母乳低聚糖（HMOs），也被稱為母乳糖，是單糖的短聚合物，可以在人類母乳中找到高濃度的單糖。人奶低聚糖能促進免疫系統的發育，能減少病原體感染，改善大腦發育和認知能力。人類母乳中的HMO特征通過選擇性地刺激雙歧桿菌和其他細菌來塑造嬰兒的腸道微生物群。牛奶寡糖在人類中的含量似乎比其他動物更多，而且更復雜多樣。靈長類動物乳汁中的低聚糖通常比非靈長類動物中的低聚糖更復雜和多樣。人奶低聚糖（HMOs）構成了人奶中第三種最豐富的固體成分（溶解或乳化或懸浮在水中），僅次于乳糖和脂肪。HMOs在人乳中的濃度為11.3-17.7g/L（1.5盎司/加侖-2.36盎司/加侖），取決于泌乳階段。目前已知約有200種結構不同的人乳低聚糖，它們可以分為巖藻糖基化、硅藻糖基化和中性核心HMOs。母乳中人乳寡糖的組成因人而異，并隨哺乳期的變化而變化。80%的婦女體內最主要的低聚糖是2′-巖藻糖，它在人乳中的濃度約為2.5g/L；其他豐富的低聚糖包括乳-N-四糖、乳-N-新四糖和乳-N-巖藻五糖。許多研究發現，在整個哺乳期的不同時期（初乳、過渡期、成熟期和晚乳），每個人乳低聚糖的濃度都會發生變化，并取決于各種因素，如母親的遺傳分泌狀態和妊娠期的長度。

與母乳中的其他成分通過母乳喂養被嬰兒吸收相比，HMO對哺乳期的孩子來說是不能消化的。然而，它們具有益生菌作用，可作為腸道細菌，特別是雙歧桿菌的食物。這些腸道細菌在腸道中的主導地位減少了致病菌的定植（probiosis），從而促進了健康的腸道微生物群，減少了危險的腸道感染的風險。最近的研究表明，HMOs明顯降低了病毒和細菌感染的風險，從而減少了腹瀉和呼吸道疾病的機會。HMOs的這種保護功能在與特定病原體，如某些細菌或病毒接觸時被激活。這些病原體有能力將自己與位于腸道細胞表面的糖類受體（人體細胞表面的長鏈連接糖分子的受體）結合起來，從而感染腸道粘膜的細胞。研究人員發現，HMOs模擬了這些糖類受體，因此病原體將自己與HMOs而不是腸道細胞結合。除此之外，HMOs似乎影響了免疫系統特定細胞的反應，從而減少炎癥反應。人們還懷疑HMOs降低了早產嬰兒感染可能危及生命的疾病壞死性小腸結腸炎（NEC）的風險。一些代謝物直接影響神經系統或大腦，有時可長期影響兒童的發育和行為。有研究表明，某些HMO為孩子提供了西亞爾酸的殘留物。唾液酸是兒童大腦和精神能力發展的必要營養素。在旨在測試HMOs是否適合作為腸道細菌的益生碳來源的實驗中發現，它們對一種被稱為嬰兒雙歧桿菌的共生細菌具有高度選擇性。嬰兒雙歧桿菌特有的基因的存在，包括共同調節的糖苷酶，以及它使用HMOs作為碳源的效率，可能意味著HMOs的共同進化和選擇細菌利用它們的遺傳能力。

嬰幼兒配方奶粉。歷史上，HMO不是嬰兒配方奶粉的一部分，用奶瓶喂養的嬰兒不能從其積極的健康影響中受益。然而最近越來越多的HMOs，包括2'-Fucosyllactose和Lacto-N-neotetraose，被添加到現代嬰兒配方奶粉中作為補充。腸易激綜合征：人乳低聚糖也被用來治療腸易激綜合征（IBS）的癥狀，這是一種影響10-15%發達國家的胃腸道疾病。用口服HMO混合物進行為期12周的治療，顯示IBS患者的生活質量得到了明顯的改善。人類的生物合成所有的HMO都來自于乳糖，乳糖可以由四種單糖（N-乙酰-D-葡萄糖胺、D-半乳糖。