作者：中国营养保健食品协会婴幼儿配方食品分会
母乳低聚糖（也称“人乳寡糖”，human milk oligosaccharides, HMOs）。2023年6月27日中国食品科学技术学会发布《母乳低聚糖（HMOs）的科学共识》，《共识》指出微生物发酵法生产HMOs通常是以大肠杆菌、酿酒酵母或枯草芽孢杆菌等作为出发菌株，通过基因工程技术引入产物合成途径中的相关基因，并重构其代谢网络，获取可高效合成HMOs的基因工程菌，进一步通过微生物发酵、分离、浓缩、纯化、干燥等技术得到纯化的HMOs。在此过程中，基因工程菌、引入的外源基因，以及外源基因转录翻译产物均被去除，因此欧盟已将发酵法生产的HMOs视为“化学定义的纯化物质”，并将HMOs从转基因管理范围中豁免，即不作为转基因产品管理。中国营养保健食品协会婴幼儿配方食品分会汇集我国婴幼儿配方食品标准制订、产品研发、生产等方面专家，就人们广为关注的母乳低聚糖相关问题编制了问与答。
1. 何谓低聚糖？
答：低聚糖又称为寡糖（oligosaccharide），通常指聚合度（Degree of polymerization, DP）为3～9的碳水化合物。
2. 何谓母乳低聚糖？
答：母乳低聚糖，也称为人乳寡糖（Human milk oligosaccharides，HMOs），是一类天然存在于人乳中的寡聚糖混合物，也是母乳中的重要成分之一，通常其含量仅次于乳糖和脂肪而位居第三。HMOs通常由3～20单糖组成，基本不能被人体胃肠道所消化，但可被肠道内微生物利用。与其他动物乳汁（如牛奶和羊奶）相比，人乳中HMOs种类、含量尤为丰富。
3. 什么时候发现的母乳低聚糖？
答：HMO的研究已经有100多年的历史。母乳低聚糖的发现归功于儿科学、微生物学及化学家的不断探索。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”；之后的几年里，Lespagnol和Polonowski将人乳中发现的其他碳水化合物组分并命名为Gynolactose。直到1954年，György和Kuhn等提出母乳中“双歧因子”确实由“Gynolactose”，即低聚糖组成。在随后的半个世纪里，HMOs的相关研究逐渐深入。
4. 母乳低聚糖的组成成分主要是什么？
答：HMOs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。目前已知的HMOs有超过200多种，是除水分以外母乳中含量仅次于乳糖、脂肪，含量第三的固体物质，总含量在5g～20g/L，初乳含量更高（20g～25g/L）。
5. 母乳低聚糖可分成几类？
答：HMOs的基本结构主要以乳糖为核心,通过重复的乳糖胺单元以直链或支链结构延长，通过岩藻糖基转移酶和唾液酸转移酶的作用，被不同数目的岩藻糖和唾液酸所修饰。根据结构组成可将HMOs分为两类：
⑴ 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，如2’-岩藻糖基乳糖（2’-Fucosyllactose，2’-FL）、3-岩藻糖基乳糖（3-Fucosyllactose，3-FL）和二岩藻糖基乳糖（Difucosyllactose, DFL）等；非岩藻糖基化中性母乳低聚糖，如乳糖-N-四糖（Lacto-N-tetraose，LNT）、乳糖-N-新四糖（Lacto-N-neotetraose，LNnT）和3’-半乳糖基乳糖（3’-Galactosyllactose，3’-GL）等。
