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发布人:上海智溯科生物科技有限公司
发布日期:2026/8/10 15:01:52
Human Milk Oligosaccharides(HMO,母乳低聚糖)是人乳中重要的活性糖类成分,主要由葡萄糖、半乳糖、N-乙酰葡萄糖胺、岩藻糖和唾液酸等单糖通过不同糖苷键连接形成。根据结构和末端修饰差异,HMO通常可分为中性非岩藻糖基化HMO、岩藻糖基化HMO和唾液酸化HMO等类型。常见产品包括2'-Fucosyllactose(2'-FL)、3-Fucosyllactose(3-FL)、Lacto-N-tetraose(LNT)、Lacto-N-neotetraose(LNnT)、Lacto-N-fucopentaose I/II/III(LNFP I/II/III)、Lacto-N-hexaose(LNH)、3'-Sialyllactose(3'-SL)、6'-Sialyllactose(6'-SL)、LSTa、LSTb、LSTc、LSTd、Disialyllactose(DSL)和Disialyllacto-N-tetraose(DSLNT)等。
本系列产品覆盖常规HMO标准品、复杂HMO异构体及¹³C、¹⁵N、²H等稳定同位素标记物,可广泛应用于母乳成分分析、婴幼儿营养、肠道菌群、益生元、糖生物学、糖组学、病原体黏附、免疫调节、肠屏障、神经发育、食品质量控制、HILIC-LC-MS、PGC-LC-MS、HPAEC-PAD及LC-MS/MS精准定量研究。
Human Milk Oligosaccharides(HMO)并不是一种单一化合物,而是由大量结构不同的寡糖共同组成的复杂糖类体系。大多数HMO以乳糖作为还原端核心,在此基础上进一步连接N-乙酰葡萄糖胺、半乳糖、岩藻糖和唾液酸,形成不同链长、不同支化方式和不同末端修饰的寡糖结构。由于HMO之间常存在相同单糖组成但糖苷键位置不同的结构异构体,因此HMO分析不仅需要关注分子量,还需要结合标准品保留时间、色谱分离和质谱碎片进行结构确认。
从结构类别来看,中性非岩藻糖基化HMO主要包括Lacto-N-biose(LNB)、Lacto-N-triose II(LNT2)、Lacto-N-tetraose(LNT)、Lacto-N-neotetraose(LNnT)、Lacto-N-hexaose(LNH)、Lacto-N-neohexaose(LNnH)、Para-Lacto-N-hexaose(Para-LNH)和Lacto-N-neooctaose(LNnO)等。这类HMO可作为更复杂岩藻糖基化和唾液酸化HMO的核心糖链,也是研究HMO生物合成、糖基转移酶、糖苷酶和肠道菌群利用的重要基础物质。
Lacto-N-tetraose(LNT)和Lacto-N-neotetraose(LNnT)是HMO研究中非常典型的一组结构异构体。两者具有相近的单糖组成,但内部糖苷键连接模式不同,因此在双歧杆菌利用、糖结合蛋白识别、糖基转移酶反应和LC-MS色谱行为方面均可能存在差异。LNT和LNnT也是建立HMO异构体分析方法时常用的代表性标准品,可用于验证HILIC、PGC-LC、LC-MS/MS及其他糖类分析平台对结构异构体的分离能力。
岩藻糖基化HMO是母乳低聚糖中非常重要的一类,代表性产品包括2'-Fucosyllactose(2'-FL)、3-Fucosyllactose(3-FL)、Difucosyllactose(DFL)、Lacto-N-fucopentaose I(LNFP I)、LNFP II、LNFP III、LNFP V、Lacto-N-neofucopentaose I(LNnFP I)、Lacto-N-difucohexaose(LNDFH)、Lacto-N-neodifucohexaose(LNnDFH)及其他多岩藻糖基化HMO。岩藻糖基化HMO广泛参与肠道菌群选择、病原体黏附抑制、细胞表面糖识别、Lewis抗原形成及免疫相关糖链研究。
2'-Fucosyllactose(2'-FL)是目前研究最广泛、应用程度较高的HMO之一,可用于婴幼儿营养、益生元、肠道菌群、双歧杆菌代谢、肠屏障、免疫调节和食品质量控制研究。3-Fucosyllactose(3-FL)与2'-FL具有相同的单糖组成,但岩藻糖连接位置不同,因此两者属于典型的HMO结构异构体。在LC-MS分析中,仅根据母离子m/z无法可靠区分2'-FL和3-FL,通常需要使用高纯标准品结合色谱保留时间和MS/MS碎片进行确认。
