于变局中开新局，国内HMOs的“增”与“量”

母乳低聚糖（HMOs）已经驶入发展快车道。近期，国家卫生健康委食品安全标准与检测评估司再发公告，又一款２'-岩藻糖基乳糖 （2'-FL）获批，这是HMOs在国内的第二次获批。2023年10月，两款HMOs成分2´-FL（2'-岩藻糖基乳糖）和LNnT（乳糖-N-新四糖）正式获批成为食品营养强化剂，可应用于婴幼儿配方奶粉、调制乳粉（儿童用)，以及特殊医学婴儿食品。

合成生物学技术的快速发展为HMOs产业化提供了新路径，破解了化学合成成本高、生产繁琐和酶法合成难以产业化的难题。HMOs在国内获批，不仅对重塑产业链产生重要意义，也意味着合成生物学产品向合法化进发。

对于国内乳企而言，HMOs获批是一场关于产品升级“大战”的开端。公开报道显示，国内头部乳企在获批前后相继启动了HMOs研究计划，几乎是获批的同一时间，多家国内乳企打出“HMOs奶粉”广告，争相竞夺“国产首款”称号。这样白热化的竞争无一不在预言，未来婴配粉赛道竞争的关键原料之一便是HMOs。

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HMOs是什么？HMOs（Human milk oligosaccharides,母乳低聚糖,又称人乳寡糖）是人类母乳中天然存在的低聚糖，由3-14个单糖组成，是人类母乳干物质中第三大成分（仅次于乳糖和脂肪），占母乳干物质含量的10%以上。

早在19世纪，国外科学家就发现婴儿肠道中的细菌与消化功能存在联系。上世纪初，实验证实母乳喂养和人工喂养的婴儿粪便中细菌组成上存在差异，并从母乳乳清中检测到具有碳水化合物特征的组分，命名为“gynolactose（乳寡糖）”，随后又从乳寡糖中分离出低聚糖。由于这种低聚糖在人类母乳中的含量极高，而在牛乳羊乳中含量微乎其微，因此，这种低聚糖被称为Human milk oligosaccharides。之后，关于HMOs的分析及功能等系列研究成为热点，发展十分迅速。国外已有充分的实验表明，HMOs具有抗菌、抗病毒、调节免疫、促进肠道健康等功能，对婴幼儿的生长健康起到关键作用。

本世纪以来，随着分析技术的进步，目前在人类母乳中已鉴定分离出的HMOs单品超过200种。母乳中HMOs各品类之间的含量存在巨大的差异，约25种HMOs占90%的比例，并且大多数结构是不存在于其他动物乳汁中。HMOs中含量较高、研究较多的单品主要有２'-岩藻糖基乳糖 （2'-FL）、３'-岩藻糖基乳糖 （3'-FL）、３'-唾液酸乳糖 （3'-SL）、６'-唾液酸乳糖 （6'-SL）、乳糖-N-四糖 （LNT）、乳糖-N-新四糖 （LNnT）等。

根据乳糖分子上连接的单体，HMOs 可分为 3 大类：岩藻糖基化的中性HMOs，唾液酸化的酸性 HMOs 和非岩藻糖基化的中性 HMOs。根据含有的核心结构，HMOs可分为I型和II型。在HMOs中，I型多于II型，I型的核心结构LNT是HMOs中最丰富的核心结构。根据糖单元组成，HMOs可分为：岩藻糖基型、唾液酸型、非岩藻糖基型。根据是否含有酸性基团来分，HMOs 可分为中性HMOs和酸性HMOs，在人乳中中性HMOs占 70%左右。

国际上，HMOs已经广泛应用于婴幼儿配方奶粉、膳食补充剂、功能性食品、特殊医学用途配方食品等领域。由于母乳中每个HMOs单品的含量不同，相应地，不同的 HMOs单品批准使用量因其在母乳中含量水平不同而不同。从美国、欧盟、澳新的批准使用情况来看，允许添加量最高的HMOs单品为2'-FL，最高可添加到2.4g/L。从2015年雅培推出第一款HMOs婴配粉，添加含量不足千分之一，到现在HMOs的添加量逐渐被科学确定，成为婴配粉中至关重要的营养成分。