⑵ 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’-Sialyllactose，3’-SL）和6’-唾液酸乳糖（6’-Sialyllactose, 6’-SL）等。
HMOs成分受遗传影响，因而不同基因型母亲的HMOs表型不同，如非分泌型母乳中2’-FL含量极低甚至无法检出。而3’-SL和6’-SL等酸性低聚糖受遗传表型影响少，在大多数母乳样本中均可检出。
6、 母乳中存在和可检测低聚糖的种类？
答：目前已发现母乳中有超过200多种不同结构的母乳低聚糖，目前公开发表的可检测母乳中低聚糖的种类从几种到24种不等。
7、母乳低聚糖能被人体消化吸收吗？
答：在人体内代谢过程中，部分HMOs能完整地通过消化道，随粪便排出体外；部分HMOs进入体循环并经尿液排出；部分HMOs被人体肠道菌群消耗利用，影响肠道菌群组成，而代谢产物通过肠道细胞进入体内，可分布于身体组织器官如大脑。
8. 母乳低聚糖有哪些重要作用？
答：多项母乳喂养婴儿的调查及添加HMOs的婴幼儿配方食品（奶粉）干预临床随机对照试验等研究结果均显示，HMOs可刺激肠道中的有益菌（如双歧杆菌）生长、抑制有害菌繁殖，维持肠道微生态平衡，促进免疫发育，降低或预防新生儿坏死性小肠结肠炎发生率，促进大脑认知功能发育，在婴幼儿生长发育中发挥重要作用。
⑴ 调节肠道菌群：HMOs虽然不能为母乳喂养儿提供能量，但是能促进婴儿健康/良好肠道微生态的建立，使肠道中的有益菌（如双歧杆菌）生长，抑制有害菌（致病菌）繁殖。
⑵ 降低新生儿坏死性小肠结肠炎发生率：新生儿坏死性小肠结肠炎（Necrotizing enterocolitis，NEC）是早产儿与极低出生体重儿中最易发的致命性肠道病症。临床试验观察到，婴儿配方奶粉喂养比母乳喂养的早产儿NEC的发病率高6～10倍。
⑶ 参与免疫功能：多项研究证实HMOs对于细菌及病毒性感染、过敏、自身免疫疾病等均有显著效果。HMOs通过作为抗黏附、抗菌剂直接减少病毒、细菌或病原体感染，可直接调节宿主肠道上皮细胞的反应间接影响婴儿的免疫系统或直接调节免疫反应。
⑷ 参与大脑认知功能发育：HMOs具有调控认知和促进智力发育的功能。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，而酸性低聚糖也是母乳中唾液酸的重要来源。
9、 其他动物乳汁含有母乳低聚糖吗？
目前已知，人乳中低聚糖的含量最高，成熟乳中HMOs含量范围在5g～20g/L，初乳含量更高，为20g～25g/L。牛奶和羊乳中含有少量的低聚糖，但是其含量比母乳中要低得多，而且牛奶、羊奶中低聚糖结构组成与HMOs并不完全相同。
10、母乳低聚糖与已批准的其他低聚糖有哪些区别？
答：目前我国市售很多婴幼儿配方食品中添加的低聚糖是低聚果糖(Fructooljgosaccharides, FOS)和/或低聚半乳糖(Galactooligosaccharides, GOS)和/或聚葡萄糖（Polydextrose, PDX）。FOS广泛存在于自然界中，根据原料和生产工艺不同可分为两种：蔗糖来源的蔗糖低聚果糖、菊苣来源的菊苣低聚果糖；GOS是一类在乳糖的半乳糖基一侧连接1个或多个半乳糖分子的的结合寡糖，GOS的制备方法包括天然原料提取、天然多糖酸解、化学合成法、酶法及微生物发酵法。PDX系利用酶催化葡萄糖分子聚合成聚葡萄糖。这三种低聚糖通过动物试验和临床喂养试验均证明可改善人工喂养儿的胃肠道功能、降低大便的硬度等。但这三种低聚糖与母乳中天然存在的低聚糖的化学结构基本不同。与HMOs相比，牛乳低聚糖种类尽管远低于HMOs，但至少含15种与母乳相同结构的低聚糖，因此牛乳配料带入牛乳低聚糖也是模拟母乳低聚糖的有效途径之一。截至目前。用精准发酵（生物合成）大规模生产的几种HMOs与天然HMOs结构一致。
