根据GBl0765—2010的定义，婴儿是指0～12月龄的人，根据GBl0767—2010的定义，较大婴儿是指6～12月龄的人，幼儿是指12～36月龄的人。婴幼儿配方食品包括乳基和豆基配方食品，其中，奶粉是婴幼儿最重要的食品之一，这是因为婴幼儿的肠道微生物群不够稳定，对病毒和细菌的抵抗力较差，婴幼儿需要易于消化吸收、营养更丰富的奶制品。由于母乳中的低聚糖可以促进婴幼儿肠道中的益生菌的生长，因此，母乳要优于配方奶喂养，而为了使配方奶更接近母乳，常在其中添加低聚糖和益生菌，可见，低聚糖和益生菌在促进婴幼儿身体健康中扮演重要角色。此外，婴幼儿配方奶粉具有重要的商业价值，因此，相关研究多集中在企业方面，而当企业完成相关的研究后，多会申请相关的专利加以保护其科研成果，因此，专利技术领域中的低聚糖和益生菌的研究进展具有重要的理论和现实指导意义。

1. 低聚糖和益生菌简介

低聚糖，或称寡糖，是由3～20个单糖经糖苷键连接而成的低度聚合糖。低聚糖通常包括低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚木糖、低聚壳聚糖、低聚龙胆糖、棉子糖、水苏糖等。除了低聚龙胆糖有苦味外，其余的都带有程度不同的甜味。由于人体肠胃道内没有水解这些低聚糖的酶系统，因此它们不被消化吸收而直接进人大肠内，优先被双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的有效增殖因子，从而抑制肠道内腐败菌的生长，并减少有毒发酵产物的形成。此外，其还具有可溶性膳食纤维的基本属性，并可增强免疫功能，不会引起牙齿龋变。自然界中仅有少数几种食物含有天然的功能性低聚糖，如大豆、洋葱、大蒜、天门冬、菊芭根和伊斯兰洋蓟块茎等，而从膳食中额外补充低聚糖，对于婴幼儿、成年人、老年人、工作压力大的人和那些希望具有健康消化系统的人非常有益。

目前常用的益生菌菌种有双歧杆菌、乳酸杆菌和一些链球菌，其中双歧杆菌有青春双歧杆菌、两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌；乳酸杆菌有嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、胚芽乳杆菌、短乳杆菌、纤维二糖乳杆菌和乳酸乳杆菌；其他用作益生菌的链球菌有：粪链球菌、乳链球菌、嗜热唾液链球菌和乙酸乳酸双链球菌；此外，还有明串球菌属、足球菌属、丙酸杆菌属和芽孢杆菌属的菌种也可用作益生菌。目前研究较深入的益生菌有作用于小肠的鼠李糖乳杆菌GG菌株、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和作用于泌尿生殖系统的鼠李糖乳杆菌GR一1、发酵乳杆菌等。而众所周知，肠道微生物对人体健康有很大影响，益生菌可以控制肠道内产毒微生物的繁殖，当益生菌在消化道内生长、繁殖和活动时，能够转化形成或直接产生多种营养物质如维生素、氨基酸、短链脂肪酸、促生长因子等。此外，益生菌还能激活巨噬细胞、增加NK细胞活性和增强免疫球蛋白特别是IgA的水平，并可改善乳糖不耐症，促进胃肠蠕动，消除致癌因子，降低胆固醇。

