母乳寡糖（HMO）有多好？這是人類女性只有在泌乳期分泌的乳汁中才能找到的天然益生元，不僅能夠增加新生兒的免疫力，還能促進(jìn)身體腸道健康。

在每個(gè)寶媽的育兒寶典里，一定會(huì)提到HMO的重要性。如果想要寶寶腸道健康，只益生菌是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，沒有健康的腸胃就像有洞的水杯，補(bǔ)再多水（益生菌）也無濟(jì)于事。而想要寶寶的腸胃道功能提高，那么必須從補(bǔ)充HMO開始。

HMO本質(zhì)是一類低度聚合糖類物質(zhì)，在母乳中含量僅次于乳糖和脂肪。作為益生元，HMO是人體無法消化的膳食纖維，它們只能作為益生菌的食物，對益生菌起到協(xié)同作用，支持菌群均衡發(fā)展，保持腸道正常的免疫功能。

人乳寡糖的功能作用

有一個(gè)很有趣的事實(shí)，當(dāng)寶寶喝母乳的時(shí)候，HMO會(huì)進(jìn)入寶寶的胃、小腸，但都不停留而是會(huì)直接進(jìn)入大腸，到達(dá)大腸后，HMO卻會(huì)粘附在大腸壁上，抵制大腸桿菌的進(jìn)入，抵御腸道病原微生物感染，起到維持腸道生態(tài)平衡的雙重作用。HMO在大腸壁停留2-3天后，*后會(huì)隨著排泄物一起自然排出。

也有臨床顯示，HMO不僅能夠阻斷致病菌對腸粘膜侵襲、促進(jìn)腸道內(nèi)有益細(xì)菌的生長繁殖、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，還能促進(jìn)新生兒大腦發(fā)育等。從*新的研究成果看，HMO甚至還能預(yù)防和治療壞死性腸炎（NFC）、預(yù)防和治療嬰幼兒腹瀉、預(yù)防和治療早產(chǎn)兒腸道感染，起到抗病毒、調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)的作用。

高端奶粉的寵兒：HMO定價(jià)1克高達(dá)數(shù)百元，量產(chǎn)成為產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)

在人類女性的初乳中HMO含量濃度*高，嬰兒在哺乳后進(jìn)入其消化道，會(huì)形成一層保護(hù)性覆蓋物，鋪墊到嬰兒尚未成熟的消化道表皮粘膜細(xì)胞表皮上。在HMO的保護(hù)下，新生兒的消化系統(tǒng)逐漸成熟，隨著嬰兒對營養(yǎng)需求的不斷增加，消化系統(tǒng)暴露于外界微生物的機(jī)會(huì)不斷增多，在此階段，進(jìn)入消化道內(nèi)的大部分病原菌及其毒素依然會(huì)受到HMO的封閉和清洗。

與此同時(shí)，HMO還幫助新生的消化道逐漸建立一個(gè)健康的腸道內(nèi)部生態(tài)環(huán)境，*大限度地降低消化道疾病的發(fā)生。HMO的這種循序漸進(jìn)、立體的全方位的保護(hù)和培養(yǎng)，為新生兒以消化系統(tǒng)為主的發(fā)育和成熟提供了寶貴的時(shí)間和良好的環(huán)境。

HMO神奇的功效也讓奶粉等奶制品研發(fā)商看到了HMO的商業(yè)價(jià)值，如果將HMO成分添加到奶粉中是否可以進(jìn)一步加強(qiáng)寶寶腸道的免疫能力呢？答案是肯定的。

不過人類女性的泌乳時(shí)間有限，天然HMO產(chǎn)量又非常低。聰明的商人就開始嘗試用化學(xué)合成的方法量產(chǎn)HMO，不過基于化學(xué)合成的HMO會(huì)夾雜著非常多難以剔除的雜質(zhì)（同分異構(gòu)體），也就意味著規(guī)模化合成、提純HMO的成本昂貴！

曾經(jīng)，中國市面上HMO價(jià)格一度超過600元/克，目前也維持高昂的價(jià)格區(qū)間，而添加HMO成分的奶粉更是成為價(jià)格昂貴的高端奶粉品牌，并非所有育孩家庭都能承擔(dān)得起。此外，HMO需要長期穩(wěn)定地累積攝入到一定量才能達(dá)到長效的腸道保護(hù)效果，這無疑更是增加了投入成本。

市面上添加HMO成分的奶粉品牌

例如，在對腫瘤患者進(jìn)行化療后，醫(yī)生往往還會(huì)對患者使用抗生素，避免其機(jī)體遭受微生物感染。而抗生素的作用會(huì)嚴(yán)重破壞患者體內(nèi)的腸道菌群平衡，這種傷害可能是數(shù)年后都難以恢復(fù)的，甚至?xí)寵C(jī)體產(chǎn)生多重耐藥菌。這時(shí)如果患者想要嘗試通過補(bǔ)充HMO，恢復(fù)機(jī)體菌群平衡，那么至少患者每年需要攝入HMO達(dá)2kg以上來預(yù)防和控制感染，對應(yīng)的成本也將高達(dá)上百萬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通腫瘤患者的經(jīng)濟(jì)承受范圍。

