人乳寡糖2′-岩藻糖基乳糖的功能及其全细胞生物合成

摘要

母乳是新生儿最理想的营养剂。其中,人乳寡糖作为母乳的第三大固体组分,对新生儿的生长、发育及健康状况有重要影响,被应用于婴幼儿配方食品中。2′-岩藻糖基乳糖(2′-fucosyllactose,2′-FL),是分泌型母乳中含量最高的人乳寡糖,约占人乳寡糖总量的30%,具有重要的营养和医学价值。2′-FL能够促进婴幼儿生长发育、提高其认知能力、增强免疫力、抗过敏、抗病毒,以及调节肠道菌群,是极具潜力的新型营养强化剂。但是,2′-FL来源于母乳,依靠分离、提取获得大量2′-FL并不现实,因此亟需进行人工合成。人工合成2′-FL的方法有3种,包括:化学合成法、酶催化合成法和全细胞生物合成法。全细胞生物合成法因其成本相对低廉,且易于规模化扩大,而引起了国内外的广泛关注和研究。目前,国外很多跨国公司均开始布局2′-FL的工业化生产和应用,而我国在该领域尚处于研发阶段,因此,了解和掌握2′-FL的合成方法对我国开展2′-FL规模化生产具有重要的意义。本文旨在介绍2′-FL的功能特性,系统阐述其全细胞生物合成的关键技术和最新进展,讨论了针对限速步骤进一步提高产量的策略,旨在为2′-FL的合成和商业化生产提供生物学依据,为今后开发接近母乳的婴幼儿配方奶粉奠定基础。