母乳低聚糖（HMOs）功能与食品应用研究

母乳是婴儿最 理想的天然食品，它 contains 丰富的营养成分和生物活性物质，为婴儿的健康成长提供全方位支持。在母乳的众多成分中，母乳低聚糖（Human Milk Oligosaccharides,HMOs）是一类独特而重要的碳水化合物，近年来在食品领域受到了广泛关注。HMOs 不仅对婴幼儿的健康有着深远影响，其在食品中的应用也展现出巨大潜力，正逐渐成为食品领域的新兴明星成分。

HMOs 的发现与认识

HMOs 的研究历程已有 100 多年。1886 年，儿科学和微生物学家 Escherich 等发现肠道细菌能影响婴儿肠道的消化过程以及消化相关生理功能，随后化学家 Eschbach 和 Deniges 等发现人乳和牛乳中的碳水化合物组成不同。1900 年，儿科学和微生物学家 Tissier 及 Moro 发现母乳与奶粉喂养婴儿的肠道菌群组成不同，到 1926 年，Schönfeld 等报道了人乳中存在“双歧因子”。之后的几十年里，HMOs 的相关研究不断深入，科学家们逐渐认识到其独特的结构和功能。

HMOs 的结构与分类

HMOs 是由葡萄糖、半乳糖、N-乙酰葡萄糖胺、岩藻糖和唾液酸这五种单糖通过不同方式链接而成的复杂混合物。根据结构组成的不同，可将 HMOs 分为两大类：

• 中性低聚糖类：为 HMOs 的主要成分，可再细分为岩藻糖基化中性母乳低聚糖和非岩藻糖基化中性母乳低聚糖。其中，岩藻糖基化中性母乳低聚糖包括 2’-岩藻糖基乳糖（2’-FL）、3-岩藻糖基乳糖（3-FL）和二岩藻糖基乳糖（DFL）等；非岩藻糖基化中性母乳低聚糖有乳糖-N-四糖（LNT）、乳糖-N-新四糖（LNnT）和 3’-半乳糖基乳糖（3’-GL）等。

• 酸性低聚糖类：又称为唾液酸化母乳低聚糖，如 3’-唾液酸乳糖（3’-SL）和 6’-唾液酸乳糖（6’-SL）等。

目前已识别的 HMOs 超过 200 多种，是母乳中除水分外的第三大固体物质，其成分和含量受遗传、泌乳期、母体特征等多种因素影响。

HMOs 的主要功能

• 调节肠道菌群：HMOs 几乎不能被人体胃肠道消化吸收，可完整地到达结肠，作为益生元为双歧杆菌等有益肠道微生物提供发酵底物，促进其生长和繁殖，从而增加有益菌的数量，抑制有害菌的生长，维持肠道微生态平衡。例如，2’-FL 能够特异性地促进婴儿双歧杆菌的增殖，有助于建立健康的肠道菌群。

• 增强免疫力：HMOs 可以通过多种机制调节免疫系统。一方面，它们能够阻断病原体与肠道上皮细胞的附着，减少感染的发生；另一方面，HMOs 还可以激活免疫细胞反应，促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体的免疫防御能力。此外，HMOs 也可促使肠道分泌型 IgA 分泌，增强黏膜免疫屏障。

• 促进大脑发育：胃肠道的菌群组成与大脑的行为变化有关，HMOs 通过微生物及其被代谢的产物经肠-脑轴促进大脑发育。酸性低聚糖被肠道微生物分解释放唾液酸，唾液酸可与大脑中神经节苷脂结合，促进大脑发育。并且，HMOs 被特定细菌代谢产生的短链脂肪酸能穿过血脑屏障，直接与小胶质细胞相互作用，进而调控认知和促进智力发育。

• 保护肠道屏障：HMOs 有助于维持肠道黏膜的完整性，增强肠道屏障功能，防止有害物质和病原体穿过肠道黏膜进入血液循环，从而减少肠道疾病的发生风险。例如，在新生儿坏死性小肠结肠炎等肠道疾病中，HMOs 具有一定的预防和保护作用。

HMOs 在食品中的应用现状

• 婴幼儿配方食品：由于母乳是婴幼儿的最 佳食品，而在无法进行母乳喂养或母乳不足的情况下，添加了 HMOs 的婴幼儿配方食品能够更好地模拟母乳的营养成分和功能，为婴幼儿的健康成长提供支持。2023 年，中国国家卫生健康委正式批准了 2’-岩藻糖基乳糖（2’-FL）和乳糖-N-新四糖（LNnT）作为食品营养强化剂新品种，可用于婴幼儿配方食品等食品类别。目前，全球已有多个国家批准 HMOs 应用于婴幼儿配方食品，众多相关产品在欧美、中东、亚太和拉美地区等 160 多个国家和地区上市。

• 其他食品领域：除了婴幼儿配方食品，HMOs 在成人营养品、乳及乳制品、功能性饮料、消化健康相关的膳食补充剂与功能性食品中也有应用。有临床研究显示，补充 HMOs 可以改善成人肠易激综合征（IBS）和溃疡性结肠炎患者的症状，因此其在特医食品等领域也具有广阔的应用前景。

HMOs 的生产与安全性

• 生产方式：目前，HMOs 的生产主要通过基因工程菌发酵来进行。通过将人乳中合成 HMOs 的相关基因导入微生物中，使其在发酵过程中产生 HMOs，然后经过分离、纯化等工艺得到高纯度的 HMOs 产品。这种方式生产的 HMOs 在结构上与母乳中天然存在的 HMOs 完全一致，能够满足食品工业的需求。

• 安全性：全球范围内，针对不同人群的多个临床研究均表明，HMOs 作为膳食补充剂或用于食品中是安全的，且耐受性良好。无论是短期还是长期、低剂量还是高剂量的 HMOs 干预，受试者摄入后均未出现安全性问题。我国公告批准的 HMOs 也均按照“三新食品”相关申报要求进行了严格的安全性审查，确保其不存在安全性风险后予以批准。

母乳低聚糖（HMOs）作为母乳中的精粹成分，在婴幼儿的生长发育和健康维护中发挥着不可替代的作用，其在食品领域尤其是婴幼儿配方食品中的应用具有重要意义。随着生产技术的进步和成本的降低，以及对 HMOs 研究的不断深入，相信 HMOs 将在食品领域得到更广泛的应用，为人类的健康带来更多益处。未来，我们期待 HMOs 能够在食品行业中发挥更大的潜力，为不同年龄段人群的营养健康保驾护航。

作者简介：

萝卜，资深纂稿人，新闻传播专业硕士研究生，江苏省新闻编辑工作者，盐城市食品行业协会新闻工作者。