13007-32-4 乳糖-N-新四糖 — 技术资料 武汉鼎信通李杰18327179646

• 中文名： 乳糖-N-新四糖

• 英文名： Lacto-N-neotetraose， 简称 LNnT

• 结构： 一种直链四糖，结构为 Gal(β1-4)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc。

  • Gal：半乳糖

  • GlcNAc：N-乙酰葡糖胺

  • Glc：葡萄糖

• 来源： 最初在人类母乳中被发现，是母乳低聚糖的核心结构之一，含量相对丰富。现在主要通过微生物发酵法（利用工程化大肠杆菌等）进行商业化生产。

2. 性质分析

（1）物理化学性质

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• 外观： 通常为白色至类白色粉末。

• 溶解性： 具有良好的水溶性，微溶于或不溶于有机溶剂（如乙醇、甲醇）。

• 稳定性： 在酸性环境中相对稳定（比唾液酸化的HMOs更稳定），但强酸、强碱和高温下仍可能发生水解。在食品加工和胃酸环境下表现稳定。

• 甜度： 甜度很低，大约仅为蔗糖的20-30%，适合添加到婴儿配方奶粉等产品中，不会导致嗜甜或龋齿。

（2）生物学性质（核心价值）

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• 不被人体消化酶分解： LNnT属于人乳低聚糖，人体上消化道缺乏水解它的酶，因此能以完整结构到达结肠。

• 肠道菌群的“超级食物”： 它是肠道内有益菌（特别是双歧杆菌） 的高度特异性生长底物。这使其具有极强的益生元效应。

• 抗病原体黏附： LNnT的结构与肠道上皮细胞表面的某些受体相似，可以作为“诱饵”，与病原菌（如大肠杆菌、沙门氏菌、空肠弯曲菌等）的毒力因子结合，阻止它们黏附到肠壁上，从而起到保护作用。

• 免疫调节作用： 能够直接或间接（通过调节菌群和产生短链脂肪酸）影响肠道免疫系统，促进免疫平衡，降低炎症反应。

• 促进肠道屏障功能： 通过支持有益菌生长和产生有益代谢物，有助于维持紧密连接蛋白，增强肠道上皮屏障。

3. 用途分析

（1）主导应用：婴儿营养

• 婴儿配方奶粉的核心添加剂： 这是LNnT目前最主要、最成熟的应用领域。为了模拟母乳的生物学功能，全球领先的配方奶粉品牌纷纷在其高端/科学配方的产品中添加LNnT（通常与另一种核心HMO——2‘-岩藻糖基乳糖 结合使用）。

  • 目的： 缩小配方奶粉喂养与母乳喂养婴儿在健康 outcomes 上的差距。研究表明，添加LNnT的配方奶粉有助于：

    • 建立更接近母乳喂养儿的肠道菌群（双歧杆菌丰度增加）。

    • 降低感染（如腹泻、呼吸道感染）的风险。

    • 改善大便性状，减少哭闹。

    • 支持免疫系统发育。

（2）扩展应用：功能性食品与保健品

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• 全年龄段的益生元补充剂： 可以作为膳食补充剂成分，用于改善儿童和成人的肠道健康，调节肠道菌群紊乱。

• 特殊医疗用途食品： 用于术后恢复、抗生素相关性腹泻的辅助治疗，帮助重建健康的肠道微生态。

• 健康食品添加剂： 由于其低甜度和健康益处，可添加到酸奶、饮料、营养棒等食品中，提升产品的功能性价值。

（3）前沿与潜在应用

• 制药领域： 基于其抗黏附特性，研究将其开发为预防或治疗特定细菌感染的药物或辅助剂。

• 化妆品： 利用其抗炎和益生元特性，开发针对皮肤微生态平衡的高端护肤产品。

• 动物营养： 在宠物食品和幼畜饲料中应用，以提高动物免疫力和肠道健康，减少抗生素使用。

4. 市场与挑战

• 市场现状： LNnT市场处于快速增长期。随着合成生物学技术的进步，大规模生产成本显著下降，使其从昂贵的科研试剂转变为可商业化的食品原料。目前全球仅有少数几家公司（如帝斯曼、科汉森、伊利等）具备规模化生产能力。

• 主要挑战：

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  • 成本： 尽管已下降，但相对于传统益生元（如低聚果糖FOS、低聚半乳糖GOS），生产成本仍较高。

  • 法规： 需要获得各国监管机构（如欧盟ESFA、美国FDA、中国国家卫健委）的新食品原料/添加剂批准。目前在许多主要市场已获准用于婴儿配方奶粉。

  • 消费者教育： 需要向消费者普及HMOs/LNnT的具体益处，以支撑其高端产品定位。

总结

乳糖-N-新四糖是一种具有重要生物学功能的母乳低聚糖。其核心性质在于作为高效的、选择性的益生元和病原体抗黏附剂。主要用途是作为关键功能性成分添加到婴儿配方奶粉中，以模拟母乳的益生元和免疫保护功能。未来，随着成本的进一步降低和研究的深入，其应用将逐步扩展到全年龄段的健康食品、保健品乃至医药领域，是营养健康产业中极具价值的生物活性成分。