母乳低聚糖（HMOS）是自然存在于人乳中的復(fù)雜混合低聚糖，是母乳中僅次于乳糖和脂肪的第三大成分，在母乳成分中占比達(dá) 8%。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和臨床研究的深入，母乳低聚糖的成分、功能被一一揭示，為實(shí)際應(yīng)用提供了大量的循證。近年來，各大配料巨頭紛紛通過投資、并購(gòu)或是成立部門，不斷加碼這一領(lǐng)域，甚至連新興的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)也瞄準(zhǔn)了這一領(lǐng)域。

研究發(fā)現(xiàn)，母乳低聚糖有超過200種不同類型的結(jié)構(gòu)，并具有很強(qiáng)的個(gè)體差異性。人類母乳中母乳低聚糖由5種單體組成：D-葡萄糖（D-glucose，Glc）、D-半乳糖（D-galactose，Gal）、N-乙酰氨基葡萄糖（N-acetylglucosamine，GlcNAc）、L-巖藻糖（L-fucose，F(xiàn)uc）和唾液酸（sialic acid，SA）。目前，研究較多的幾種HMO單體分別為：2'-巖藻糖基乳糖（2'-FL）、3-巖藻糖基乳糖（3-FL）、乳糖-N-四糖（LNT）、3'-唾液乳糖（3'-SL）和6'-唾液乳糖（6'SL）。

母乳低聚糖功能研究持續(xù)深入

母乳低聚糖改善過敏嬰兒的腸道菌群 在雀巢健康科學(xué)進(jìn)行的研究中，研究人員在嬰幼兒奶粉中額外添加了2'-鹽藻糖基乳糖（2'-FL）和乳糖-N-新四糖（LNnT）這兩種母乳低聚糖混合物。結(jié)果表明，母乳低聚糖的添加可以有效改善牛奶過敏癥患兒的腸道菌群，使其更接近于母乳喂養(yǎng)的嬰兒腸道菌群。

母乳低聚糖或可影響認(rèn)知 雅培在PREOBE研究的試點(diǎn)研究中，分析了來自正常體重、肥胖及患有妊娠糖尿病的82份母乳樣本，并對(duì)這些媽媽的寶寶的認(rèn)知狀況進(jìn)行了評(píng)估。研究人員發(fā)現(xiàn)，2'-FL水平與嬰兒6個(gè)月大時(shí)的運(yùn)動(dòng)評(píng)分存在強(qiáng)烈的正相關(guān)，而6'-SL則與嬰兒18個(gè)月大時(shí)觀察到的復(fù)合認(rèn)知評(píng)分具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的正相關(guān)。研究人員指出，潛在的作用機(jī)制可能與腸道微生物利用母乳低聚糖產(chǎn)生的代謝物有關(guān)，“這些代謝物到達(dá)大腦使其產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性變化并增強(qiáng)認(rèn)知功能，”他們補(bǔ)充道，“研究表明，外源性唾液酸化化合物的給藥增加了大腦關(guān)鍵區(qū)域的唾液酸濃度，表明唾液酸到達(dá)了大腦；完整的2'-FL不太可能直接進(jìn)入大腦，但可能通過腸腦軸和迷走神經(jīng)起作用。”

母乳低聚糖或可改善IBS癥狀 北卡羅萊納大學(xué)最近發(fā)布了一項(xiàng)母乳低聚糖改善腸易激綜合征（IBS）的前瞻性開放標(biāo)簽單臂臨床試驗(yàn)的研究結(jié)果。該研究納入了317名IBS患者，平均年齡44歲，所有受試者每天接受5克母乳低聚糖混合物。

研究表明，IBS整體癥狀的嚴(yán)重程度評(píng)分降低了54%，并且在IBS的三種亞型（便秘型IBS、腹瀉型IBS和交替型IBS）中都有起到改善效果。并且在干預(yù)的前四周，癥狀改善程度最大。盡管這一試驗(yàn)結(jié)果表明，這種母乳低聚糖混合物可安全用于 IBS 患者，但是，這一良好的試驗(yàn)干預(yù)結(jié)果仍需要通過隨機(jī)安慰劑對(duì)照試驗(yàn)來證實(shí)。

