨酸钙、天门冬氨酸钙、柠檬酸苹果酸钙、醋酸钙、氯化钙、磷酸三钙、维生素E琥珀酸钙、甘油磷酸钙、氧化钙、硫酸钙、磷酸二氢钙、乳矿物盐、酪蛋白钙、苹果酸钙和抗坏血酸钙中的一种或几种。本发明对于上述来源不进行限定，市售即可。
本发明提供的塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶包括复配营养素0.1～1.0 份；优选包括0.2～0.9份；更优选包括0.2～0.8份。
本发明所述复配营养素包括维生素A、铁、锌中的一种或几种与维生素 D3的组合；所述复配营养素中D3含量优选为10～220μg/g；更优选为20～210 μg/g；最优选为30～200μg/g。
本发明中涉及的维生素A的化合物来源：醋酸视黄酯(醋酸维生素A) 或棕榈酸视黄酯(棕榈酸维生素A)中的一种或多种；
本发明中涉及的维生素D的化合物来源：麦角钙化醇(维生素D2)或胆钙化醇(维生素D3)中的一种或多种；
本发明中涉及的铁化合物来源：乙二胺四乙酸铁纳、焦磷酸铁、柠檬酸铁、柠檬酸亚铁或乳酸亚铁中的一种或多种；
本发明中涉及的锌的化合物来源：葡萄糖酸锌、氧化锌、柠檬酸锌或乳酸锌中的一种或多种。
本发明提供的塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶包括益生元8.8～407份；更优选包括9～400份；更优选包括20～380份；最优选为70～360份；
所述益生元包括聚葡萄糖和低聚半乳糖。
所述低聚半乳糖包括内源性低聚半乳糖和外添加低聚半乳糖中的一种或两种。
本发明中低聚半乳糖有两种来源，分别为外添加低聚半乳糖原料和添加 Nurica乳糖酶利用牛奶自有乳糖合成内源低聚半乳糖两种来源。
所述聚葡萄糖和所述低聚半乳糖的质量比为(0.5～10):1。在本发明其中一部分优选实施方式中，所述聚葡萄糖和低聚半乳糖的重量比为(1～9)：1；更优选为(3～8)：1；最优选为(4～8)：1；具体可以为1:1、3:1、4:1、5:1、 6:1、7:1、8:1；或者上述任意二者之间的点值。
本发明聚葡萄糖符合GB 25541的要求；低聚半乳糖符合卫生部2008年第20号的要求。
本发明中低聚半乳糖的添加方式：可采用同时添加低聚半乳糖原料和 Nurica乳糖酶(自身合成内源低聚半乳糖)或单独外添加低聚半乳糖原料或单独添加Nurica乳糖酶(自身合成内源低聚半乳糖)三种方式添加低聚半乳糖。优选地，按照同时添加低聚半乳糖原料和Nurica乳糖酶(自身合成内源低聚半乳糖)的方式添加低聚半乳糖。
按照本发明，所述内源性低聚半乳糖和外添加低聚半乳糖的质量比为 (0.8～1.5):(0.8～1.5)；更优选为(0.9～1.2):(0.9～1.2)；最优选的，本发明外添加低聚半乳糖与内源低聚半乳糖质量比在1:1左右，此时货架期甜感最佳。
所述内源性低聚半乳糖为添加Nurica乳糖酶利用牛奶自有乳糖合成。
按照本发明，添加方式为单独外添加低聚半乳糖原料时，所述外添加低聚半乳糖为0～270重量份；更优选为10～260重量份；最优选为20～250重量份。
按照本发明，添加方式为低聚半乳糖原料和Nurica乳糖酶(自身合成内源低聚半乳糖)时候，所述外添加低聚半乳糖为0～270重量份；更优选为 10～160重量份；最优选为20～150重量份。
此时，本发明Nurica乳糖酶的添加量优选为0～5重量份；更优选为1～5 重量份。
本发明所述配方牛奶中低聚半乳糖的含量为0.1～6.0g/100mL；更优选为 0.2～5.5g/100mL；最优选为1～5g/100mL。
本发明所述聚葡萄糖的添加量优选为3～137重量份；更优选为5～130重量份；更优选为10～100重量份。
所述配方牛奶中聚葡萄糖的添加量优选为0.4～25g/100mL；更优选为 0.5～24g/100mL；最优选为0.8～20g/100mL。
