在人类探索母乳奥秘的过程中，母乳低聚糖（HMOs）在婴幼儿身体健康方面发挥着关键作用。为了给无法母乳喂养的宝宝提供更好的营养，人们也在努力寻找一些碳水化合物来代替某些HMOs的功能，比如低聚果糖(FOS)和低聚半乳糖(GOS)。
低聚果糖(FOS)和低聚半乳糖(GOS)这两种HMOs的替代品，一般从植物中提取，能实现工业化量产。它们与母乳中的HMOs相比能达到类似的效果吗？今天为大家进行深度探秘！
母乳低聚糖HMOs的功能：
母乳低聚糖HMOs在母乳固形物中为第三大成分，含量仅次于乳糖和脂类，平均含量为12.9 g/L。目前，已有200多种HMOs被鉴定出来，HMOs在婴幼儿发育过程中也发挥着重要作用。
FOS和GOS能够替代HMOs的哪些功能？
我们发现，HMOs的功能中，构建健康的肠道菌群这一功能与益生元的功能一致（益生元被定义为那些允许胃肠道微生物群的组成和活性发生特定变化的物质，从而对宿主的健康有益）。
也就是说，像低聚果糖(FOS)和低聚半乳糖(GOS)这类HMOs的替代低聚糖，更多的是模拟HMOs五大功能中益生元的这项功能，并不是替代HMOs的所有功能。
牛乳和羊乳中的低聚糖和HMOs一样吗？
看到这里大家一定会想，除了植物来源的低聚糖替代益生元之外，牛乳和羊乳中存在具有和HMOs相同功能的低聚糖吗？
图片来源于参考文献1
由上图可知，
在含量上：牛乳低聚糖和羊乳低聚糖的含量与母乳中的HMOs含量差距有100~1000倍。在牛乳基或羊乳基婴幼儿配方奶粉中，牛乳低聚糖和羊乳低聚糖均小于1g/L。
在化学本质上，动物乳低聚糖不具有HMOs的多样性，且多数哺乳动物乳低聚糖属于酸性低聚糖，中性低聚糖含量较少，与HMOs刚好相反。
因此，从动物乳中获取与母乳成分类似的低聚糖不现实。遗憾的是，目前HMOs无法大规模模拟，人们也在努力寻找一些低聚糖来代替HMOs的某些功能，目前在婴幼儿配方奶粉中添加的低聚糖主要是低聚半乳糖GOS和低聚果糖FOS。
益生元对人体的益生作用还得从细菌说起，人体与数以万亿计的肠道微生物共生，其中对人体有益的细菌被称为益生菌。益生元作为细菌的食物，同时被益生菌和其它菌利用，益生效果也不一样。
对于HMOs而言：
HMOs是婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌（二者均为益生菌）生长唯一碳源。有研究表明，除拟杆菌能少量利用HMOs之外，梭状芽胞杆菌、真细菌、肠球菌和大肠杆菌则不能利用HMOs。
PS:在纯母乳喂养的健康婴儿肠道中，微生物菌群是以双歧杆菌为主，其它厌氧菌如梭状芽胞杆菌和拟杆菌存在较少，兼性厌氧菌如肠球菌或大肠杆菌的数量更少。这也证明了母乳高浓度HMOs具有益生元的作用。
对于FOS和GOS而言：
图片来源于参考文献4
由上图可知，FOS 和GOS均增殖双歧杆菌、链球菌等益生菌，但在一定程度上也能够被少量其它肠道菌利用，比如拟杆菌、埃希氏菌、小杆菌等。这也是配方奶粉喂养的婴儿肠道微生物菌群比母乳喂养的婴儿肠道微生物菌群更加复杂的原因之一。可见，母乳低聚糖HMOs的益生功能优于FOS和GOS等低聚糖。
但FOS和GOS等低聚糖的益生功能仍不可忽视！众多研究证明，母乳喂养和未添加益生元的配方乳喂养的宝宝肠道菌群存在显著性差异，配方乳中添加适量益生元后喂养的宝宝肠道菌群构成更接近母乳喂养的宝宝。
目前国外婴幼儿配方乳粉中通常会加入乳酮糖（也称异构化乳糖）来模拟HMOs，用以促进双歧杆菌增殖。国内关于乳酮糖在乳粉中的应用还比较少，主要是将GOS和FOS按照9∶1的比例添加到婴幼儿配方乳粉中，用以模拟HMOs分子大小分布。
我们在前面提到，目前HMOs暂时无法规模化量产，同时对HMOs的研究还不够，继续研究能够替代更多HMOs功能的低聚糖并应用于婴配粉中仍然很重要！
国内外众多乳企也在致力于研究母乳低聚糖，并取得了一定了研究成果：
总之，我们期待更多研究机构、有实力的大乳企进一步深入对母乳低聚糖HMOs以及功能低聚糖的研究，希望未来有更多、更有效的功能性低聚糖补充到婴幼儿配方乳粉中。
参考文献：
[1]杨宝雨,赵军英,乔为仓,张明辉,刘彦品,侯俊财,陈历俊.母乳低聚糖的研究进展[J].中国食品学报,2021,21(08):369-390.
[2]SMILOWITZ J T, LEBRILLA C B, MILLS D A, et al. Breast milk oligosaccharides: structure-function relationships in the neonate[J]. Annual Review of Nutrition, 2014, 34(1): 143-169.
[3]Marcobal, A., Barboza, M., Froehlich, J. W., Block, D. E., German, J. B., Lebrilla, C. B., et al. (2010). Consumption of human milk oligosaccharidesby gut-related microbes. J. Agric. Food Chem. 58, 5334–5340.
[4]王闪闪. 基于人肠道微生物体外发酵模型的益生元和益生菌的功能评价和配伍研究[D].江南大学,2020.
[5]王艳菲,公丕民,张兰威.母乳低聚糖及其在婴幼儿配方乳粉中的替代品研究进展[J].乳业科学与技术,2020,43(01):25-32.
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