HMO(母乳低聚糖,Human Milk Oligosaccharides)是一種獨特的碳水化合物,僅存在于母乳中,是母乳中僅次于乳糖和脂肪的第三大固體成分,功能豐富,能夠改善人體的腸道菌群、提高認知、改善腸易激綜合征癥狀等。目前已知的HMOs種類超過150種,各自具有特定結構、功能和應用領域,其中數種HMOs已在多國開展合規工作,而歐美的HMOs最早開啟商業化。
本文就當前HMOs在歐盟和美國的獲批情況進行了匯總整理,以供企業參考。
歐美對HMO的監管
正如中國的HMOs需申報營養強化劑,各個國家的HMOs上市前均需經過系列報批程序。歐盟的HMOs需申報新型食品(Novel Food),美國則為“一般公認安全(GRAS)”物質認證。
2015年,由Glycom A/S申報的化學合成2’-巖藻糖基乳糖成為首款獲得美國FDA GRAS認證的HMO。此后,HMOs在歐美的申報便一路高歌猛進。截止目前(2023年12月14日),歐美獲批的HMOs主要包括:
- 2’-巖藻糖基乳糖 (2’-FL)
- 3-巖藻糖基乳糖 (3-FL)
- 乳糖-N-四糖 (LNT)
- 乳糖-N-新四糖 (LNnT)
- 3’-唾液酸乳糖 (3’-SL)
- 6’-唾液酸乳糖 (6’-SL)
- 2’-巖藻糖基乳糖、二巖藻糖基乳糖混合物 (2’-FL/DFL)
- 乳糖-N-巖藻五糖I、2’-巖藻糖基乳糖混合物 (LNFP/2’-FL)
歐美獲批的HMOs:
根據歐盟和美國的公開可查詢信息,瑞旭就當前已獲批的各類HMOs匯總整理如下:
2’-FL批準情況
- 歐盟:1個化學法來源,3個微生物來源;
- 美國:1個化學法來源,11個微生物來源;
表1:2’-巖藻糖基乳糖 ( 2’-FL) |
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國家/地區 |
獲批時間 |
生產菌 |
申報企業 |
歐盟 |
化學合成,無生產菌 |
Glycom A/S |
|
2016.6.23* |
大腸桿菌 K-12 |
Glycom A/S |
|
大腸桿菌 BL21 |
Jennewein Biotechnologie GmbH |
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谷氨酸棒狀桿菌 ATCC 13032 |
Advanced Protein Technologies Corporation |
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*:根據申報企業修改單,NF清單建立時直接列入,未發布執行法規。 |
|||
美國 |
化學合成,無生產菌 |
Glycom A/S |
|
大腸桿菌 BL21 (DE3) #1540 |
Jennewein Biotechnologie, GmgH |
||
大腸桿菌 K-12 DH1 |
Glycom A/S |
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大腸桿菌 K12 E638 |
Glycosyn & Friesland Campina Domo B.V. |
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大腸桿菌 K12 MG1655 |
DuPont Nutrition & Health |
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大腸桿菌 Kl2 LU20297 |
BASF SE |
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大腸桿菌 INB000846 |
DuPont Nutrition and Health |
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谷氨酸棒狀桿菌 APC199 |
Advanced Protein Technologies Corp. |
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大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Jennewein Biotechnologie GmbH |
||
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Chr. Hansen A/S |
||
大腸桿菌 K-12 DH1 MDO |
Glycom A/S |
||
/ |
Glycom A/S |
3-FL批準情況
- 歐盟:3個微生物來源;
- 美國:3個微生物來源;
表2:3-巖藻糖基乳糖 (3-FL) |
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國家/地區 |
獲批時間 |
生產菌 |
申報企業 |
歐盟 |
大腸桿菌 K12 MG1655 |
DuPont Nutrition & Biosciences ApS |
|
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Chr. Hansen A/S |
||
大腸桿菌 K-12 DH1 |
Glycom A/S |
||
美國 |
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Jennewein Biotechnologie GmgH |
|
大腸桿菌 K12 MG1655 |
Danisco |
||
大腸桿菌 K-12 DH1 MDO |
Glycom A/S |
LNT批準情況
- 歐盟:2個微生物來源;
- 美國:4個微生物來源;
表3:乳糖N-四糖 (LNT) |
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國家/地區 |
獲批時間 |
生產菌 |
申報企業 |
歐盟 |
大腸桿菌 K12 DH1 |
Glycom A/S |
|
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Chr. Hansen A/S |
||
美國 |
大腸桿菌 K-12 DHl |
Glycom A/S |