在本发明其中一部分优选实施方式中，所述塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶，包括如下重量份的原料：
生牛乳590～970份、钙源0.2～2.0份、复配营养素0.2～0.9份、益生元9～400份；
在本发明其中一部分优选实施方式中，所述塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶，包括如下重量份的原料：
生牛乳590～960份、钙源0.2～1.9份、复配营养素0.2～0.8份、益生元20～380份；
在本发明其中一部分优选实施方式中，所述塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶，包括如下重量份的原料：
生牛乳590～920份、钙源0.4～1.8份、复配营养素0.3～0.8份、益生元70～360份；
在本发明其中一部分优选实施方式中，所述配方牛奶中营养素含量为：
蛋白质3.0g/100mL，钙125mg/100mL，维生素D2.2μg/100mL，聚葡萄糖1.0g/100mL，低聚半乳糖1.0g/100mL。可以为外添加低聚半乳糖。
在本发明其中一部分优选实施方式中，所述配方牛奶中营养素含量为：
蛋白质3.0g/100mL，钙125mg/100mL，维生素D2.2ug/100mL，聚葡萄糖 1.6g/100mL，低聚半乳糖0.4g/100mL。
可以为同时添加低聚半乳糖原料和Nurica乳糖酶(自身合成内源低聚半乳糖)的方式添加低聚半乳糖。
本发明所述配方牛奶还包括如下重量份的组分，乳化剂1～3重量份；稳定剂0.1～2重量份；磷酸缓冲盐0.2～0.6重量份；乳矿物盐为0～2.2重量份；
更优选的，配方牛奶还包括如下重量份的组分，乳化剂1～2重量份；稳定剂0.1～1.8重量份；磷酸缓冲盐0.2～0.5重量份；乳矿物盐为0.1～2.0重量份；
具体的，所述乳化剂包括单，双甘油脂肪酸酯或蔗糖脂肪酸酯中的一种或几种；
所述稳定剂包括结冷胶、海藻酸钠、微晶纤维素或卡拉胶；
所述磷酸缓冲盐包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或磷酸氢二钠中的一种或几种。
本发明对其来源不进行限定，市售即可。
当低聚半乳糖的添加为外源添加时，本发明提供的促进塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶的制备方法，包如下步骤：
A)将生牛乳标准化、杀菌，得到标准化的牛奶；
B)将第一部分标准化的奶、低聚半乳糖混合化料，均质，得到第一部分半成品奶；
C)将第二部分标准化的奶、钙源、复配营养素、聚葡萄糖混合化料，均质，得到第二部分半成品奶；
D)将第一部分半成品奶、第二部分半成品奶和剩余部分半成品奶混合，灭菌，即得配方牛奶。
本发明对于上述组分和配比已经有了清楚的描述，在此不再赘述。
当低聚半乳糖的添加为外源和内源都添加时，所述步骤B)前还包括将部分标准化的牛奶和乳糖酶混合酶解，化料，酶解后灭活酶，得到部分半成品奶。
首先将生牛乳标准化、杀菌，得到标准化的牛奶。优选采用闪蒸或反渗透膜浓缩方法对生牛乳进行标准化，得到标准化后原奶。更优选对标准化后的原奶进行巴氏杀菌，得到巴氏奶。巴氏杀菌采用本领域技术人员熟知的方式参数杀菌即可。
将部分标准化的牛奶和乳糖酶混合酶解，化料，酶解后灭活酶，得到部分半成品奶。
将占配料量15～30％的巴氏奶加热至45～50℃，将Nurica乳糖酶均匀、缓慢、分散地加入化料罐中；酶解的温度保持在45～50℃之间，酶解时间1.5～2h；更优选的，所述酶解温度为46～49℃；所述酶解时间为1.6～1.8h。
采用具有混合、分散、剪切效果的化料设备，使料液成为均匀混合物。酶解后升温至90～100℃，保持200～400s，更优选升温至92～98℃，保持 210～380s，将酶灭活，酶灭活后快速将料液冷却至1～8℃后打入半成品罐。
本发明所述标准化的牛奶的蛋白含量≥2.8g/100g；
