随着母乳低聚糖(HMOs)功能的不断发现，全球市场正在掀起一场开发热潮。根据美国联合市场研究(Allied Market Research)机构的报告，2020年全球HMOs行业产值达1.259亿美元，预计到2028年将达到3.326亿美元，自2021年至2028年复合年增长率为14.1%。
近期，全球知名HMOs供应商帝斯曼宣布，日前向中国相关部门提出的六种HMOs合成菌株的安全性申请已经批准，意味着为HMOs争取在中国合规地位之路迈出重要一步。帝斯曼HMOs全球商业总监GodertZijlstra表示：未来还需接受国家食品安全风险评估中心的技术审查、面向公众的意见征询、国家卫生健康委员会的审批等繁琐复杂的步骤流程。帝斯曼预计，HMOs在中国达到商业化至少需要4年时间。
事实上，众多企业早已对这个庞大市场青睐已久，纷纷提早谋划布局。据悉，知名配料企业科汉森也于今年发出消息，称其生产的HMOs在我国审批流程正在进行中，未来两年内有望获得许可。
健康功能强大
HMOs市场高速启动
目前在人乳中已确认结构的HMOs超过250种，以2’-岩藻糖基乳糖(2’-FL)、3-岩藻糖基乳糖(3-FL)、乳糖-N-四糖(LNT)、3’-唾液乳糖(3’-SL)和6’-唾液乳糖(6’-SL)为主要研究对象。
大量研究证实，HMOs具有维护肠道微生态平衡、调节免疫力、预防坏死性小肠结肠炎、促进大脑发育、减少感染等主要功能。多年来，围绕HMOs的生理功效、提取制备和商业化产品的开发成为专家学者、食品巨头、资本大鳄追捧的热点。
美国和欧洲是HMOs最早实现商业化的地区，在母乳中含量最丰富的2’-FL在2014年就已获得美欧市场监管许可。欧美市场多点开花，亚太地区也跃跃欲试，多国和地区监管机构先后对2’-FL安全性发布相关意见，已有新加坡、马来西亚、越南、澳大利亚、新西兰、中国香港、中国台湾先后通过了2’-FL的监管许可，并陆续应用于婴幼儿食品之中。据不完全统计，自2016年以来含HMOs产品已在全球45个国家(地区)生产销售。
我国早在2016年，原国家卫计委就已向社会公布将2’-FL作为食品添加剂新品种的征求意见。今年10月21日，国家食品安全风险评估中心再次发文向全社会征求意见，拟将2’-FL的使用范围从婴幼儿配方食品扩展至儿童乳粉。
目前,HMOs制造领域内的领先席位被众多国外知名制造企业所占据，形成群雄割据的场面，包括雅培实验室、巴斯夫公司、杜邦营养与生物科学、科汉森、雀巢健康科学和荷兰皇家帝斯曼等，均采用传统菌株或者普通基因工程操作方法合成HMOs;而雀巢、达能、伊利等食品快消巨头也通过各种投资或合作的方式进军这一领域。
从应用角度来看，其市场份额仍以婴儿配方奶粉市场为主，占全球HMOs市场的一半以上。此外，功能性食品补充剂、药物制备也是新兴发展方向，不断有新成果涌现。
收购不停
国外巨头扩充版图
纵观全球，HMOs的生产厂家不超过20家，近几年，上述企业纷纷通过收购HMOs生产商或者合作的方式，扩充自己的产品版图。
如2017年，杜邦公司与比利时生物技术公司Inbiose公司合作。该公司能够通过可持续发酵工艺经济高效地制造各种特种碳水化合物，也包括HMOs。2021年7月，Inbiose向美国食品和药物管理局提交四种人乳寡糖的申请，包括6’-SL、3’-SL、LNT和LNnT。Inbiose预计将在2022年获得这些成分的监管批准，目前正在进行工业化生产落地，以便及时向婴儿营养、膳食补充剂和功能性食品和饮料的客户交付。
2019年5月，巴斯夫和Glycosyn签署了一项合作协议，开发和商业化HMOs，以广泛用于膳食补充剂、功能性营养品和医疗食品。Glycosyn将肠道健康专利组合独家授权给巴斯夫。