2. 低聚糖和益生菌在婴幼儿配方食品专利技术中的整体情况

从专利技术的分布来看，婴幼儿配方奶粉经历了3个发展历程：①第1代婴儿配方奶粉阶段：简单地向牛乳或炼乳加水稀释，在牛乳中添加谷物、豆浆、蔗糖，以增加热量。②第2代婴儿配方奶粉阶段(现阶段)：牛乳中添加乳清粉、麦芽糊精或淀粉糖，调节酪蛋白与乳清蛋白比例；牛乳中添加脱盐乳清粉、淀粉糖、维生素、矿物质、植物油、降低牛乳中的矿物质，提高不饱和脂肪酸比例；牛乳中添加牛磺酸、低聚糖、DHA，提高肠道内双歧杆菌数量，促进婴幼儿神经系统发育。③第3阶段婴儿配方奶粉(完善阶段)：以乳清蛋白水解物为基层，经抑菌处理添加免疫活性物质，保证婴儿正常生长发育的营养需要，提高喂养儿机体免疫力和抗感染力。根据婴幼儿配方奶粉发展阶段的不同，在我国专利数据库中的不同年份的含有低聚糖或益生菌婴幼儿配方食品的专利申请量也随之发生变化(图1)。在1990—2000年间，该领域的专利申请量较小，这可能和人们对低聚糖和益生菌的认识程度有关，随着低聚糖和益生菌研究越发成熟，其申请量在2001—2010年呈现快速增长。

进一步地，在华申请人进行统计分析中发现，绝大部分婴幼儿配方食品的申请来自企业，这和该类食品的商业性密不可分，其中以外企中的雀巢申请量最大，我国传统的乳制品企业如蒙牛、伊利有部分申请，但是数量较少。从该项数据也可以看出，我国婴幼儿配方食品行业的竞争十分激烈，该市场长期被外国品牌所占据，国产品牌受到巨大威胁。

3. 低聚糖和益生菌在婴幼儿配方食品中的专利技术发展趋势

从历年专利申请量来看，该领域的研发人员对各个技术分支都保持了高度的关注，在很早之前，研发人员便意识到了低聚糖、益生菌的作用，但是在研究的起步阶段，仅是在奶粉中加入低聚糖和／或益生菌，在1974年申请的专利DE2457733A中，在幼儿食品中加入了低聚麦芽糖；随后，在1980年的专利JPl6775580A中，在婴儿奶粉中加入了双歧杆菌，而国内企业哈尔滨第二孚-k品厂在1996年公开的专利CN94115544A中，添加了低聚果糖，模拟母乳组成，以达到促进双歧杆菌增长的目的。

微生物领域的进步在另一个侧面也促进了益生菌在婴幼儿配方食品中的应用，2000年雀巢公司申请的CN00807401A[61公开了涉及双歧杆菌属新的微生物，它能够防止病原性细菌引起的腹泻，而随着对低聚糖和益生菌功能认识的深入，婴幼儿配方食品在加入低聚糖的同时也加入益生菌，以达到互相促进的作用。这是因为婴儿在出生时缺乏肠道菌群，在出生后以及与母亲的接触、母乳或配方奶喂养的结果，使得肠道菌群快速发展，但是其仍然不成熟且其平衡是脆弱的，其中，母乳喂养的婴儿与配方奶喂养的婴儿相比较少出现感染或疾病，生命后期中出现的疾病，诸如肥胖、糖尿病、哮喘与生命早期阶段喂养类型也相关。母乳喂养的婴儿具有优势，通常，母乳喂养的婴儿的肠道菌群主要由双歧杆菌属和乳杆菌属组成，两者对于维持平衡良好的肠道小型生物群中非常重要，可预防和／或治疗腹泻和肠道感染。母乳含有母乳低聚糖，其是婴儿肠道中双歧杆菌的生长因子，而配方奶喂养的婴儿具有双歧杆菌的数量是母乳喂养的婴儿所具有的1／10—2／3。青春双歧杆菌在成人以及过敏性婴儿的菌群中更加常见，在健康婴儿的粪便中较少。动物双歧杆菌／乳酸双歧杆菌并非天然存在人体中。在健康婴儿中，双歧杆菌菌群主要由婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌和长双歧杆菌组成。可见，随着研究的深入，研发人员意识到低聚糖有促进益生菌生长的作用，例如，在2003年惠氏公司申请的含有共生菌物质的营养性配方制剂的CN200380101177A‘71专利申请中，公开了婴幼儿配方食品中包含低聚果糖、唾液酸乳糖和益生细菌的营养性组合物，其可用于消灭患者胃肠道中的致病微生物。