将第一部分标准化的奶、低聚半乳糖混合化料，均质，得到第一部分半成品奶；
更优选将占配料量15-30％的巴氏奶加热至50～80℃，剪切搅拌，缓慢加入乳化剂、稳定剂，化料10～20min，之后再将GOS(低聚半乳糖)缓慢均匀的添加并化料5～15min，化料结束后进行均质，冷却至1～8℃后打入半成品罐。
将第二部分标准化的奶、钙源、复配营养素、聚葡萄糖混合化料，均质，得到第二部分半成品奶。
更优选将占配料量15～30％的巴氏奶加热至40～60℃，剪切搅拌，将复配营养素、磷酸缓冲盐干混后缓慢加入巴氏奶中，之后再将乳矿物盐、PDX(聚葡萄糖)均匀、缓慢的添加并化料10～20min。化料结束后进行均质，均质结束后冷却至1～8℃，在半成品罐搅拌状态下打入上述料液，混合均匀。
将第一部分半成品奶、第二部分半成品奶和剩余部分半成品奶混合，灭菌，即得配方牛奶。
在本发明中，所述第一部分标准化的牛奶和第二部分标准化的奶的质量比优选为(15～30)：(15～30)；更优选为(16～28)：(17～28)。
更优选的将上述酶解后的部分半成品奶、所述第一部分标准化的牛奶和第二部分标准化的奶的质量比优选为(15～30)：(15～30)：(15～30)；更优选为(16～28)：(16～28)：(17～28)。
用剩余配料巴氏奶将上述混合料液定容至配料量。超高温灭菌灌装：对上述半成品进行超高温杀菌处理，采用板式杀菌机或管式杀菌机杀菌，杀菌温度135～150℃，杀菌时间3～20s；更优选的，所述杀菌温度为137～148℃；所述杀菌时间为5～18s。
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的配方牛奶在制备塑造拟杆菌肠型的产品中的应用。
本发明上述组分和比例是功能上彼此互相支持，存在相互作用关系的技术特征；只要满足上述特定的组分和比例，均能实现本发明的应用。
本发明所述改善肠道菌群的构成包括改善粪便中菌群的构成，塑造拟杆菌肠型。
在本发明一些优选实施方式中，所述塑造拟杆菌肠型包括提高拟杆菌门的相对丰度。
在本发明一些优选实施方式中，所述塑造拟杆菌肠型包括降低厚壁菌门的相对丰度。
在本发明一些优选实施方式中，所述塑造拟杆菌肠型包括塑造拟杆菌肠型包括降低厚壁菌门/拟杆菌门的比值，且对粪便菌群的多样性和群落丰富度无显著影响。
在本发明一些优选实施方式中，所述拟杆菌门和/或厚壁菌门的丰度为粪便中的拟杆菌门和/或厚壁菌门的丰度；优选为大鼠粪便中的结果。
本发明提供了“营养组合物”用于调节肠道菌群结构的健康效果，以及该组合物在食品中的应用。具体地，本发明提供了组合物在制备用于调节肠道菌群是食品中的应用，其健康效果通过粪便16s rRNA测序及分析得到验证，取得了意料之外的效果。
具体为：1)该组合物未对粪便的多样性和群落丰富度有显著影响；2) 该组合物改善了肠道菌群的结构，在门的水平上，提高粪便中拟杆菌门的相对丰富度，降低厚壁菌门的相对丰富度，降低厚壁菌门和拟杆菌门的比例。3) 该组合物干预后，肠道菌群以拟杆菌属相对丰度最高，塑造拟杆菌属肠型。
本发明通过模拟钙不同摄入量水平的生长期大鼠模型，提供了5个不同对比例，低钙组、高钙组、钙+维生素D组、钙+维生素D+PDX+GOS组合组 (PDX：GOS＝1:1)、钙+维生素D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝4:1)；低钙组钙剂量仅占推荐量1/3的成长期动物模型，高钙组钙剂量补充到了成长期动物的推荐理想剂量；钙+维生素D组补充后钙剂量为高钙组的3/4，维生素 D剂量为低钙组和高钙组的1.5倍；钙+维生素D+PDX+GOS组合(PDX： GOS＝1:1)，补充后钙剂量为高钙组的3/4，维生素D剂量为低钙组和高钙组的1.5倍；钙+维生素D+PDX+GOS组合(PDX：GOS＝4:1)补充后钙剂量为高钙组的3/4，维生素D剂量为低钙组和高钙组的1.5倍。
