来自范德比尔特大学的研究人员徐连燕等人在国际著名期刊JACS上发表研究论文“Synthesis as an Expanding Resource in Human Milk Science”，提出了一种合成HMO的方法，人造乳研究再进一步。
HMO 生物合成和发生
HMO 是继乳糖 (55–70 g/L) 和脂肪 (15–40 g/L) 之后母乳的第三大成分。虽然初乳（第一次乳汁）中含有 20-25 g/L 的 HMO，但成熟乳中只有 12-14 g/L。已经提出了大约 200 个 HMO 的结构，其中近 150 个通过光谱分析表征。
HMO表征研究方法
研究人员解释，推进对 HMO 糖生物学的理解的主要障碍是如何发展结构分析的精确定量方法。在这方面，已经取得了一些进展已成为成分分析、HMO 分离、结构分析和 HMO 定量领域的关键支持工具。例如，用于电离的新质谱方法，如基质辅助激光解吸/电离 (MALDI)，可实现快速准确的质量测定。此外，关键结构信息是通过串联 MS 获得的。我们的团队和其他团队已使用 MALDI - 傅里叶变换离子回旋共振质谱 (MALDI-FTICR-MS) 以高质量精度结合对天然 HMO 混合物的分析，以确定牛奶中异质混合物的组成。
HMO 的化学合成
在该项研究中，研究提出了糖组装、二岩藻糖基乳糖-N-新六糖的糖基合成、 三岩藻糖基-p-乳-N-新六糖的糖基合成、 三岩藻糖基-对-乳-N-新六糖的固相合成、 乳-N-四糖 (LNT) 的革兰氏规模合成这五步合成方法。最终获得了天然母乳中活性一致的人乳寡糖HMO。
在该项研究中，研究 HMO 的结构-功能关系需要均质材料。然而，HMO 以异质混合物的形式存在，因人而异且难以分离。因此，每种 HMO 都不容易以可接受的纯度和数量从母乳中获得。团队在研发过程中致力于合成方法以获取结构明确的 HMO 及其探针。
该团队表示，将尝试利用已用化学合成的手段生产其它天然成分，也将同步着手研究化学酶促和发酵策略的化学合成过程优化。
文献链接：https://doi.org/10.1021/jacs.1c05599