11、影响母乳低聚糖的主要因素有哪些？
答：人乳中低聚糖含量主要受乳母基因表型（路易斯基因型、分泌型）、泌乳阶段、膳食和胎次等因素影响；母乳中HMOs含量和种类还与婴儿成熟度（是否足月）有关，早产儿母乳中HMOs的种类与含量更高。母乳HMOs的组成也受地域和环境因素的影响。
12、可人工分离制备的母乳低聚糖有多少种？
答：迄今，化学家们可分离制备人乳中100多种低聚糖。
13、HMOs的分离制备和可商业化生产的原料来源？
答：母乳低聚糖的制备和来源包括从人乳和牛乳中天然提取，化学合成和精准发酵（生物合成）。
⑴ 虽然从人乳中能分离出“真正”的人乳寡糖，但是不可能实现商业化生产。
⑵ 采用分离等技术可从牛乳乳清中分离出几种与人乳寡糖相似结构的低聚糖，然而牛乳中低聚糖的种类和量比人乳要低得多，并非含有人乳中发现的所有低聚糖；且牛乳中还含有几种人乳中不含有的低聚糖，故其安全性和人类婴儿的必需性也有待证实。
⑶ 用酶法化学合成能确保产生特定结构的HMOs，然而难以实现工业化生产，还存在耗能高和对环境污染的风险。
⑷ 目前精准发酵大规模生产某些种类HMOs已取得突破，且已有多种HMO达到商业化生产的规模，并在多个国家或地区已获批准可加入到婴幼儿配方食品和特殊医学用途婴儿配方食品以及成人食品中。
14、目前国际市场上商品化母乳低聚糖如何生产的？
答：目前国际上已批准使用的HMOs主要采用微生物发酵法制备，该方法可适配工业化生产且环境友好。其产物HMOs与母乳中天然存在的HMOs在结构上完全一致，我国也批准了采用精准发酵法制备的2’-岩藻糖基乳糖和乳糖-N-新四糖。
15、用精准发酵（生物合成法）生产的HMOs是否有残留？
答：爱尔兰食品安全局（Food Safety Authority of Ireland, FSAI）对发酵生产得到的2'-FL、LNnT实质等同意见中提出“该产品通过转基因大肠杆菌K-12菌株发酵而制得。该菌株被认为是一种加工助剂，微生物细胞并没有被破坏，所以并不存在于终产品中。因此不要求按照欧盟转基因食品及饲料法规框架进行审批和标识”。
经EFSA及FSAI评估，2'-FL及LNnT等HMOs利用微生物发酵法生产，通过基因工程技术获得高纯度产物，产物中并未检测到转基因菌株的DNA及活细胞成分，引起转基因过敏性反应的风险较低，是安全的产物。
16、第一个获批母乳低聚糖的时间？
答；第一个获批的HMOs为2'-FL，化学合成的2'-FL于2015年9月6日获得美国国家食品药品管理局（FDA）的审查和批准(GRN.546)，微生物发酵的2’-FL 于2015年11月6日首次获得批准(GRN.571)。
17、第一款添加母乳低聚糖婴幼儿配方产品是什么时间上市的？
答：雀巢自2017年以来就在欧洲推出产品，主要添加2'-FL 和LNnT。
18、目前全球已批准的母乳低聚糖有多少种？
答：截止目前国际上已经获批准可用于婴幼儿配方食品的母乳低聚糖有7种。
19、目前国际上市售产品中都添加了哪些低聚糖（HMOs）？
答：国际上市产品添加的母乳低聚糖成分主要有：2’-FL、3-FL、LNT、LNnT、6’-SL、3'-SL和DFL等。
20、目前国际上和我国已批准的母乳低聚糖的结构与母乳中存在的一致吗？
答：目前国际上和我国批准的2’-FL和LNnT与母乳中存在形式是一致的。
21、目前工业化生产的母乳低聚糖产品的纯度可以达到多少？
