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母乳低聚糖研究了那么多,宝宝的菌群能否代谢利用才是关键

2022-11-08 17:06   来源:新营养

完全代谢型、非特异性代谢型、特异酸性代谢型、特异中性代谢型……是不是被这些新名词搞糊涂了?

量子高科魏远安教授团队研究发现,上述四种不同母乳低聚糖(HMOs)代谢类型对应的婴儿粪便,在菌群多样性、短链脂肪酸(SCFAs)及乳酸含量方面均存在显著差异。相比HMOs分泌型与非分泌型的研究,更应考虑菌群对HMOs的代谢能力。文章近期发表在《中国微生态学杂志》。

HMOs作为母乳重要活性成分,不仅能够调节婴儿肠道菌群组成及微生态系统发育,还具有抗黏附、抗菌、调节肠道上皮细胞和免疫细胞,减少过度的黏膜白细胞浸润和活化,降低新生儿坏死性小肠结肠炎等功效,并有助于婴幼儿大脑发育。这些好处,就不多赘述了。

我们已知的是HMOs结构复杂且种类繁多,考虑母亲的岩藻糖基转移酶2基因(FUT2,Se基因)的表达水平对HMOs组分含量的影响较明显,根据体内FUT2基因表达的水平,母亲又分为分泌型或者非分泌型,所以母乳中HMOs的特征具有显著差异。但当下HMOs与肠道菌群的相关性研究多为粪便细菌对HMOs的体外发酵,而关于肠道菌群在体内对HMOs代谢的研究较少。

于是,在糖妈妈计划有序开展的条件下,量子高科HMOs研究团队针对收集了40对健康母婴产后第3~168天的母乳(255份)及对应的婴儿粪便样本(251份),分析了其HMOs组成含量,婴儿粪便的HMOs、菌群和SCFAs。其中40位母亲中25位(73.85%)是分泌型,15位(26.15%)是非分泌型,两者的总HMOs、中性HMOs含量差异极显著(P<0.01)。

然而,分泌型与非分泌型母乳HMOs对应的婴儿粪便的检测结果显示,两组样本的菌群α多样性及SCFAs并没有显著差异。

那么问题来了,虽然母亲的HMOs分泌与非分泌类型有差异,但是这种差异带来的影响却没有反应在婴儿的肠道菌群中,对于这一现象,研究团队又进行了进一步研究。

基于婴儿粪便残留HMOs特征,将样本分为四种HMOs代谢类型:完全代谢型(总HMOs≤1g/L)、非特异性代谢型(总HMOs>1g/L且酸性HMO≥0.2g/L且中性HMO≥0.8g/L)、特异酸性代谢型(总HMOs>1g/L且酸性HMOs<0.2g/L)、特异中性代谢型(总HMOs>1g/L且中性HMOs<0.8g/L)。

在这一分类基础上发现,不同HMOs代谢类型对应的婴儿粪便菌群α多样性存在显著差异:完全代谢型婴儿的肠菌多样性指数均最高,且Shannon、Pielou_e和Faith_pd指数均显著高于非特异性代谢型。完全代谢型婴儿的肠菌Shannon、Peilou_e和Observed_otus指数均显著高于特异性中性代谢型。完全代谢型婴儿的肠菌相比特异酸性代谢型婴儿Faith_pd指数差异显著。非特异性代谢型婴儿的肠菌Shannon和Observed_otus指数显著高于特异中性代谢型。

同样,四种HMOs代谢类型的婴儿粪便SCFAs也有显著差异:完全代谢型的丙酸、总SCFAs、总SCFAs及乳酸之和显著高于其他三种类型;完全代谢型的乙酸显著高于非特异性代谢型;完全代谢型的异丁酸显著高于特异中性代谢型。

 

综合上述研究发现,婴儿代谢不同HMOs的能力与粪便菌群组成密切相关。而此研究认为分泌类型的差异并不一定会造成婴儿肠道菌群的差异,可能与HMOs分泌的代偿性保护机制有关,非分泌型母亲只能分泌极少量的α-1-2-岩藻糖基HMOs,但是却能代偿性地增加无岩藻糖基HMOs与α-1-3/4-岩藻糖基HMOs的分泌,从而避免对婴儿保护功能的削弱。

婴儿肠道菌群的发育是多种因素综合影响的结果,母乳HMOs并非唯一的影响因素。而不同HMOs代谢类型与对应菌群组成密切相关。泌乳初期大多数婴儿粪便样本属于非特异性代谢型,而泌乳后期(42~168 d)则是完全代谢型的样本占比最高;而婴儿肠道菌群也随着泌乳期发生变化,α多样性在168 d内逐渐增加,由此推测婴儿肠道菌群的早期发育与婴儿HMOs代谢类型的转变有关。

量子高科的这项研究开启了我国关于HMOs的代谢情况对婴儿肠道菌群影响的新篇章,同时进一步为了深入研究HMOs对婴儿成长发育的影响,积累了数据。依托母亲和婴儿的健康背景资料、生活饮食习惯等多方面因素,综合研究HMOs组成特点的影响因素以及婴儿对HMOs的利用情况及HMOs的生理作用,建立关于HMOs的大数据库,将有助于揭示母乳对婴儿的保护与营养奥秘,指导我们精准开发更接近母乳的配方食品。

来源:公众号@量子高科益生元

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