|
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Jennewein Biotechnologie GmgH |
||
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Chr. Hansen A/S |
||
大腸桿菌 K-12 MG1655 |
Inbiose N.V. |
LNnT批準情況
- 歐盟:1個化學法來源,2個微生物來源;
- 美國:1個化學法來源,5個微生物來源;
表4:乳糖N-新四糖 (LNnT) |
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國家/地區 |
獲批時間 |
生產菌 |
申報企業 |
歐盟 |
化學合成,無生產菌 |
Glycom A/S |
|
2016.9.1* |
大腸桿菌 K-12 |
Glycom A/S |
|
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Chr. Hansen A/S |
||
*:根據申報企業修改單,NF清單建立時直接列入,未發布執行法規。 |
|||
美國 |
化學合成,無生產菌 |
Glycom A/S |
|
大腸桿菌 K-12 DH1(結晶) |
Glycom A/S |
||
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Jennewein Biotechnologie GmgH |
||
大腸桿菌 K-12 DH1(優化工藝,粉末) |
Glycom A/S |
||
大腸桿菌 K-12 DH1 MDO(結晶) |
Glycom A/S |
||
大腸桿菌 K-12 MG1655 |
Inbiose N.V. |
3’-SL批準情況
- 歐盟:2個微生物來源;
- 美國:1個化學法來源和5個微生物來源;
表5:3’-唾液酸乳糖 ( 3’-SL) |
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國家/地區 |
獲批時間 |
生產菌 |
申報企業 |
歐盟 |
大腸桿菌 K12 DH1 |
Glycom A/S |
|
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Chr. Hansen A/S |
||
美國 |
化學合成,無生產菌 |
GeneChem, Inc. |
|
大腸桿菌 K-12 DH1 |
Glycom A/S |
||
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Jennewein Biotechnologie GmgH |
||
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Chr. Hansen A/S |
||
大腸桿菌 K-12 MG1655 |
Inbiose N.V. |
||
大腸桿菌 W (ATCC 9637) |
Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. |
6’-SL批準情況
- 歐盟:3個微生物來源;
- 美國:5個微生物來源;
表6:6’-唾液酸乳糖 (6’-SL) |
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國家/地區 |
獲批時間 |
生產菌 |
申報企業 |
歐盟 |
大腸桿菌 K-12 DH1 |
Glycom A/S |
|
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Chr. Hansen A/S |
||
大腸桿菌 W (ATCC 9637) |
Kyowa Hakko Bio Co., Ltd |
||
美國 |
大腸桿菌 K-12 DH1 |
Glycom A/S |
|
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Jennewein Biotechnologie GmgH |
||
大腸桿菌 BL21 (DE3) |
Chr. Hansen A/S |
||
大腸桿菌 K-12 MG1655 |
Inbiose N.V. |
||
大腸桿菌 W (ATCC 9637) |
Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. |
混合HMOs批準情況
- 2’-FL/DFL:歐美均由Glycom申報,且均已獲批;
- LNFP/2’-FL:由Glycom申報,已獲批美國GRAS,歐盟方面也已通過EFSA的安全性評估,相信不日便會發布執行法規(見表8)。
表7:2’-巖藻糖基乳糖、二巖藻糖基乳糖混合物 ( 2’-FL/DFL) |
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國家/地區 |
獲批時間 |
生產菌 |
申報企業 |
歐盟 |
大腸桿菌 K12 DH1 |
Glycom A/S |
|
美國 |
大腸桿菌 K-12 DH1 |
Glycom A/S |
|
乳糖-N-巖藻五糖I、2’-巖藻糖基乳糖混合物 (LNFP/2’-FL) |
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國家/地區 |
獲批時間 |
生產菌 |
申報企業 |
美國 |
大腸桿菌 K-12 DH1 |
Glycom A/S |
歐美審批中的HMOs:
當前歐美分別有多款HMOs正在申報中,詳見下表:
表8:歐美審批中的HMOs |
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物質 |
國家/地區 |
申報時間 |
當前進度 |
申報企業 |
2’-FL |
美國 |
/ |
Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. |
|
/ |
Inbiose N.V. |
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/ |
待定 |