本发明发现，与低钙组相比，高钙组的厚壁菌门相对丰度增加，拟杆菌门相对丰度降低，提示单纯增加钙并不能调整厚壁菌门和拟杆菌门的比例。与低钙组相比，钙+维生素D组厚壁菌门丰度降低，变形菌门的相对丰度增加，拟杆菌门的相对丰度变化不大；而在此基础上，增加聚葡萄糖和低聚半乳糖，可进一步增加拟杆菌门的相对丰富，降低厚壁菌门的相对丰富，降低厚壁菌门和拟杆菌门的比例；此外，使肠道菌群以拟杆菌属相对丰度最高，塑造拟杆菌属肠型。
通过以上组别的对比，本发明发现钙+维生素D+PDX+GOS组合物在改变肠道菌群结构、塑造拟杆菌肠型方面的显著影响，取得了意料之外的技术效果。
本发明所述产品包括食品；所述食品包括乳制品、休闲食品、饮品或宠物食品。
本发明食品为本领域技术人员熟知的食品，包括但不限于蔬菜制品、食用菌制品、豆类制品、饮料制品等。
本发明所述乳制品包括液体乳(巴氏杀菌乳、灭菌乳、调制乳、发酵乳)；乳粉(全脂乳粉、脱脂乳粉、部分脱脂乳粉、调制乳粉、牛初乳粉)；其他乳制品。具体可以为：第一类是液体乳类。主要包括杀菌奶、灭菌奶、酸奶等。第二类是乳粉类。包括全脂乳粉、脱脂乳粉、全脂加糖乳粉、调味乳粉、婴幼儿乳粉和其他配方乳粉。第三类是炼乳类。第四类是乳脂肪类。包括打蛋糕用的稀奶油、常见的配面包吃的奶油等。第五类是干酪类及再制干酪类。第六类是乳冰淇淋类。第七类是其他乳制品类。主要包括干酪素、乳糖、奶片等。
本发明所述乳制品优选包括发酵乳、奶片、奶酪或奶类零食中的一种或几种。
本发明一种具有塑造拟杆菌肠型功效的食品，包括上述配方牛奶。
本发明上述食品包括上述牛奶和食品领域熟知的配料。本发明对于上述配方牛奶已经有了清楚的描述，再此不再赘述。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶及其应用进行详细描述。
实施例1
配方牛奶：蛋白质3.0g/100mL，钙125mg/100mL，维生素D2.2ug/100mL，聚葡萄糖1.0g/100mL，低聚半乳糖1.0g/100mL(外添加低聚半乳糖)
配方牛奶制备步骤如下：
(1)采用闪蒸或反渗透膜浓缩方法对生牛乳进行标准化，得到标准化后原奶。
(2)对标准化后的原奶进行巴氏杀菌，得到巴氏奶，占配料量18％的巴氏奶加热至80℃，剪切搅拌，缓慢加入乳化剂、稳定剂，化料15min，之后再将GOS(低聚半乳糖)缓慢均匀的添加并化料15min，化料结束后进行均质，冷却至8℃后打入半成品罐。
(3)将占配料量20％的巴氏奶加热至50℃，剪切搅拌，将复配营养素、磷酸缓冲盐干混后缓慢加入巴氏奶中，之后再将乳矿物盐、PDX(聚葡萄糖) 均匀、缓慢的添加并化料15min。化料结束后进行均质，均质结束后冷却至8℃，在半成品罐搅拌状态下打入上述料液，混合均匀。
(4)用剩余配料巴氏奶将上述混合料液定容至配料量。
(5)超高温灭菌灌装：对上述半成品进行超高温杀菌处理，采用管式杀菌机杀菌，杀菌温度137℃，杀菌时间6s。
在上述制备方法中，标准化后原奶的蛋白含量≥2.8g/100g。
在上述制备方法中，基于1000重量份的成品，乳化剂的添加量为2.0重量份，包括单，双甘油脂肪酸酯1.0重量份、蔗糖脂肪酸酯1.0重量份；稳定剂的添加量为0.3重量份，包括结冷胶0.3重量份。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，GOS的添加量为25重量份(成品中GOS含量为1.0g/100mL)。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，复配营养素的添加量为0.3重量份，营养素种类包括维生素A、维生素D、铁、锌。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，PDX的添加量为25重量份(成品中PDX含量为1.0g/100mL)。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，磷酸缓冲盐的添加量为0.3重量份，包括六偏磷酸钠。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，乳矿物盐的添加量为1.8重量份(成品中钙含量125mg/100mL)。
