母乳寡醣HMO對嬰幼兒大腦神經發育的效益

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母乳寡醣HMO對嬰幼兒大腦神經發育的效益

母乳中含豐富的關鍵營養成分促進嬰幼兒腦神經發育,近年來也發現母乳寡醣HMO (Human Milk Oligosaccharides)在大腦發育中具有重要作用。

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母乳寡醣HMO
對嬰幼兒大腦神經發育的效益

母乳餵養可以促進嬰幼兒大腦和神經育,這與母乳中含豐富的關鍵營養成分有關,例如DHA、神經鞘磷脂及磷脂質等。近年也發現母乳寡醣HMO(Human Milk Oligosaccharides)在育中具有重要作用1

母乳寡醣具有多樣化結構,根據結構可將HMOs分為三類:岩藻糖基化HMOs、非岩藻糖基化HMOs以及唾液酸化HMO2。其中,腦部發育有關的母乳寡醣是岩藻糖基化HMO,主要包刮2-岩藻糖基乳糖(2'-FL),唾液酸化HMO,主要包括3'-唾液酸乳糖(3'-SL)和6'-唾液酸乳糖(6'-SL)。

母乳中HMOs種類與占比

岩藻基化HMOs
(中性)

岩藻基化HMOs

35~50%

唾液酸化HMOs
(酸性)

唾液酸化HMOs

12~14%

非岩藻基化HMOs
(中性)

非岩藻基化HMOs

35~50%

Glc Gal GIcNAC Fuc NeuAc

母乳寡醣與腦神經發育的可能機轉

多項動物研究發現,長期攝取2'-FL可顯著改善空間學習、工作記憶和操作性條件反射,這是透過大腦海馬迴的長期增益效果(Long-term potetiation;LTP),增進空間學習和記憶。顯示岩藻糖基化HMO可能通過促進海馬迴功能,進而對神經及認知發育產生有益影響3,4

唾液酸化HMO是唾液酸,即N-乙醯神經氨酸(Neu5Ac)的主要來源,唾液酸可以通過構成在神經發育中的重要活性分子(如神經節苷脂gsMO和聚唾液酸-神經細胞粘附分子polySia-NCAM)來發揮其作用5

HMO對大腦神經的可能機轉還包括通過腦-腸軸發揮對腦神經發育的效益,HMO會影響腸道菌叢生態,尤其是促進腸道內雙歧桿菌的生長。而雙歧桿菌等菌群可以調節和產生大量的神經活性分子,如短鏈脂肪酸(SCFAs)、γ-胺基丁酸(GABA)、血清素和色氨酸等,進而促進嬰幼兒神經及認知發育6

提升大腦健康及功能

母乳寡醣對認知發展的效益

研究顯示,攝取較高含量的2'-FL,嬰兒的認知發展與運動較佳7,8

母乳中2'-FL含量
與認知發展指數呈正相關

母乳中2'-FL含量與認知發展指數呈正相關

母乳中2'-FL含量
與運動分數呈正相關

母乳中2'-FL含量與運動分數呈正相關

研究顯示,母乳中唾液酸化HMO越高可促進嬰兒語言及認知發展8,9

母乳中3'-SL含量
與嬰幼兒語言能力呈正相關

母乳中3'-SL含量與嬰幼兒語言能力呈正相關

母乳中6'-SL含量
與認知指數呈正相關

母乳中6'-SL含量與認知指數呈正相關

母乳寡醣HMO與腦部神經發育有關,可透過其代謝產物調節神經作用,進而促進嬰幼兒認知學習表現。

參考資料

  1. Yu-Jyun Cheng and Chun-Yan Yeung. Pediatrics and Neonatology 2021; 62:347-353.
  2. Wiciński M, Sawicka E, Gębalski J, Kubiak K, Malinowski B. Nutrients. 2020 Jan 20;12(1):266.
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  4. Vázquez E, et al. J Nutr Biochem. 2015 May;26(5):455-65.
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  7. Paige K Berger et al. PLoS One. 2020 Feb 12;15(2):e0228323.
  8. Elena Oliveros et al. J Nutr Food Sci 4: 024.
  9. Cho S, Zhu Z, Li T, Baluyot K, Howell BR, Hazlett HC, Elison JT, Hauser J, Sprenger N, Wu D, Lin W. Am J Clin Nutr. 2021 Aug 2;114(2):588-597

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