Glycosyn是一家专门从事HMOs开发的生物技术公司，开发基于HMOs的产品，用于婴儿、儿童和成人营养、治疗和诊断领域，拥有使用HMOs改善成人胃肠健康的独特知识产权和专有技术。
2020年2月24日，Glycom被荷兰皇家帝斯曼集团以 8.27亿美元的价格收购。
Glycom是HMOs市场的全球领先供应商，也是唯一一家拥有自己的产品开发、临床前和临床开发、监管和大规模生产的完全整合的HMOs参与者。
目前，帝斯曼旗下产品范围包括全部四种获批的HMOs分子：2’-FL、DFL、LNnT和LNT。另外，其团队正在不断拓展HMOs产品线，预计能够生产所有HMOs中的75%以上。
2020年9月，科汉森收购德国公司Jennewein。Jennewein创立于2005年，生产一系列HMOs产品，如2’-岩藻糖基乳糖、3’-岩藻糖基乳糖和乳糖-N-四糖，用于食品行业，特别是婴儿配方奶粉以及制药行业和化妆品行业。
成本压制
国内入局者寥寥
HMOs的生产技术大致可以分为三类：天然提取、化学合成和生物合成。由于HMOs与牛羊乳中的低聚糖成分及含量相差甚远，天然提取的方式产量低且成本极高，因此无法实现产业化;化学合成法则因其效率低、工艺复杂，且有食品安全问题而不具备产业化前景;生物合成主要是通过微生物合成或微生物酶解的方法产生，具有生产成本低、环境污染小等优势，但同样也面临着安全性的顾虑和法规的限制。
我国科研用HMOs高达500元/克，而我国每年HMOs需求量将超过14600吨，市场将达到300亿元—600亿元人民币。
国内对HMOs的合成现在正处于研发阶段，将其工业化生产的公司寥寥无几，目前只有恒鲁生物和一兮生物。
2017底，恒鲁生物创始人及首席科学家方诩教授率领团队采用生物酶法和生物催化技术，利用具有自主知识产权的新型工艺，以蔗糖、葡萄糖和乳糖为底物，酶法成功合成最重要的两种HMOs：乳糖-N-二糖和乳糖-N-四糖，纯化后的寡糖及其衍生物纯度在90%以上。2020年10月，该公司完成了数千万元的Pre-A轮融资，2021年2月再获2400万资金追投。
一兮生物则是一家产品导向型的合成生物学初创公司，依靠自主搭建的工程菌株基因修饰平台(GMM平台)为客户合成并供应原材料，产品应用于医药、健康、食品等多个领域。2020年5月，一兮生物利用GMM平台成功合成了2’-FL，目前已进入产业化阶段。据悉，一兮生物生成的HMOs成分得率比较高，预计可以将生产成本降低50%。
巨头环伺之下，国内公司势必有一场硬战要打。
价值凸显
未来市场可待
作为母乳中的重要生物活性物质，HMOs在婴幼儿产品中颇受关注。目前，欧洲已批准HMOs用于婴幼儿奶粉的添加，雅培、雀巢、惠氏、爱他美、美素佳儿等外资品牌也相继推出了添加HMOs的产品。
同时随着科学的进一步发展，多种类HMOs的合成研究将会越来越完善，市场化的规模生产将逐步走向成熟。作为新兴的功能性配料，未来HMOs的应用领域必然不只婴幼儿营养，其在成人功能食品开发中的价值也日益凸显。
如Adcenta Bioscience近日就推出全球首个完全由人乳制成的补充剂，其中含有HMOs、生长因子、免疫蛋白、巨噬细胞、干细胞以及其他酶和肽。据临床前研究表明，该产品对胃肠道症状、睡眠问题、头痛及关节疼痛可能具有积极作用。基于此，Adventa正在启动全面临床试验，有望在体重管理、减肥产品中发挥作用。
2020年7月，美国营养品公司Standard Process推出含2’-FL的膳食补充剂，用以改善成人消化和免疫系统健康。
随着研究的不断深入以及法规审批进程的加快，HMOs终将走入大众生活。（编辑 李闯）
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