HMOs再迎“高光时刻”，入选工信部首批标志性生物制造产品名单！

对宝宝来说，母乳就像一个“营养宝库”，目前被检测出的营养成分已高达数千种。鲜为人知的是，小小一滴母乳如同一个精密的仪器，各个营养成分承担着不同的“智能”，持续为宝宝的营养健康护航。

作为母乳中的重要活性营养成分，母乳低聚糖（HMOs）不仅种类繁多、结构复杂，在含量上位居母乳固体成分的第三位，仅次于乳糖和脂肪、远超蛋白质^[1]，浓度更是乳铁蛋白的6-12倍，这一显著的含量和营养优势彰显了它在母乳中的核心地位，成为各大企业在相关研究前沿进行技术卡位、彰显实力的重要阵地。

然而，这位“天然守护者”在很长一段时间里面临着商业化量产的难题。随着生物制造技术的突破性发展，HMOs逐渐从母乳的“天然宝库”走向产业应用的广阔舞台。7月31日，工业和信息化部公示首批生物制造标志性产品名单，共纳入36项产品，涉及生物材料、生物医药等多个领域，标志着其从技术突破迈向产业化落地的关键一步，也让人们看到了生物制造产业在未来的巨大潜力。其中，嘉必优的2'-岩藻糖基乳糖（2'-FL）作为母乳低聚糖（HMOs）的代表成功入选，成为食品及相关领域的焦点。

生物制造标志性产品名单（第一批）截选

信息来源：国家工信部官网

01

HMOs：从“母乳成分”到“生物制造标杆”

如果说婴幼儿配方奶粉的营养成分正向着无限接近母乳的方向升级迭代，那么HMOs无疑是这场营养革命中的“关键一环”。

迄今为止，科学家们已经鉴定出200余种HMOs，2'-岩藻糖基乳糖（2'-FL）和乳糖-N-新四糖（LNnT）的化学结构相对简单，在母乳中含量也更加丰富^[2]。因此，这两种结构类型也得到了更为广泛的科学研究和应用。大量研究表明，HMOs具有调节免疫、帮助大脑发育及调节肠道菌群等健康益处，尤其在改善婴幼儿健康和营养需求方面具有重要意义^[3]。

随着科研的深入，人们对母乳的了解程度逐渐加深，市场需求也呈快速增长态势。据QYResearch预测，全球母乳低聚糖市场规模将在2029年达到1683.35百万美元，2023-2029年复合年增长率为24.55%。在小红书上，仅有关“HMOs”、“HMOs奶粉”的相关话题浏览量就达到了将近10亿。

然而，HMOs的获取并非易事。它在母乳中大量存在，牛乳和羊乳中却含量极低，且结构组成不同^[4]，难以从牛羊乳中直接获得。如果通过天然提取的方式，通常存在成本高、产量低等问题，并不适合产业化；化学合成方式工艺则较为复杂，实施起来效率较低，也因食品安全问题而不具备产业化前景。

在这样的背景下，嘉必优积极推进HMOs生物制造。通过CRISPR联合转座等基因编辑策略对底盘细胞进行遗传改良，将HMOs合成线路整合至底盘细胞基因组上，使得产物表达更加稳定；通过代谢流分析找出关键限速步骤，进一步提升产量。同时，采用代谢工程改造、工程化技术集成等多种先进技术工艺，加速HMOs产品产业化。据了解，嘉必优2'-FL通过大肠杆菌工程菌株发酵生产而来，遗传操作背景清晰，生物安全性高；通过理性设计及突变文库构建、高通量筛选的组合策略，筛选对底物具有高特异性的关键酶，减少副产物的生成，较大幅度提升了产品纯度和生产效率，也发挥了生物制造的可持续发展优势。

图源：嘉必优

此次名单的公示不仅是对嘉必优2'-FL生产技术实力的认可，更为整个行业树立了创新标杆，让人们看到了生物制造产业在未来的巨大潜力。

02

入选背后：嘉启初^®HMOs的“硬实力”

自国内政策“闸门”放开后，HMOs产业便走上了发展的“快车道”。2023年底，嘉必优嘉启初^®HMOs产品通过了农业部生物安全审查；2024年8月，嘉必优2'-岩藻糖基乳糖（2'-FL），正式获得国家卫健委的批准^[5]可作为食品营养强化剂，填补了我国HMOs产业化的空白……嘉必优在HMOs领域频频传来佳音，并非一蹴而就，而是源于其深厚的研发积淀。早在2012年，企业就开展了合成生物学技术合成HMOs项目，这一决策在当时面临着诸多挑战，不仅需要大量的资金和人力投入，还需要攻克一系列技术和应用难题。