近期发表在《Nutrients》上的一篇综述^【1】总结了31篇不同人群补充HMOs的临床试验，主要是婴儿，也包括儿童和成人。所有试验结果都显示，在不同年龄和健康状态下，无论HMOs结构和使用剂量如何，HMOs补充剂都是安全且耐受性良好的。

一直以来，模拟母乳都是婴幼儿配方奶粉研发的核心，添加HMOs自然成为了婴配奶粉模拟母乳的黄金标准。HMOs获批之前，国内婴配奶粉大多以植物来源的低聚果糖（FOS）和乳糖老远的低聚半乳糖（GOS）来“代替”HMOs的作用。此次HMOs的正式获批，不仅是乳企奶粉配方升级优化的重要趋势，也是婴配粉母乳研究的新突破。同时，配方的革新变化不仅推动了行业升级和高质量发展，对消费者同样也是一件好事——市场能以更高阶的产品满足其日益增长的精细化营养需求。

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据奶粉智库，小红书上HMOs相关词条浏览量已达上亿。如果乳企能够以HMOs作为新卖点，势必能在内卷的乳品赛道中“卷”出一定的差异化优势。但需要注意的是，乳企进行HMOs新配方注册至少需要6-8个月的周期，注册成本、新配方试验及报告等成本也以数百万计。在今年上半年奶粉新国标的浪潮尚未平息之际，HMOs配方又将掀起新的波澜。可以想见，未来市场集中度会进一步提升，中小乳企恐难勉力前行。

国家卫健委两次公告之间只隔了短短几个月。据公告，两次获批的HMOs企业中，有两家国外企业和两家国内企业。

国际上，自2015年HMOs首次获批以来，HMOs在欧美国家和地区的申报便一路高歌猛进。统计来看，全球目前HMOs生产厂家不超过20家。除了自主创新外，也有不少HMOs企业开始通过收购或合作的方式继续推陈出新。从HMOs的强大功能来看，HMOs的扩展应用场景丰富，市场空间巨大。国内HMO获批，不仅意味着国内乳企拥有了和国外乳企同台竞争的机会，在技术创新和产品升级方面进一步缩小了与国际乳企的差距，同时也意味着国内HMOs原料企业和国外的HMOs供应商站上了同一片竞技场。

国内来看，虽然起步稍晚，但伴随着合成生物学的增长之势，国内HMOs企业发展迅速，近几年在技术和产能上也初具规模。在HMOs获批之后，国内HMOs企业不仅充分具备满足市场需求的能力，更迎来与欧盟HMOs企业“一决高下”的机会，为解决中国婴幼儿精准营养的“卡脖子”问题提供新方案。

此外，有研究表明，遗传、地域、环境等因素都会对母乳中的HMOs产生影响，不同国家（人种）的母乳中的HMOs存在差异。这为各国HMOs企业的本地化深入发展育下先机。

目前，国内已有部分合成生物学深入布局HMOs领域。随着国内HMOs的获批，一批国内企业企业有望进军国际市场，重塑世界HMOs市场的竞争格局。

目前，商业化HMOs的生产方式主要有4种，分别是生物提取、化学合成、酶法制备和生物合成。由于绝大多数HMOs为母乳所特有，纯化工艺复杂，因此生物提取的HMOs多用于科学研究。化学合成反应过程复杂，底物昂贵，副产物多且不环保，目前主要用于以分析为目的的小规模HMOs生产。酶法制备中酶促反应的底物来源昂贵，体外酶活/特异性受限，产量较低，目前多与化学法结合形成化学酶法用于科学研究。

生物合成（即微生物发酵）以微生物利用自身代谢能力转化廉价的糖原料为HMOs的组件成分，与其他生产技术相比，生物合成方法具有生产成本低、环境污染小等优势，目前也是工业化生产HMOs的主流技术。目前，国际上已批准使用的HMOs主要采用生物合成方法制备，利用代谢工程改造细胞工厂，引入产物合成途径中的相关基因，并重构其代谢网络，使其能够高效合成HMOs。