按照中国3-6、7-9、10-13岁儿童钙摄入量P50值分别为245mg、280mg、 344mg计，其RNI值分别为800mg、1000mg和1200mg，维生素D摄入量P75 值分别为3.89ug、4.29ug和4.61ug，其RNI值为10ug。饮用实施例1制备的 400ml配方牛奶，钙膳食摄入量可提升至745mg、780mg和844mg，达到了 RNI的75％左右，维生素D摄入量可提升至12.7ug、13.1ug和13.4ug，近RNI 的1.4倍，PDX摄入量为4g，GOS摄入量为4g，对应动物实验中实验组4的膳食钙和维生素D及两种益生元摄入量。
实施例2
配方牛奶：蛋白质3.0g/100mL，钙125mg/100mL，维生素D2.2ug/100mL，聚葡萄糖1.6g/100mL，低聚半乳糖0.4g/100mL(同时添加低聚半乳糖原料和 Nurica乳糖酶(自身合成内源低聚半乳糖)的方式添加低聚半乳糖)
配方牛奶制备步骤如下：
(1)采用闪蒸或反渗透膜浓缩方法对生牛乳进行标准化，得到标准化后原奶。对标准化后的原奶进行巴氏杀菌，得到巴氏奶。
(2)将占配料量30％的巴氏奶加热至50℃，将Nurica乳糖酶均匀、缓慢、分散地加入化料罐中，酶解的温度保持在50℃，酶解时间1.5h；采用具有混合、分散、剪切效果的化料设备，使料液成为均匀混合物。酶解后升温至95℃，保持300s，将酶灭活，酶灭活后快速将料液冷却至8℃后打入半成品罐。
(3)将占配料量20％的巴氏奶加热至65℃，剪切搅拌，缓慢加入乳化剂、稳定剂，化料15min，之后再将GOS(低聚半乳糖)缓慢均匀的添加并化料 10min，化料结束后进行均质，冷却至8℃后打入半成品罐。
(4)将占配料量20％的巴氏奶加热至50℃，剪切搅拌，将复配营养素、磷酸缓冲盐干混后缓慢加入巴氏奶中，之后再将乳矿物盐、PDX(聚葡萄糖) 均匀、缓慢的添加并化料15min。化料结束后进行均质，均质结束后冷却至8℃，在半成品罐搅拌状态下打入上述料液，混合均匀。
(5)用剩余配料巴氏奶将上述混合料液定容至配料量。
(6)超高温灭菌灌装：对上述半成品进行超高温杀菌处理，采用板式杀菌机杀菌，杀菌温度139℃，杀菌时间3s。
在上述制备方法中，其特征在于，标准化后原奶的蛋白含量≥2.8g/100g。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，乳化剂的添加量为1.5重量份，包括单，双甘油脂肪酸酯1.0重量份、蔗糖脂肪酸酯0.5 重量份；稳定剂的添加量为1.1重量份，包括微晶纤维素1.0重量份、卡拉胶 0.1重量份。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，GOS的添加量为5重量份、Nurica乳糖酶的添加量为3.5重量份(成品中GOS含量为 0.4g/100mL)。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，复配营养素的添加量为0.3重量份，营养素种类包括但不限于维生素A、维生素D、铁、锌。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，PDX的添加量为40重量份(成品中PDX含量为1.6g/100mL)。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，磷酸缓冲盐的添加量为0.3重量份，包括但不限于三聚磷酸钠。
在上述制备方法中，其特征在于，基于1000重量份的成品，乳矿物盐的添加量为1.8重量份(成品中钙含量125mg/100mL)。