此外，人们对双歧杆菌的研究时刻保持着高度的热情，2006年日本明治公司申请的W02006JP301661A¨中，公开了双歧杆菌具有IgA生产诱导活性，能增加IgA数量，并选择了优异的双歧杆菌菌株NITEBP．30、NITEBP一31，用于婴幼儿配方食品；而纽崔西亚公司在2008年申请的US20080817102A的具有益生菌的营养组合物包含短双歧杆菌，不可消化的糖A和不可消化的糖B，其可选组合有副干酪乳杆菌，以及所述组合物在治疗和／或预防胃肠疾病、免疫疾病和／内分泌疾病中的用途；在低聚糖和益生菌的用途方面，主要集中在维护肠道健康方面；荷兰纽迪希亚公司在2009年申请的CN200980104967A¨叫中公开了用于预防婴儿肠道不适的包含婴儿双歧杆菌及低聚果糖和低聚半乳糖的组合物，其支持在食用婴儿配方奶粉或母乳的婴儿的饮食中引入固体断奶食物。另外，益生菌和低聚糖的应用也呈现多方面的发展，已经扩展至维护呼吸道健康、降低奶粉致敏性、改善睡眠、降低炎症和炎性疾病等方面。

随着时间的推移，在婴幼儿配方奶粉中应用改性低聚糖的文献也陆续出现，例如雀巢公司于2009年申请的CN200980126507中，以含有N-乙酰化的寡糖、半乳寡糖和唾液酸化的寡糖组合物，施用于处于生命的最初6个月的婴儿以降低其之后的生命中的肥胖风险。由于不同菌群耐受胃酸、胆盐，在肠道中定植的能力不同，因此，这些直接影响了益生效果，为了达到更好的效果，研发人员试图需求活性更高的益生菌，而雀巢公司在2010年申请的EP09793909A的专利中，则明确了短双歧杆菌CNCM I-3865(NCC2950)的组合物和涉及短双歧杆菌CNCM 1-3865(Ncc2950)在预防或治疗过敏性腹泻中有更好的效果。

正常分娩的婴幼儿的肠道尚且很脆弱，而对于剖腹产、早产儿而言，肠道更需要保护，在专利技术中也出现了专门针对剖腹产、早产等脆弱婴幼儿的配方奶粉。在2006年努特里希亚公司申请的CN200680035474A¨纠中，其以①至少2种不同的微生物；或②至少1种微生物和至少1种不消化的寡糖；或③至少2种不同的双歧杆菌种、亚种或菌株对经剖腹生产术分娩的婴儿经肠施用，刺激婴儿肠内菌群的健康发展。而雅培制药则是在201 1年申请的CN201180068709A中以促进有益细菌生长的中性人乳寡糖营养组合物，给予包括早产儿、婴Jk幼儿和儿童的个体以改善胃肠功能和耐受性以及有益细菌的生长，而人乳寡糖被认为在感染的初始阶段，可通过作为防止病原体与上皮细胞相互作用的可溶性受体类似物起作用，保护母乳喂食的婴儿免受病原性细菌、病毒、毒素、原生动物和真菌的伤害。

此外，唾液酸化低聚糖也是近期研究的热点，在专利CN201180066140A中，努特里奇亚记载了唾液酸化寡糖在牛乳中的浓度很低，然而在人乳中浓度非常高，唾液酸化低聚糖具有抗粘着效应，从而在抑制或预防由病原体和／或毒素引起的肠道感染中起着重要作用。另外，添加低聚糖和益生菌的幼儿奶粉制品也呈多元化发展，除了加入牛乳中外，在羊乳、米粉等基质中也得到了广泛的应用。

4. 结论

母乳喂养的婴儿与配方奶喂养的婴儿相比较少出现感染或疾病，其中一部分原因是母乳含有母乳低聚糖，其是婴儿肠道中双歧杆菌的生长因子，而相关的益生菌菌群结构直接影响着病原菌的生长、影响人体内营养物质的转化、代谢和利用，从而进一步影响免疫能力，通过上述专利技术的分析不难发现，低聚糖和益生菌在婴幼儿配方食品的添加目的是使其接近于母乳喂养，维护肠道、免疫系统的健康，正确理解低聚糖、益生菌的相关技术则有利于后续的婴幼儿配方食品的研究开发。