母乳低聚糖或可用于開發(fā)新的益生元/益生菌 研究表明，不同的益生菌以“不同類型的母乳低聚糖”為食，繼而在腸道中生長(zhǎng)定植，這意味著可以根據(jù)這種依賴關(guān)系來開發(fā)新的益生元/益生菌。例如，有證據(jù)支持名為DSLNT的母乳低聚糖可以預(yù)防早產(chǎn)兒壞死性結(jié)腸炎，這意味著當(dāng)為早產(chǎn)兒開發(fā)微生物制劑時(shí)，所選的益生菌不應(yīng)以“DSLNT”為食，以便這種母乳低聚糖可以更好地發(fā)揮其作用。同時(shí)，母乳低聚糖具有較好的穩(wěn)定性，能夠在胃酸環(huán)境及巴氏殺菌的高溫條件下保持活性，是良好的益生元/益生菌產(chǎn)品配料。“我們有機(jī)會(huì)開發(fā)出專門針對(duì)某個(gè)寡糖而使其他寡糖保持完整的益生制劑，” 加州大學(xué)圣地亞哥分校新生兒科與胃腸肝病營(yíng)養(yǎng)學(xué)部?jī)嚎平淌?Lars Bode 解釋說，“這是因?yàn)椴煌哪溉榈途厶蔷哂胁煌慕】狄嫣?，因此開發(fā)一種能夠利用所有母乳低聚糖的益生制劑未必有效。”

多家企業(yè)進(jìn)軍母乳低聚糖領(lǐng)域

母乳低聚糖的生產(chǎn)技術(shù)大致可以分為三類：天然提取，化學(xué)合成和生物合成。由于母乳低聚糖與牛羊乳中的低聚糖成分及含量相差甚遠(yuǎn)，天然提取的方式產(chǎn)量低且成本極高，因此無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；化學(xué)合成法則因其效率低、工藝復(fù)雜，且有食品安全問題而不具備產(chǎn)業(yè)化前景；生物合成主要是通過微生物合成或微生物酶解的方法產(chǎn)生，具有生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小等優(yōu)勢(shì)，但同樣也面臨這安全性的顧慮和法規(guī)的限制。

在供給端，目前，全球母乳低聚糖五大生產(chǎn)商分別為杜邦、巴斯夫、帝斯曼、Jennewein 和Frieslan Campina，均采用傳統(tǒng)菌株或者普通基因工程操作方法合成母乳低聚糖；而雀巢、達(dá)能、伊利等食品快消巨頭也通過各種投資或合作的方式進(jìn)軍這一領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)企業(yè)同樣進(jìn)軍了母乳低聚糖原料端，比如恒魯生物和一兮生物。

2017 底，恒魯生物創(chuàng)始人及首席科學(xué)家方詡教授率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)采用生物酶法和生物催化技術(shù)，利用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型工藝，以蔗糖、葡萄糖和乳糖為底物，酶法成功合成兩種人乳寡糖——“乳糖-N-二糖”和“乳糖-N-四糖”，純化后的寡糖及其衍生物純度在90%以上。2020年10月，該公司完成了數(shù)千萬元的Pre-A輪融資，2021年2月又再獲2400萬資金追投。

母乳低聚糖應(yīng)用不斷拓展

從市場(chǎng)需求來看，國(guó)內(nèi)外對(duì)母乳低聚糖的需求不斷加大。我國(guó)每年母乳低聚糖需求量超過1.4萬噸，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到300億—600億元人民幣。作為母乳中的生物活性物質(zhì)，母乳低聚糖在嬰幼兒產(chǎn)品中頗受關(guān)注。目前，歐洲已批準(zhǔn)人乳寡糖用于嬰幼兒奶粉的添加，雅培、雀巢、惠氏、愛他美、美素佳兒等外資品牌也相繼推出了添加母乳低聚糖的產(chǎn)品。除了嬰幼兒產(chǎn)品外，一些成人產(chǎn)品也開始添加母乳低聚糖。如Adcenta Bioscience近日推出的Trulacta產(chǎn)品是一款由人乳制成的補(bǔ)充劑，其中含有母乳低聚糖、生長(zhǎng)因子、免疫蛋白、巨噬細(xì)胞、干細(xì)胞以及其他酶和肽。Adventa對(duì)這一產(chǎn)品已啟動(dòng)全面的臨床試驗(yàn)。

盡管現(xiàn)在像2'-FL這樣的母乳低聚糖單體已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)，但不可否認(rèn)，由于母乳低聚糖成分的復(fù)雜性，以及在哺乳階段的動(dòng)態(tài)變化性，很難使用單一的母乳低聚糖類似物來替代母乳中全部的母乳低聚糖成分。隨著細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，利用乳腺細(xì)胞生產(chǎn)“母乳”也已經(jīng)成為可能。另外相較于世界其他地區(qū)，我國(guó)媽媽的母乳或許也存在著組成、結(jié)構(gòu)和功能上的差異，基于國(guó)外數(shù)據(jù)庫(kù)的研究成果應(yīng)用于本土的效果還有待觀察。業(yè)內(nèi)人士分析預(yù)測(cè)，作為新興的功能性配料，母乳低聚糖的應(yīng)用將遠(yuǎn)不止于嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域。