歐盟Novel Food已獲批的HMOs情況盤點：合成生物學主導90%席位

母乳低聚糖（Human Milk Oligosaccharides，簡稱HMOs）已成為新一代嬰幼兒配方食品和功能性營養品的核心關鍵成分。對於佈局這一賽道的企業而言，其生產工藝的合規性與技術成熟度，直接決定了產品能否順利進入全球市場。

而歐盟新型食品Novel Food法規的批准，正是驗證其安全性、並將其合法推向歐盟市場的核心憑證。本文將盤點已獲批 HMOs 的基本資訊及生產工藝，為企業研發佈局與合規申報提供參考。

HMOs定義與三大分類

母乳低聚糖（Human Milk Oligosaccharides，簡稱HMOs）是母乳中第三大固體成分（僅次於乳糖和脂肪），由多種單糖（如葡萄糖、半乳糖、N-乙醯氨基葡萄糖、岩藻糖和唾液酸）構建而成。

目前已鑑定出超過200多種HMOs，根據其化學結構和功能，主要分為三大類：岩藻糖基化HMOs，中性非岩藻糖基化HMOs和唾液酸化HMOs。這些類型在母乳中的比例因個體差異而異（如受母親基因影響），常在嬰幼兒配方食品中被用作營養強化劑以類比母乳益處。

1.岩藻糖基化HMOs（Fucosylated HMOs）

特徵：含有岩藻糖殘基，通常基於中性核心結構添加岩藻糖，使其具有特定空間構型（如α-1,2或α-1,3/4鍵合）。

常見例子：2'-岩藻糖基乳糖（2'-Fucosyllactose，2'-FL，是最豐富的HMO）; 3-岩藻糖基乳糖（3-Fucosyllactose，3-FL）; 二岩藻糖基乳糖（Difucosyllactose，DFL）。

功能與比例：約佔HMO總量的50-70%，能類比Lewis血型抗原，阻斷病原體黏附，並支援腦發育。

2.中性非岩藻糖基化HMOs（Neutral Non-Fucosylated HMOs）

特徵：不含岩藻糖或唾液酸，主要由葡萄糖、半乳糖和N-乙醯氨基葡萄糖組成，呈中性電荷。

常見例子：乳糖-N-四糖（Lacto-N-tetraose，LNT）; 乳糖-N-新四糖（Lacto-N-neotetraose，LNnT）。

功能與比例：約佔HMO總量的20-30%，有助於促進有益菌生長和腸道屏障形成，在嬰幼兒食品中常用於增強免疫支援。

3.唾液酸化HMOs（Sialylated HMOs）

特徵：含有唾液酸（N-乙醯神經氨酸，Neu5Ac），賦予酸性電荷，可進一步岩藻糖基化。

常見例子：3'-唾液酸乳糖（3'-Sialyllactose，3'-SL）、6'-唾液酸乳糖（6'-Sialyllactose，6'-SL）。

功能與比例：約佔HMO總量的10-20%，參與抗病毒和神經發育，支持認知功能。

HMOs的生產途徑主要有微生物發酵法，化學合成法和酶催化合成法三種：

1.微生物發酵法（工業主流方法）

核心原理：透過基因工程，將負責合成HMOs的關鍵酶基因（如岩藻糖轉移酶、唾液酸轉移酶）導入微生物（如大腸桿菌、酵母菌），讓微生物在發酵過程中利用葡萄糖、乳糖等廉價底物，自主合成目標HMOs（如2'-FL、LNT）。

優勢：成本低，可利用大規模發酵設備進行量產，適合工業化；產物與天然母乳中的HMOs結構一致，安全性高；副產物少，產品純度高。

應用案例：全球主流HMOs生產商大多以大腸桿菌發酵法生產2'-FL。

2.化學合成法

核心原理：透過純化學試劑（如保護劑、活化劑）對糖類分子進行修飾、連接，人工構建HMOs的化學結構。

優勢：理論上可合成任意結構的HMOs，不受微生物代謝途徑限制。

侷限：合成步驟繁瑣，反應效率低，成本高；化學試劑可能殘留，安全性難以滿足食品級要求。

3.酶催化合成法

核心原理：以乳糖為基礎骨架，透過體外添加岩藻糖轉移酶、唾液酸轉移酶等酶進行催化，將岩藻糖、唾液酸等基團連接到乳糖分子上，形成不同結構的HMOs，屬於「體外酶促反應」技術。

優勢：可靈活調控反應步驟，合成微生物發酵法難以生產的複雜多支鏈結構HMOs。

侷限：酶製劑成本較高，且部分酶的催化效率低，暫未實現大規模量產。

隨著合成生物學技術的飛速發展，基因改造微生物發酵法已成為HMOs工業化生產的主流途徑。截至目前，歐盟Novel Food批准的HMOs物質已達20種，其中高達18項產品均採用基因改造微生物發酵法進行生產。

台灣瑞歐針對這20種已獲歐盟Novel Food批准的HMOs物質的生產途徑以及批准情況進行匯總整理，為企業生產研發佈局提供參考。

HMOs市場存在巨大潛力，從歐盟新型食品HMOs獲批結果來看，以合成生物學為基礎的基因改造微生物發酵法，不僅在工業化生產上獲得青睞，其技術路線也已獲得了監管機構的基本認可。但是其在合規申報的途徑中還是需要特別關注：基因工程菌株的安全性，生產工藝的穩定性以及新型食品的毒理學數據等方面。