按照中国3-6、7-9、10-13岁儿童钙摄入量P50值分别为245mg、280mg、 344mg计，其RNI值分别为800mg、1000mg和1200mg，维生素D摄入量P75 值分别为3.89ug、4.29ug和4.61ug，其RNI值为10ug。饮用实施例2制备的 400ml配方牛奶，钙膳食摄入量可提升至745mg、780mg和844mg，达到了 RNI的75％左右，维生素D摄入量可提升至12.7ug、13.1ug和13.4ug，近RNI 的1.4倍，PDX摄入量为6.4g，GOS摄入量为1.6g，对应动物实验中实验组 5的膳食钙和维生素D及两种益生元摄入量。
对比例1
按照现有膳食模式，饮奶量较低，钙摄入量仅占推荐量1/3左右的膳食模式，对应动物实验组1.
对比例2
足量饮用普通纯牛奶或只强化钙的纯牛奶，按照中国3-6、7-9、10-13岁儿童钙摄入量P50值分别为245mg、280mg、344mg计，其RNI值分别为800mg、 1000mg和1200mg。饮用对比例2制备的400ml配方牛奶，钙膳食摄入量可提升至近RNI值，，对应动物实验中实验组2。
对比例3
强化了维生素D的普通儿童成长牛奶
制备步骤如下：
(1)原奶进行巴氏杀菌，得到巴氏奶，占配料量15％的巴氏奶加热至60℃，剪切搅拌，缓慢加入单，双甘油脂肪酸酯、微晶纤维素，化料15min，化料结束后进行均质，冷却至8℃后打入半成品罐。
(3)将占配料量10％的巴氏奶加热至45℃，剪切搅拌，将维生素D、磷酸缓冲盐缓慢加入巴氏奶中，化料15min。化料结束后冷却至8℃，在半成品罐搅拌状态下打入上述料液，混合均匀。
(4)用剩余配料巴氏奶将上述混合料液定容至配料量。
(5)超高温灭菌灌装：对上述半成品进行超高温杀菌处理，采用板式杀菌机杀菌，杀菌温度137℃，杀菌时间4s。
在上述制备方法中，基于1000重量份的成品，单，双甘油脂肪酸酯的添加量为1.0重量份，微晶纤维素1.5重量份。
在上述制备方法中，基于1000重量份的成品，维生素D添加量为0.014 重量份。
在上述制备方法中，基于1000重量份的成品，磷酸缓冲盐的添加量为0.4 重量份，包括但不限于六偏磷酸钠。
按照中国3-6、7-9、10-13岁儿童钙摄入量P50值分别为245mg、280mg、 344mg计，其RNI值分别为800mg、1000mg和1200mg，维生素D摄入量P75 值分别为3.89ug、4.29ug和4.61ug，其RNI值为10ug。饮用对比例3制备的 400ml配方牛奶，钙膳食摄入量可提升至745mg、780mg和844mg，达到了 RNI的75％左右，维生素D摄入量可提升至12.7ug、13.1ug和13.4ug，近RNI 的1.4倍，对应动物实验中实验组3的膳食钙和维生素D摄入量。
实施例3动物试验
1.1试验动物与分组：
SPF级断乳SD大鼠60只，雄性，体重45g～65g，购自北京维通利华实验动物技术有限公司，动物合格证号SCXK(京)2016-0006。动物饲养于四川大学华西公共卫生学院屏障级动物房，合格证号SYXK(川)2018-011。饲养中保证动物自由饮水和充分进食，饮水为灭菌纯水。大鼠饲养在底部为无锈钢铁丝的笼具中，动物房内保持安静、清洁、通风和适宜光照状态，20-26℃，湿度40％～70％，明暗交替周期为12h。
大鼠由AIN-93G标准饲料(南通特诺菲饲料科技有限公司，生产许可证号：苏饲证((2019)06092)适应性喂养2周。将大鼠按体重随机分成5组，每组12只。钙、维生素D3、低聚半乳糖(GOS)、聚葡萄糖(PDX)的给予均采用拌饲的方式，各组饲料配方见表1-2。
表1实验分组
表2各实验组的饲料配方
1.2实验方法
收集灌胃后28天的各组大鼠粪便，进行16s rRNA基因测序，并对测序数据进行OTU、样本复杂度、多样本比较等分析。
1.3实验结果
(1)“营养组合物”对28天粪便肠道菌群的结构和组成的影响
1)28天粪便的Alpha多样性分析