产能升级 基于合成生物策略，嘉必优成功实现2'-FL、3-FL、3'-SL、6'-SL、LNnT、LNT等多个HMOs产品的高效生产，构建了全程质量追溯系统和智能发酵控制系统。目前，嘉必优2'-FL、3-FL、LNT发酵产量达到国际先进水平，其中2'-FL产品的中试产能已达200-300吨；3'-SL、6'-SL、LNnT发酵产量达到国内先进水平。

标准及专利壁垒 针对国内HMOs产品相关的国标/行标暂缺的问题，嘉必优正积极推动相关标准的创建。同时，主动布局HMOs研发及生产领域的相关专利。截至目前，嘉必优已拥有HMOs领域相关发明专利共13件，覆盖生产菌株构建、技术平台、终端产品等多个方面，更多具有原始技术创新的专利也正在申报中，对于促进我国婴幼儿配方食品、特殊医学用途配方食品、成人营养品等领域的高质量发展和产业升级意义重大。

全球布局 嘉必优积极推进与国内外合作伙伴的合作，加强与国际市场的合作与交流。企业将陆续与欧洲、澳新等区域的知名乳企达成合作意向，加速HMOs从“实验室”到“消费端”的转化，让先进技术成果能够真正服务于市场。

03

不止于“入选”：HMOs撬动生物制造产业升级

首批标志性产品的公示，对于HMOs以及整个生物制造产业来说，意义远不止于“入选”本身。它是国家推动生物制造“技术-产业-市场”一体化发展的重要举措，标志着我国生物制造领域在技术创新和产业升级方面迈出了重要一步。在全球生物制造产业加速发展的大背景下，我国高度重视并积极布局，力求在这一新兴领域抢占先机。此次名单中正是国家筛选出具有代表性和引领性的产品，以此带动生物制造产业的升级和发展。

从名单构成来看，食品及相关领域占据了半壁江山，共有18项产品入选，占比超50%，充分凸显了食品领域在生物制造产业中的重要地位。其中，嘉必优2'-FL成功入选，不仅意味着我国在HMOs生产技术上已经达到国际先进水平，更标志着我国生物制造产业正逐步构建起全球竞争力。

在这样的发展进程中，以嘉必优为代表的企业不断进行技术输出与生态共建，如建设武汉合成生物创新中心，将为行业注入长期增长动力，推动整个生物制造产业迈向新的高度。值得关注的是，嘉必优研发中心&武汉合成生物创新中心将在2025年正式启用，聚焦合成生物学技术，融合生物信息学、生物计算及人工智能等生物制造前沿科学技术，与国家合成生物技术创新中心、天津大学合成生物前沿研究院等形成联动互补，逐步构建集研发平台与科技孵化器于一体的高效合成生物产业生态，进而将HMOs等更多优质产品和先进技术分享给行业，带动整个产业的进步。

04

以“标志性产品”为起点，HMOs的黄金时代已至

HMOs入选“标志性产品”并非终点，而是一个新的起点。其在免疫调节、肠道健康、脑部发育等方面的健康潜力，正驱动着一场“精准营养”的市场变革。未来，嘉必优也将继续发力HMOs的大规模、低成本、可持续供应，逐步将应用场景从婴配粉延伸至婴幼儿辅食、营养饮品、成人益生元、临床营养制剂等多元领域。

可以预见的，生物制造的黄金时代已经来临。在国家战略的指引和企业的积极创新下，我国将逐步从“生物制造大国”向“生物制造强国”迈进，孵化更多像HMOs一样的高品质营养选择，为推动我国经济社会的可持续发展和人民健康水平的提高做出重要贡献，为全球生物制造产业的发展贡献中国智慧和中国方案。

参考文献：

[1] Bin Z,Long-Qing L,Feitong L,et al.Human milk oligosaccharides and infant gut microbiota: Molecular structures,utilization strategies and immune function [J]. Carbohydrate Polymers, 2022, 276118738-118738.

[2] Rapid-throughput glycomics applied to human milk oligosaccharide profiling for large human studies[J].Chemicals & Chemistry,2015.

[3] Vasily M,Grant H,Franz-Georg H,et al.Human Milk Oligosaccharides as Promising Antivirals[J]. Molecular nutrition & food research,2018,62(6):e1700679.

[4]刘雯娴,彭晶,程海娜,等.母乳低聚糖的生物合成研究进展[J].中国食品学报,2024,24(11):388-398.

[5]国家卫生健康委 (2024), 《关于阿拉伯木聚糖等8种“三新食品”的公告》

END 

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