答：目前生产的2’-岩藻糖基乳糖纯度为≥94.0%（以干基计），乳糖-N-新四糖纯度为≥92.0%（以干基计）。
22、目前有那些国家或地区允许销售添加母乳低聚糖的婴幼儿配方食品？
答：欧盟、美国、澳新均批准部分HMOs可在婴幼儿配方食品中添加，且荷兰、爱尔兰、德国、香港等地区均允许销售添加HMOs的婴幼儿配方产品。
23、我国已批准可以添加到婴幼儿配方食品中的低聚糖有哪几种？
答：2023年10月7日国家卫健委下发关于桃胶等15种“三新食品”的公告，批准2'-FL、LNnT作为食品营养强化剂在婴幼儿配方食品、儿童调制乳粉和特殊医学用途婴儿配方食品中使用。
24、国际上婴幼儿配方食品允许添加母乳低聚糖的量是多少？
答：欧盟批准的各HMOs在婴配产品中的添加量分别为：2’-FL（1.2 g/L），LNnT(0.6 g/L)，3'-SL（1段0.2g/L,2段0.15g/L），6'-SL（1段0.2g/L,2段0.15g/L），3-FL（0.85g/L），2'-FL/DFL（1段1.6g/L,2段1.2g/L），LNT)（1.82g/L）。
25、我国批准的母乳低聚糖可以添加的量是多少？
答：国家卫健委下发关于桃胶等15种“三新食品”的公告，批准2’-FL、LNnT作为食品营养强化剂在婴幼儿配方食品及儿童调制乳粉中使用，添加量分别为0.7～2.4 g/L，0.2～0.6 g/L。
26、新生儿每天经母乳摄入多少HMOs？长期摄取添加HMO婴幼儿配方食品是否有害？
答：新生儿每天经母乳摄入约5g/L～20g/L的HMOs。长期临床喂养试验结果证明，按照我国批准允许添加量，食用是安全的。
27、通过跨境电商购买的婴幼儿配方奶粉中是否有添加母乳低聚糖类的产品？
答：跨境电商等渠道购买的婴幼儿配方奶粉中很多都含有HMOs，请查看配料表确认。
28、国际上添加母乳低聚糖婴幼儿配方食品如何标识的？
答： 欧盟对添加母乳低聚糖的产品标签只需标识具体添加的成分，或提示含HMOs的膳食补充剂不能与母乳喂养或其他添加种类HMOs的食品同日食用，无其他任何备注。我国公告批准的由2’-FL和LNnT属于食品营养强化剂，没有标签标识特殊要求。
29、人乳中低聚糖含量是多少？
答：母乳中HMOs含量随泌乳期变化，初乳中HMOs总含量可达约25g/L，随泌乳期的延长，HMOs含量下降。在整个泌乳期中，中国母乳的HMOs含量约为8 g/L～23g/L。
30、母乳低聚糖的检测方法有那些？
答：由于HMOs的分子结构复杂多样性以及大多带有分支结构的特点，HMO的检测需要高灵敏度、可重现性、高通量和一定速度，要求的分析技术能在复杂的生物体系中鉴别特定结构的同分异构体。目前主要的检测方法包括：核磁共振波谱法、超高效液相色谱质谱联用法、高效阴离子交换色谱法等。
31、目前国内市场上是否己有添加HM0的婴幼儿配方产品？
答:目前没有，已有多款添加了HMOs配方产品处在配方注册审查阶段。但是牛乳基或羊乳基婴幼儿配方奶粉因乳源会带入部分天然HMOs成分，主要是3'-SL、 6'-SL和3'-GL等。
32、我国市场上市售的其他类产品有添加HMOs的吗？
答：有，目前有3款市售儿童调制乳粉中添加了国家批准的2'-FL，LNnT。
33、上述市场销售的3款添加HMO产品配料表是如何标识的？
答：产品配料表中具体成分名称信息为“2'-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-新四糖”，无其他特殊标识。
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