对各样品的OUT序列数进行Alpha多样性分析，并计算Alpha多样性指数结果见下表。与强化组相比，低比组和高比组的Observed_Species、 Shannon、Simpson、Chao、ACE、goods_coverage、PD_whole_tree指数无统计学差异。表明各实验组未对粪便的多样性和群落丰富度有显著影响。
表3益生元联用28天对生长期大鼠粪便肠道菌群的多样性指数表
2)门水平上，肠道菌群落结构分析
菌群结构变化
图1大鼠粪便的肠道菌群在属水平的前10的菌群分布的物种相对丰度柱形图；图2为28天粪便在门水平上的三元相图。
由物种相对丰度柱形图和三元相图可知，在门的水平中，大鼠粪便中厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的占比最高，其次是放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)。
与低钙组相比，高钙组的厚壁菌门相对丰度增加，拟杆菌门相对丰度降低，提示单纯增加钙并不能调整厚壁菌门和拟杆菌门的比例。
与低钙组相比，钙+维生素D组厚壁菌门相对丰度降低，变形菌门相对丰度增加，拟杆菌门相对丰度变化不大；
与钙+维生素D组相比，钙+维生素D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝1:1) 和钙+维生素D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝4:1)显著增加拟菌门 (Bacteroidota)相对丰度，降低了厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度；从占比来看，肠道菌群中以拟杆菌属的占比最高。
经过计算可发现，钙+维生素D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝4:1)、钙+维生素D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝1:1)和钙+维生素D组的厚壁菌门/拟杆菌门(Firmicutes/Bacteroidota)的比值分别为0.29±0.09；0.48±0.11； 1.54±0.7，益生元的联用显著降低了该比值(P<0.05)。
厚壁菌门和拟杆菌门的比值常作为肠道菌群结构变化的指标，研究表明肥胖动物和人类的肠道微生物群表现出更高的厚壁菌门/拟杆菌门比率，而比值的降低能有助于体重控制。同时，从肠型来看，拟杆菌型人群分解糖和蛋白质的能力增加，提高营养物质代谢能力。
以上结果提示在钙+维生素D组的基础上联合GOS/PDX可通过降低肠道菌群中厚壁菌门/拟杆菌门的比值，改善肠道菌群结构，肠道菌群以拟杆菌属相对丰度最高，塑造拟杆菌属肠型。
T_test物种差异分析
图3为钙+维生素D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝1:1)暴露后大鼠肠道菌群在门水平上的的T_test物种差异分析图；图4为钙+维生素 D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝4:1)暴露后大鼠肠道菌群在门水平上的的T_test物种差异分析图。
由上述T_test物种差异分析图可知，与钙+维生素D组相比，钙+维生素 D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝1:1)和钙+维生素D+PDX+GOS组合组(PDX：GOS＝4:1)在门水平上丰富度显著增加的均为拟杆菌门 (Bacteroidota)、放线菌门(Actinobacteriota)；而丰富度显著降低的均为厚壁菌门(Firmicutes)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶，其特征在于，包括如下重量份的原料：