两次卫健委审批通过的2'-FL和LNnT均为生物合成法所得。两种HMOs成分都是以乳糖等为原料，经发酵、提纯、干燥等工艺制得。公告中，2'-FL和LNnT被许可作为食品营养强化剂添加到调制乳粉（仅限儿童用乳粉）、婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品以及特殊医学用途婴儿配方食品中。在国外，美国食品药品管理局、欧盟委员会、澳大利亚和新西兰食品标准局等允许生物合成法制备的2'-FL和LNnT用于婴幼儿配方食品等食品类别。相信未来HMOs在国内的应用场景通过扩项也会越来越丰富。

基于HMOs的强大功能，HMOs的应用场景除了婴幼儿配方食品，还可以扩展到益生菌、功能性视频、特医食品，银发经济时代老年食品亦或成为HMOs应用的一个重大的增长点。未来，除了HMOs会成为婴配奶粉的标配，HMOs的应用还将呈现四个趋势：添加HMOs的品牌越来越多，添加HMOs的产品越来越多，添加的HMOs品类越来越全，添加的HMOs含量越来越高。

  母乳低聚糖的科学共识^【2】

截至2024年3月，国家卫健委共受理2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)16次，3'-唾液乳糖钠盐(3'-SL)3次，6′-唾液乳糖钠盐(6'-SL)2次，乳糖-N-新四糖(LNnT)1次，3-岩藻糖基乳糖(3-FL)1次，乳糖-N-四糖（LNT）1次，具体受理情况见下表。相关审批正积极有序地开展中，相信不久之后会有更多的HMO组分能在婴儿配方奶粉中科学添加和应用，从而使婴配粉成分和功能更接近母乳。

根据国家卫生健康委员会官网信息整理 动脉网制图

随着合成生物学技术的不断发展，越来越多产品的生物合成之路逐渐成为可能。据麦肯锡预测，未来生物制造的产品可以覆盖60%化学制造的产品。在2030-2040年，合成生物学带来的经济影响将达到1.8至3.6万亿美元/年。

自2021年以来，我国有关部门对合成生物新食品原料审批的关注度在逐步提高。《“十四五”生物经济发展规划》中指出，要大力发展合成生物学技术，实现食品工业迭代升级。此次，HMOs的获批，表明我国对于生物合成食品领域的“三新食品”的审评进入了一个新的阶段，打开了一扇合法通往生物合成产品的大门。这无疑是对生物合成企业、投资人、产业链上下游企业的一剂强心针。

未来，相信一定会有更多优秀的生物合成原料和产品不断获批并进入市场，为中国的社会经济增长和高质量发展创造更多价值。基于合成生物学技术以及生物制造的巨大优势，为整个行业的未来发展描绘了一幅充满希望的蓝图。随着科技的不断推进，食品领域、以及更多的行业领域中合成生物学产品的广阔应用场景，必将为社会的进步和带来更多积极的变革。

2023年是中国HMOs元年，HMOs的正式获批为产业升级和高质量发展增添了新的动能，同时也标志着中国合成生物学产品的合法化正式迎来突破。自此，审批不再会成为合成生物学产品产业化的障碍，商业的归商业，技术的归技术。

未来，国内原料企业应当不断加强自主研发和技术迭代的能力。一方面，HMOs企业要加强与科研院所、下游客户之间的深度合作，让基础科研在真实的产业需求的基础上有的放矢，提高科研投入力度，为HMOs的应用扩展和政策保障提供支撑，产业链上下游企业都要以长远目光看待技术创新带来的深远意义，增强产业链的韧性；另一方面，企业也要不断提升HMOs生产方面的工艺和技术水平，形成本土优势，积极开拓国际市场。只有不断提升研发和生产方面的硬实力，打造端对端的价值链，方能在这场产业变革中行稳致远。

 参考文献：

1.《Clinical Studies on the Supplementation of Manufactured Human Milk Oligosaccharides: A Systematic Review》

2.中国食品科学技术学会．母乳低聚糖（HMOs）的科学共识[J/OL]．中国食品学报. https://kns.cnki.net/kcms2/detail/11.4528.TS.20230627.0936.004.html