Synaura Biotechnology (Shanghai) Co., Ltd. 虹摹生物科技(上海)有限公司* |
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3-FL |
美國 |
/ |
Chr. Hansen A/S |
|
3’-SL |
歐盟 |
2021.8.6 |
Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. |
|
LNFP-I / 2’-FL |
歐盟 |
2021.3.24 |
Glycom A/S |
除新物質外,歐盟仍有多個已獲批HMOs正在申請修訂(修訂內容通常包括生產菌、質量規格、使用范圍以及使用量等):
表9:歐盟獲批HMOs修訂申報 |
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物質 |
申報時間 |
當前進度 |
申報企業 |
2’-FL |
2021.7.8 |
Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. |
|
2021.11.3 |
Chr. Hansen A/S |
||
2023.9.21 |
Synaura Biotechnology (Shanghai) Co., Ltd. 虹摹生物科技(上海)有限公司* |
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LNT |
2023.10.16 |
Inbiose N.V. |
|
6’-SL |
2023.10.30 |
Inbiose N.V. |
*虹摹生物,蒙牛創投基金投資孵化的合成生物企業,其自主研發的2’-FL于衛健委2023年第8號公告中宣布獲批。目前,虹摹生物2’-FL的修訂申報已被歐盟EFSA受理,美國GRAS認證也已在審評中。
國際市場角逐激烈
統計數據顯示,歐美HMOs的申報企業集中于世界主要HMOs原料供應商,如丹麥的Glycom A/S、德國的Jennewein Biotechnologie GmbH 、比利時的Inbiose NV等。而近年來,海外業界巨頭們頻頻通過收購、并購、協同研發等形式,與HMOs原料端形成合作,搶占該領域的領先席位。
2016年,Glycosyn和菲仕蘭(Friesland Campina)簽署了技術合作協議,于2017年聯合申報了一款微生物發酵生產的2’-FL,并于次年順利取得GRAS認證;
2020年,荷蘭皇家帝斯曼集團(DSM)耗資7.65億歐元收購了Glycom A/S,二者在早期生命營養領域的高度協同加速了HMOs系列產品線的構建。目前,帝斯曼已具備十數種HMOs的生產能力,多種已投放市場,堪稱HMOs商業化的最大推手。
(圖源:DSM官網)
同年,科漢森(Chr. Hansen A/S)收購 Jennewein Biotechnologie GmbH,進軍HMOs市場,緊密布局并順利取得多個HMOs的歐美入市許可。
(圖源:科漢森官網)
各大資本入局HMOs加劇了行業競爭和分化,研發企業要實現突破,就必須形成自身的技術優勢,升級工藝,實現規模化量產,而HMOs的合成專利就是構成技術壁壘的重要部分。行業巨頭如科漢森和Glycom也曾就HMOs專利產生多項糾紛,并訴諸法庭。
當前HMOs的主要合成途徑通常分為三類:化學法、酶法、微生物發酵法。化學合成的HMOs步驟復雜,成本高昂,并不適合大規模生產,因而報批數量非常有限。微生物來源的HMOs主要以大腸桿菌(E. coli)作為生產菌,各個企業所用菌株各有不同,瑞旭就歐美獲批HMOs的生產菌信息整理如下:
表10:HMOs生產菌匯總表 |
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生產菌 |
菌株 |
企業名稱 |
大腸桿菌 Escherichia coli |
K12 DH1 |
Glycom A/S |
K-12 MG1655 |
Inbiose NV; DuPont Nutrition & Health; Danisco |
|
K12 E638 |
Glycosyn & Friesland Campina Domo B.V. |
|
Kl2 LU20297 |
BASF SE |
|
INB000846 |
DuPont Nutrition and Health |
|
BL21 (DE3) |
Jennewein; Chr. Hansen A/S |
|
W (ATCC 9637) |
Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. |
|
谷氨酸棒狀桿菌 Corynebacterium Glutamicum |
ATCC 13032 |
Advanced Protein Technologies Corporation |
國內市場蓄勢待發
今年10月,衛健委發布第8號公告,2’-FL和LNnT成功獲批為營養強化劑,奶粉圈迎來了一波狂歡。雖然較歐美而言,HMOs在國內的獲批遲來一步,但其實早在2016年,國家衛計委就曾向社會征求2'-FL作為食品添加劑新品種的意見,而目前尚在申報中HMOs還包括8個2’-FL、1個3-FL,2個6’-SL、2個3’-SL,企業的申報熱情可見一斑。
- 了解中國的HMOs審批情況:母乳低聚糖(HMOs)在中國的最新合規進展一覽
國內外報批HMOs對比:
物質 |
歐盟 |
美國 |
中國 |
2’-FL |
√ |
√ |
√ |
3-FL |
√ |
√ |
申報中 |
LNT |
√ |
√ |
× |
LNnT |
√ |
√ |
√ |
3’-SL |
√ |
√ |
申報中 |
6’-SL |
√ |
√ |
申報中 |
2’-FL/DFL |
√ |
√ |
× |
LNFP/2’-FL |
申報中 |
√ |
× |
由于國內三新食品的管理限制,2’-FL/DFL和LNFP/2’-FL這類混合物質并不符合我國的申報要求;3-FL、3’-SL和6’-SL的批準進度有待推進;LNT目前仍處于申報空白階段。
現下,國內消費者對HMOs的認知還相對有限,頭部企業便爭相推出添加HMOs的兒童奶粉,在同質化嚴重的乳粉市場搶占消費者認知端的先機。相信隨著研發和工藝的進一步迭代,HMOs或將成為行業差異性競爭的一大技術核心力量。
注:
文內數據統計截止日期 2023年12月14日 ,數據來源于各平臺公開可查詢信息,僅供參考。