母乳低聚糖（Human Milk Oligosaccharides, HMOs）是母乳中除乳糖和脂肪外，含量第三丰富的物质(Bode, 2012)。HMOs的含量在泌乳期各个阶段有变化，在成熟乳中约为12-14g/L,而初乳中约为20-24g/L(Chen, 2015)。在早产儿母乳中，HMOs的含量也比足月儿母乳高。HMOs的存在与含量存在个体差异，并与哺乳母亲的路易斯分泌型组成有关(Chen, 2015)。由于婴幼儿配方粉的原料通常是牛乳，而牛乳中通常不含或含有很少这类低聚糖物质，HMOs便成为了婴幼儿配方粉想要更加接近母乳成分所必须跨越的一道鸿沟。

(以上左图翻译自Jantscher-Krenn and Bode, Minerva Pediatr, 2012. 右表翻译自Bode, Glycobiology, 2012.)

    在上个千年，已有医学文献记载，未经母乳喂养的婴儿有较高的疾病率和死亡率。随着现代生化学技术发展，人们开始关注并分析人乳(Newburg, 2017)。在1633年，乳糖第一次被报道发现在人乳中。HMO研究起源于19世纪末，儿科医生和微生物学家开始了对人乳健康功效的研究，同时化学家也开始了对人乳含量较高的碳水化合物的研究(Bode, 2012)。19世纪中叶，两个学科开始有密切的合作，从而产生了人乳中“Gynolactose”就是双歧因子，且由低聚糖组成的发现(Bode, 2012)。至此，超过100种低聚糖被分离发现，并有更多证据表明HMO对母乳喂养的新生儿具有多重保护作用(Bode, 2012)。

    在1926年，非乳糖的碳水化合物被首次报道存在于母乳中，且对其分子成分的分离和描述一直持续到第二次世界大战后(Bode, 2012)。每一种母乳低聚糖的结构在还原端都有一个乳糖，大部分以聚乳糖胺作为结构主链，并在链端含有岩藻糖、唾液酸或二者均有（Jantscher-Krenn and Bode, 2012; Newburg, 2017）。

(上图翻译自：Bode, Glycobiology, 2012.)

    在二十世纪60年代，母乳中的保护作用成分被归因于免疫球蛋白A，并且由于母乳低聚糖不会被人体肠道充分的消化或吸收，HMOs作为营养因子的功用一直没有得到认识。直到人们发现HMOs可以抑制病原菌附着到特定的靶点，母乳低聚糖的功效才逐渐为人熟知。到了上世纪90年代，在大部分母乳中均含有的HMO，2-岩藻糖基乳糖（2’-FL）被发现可以有效地减轻大肠杆菌中稳定毒素的毒性；到了2003年，该低聚糖被报道可抑制弯曲空肠杆菌的附着和感染。(Newburg, 2017)

    随后，母乳低聚糖的三大主要功能被逐步报道和发现：

（1）抑制特定病菌的附着和感染；

（2）作为益生元，促进肠道共生系统里面细菌的生长；

（3）直接减缓粘膜在有毒刺激下的炎症反应(Newburg, 2017)。母乳低聚糖具体进入人体后，会通过以下方式来发挥其在体内的作用：

（1）在胃肠表面，防止致病菌附着；

（2）直接作用在表皮细胞上，促进小肠成熟和表面糖基化；

（3）作为益生元，影像小肠微生物菌群；

（4）HMO降解产物和部分HMO可以进入人体系统的浆膜和体组织（如大脑），产生系统性的影响(Kunz and Rudloff, 2017)。这些功能的发现更加显示了研究不同个体、不同种族人群以及在泌乳期的不同阶段母乳低聚糖变化的重要性(Newburg, 2017; Kunz et al., 2017)。

    迄今为止，有超过两百种HMOs被文献所报道，超过一百种HMOs的结构被阐明(Chen, 2015)。近年来对于HMOs的研究兴趣还反映在各个方面的研究上：比如健康或疾病领域的研究、微生物活性和代谢研究、新的分析检测技术以及在动物和人体内的代谢研究(Kunz et al., 2017)。使用了2’-FL的首个干预临床试验证实了在低卡路里配方中加入这个特定成分不仅安全还可以让配方奶喂养的婴儿生长速率与母乳喂养的婴儿具有可比性(Kunz et al., 2017)。

参考文献

[1]Newburg DS. Human milk oligosaccharides vary among populations. Am J Clin Nutr. 2017, 105(5):1027-1028.

[2]Kunz C, Meyer C, Collado MC, Geiger L, Garcia-Mantrana I, Bertua-Rios B, Martinez-Costa C, Borsch C, Rudloff S. Influence of Gestational Age, Secretor, and Lewis Blood Group Status on the Oligosaccharide Content of Human Milk. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017; 64(5):789-798.

[3]Kunz C, Rudloff S. Compositional Analysis and Metabolism of Human Milk Oligosaccharides in Infants. Nestle Nutr Inst Workshop Ser. 2017;88:137-147.

[4]Chen X. Human Milk Oligosaccharides (HMOS): Structure, Function, and Enzyme-Catalyzed Synthesis. Adv Carbohydr Chem Biochem. 2015;72:113-90.

[5]Bode L. Human milk oligosaccharides: Every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012; 22(9): 1147–1162.

[6]Jantscher-Krenn E, Bode L. Human milk oligosaccharides and their potential benefits for the breast-fed neonate. Minerva Pediatr. 2012;64:83-99.