LNFP系列也是HMO研究中的重要产品组合。LNFP I、LNFP II和LNFP III虽然单糖组成接近,但Fucose所在位置及核心糖链结构不同。这些差异与FUT2、FUT3等岩藻糖基转移酶相关,并与Secretor phenotype、Lewis血型糖抗原、糖免疫和母乳HMO个体差异研究存在密切联系。对于研究母亲Secretor状态、Lewis表型及母婴微生态关系的课题,LNFP I/II/III、2'-FL及相关多岩藻糖基化HMO通常需要联合分析。
唾液酸化HMO则是另一类重要母乳低聚糖,代表性产品包括3'-Sialyllactose(3'-SL)、6'-Sialyllactose(6'-SL)、LSTa、LSTb、LSTc、LSTd、Disialyllactose(DSL)、Disialyllacto-N-tetraose(DSLNT)及其他唾液酸化乳糖和Lacto-N系列寡糖。唾液酸化HMO含有N-乙酰神经氨酸,整体带有较明显的酸性特征,可用于神经发育、肠道屏障、炎症、免疫调节、脑-肠轴及病原体识别研究。
3'-SL和6'-SL是唾液酸化HMO研究中最常见的一组异构体。两者均由乳糖和一个唾液酸组成,但Neu5Ac与半乳糖的糖苷键连接位置不同,因此在生物学识别、糖苷酶水解和色谱保留方面存在差异。在定量分析中,3'-SL和6'-SL应分别配置标准品,不能仅根据相同分子量进行区分。对于LC-MS/MS方法开发,也需要重点验证色谱系统是否能够实现两种异构体的有效分离。
LSTa、LSTb、LSTc和LSTd属于更加复杂的唾液酸化HMO异构体。不同LST结构在唾液酸连接位置、糖链骨架和支化方式方面存在差异,可用于Sialyltransferase、糖链结构解析、肠道菌群和糖结合蛋白研究。由于这些物质分子量高度接近,常被用于评价PGC-LC、HILIC-LC-MS和高分辨质谱方法对于复杂HMO异构体的区分能力。
Disialyllactose(DSL)和Disialyllacto-N-tetraose(DSLNT)含有两个唾液酸残基,是代表性的高酸性HMO。DSLNT尤其常用于复杂母乳低聚糖、早产儿营养、肠道微生态和糖组学研究。在LC-MS分析时,酸性HMO通常适合使用负离子模式,但需要优化流动相添加剂、离子源条件和碰撞能量,以获得稳定的响应和特征碎片。
除经典HMO外,3'-Galactosyllactose、4'-Galactosyllactose和6'-Galactosyllactose等Galactosyllactose系列也可作为乳源低聚糖和糖异构体研究的重要产品。这些分子由乳糖进一步连接半乳糖形成,但连接位置不同,可用于Galactosyltransferase、益生元、发酵、食品分析和LC-MS异构体分离研究。
HMO在肠道菌群研究中具有非常明确的实验价值。大量HMO不会在上消化道被完全消化,而可以到达结肠,被特定肠道菌利用。部分Bifidobacterium拥有专门的HMO转运系统及α-Fucosidase、Sialidase、β-Galactosidase和β-N-Acetylhexosaminidase等糖苷酶,因此可以选择性利用特定HMO作为碳源。在菌株评价实验中,可以分别使用2'-FL、3-FL、LNT、LNnT、3'-SL、6'-SL和LNFP等单一HMO作为底物,比较不同菌株的生长能力、HMO消耗速度和代谢产物变化。
HMO也广泛应用于病原体黏附和糖受体研究。部分HMO在结构上与宿主细胞表面糖链相似,因此可作为可溶性的糖受体模拟物,与细菌、病毒、毒素或Lectin类蛋白发生结合,从而用于研究病原体与宿主糖链之间的识别机制。2'-FL、3-FL、Lewis相关HMO和唾液酸化HMO尤其适合用于此类糖识别和黏附机制研究。
在肠屏障和免疫研究方面,HMO可用于Caco-2、HT-29、肠类器官及其他肠上皮模型,评价TEER、ZO-1、Occludin、Claudin、炎症因子及细胞通透性的变化。同时,HMO还可用于巨噬细胞、树突状细胞、T细胞和糖识别受体相关研究,用于分析不同糖链结构与免疫细胞、Lectin和炎症信号之间的相互作用。
