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Bestimmung von Humanen Milch-Oligosacchariden (HMO)

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Nachweis von 2’-Fucosyllactose (2’FL) und Lacto-N-neotetraose (LNnT) in Babynahrung

Dez. 2021. Ab sofort bieten wir im Eurofins Food & Feed Testing Labornetzwerk in Deutschland die Bestimmung der Mehrfachzucker 2’-Fucosyllactose (2’FL) und Lacto-N-neotetraose (LNnT) an. Die Analyse erfolgt mittels HPAEC-PAD und ist für Säuglingsanfangs- und Folgenahrung sowie Lebensmittel für besondere medizinische Zwecke (FSMP) akkreditiert. Die Bestimmungsgrenzen (LOQ) liegen bei 10 mg/100 g für feste und bei 4 mg/100 g für flüssige Produkte.

Was sind HMO? Begriffsklärung, Vorkommen und Funktion

Humane Milch-Oligosaccharide (HMO) kommen mengenmäßig direkt nach Milchzucker (Laktose) und Milchfetten in menschlicher Muttermilch vor. Sie rücken zunehmend in den Fokus der aktuellen Forschung, da sie sich förderlich auf die Gesundheit und Entwicklung von Säuglingen auswirken sollen. Es gibt mehr als 200 unterschiedliche HMO, die sich in ihrer Struktur unterscheiden. Zu den bisher wichtigsten gehören 2’-Fucosyllactose (2’FL) und Lacto-N-neotetraose (LNnT). Sie basieren auf Laktose, werden durch Anlagerung von z. B. Zuckern modifiziert und bilden komplexe Strukturen. Seit Kurzem können einzelne HMO technologisch in großem Maßstab produziert und somit in der Nahrungsmittelproduktion eingesetzt werden.

Verschiedene Effekte werden den HMO zugesprochen[1,2,3]:

  • Antimikrobielle Wirkung
    Werden HMO in die Zellmembran von Bakterien eingebaut, sind diese nicht mehr vermehrungsfähig[4]. Zusätzlich können sie auch einen Pilzbefall durch Eindämmung des Hyphenwachstums reduzieren[5].
  • Antiadhesive Eigenschaften
    Menschliche Darmepithelien tragen Zuckermoleküle auf ihrer Oberfläche, an die sich pathogene Keime andocken. Die Struktur der HMO ähnelt den Zuckerstrukturen auf der Oberfläche der Epithelzellen. Die Pathogene heften sich an die ungebundenen HMO und werden durch den Darm geschleust und ausgeschieden.
  • Immunmodulierende Effekte
    Ein Teil der HMO wird im Darm resorbiert und gelangt so ins Blut. Sie wirken dabei positiv auf Epithel- und Immunzellen im ganzen Körper und unterstützen bei der Abwehr von Bakterien, z. B. bei Zystitis (Blasenentzündung).
  • Präbiotische Wirkung
    Im Gegensatz zu Probiotika, welche lebensfähige Mikroorganismen wie Milchsäurebakterien oder Hefen enthalten, sind Präbiotika unverdauliche Nahrungsmittelbestandteile (meist auf Kohlenhydratbasis), die das Wachstum und die Aktivität des Mikrobioms fördern. Präbiotika dienen Darmbakterien (z. B. Bifidobakterien[6]) als Nahrungsgrundlage und können so die Zusammensetzung der Darmflora positiv beeinflussen, was einen positiven Einfluss auf die Gesundheit des Menschen hat.

Der Unterschied zu Galacto- und Fructooligosacchariden (GOS und FOS/Inulin)

Bei FOS und GOS handelt es sich ebenfalls um komplexe Kohlenhydrate. Auch sie gehören zu den Präbiotika. Jedoch unterscheiden sich GOS/FOS und HMO in der chemischen Struktur: HMO zeigen komplexere Strukturen mit verzweigten Seitenketten, während GOS/FOS als lineare, unverzweigte Strukturen vorliegen. Auch GOS und FOS können im Eurofins Food & Feed Testing Labornetzwerk in Deutschland analysiert und bestimmt werden.

Rechtlicher Hintergrund

Die beiden HMO 2’-Fucosyllactose (2’FL) und Lacto-N-neotetraose (LNnT) wurden von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und der amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) als sicher für die Anreicherung von Lebensmitteln eingestuft. Gemäß Durchführungsbeschluss (EU) 2016/376 der Kommission vom 11. März 2016[7] darf 2’FL in Säuglingsanfangsnahrung und Folgenahrung in einer Höchstmenge von 1,2 g/l allein oder zusammen mit 0,6 g/l LNnT im Verhältnis 2:1 als neuartiges Lebensmittel in der Union in Verkehr gebracht werden. Laut Durchführungsbeschluss (EU) 2016/375[8] ist der Zusatz von LNnT in der Höchstmenge von 0,6 g/l nur zusammen mit 2’FL im Verhältnis 1:2 zugelassen.

Einsatz von HMO

Damit Säuglinge, die nicht gestillt werden können, ebenfalls von HMO profitieren, werden diese Kohlenhydrate seit Kurzem sowohl in Säuglings- und Kleinkindnahrung als auch in Lebensmitteln für besondere medizinische Zwecke eingesetzt. Wir können nun, als einer der ersten Anbieter am Markt, beide HMO sowie deren gesetzlich vorgeschriebenes Verhältnis bestimmen.

Wir haben Ihr Interesse geweckt?

Wenn Sie mehr über die Analyse der Humanen Milcholigosaccharide (HMO) wissen möchten oder Fragen zu unserer Analytik haben, wenden Sie sich gerne an Ihre persönliche Kundenbetreuerin / Ihren persönlichen Kundenbetreuer oder kontaktieren Sie unseren Fachansprechpartner Oliver Schwöbel.

 

Quellenangaben, relevante Durchführungsbeschlüsse

[1] Bode L. Human milk oligosaccharides: Every baby needs a sugar mama. Glycobiology; 22: 1147–1162 (2012)
[2] Davis EC, Dinsmoor AM, Wang M, Donovan SM. Microbiome Composition in Pediatric Populations from Birth to Adolescence: Impact of Diet and Prebiotic and Probiotic Interventions. Dig Dis Sci 65: 706–722 (2020)
[3] Kunz C, Rudloff S. Health promoting aspects of milk oligosaccharides. Int Dairy J 16: 1341–1346 (2006)
[4] Bode L. The functional biology of human milk oligosaccharides. Early Hum Dev; 91: 619-622 (2015)
[5] Morozov V, Hansman G, Hanisch F-G et al. Human milk oligosaccharides as promising antivirals. Mol Nutr Food Res 2018; 62: 1700679 (2018)
[6] Thomson P, Medina D, Garrido D. Human milk oligosaccharides and infant gut bifidobacteria: Molecular strategies for their utilization. Food Microbiol; 75: 37–46 (2018)
[7] Durchführungsbeschluss (EU) 2016/375 zur Genehmigung des Inverkehrbringens von Lacto-N-neotetraose als neuartige Lebensmittelzutat
[8] Durchführungsbeschluss (EU) 2016/376 zur Genehmigung des Inverkehrbringens von 2′-O-Fucosyllactose als neuartige Lebensmittelzutat