植物で「より母乳に近い粉ミルク」の大量生産が可能に？ 新たなHMO生産法が大人にも「朗報」なワケ

粉ミルクは母乳の代替品ですから、当然、母乳に特有な成分であるHMOも再現できることが好ましいです。

HMOはヒトの母乳中では乳糖、脂質に次ぐ3番目に多い成分ですが、牛乳や他の哺乳動物の乳にはほとんど含まれません。そこで近年はHMOの人工合成と大量生産のために、欧米のスタートアップを中心に多くの企業が研究開発に参入しています。

とはいえ、HMO含有商品の歴史は浅く、HMOのうち母乳にもっとも多く含まれる2'-fucosyllactose（2'-FL）やLacto-N-neo-tetraose（LNnT）を添加した高級粉ミルクが2017年頃から欧米や一部のアジア諸国で販売されたのが最初のようです。

20年にキリングループ傘下の協和発酵バイオが行った調査では、世界の粉ミルクのうちHMOが含まれているものは19年時点で6％でした。しかし、22年から27年には年20～30％の平均成長率が見込まれると算出する研究者もいます。

国産のHMO含有粉ミルクはまだ大量生産されていませんが、2000年に世界初の発酵法を用いたHMO大量生産技術を開発した協和発酵バイオが22年11月にタイに生産工場を完成させたことから、今後を期待されています。

主要な3グループすべてを含む11種のHMOを同時生産

今回、カリフォルニア大グループが発表したHMO生産法は、これまでの化学合成法や発酵法とは異なり、植物を使って大量に製造するものです。

論文の責任筆者であるバークレー校・イノベーティブゲノミクス研究所のパトリック・シー博士は、「植物は、太陽光と二酸化炭素から糖を作れる驚異的な生物です。しかも、単純糖から複合糖まで多種多様な糖を生成できるので、この糖代謝の基礎システムを応用してHMOを生成してみようと考えました」と大学の研究広報ニュースで語っています。

研究チームは、遺伝子工学の実験によく用いられる植物「ベンサミアナタバコ」を使って、HMOの生成を試みました。

HMOに特徴的なのは、単純な糖を材料にして複雑な分子構造を作る時に使われる特別な結合様式（グリコシド結合）です。これまでの研究から、この特別な結合には特定の酵素（グリコシルトランスフェラーゼ）が関わっていることが分かっています。

そこで研究者たちは、ベンサミアナタバコを遺伝子操作して、HMOになるための結合を司る酵素が発現できるようにしました。

その結果、11種のHMOを同時に生産することに成功しました。しかも、これらにはHMOの主要な3グループ（中性HMO、フコシル化HMO、酸性HMO）すべてが含まれていました。