新合成方法的探索：生物合成HMO，有望壓縮上百倍上游原料成本

在抗生素和病原微生物毫無止境的對抗中，人體外部生態(tài)環(huán)境和人體內(nèi)部生態(tài)環(huán)境一同面臨越來越嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。而研究HMO有著不可估量的營養(yǎng)學(xué)和衛(wèi)生學(xué)意義，HMO的獨(dú)特性和在嬰兒配方奶粉中缺乏的現(xiàn)狀，國內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)開始嘗試新合成方法，通過活體菌發(fā)酵，經(jīng)過生物修飾，*終生物合成HMO！

一兮生物科技有限公司（簡稱：一兮生物）便是國內(nèi)**嘗試用生物合成方法量產(chǎn)HMO的企業(yè)。

HMO共有200多種成分，其中2-FL（2-巖藻糖基乳糖）是*主要的成分之一，約占30%；目前使用HMO的產(chǎn)品（包括嬰幼兒配方奶粉、膳食補(bǔ)充劑、益生菌等），實(shí)際添加均以2-FL為主。針對HMO中的主要成分，一兮生物以合成生物學(xué)方法，以大腸桿菌（E.coli）等菌株為底盤微生物，進(jìn)行多基因、多代謝通路的編輯與調(diào)控，實(shí)現(xiàn)HMO中主要物質(zhì)2-FL、LNnT、3-FL、DFL的高效生物合成。

HMO成分

不過，一兮生物創(chuàng)始人劉振云博士也表示，生物合成HMO也并非易事，這項(xiàng)高技術(shù)含量的工作不僅要調(diào)節(jié)超過10步以上的合成代謝過程，并且還要這些過程互相協(xié)同配合，多步代謝協(xié)同復(fù)雜度大。此外，基于合成生物學(xué)的基因工程背后涉及的調(diào)控基因超過30個(gè)，代謝流向調(diào)控難度更高，技術(shù)壁壘更大。

生物合成HMO主要成分2-FL的技術(shù)路線

所以在中國，目前還沒有能夠量產(chǎn)HMO成分的上游供應(yīng)商，而全球范圍內(nèi)也僅有5家生產(chǎn)商可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)HMO。中國每年奶粉產(chǎn)量近百萬噸，未來HMO的需求量可達(dá)10萬噸級別，一兮生物作為在中國該領(lǐng)域的先行者，其未來的潛力也是不可限量。創(chuàng)始人劉振云博士也透露，公司目前已經(jīng)與國內(nèi)幾家大型的乳制品品牌達(dá)成了合作，為其提供HMO原料。

而基于合成生物學(xué)開發(fā)HMO，可以直接將其原料成本降低幾十上百倍，進(jìn)而降低下游HMO應(yīng)用產(chǎn)品的價(jià)格。目前，可以HMO為原料添加劑的下游產(chǎn)品主要有嬰幼兒配方奶粉、膳食補(bǔ)充劑、保健品、醫(yī)學(xué)用途、特醫(yī)食品等等。

一兮生物的合成生物學(xué)平臺

以HMO為切入點(diǎn)，一兮生物旨在打造成為國內(nèi)**的糖類物質(zhì)合成生物學(xué)平臺。除了HMO，劉振云博士表示，基于公司自主研發(fā)的合成生物學(xué)平臺，公司未來還將開發(fā)脂類等其他原材料。

除了自主生產(chǎn)銷售模式，一兮生物“兩條腿走路”，也采取受托研發(fā)、技術(shù)輸出的CRO模式，面向食品、化妝品等領(lǐng)域的上游原料客戶，圍繞其需求進(jìn)行技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)。

而關(guān)于合成生物，這無疑會(huì)成為改變世界的新興技術(shù)，早在MGI發(fā)布的《生物革命：創(chuàng)新改變經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和我們的生活》報(bào)告中就指出，未來60%的工業(yè)產(chǎn)品都可以通過生物技術(shù)進(jìn)行制造。而合成生物學(xué)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各大行業(yè)，包括但不限于食品材料行業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康行業(yè)、工業(yè)化學(xué)品制造等。

合成生物技術(shù)在各大行業(yè)應(yīng)用的市場規(guī)模

可以看到，目前合成生物學(xué)技術(shù)在食品材料及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模是*大的，而眼下一兮生物的這次創(chuàng)舉，也將進(jìn)一步推動(dòng)新一代的母乳及奶制品的發(fā)展，市場亦將迎來新風(fēng)口！