人乳寡糖(HMO)是一种低度聚合糖类物质,在母乳中含量仅次于乳糖和脂肪,是人体无法消化的膳食纤维,主要作为益生菌的食物,和益生菌共同协作,保证肠道正常的免疫功能。
母乳中HMO主要可分为三种类型,分别为岩藻糖基化中性HMO、非岩藻糖基化中性HMO、唾液酸化的酸性HMO,其中中性HMO占比高达73%左右。人乳寡糖中成分复杂,约有两百多种,其中2-岩藻糖基乳糖(2-FL)是最为主要的成分之一,占比高达31%,在目前使用HMO的婴幼儿配方奶粉、膳食补充剂产品中,实际均以添加2-FL为主。
最初HMO生产方法以分离纯化为主,主要是采用色谱法、纳滤法、固相萃取法等方法制取,但由于HMO异构体多、人乳来源少等原因,分离纯化并不能够大规模生产HMO。随着合成生物学时代的到来,化学合成法和生物合成法被用于HMO生产,其中化学合成法反应条件严苛,且生产成本较为高昂,限制产业发展;酶法合成法虽有较高的产出率,但酶和受体价格同样昂贵,同时酶的稳定性、催化效率对于HMO影响较大,目前该方法难以实现大规模生产。
随着现代科学的不断进步,利用微生物合成发酵法生产HMO得到重视,主要采用大肠杆菌进行微生物发酵,目前已经处于商业化初期阶段。当前获批采用微生物发酵法合成HMO的分子主要有2'FL、LNnT、DFL、LNT等几种。
在生产方面,当前HMO市场主要被海外知名企业占据,主要有Chr.Hansen Holding A/S、雅培实验室、雀巢健康科学、杜邦营养与生物科学、荷兰皇家帝斯曼、巴斯夫公司。全球中HMO生产企业较少,市场集中度较高。我国HMO行业尚处于行业发展初期,一兮生物采用生物合成法实现了HMO量产。
新思界
产业分析人士表示,HMO拥有独特的功效性,具有调节肠道微生物、促进新生儿大脑发育、调节免疫系统等功效,主要被应用在婴幼儿配方奶粉中,市场需求较高。在生产方面,HMO生产工艺不断改进,当前主要采用生物合成法达到量产,全球中仅有少数企业实现规模化生产,市场集中度较高。