在婴幼儿营养和食品研究中,2'-FL、3-FL、LNT、LNnT、3'-SL和6'-SL等HMO是目前较为重要的研究对象。对于HMO原料、发酵生产、婴幼儿配方食品及母乳样品,需要建立可靠的定性和定量方法,检测目标HMO含量、异构体、副产物、残余乳糖及生产批次差异。因此,高纯HMO标准品在原料质量控制、工艺优化和成品检测中具有重要作用。
HMO样品分析通常面临明显的基质干扰。天然母乳中同时含有脂质、蛋白质、大量乳糖、盐和其他小分子物质,因此分析前通常需要经过离心去脂、蛋白沉淀、脱盐、固相萃取或富集。对于复杂HMO和低丰度HMO,可采用Graphitized Carbon SPE、HILIC SPE等方式进行前处理。如果进行精准定量,稳定同位素内标应尽量在样品前处理早期加入,从而校正后续净化、浓缩和检测过程中的损失。
HILIC-LC-MS是HMO分析中常用的检测平台之一。由于HMO具有较高亲水性,HILIC可以提供较好的色谱保留,并适合与质谱联用进行靶向定量。但是对于结构高度相似的HMO异构体,HILIC方法需要逐项验证分离能力。PGC-LC对糖苷键连接位置、支化和空间构型更加敏感,因此在2'-FL/3-FL、LNT/LNnT、LNFP、LST及3'-SL/6'-SL等异构体分析中具有重要应用价值。
HPAEC-PAD也是母乳低聚糖、食品糖类和发酵样品分析的重要技术,可在无需常规紫外发色团的情况下对糖类进行检测。对于HMO纯度分析、发酵过程监测及多糖降解产物分析具有较好的应用价值。对于需要更高结构信息的研究,则可采用LC-HRMS结合准确质量、同位素分布和多级MS/MS进行糖组学分析。
稳定同位素标记HMO是当前HMO精准定量和代谢研究中的重要工具。常见稳定同位素标记方式包括¹³C、¹⁵N和²H。稳定同位素内标与目标HMO具有高度相似的化学结构和色谱行为,但在质谱中具有明确质量差,因此可有效校正样品提取损失、基质效应、离子抑制、进样误差和仪器响应波动。
以2'-FL为例,¹³C标记2'-FL可用于天然母乳、婴幼儿配方、发酵液及其他复杂基质中的LC-MS/MS定量。对于LNT、LNnT、LNFP、3'-SL、6'-SL、DSLNT及其他复杂HMO,也可以根据研究需求开发¹³C、¹⁵N或²H稳定同位素内标。相比使用结构类似物作为内标,结构匹配的稳定同位素HMO能够更好地校正异构体之间在提取、色谱和离子化过程中的差异。
随着母乳营养、婴幼儿微生态、精准营养、糖组学、益生菌和糖生物学研究不断深入,HMO研究已经从早期的2'-FL、3'-SL等少量目标物检测,逐渐发展为覆盖中性HMO、岩藻糖基化HMO、唾液酸化HMO、高聚HMO、结构异构体及稳定同位素示踪的系统研究。尤其在HMO发酵、生物制造、糖基转移酶、双歧杆菌利用、Secretor/Lewis表型、母婴菌群、肠屏障和LC-MS/MS定量等课题中,系统化HMO标准品和稳定同位素内标已经成为方法建立、目标物确认和结果解释的重要基础试剂。
对于从事母乳研究、婴幼儿营养、肠道菌群、益生菌、食品科学、糖生物学、糖组学、微生物学、免疫学和分析化学研究的科研人员而言,建立系统化的Human Milk Oligosaccharides标准品目录,有助于提升HMO目标物筛选、异构体鉴定、实验设计、定量方法开发和数据解释效率。
本系列可覆盖2'-Fucosyllactose、3-Fucosyllactose、Lacto-N-biose、Lacto-N-triose II、Lacto-N-tetraose、Lacto-N-neotetraose、Lacto-N-hexaose、Lacto-N-neohexaose、Lacto-N-fucopentaose系列、Lacto-N-difucohexaose系列、3'-Sialyllactose、6'-Sialyllactose、LST系列、Disialyllactose、DSLNT及Galactosyllactose等多个HMO研究方向。
产品类型包括常规中性HMO标准品、岩藻糖基化HMO标准品、唾液酸化HMO标准品、高聚HMO标准品、HMO异构体标准品及¹³C、¹⁵N、²H稳定同位素标记产品。
其中,**sogestandard®**可提供常规Human Milk Oligosaccharides标准品,适用于标准曲线建立、保留时间确认、异构体鉴定、方法学开发、母乳分析、婴幼儿配方食品检测、益生菌底物研究、糖基转移酶和糖苷酶研究。