生牛乳587～990份、钙源0～2.2份、复配营养素0.1～1.0份、益生元8.8～407份；所述益生元包括聚葡萄糖和低聚半乳糖；所述低聚半乳糖包括内源性低聚半乳糖和外添加低聚半乳糖中的一种或两种；所述聚葡萄糖和所述低聚半乳糖的质量比为(0.5～10):1。
2.根据权利要求1所述的配方牛奶，其特征在于，所述内源性低聚半乳糖和外添加低聚半乳糖的质量比为(0.8～1.5):(0.8～1.5)；所述内源性低聚半乳糖为添加Nurica乳糖酶利用牛奶自有乳糖合成。
3.根据权利要求2所述的配方牛奶，其特征在于，所述外添加低聚半乳糖为0～270重量份；Nurica乳糖酶的添加量为0～5重量份；
所述配方牛奶中低聚半乳糖的含量为0.1～6.0g/100mL；
所述聚葡萄糖的添加量为3～137份；所述配方牛奶中聚葡萄糖的添加量为0.4～25g/100mL。
4.根据权利要求1所述的配方牛奶，其特征在于，所述复配营养素包括维生素A、铁、锌中的一种或几种与维生素D3的组合；
所述复配营养素中D3含量为10～220μg/g；
所述钙源包括碳酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙、L-乳酸钙、磷酸氢钙、L-苏氨酸钙、甘氨酸钙、天门冬氨酸钙、柠檬酸苹果酸钙、醋酸钙、氯化钙、磷酸三钙、维生素E琥珀酸钙、甘油磷酸钙、氧化钙、硫酸钙、磷酸二氢钙、乳矿物盐、酪蛋白钙、苹果酸钙和抗坏血酸钙中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的配方牛奶，其特征在于，所述配方牛奶还包括如下重量份的组分，乳化剂1～3份；稳定剂0.1～2份；磷酸缓冲盐0.2～0.6份；乳矿物盐为0～2.2份；
所述乳化剂包括单，双甘油脂肪酸酯或蔗糖脂肪酸酯中的一种或几种；
所述稳定剂包括结冷胶、海藻酸钠、微晶纤维素或卡拉胶；
所述磷酸缓冲盐包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或磷酸氢二钠中的一种或几种。
6.一种塑造儿童拟杆菌肠型的配方牛奶的制备方法，其特征在于，包如下步骤：
A)将生牛乳标准化、杀菌，得到标准化的牛奶；
B)将第一部分标准化的奶、低聚半乳糖混合化料，均质，得到第一部分半成品奶；
C)将第二部分标准化的奶、钙源、复配营养素、聚葡萄糖混合化料，均质，得到第二部分半成品奶；
D)将第一部分半成品奶、第二部分半成品奶和剩余部分半成品奶混合，灭菌，即得配方牛奶。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)前还包括将部分标准化的牛奶和乳糖酶混合酶解，化料，酶解后灭活酶，得到部分半成品奶；
所述标准化的方式为闪蒸或反渗透膜浓缩；
所述标准化的牛奶的蛋白含量≥2.8g/100g；
所述第一部分标准化的牛奶和第二部分标准化的奶的质量比为(15～30)：(15～30)；
所述酶解温度为45～50℃；所述酶解时间为1.5～2h；
所述杀菌温度为135～150℃；所述杀菌时间为3～20s。
8.一种权利要求1～5任意一项所述的配方牛奶在制备塑造拟杆菌肠型的产品中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述塑造拟杆菌肠型包括提高拟杆菌门的相对丰度；所述拟杆菌门的丰度为粪便中的拟杆菌门的丰度；
所述塑造拟杆菌肠型包括降低厚壁菌门的相对丰度；所述厚壁菌门的丰度为粪便中的厚壁菌门的丰度。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述塑造拟杆菌肠型包括降低厚壁菌门/拟杆菌门的比值，且对粪便菌群的多样性和群落丰富度无显著影响。
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