**isospex®**可根据研究需求提供¹³C、¹⁵N、²H稳定同位素标记HMO及定制化内标方案,适用于LC-MS/MS精准定量、HRMS分析、母乳HMO定量、发酵过程分析、HMO吸收代谢研究、糖代谢示踪和稳定同位素稀释分析。
代表性研究方向包括:母乳低聚糖组成分析、婴幼儿营养、HMO益生元研究、双歧杆菌HMO利用、肠道菌群、肠屏障、Secretor/Lewis表型、病原体糖受体、糖-Lectin相互作用、免疫调节、神经发育、发酵HMO生产、糖基转移酶、糖苷酶、HILIC-LC-MS、PGC-LC-MS、HPAEC-PAD及HMO LC-MS/MS精准定量。
**核心中性HMO系列:**Lacto-N-biose(LNB)、Lacto-N-triose II(LNT2)、Lacto-N-tetraose(LNT)、Lacto-N-neotetraose(LNnT)、Lacto-N-hexaose(LNH)、Lacto-N-neohexaose(LNnH)、Para-Lacto-N-hexaose(Para-LNH)、Para-Lacto-N-neohexaose(Para-LNnH)、Lacto-N-neooctaose(LNnO)
**2'-FL / 3-FL系列:**2'-Fucosyllactose(2'-FL)、3-Fucosyllactose(3-FL)、¹³C-2'-Fucosyllactose、2'-FL稳定同位素内标、3-FL稳定同位素内标
**LNFP系列:**Lacto-N-fucopentaose I(LNFP I)、Lacto-N-fucopentaose II(LNFP II)、Lacto-N-fucopentaose III(LNFP III)、Lacto-N-fucopentaose V(LNFP V)、Lacto-N-neofucopentaose I(LNnFP I)、Lacto-N-neofucopentaose V(LNnFP V)及对应稳定同位素内标
**多岩藻糖基化HMO系列:**Difucosyllactose(DFL)、Lacto-N-difucohexaose(LNDFH)、Lacto-N-neoDiFucohexaose(LNnDFH)、Difucosyllacto-N-hexaose(DFLNH)、Trifucosyllacto-N-hexaose(TFLNH)及对应稳定同位素标记物
**3'-SL / 6'-SL系列:**3'-Sialyllactose(3'-SL)、6'-Sialyllactose(6'-SL)、3'-SL稳定同位素内标、6'-SL稳定同位素内标
**LST系列:**LS-Tetrasaccharide a(LSTa)、LS-Tetrasaccharide b(LSTb)、LS-Tetrasaccharide c(LSTc)、LS-Tetrasaccharide d(LSTd)及对应¹³C、¹⁵N、²H稳定同位素内标
**复杂唾液酸化HMO系列:**Disialyllactose(DSL)、Disialyllacto-N-tetraose(DSLNT)、Sialyl-Lacto-N-fucopentaose V、3'-Sialyl-N-acetyllactosamine、6'-Sialyl-N-acetyllactosamine及对应稳定同位素内标
**Galactosyllactose系列:**3'-Galactosyllactose、4'-Galactosyllactose、6'-Galactosyllactose及对应稳定同位素标记物
**稳定同位素HMO系列:**¹³C标记2'-FL、2'-FL-¹³C系列、3-FL-¹³C系列、LNT-¹³C系列、LNnT-¹³C系列、LNFP-¹³C/¹⁵N系列、3'-SL稳定同位素系列、6'-SL稳定同位素系列、LST稳定同位素系列、DSLNT稳定同位素系列及复杂HMO定制稳定同位素内标
本系列适用于高校、科研院所、医院、母乳研究平台、母婴营养实验室、婴幼儿配方食品企业、益生菌研发实验室、肠道菌群研究平台、糖生物学实验室、糖组学平台、食品检测机构、生物制造企业及第三方分析检测机构等科研场景。
配合对应产品目录,可为科研老师在HMO定性定量、稳定同位素内标选择、HMO异构体分析、母乳成分研究、Secretor/Lewis表型、双歧杆菌HMO利用、肠道菌群、HMO发酵生产、糖基转移酶、糖苷酶及LC-MS/MS方法建立过程中提供更直观的参考。
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