母乳低聚糖(Human Milk Oligosaccharides,HMOs)作为母乳中含量仅次于乳糖和脂肪的第三大营养物质,是一系列以乳糖为底物经糖基转移酶催化合成的低聚糖。HMOs不能被人体胃酸和消化酶水解,因此不能被人体上消化道直接消化吸收,从而完整进入肠道。众多实验结果表明,婴儿肠道中的有益微生物如双歧杆菌(Bifidobacterium)可利用HMOs作为能源物质,促进自身增长。最近发表在Nature子刊,由荷兰瓦格宁根大学(Wageningen University & Research)进行的一项人群研究发现:HMO的构成与含量是调节婴儿生命早期胃肠道微生物群落定植和组成结构的重要因素之一,其中双歧杆菌在婴儿利用HMO中起到关键作用。
该研究测定了24名纯母乳喂养婴儿出生后第二、六、十二周的粪便微生物组成。PCA分析发现:微生物组成的变化具有方向性,表现为菌群随出生时间增加,朝向以双歧杆菌为主的群落发展。分娩方式对肠道菌群的影响在六周后消失,而婴儿性别的影响则随着时间的推移而显现出来。此外,研究表明婴儿粪便菌群组成与某些HMO存在显著相关性,如LNFP III, 3’SL和LNH。
婴儿粪便微生物组成
根据测定结果,HMOs的平均总浓度随泌乳时间的延长而降低,其中3’FL与LNFP Ⅲ的浓度随泌乳时间的延长而增加,这与其它研究结果一致。该研究独创性地对HMOs的每日摄入量进行测定,发现婴儿每日从母乳中摄入HMOs的总量在出生前三个月内维持稳定。
a. 母乳HMOs PCA分析结果 b. 母乳HMOs含量 c.婴儿HMOs日摄入量
该研究还对婴儿粪便中残留的HMOs含量进行测定,该指标可作为婴儿消化道微生物群利用HMO的指标。未被婴儿消化道微生物降解的HMOs随粪便排出,排出量在婴儿个体与研究时间点之间存在差异。在测定时间内,根据婴儿粪便HMOs含量与微生物群之间的相关分析,发现主要的相关集中在9个双歧杆菌OTUs和13种HMOs之间。此外,RDA分析发现,双歧杆菌相对丰度较高的婴儿具有较高的HMOs代谢利用率。有趣的是,6’SL、DFL、LST a和LST c的高消耗量与双歧杆菌无显著联系,而与其它种类的细菌有关。上述结果提示双歧杆菌在婴儿利用HMOs中起到重要作用。
婴儿粪便HMOs与其粪便微生物组成的相关性分析结果
该研究认为,纯母乳喂养的婴儿在出生12周内的粪便微生物群呈多样化且处于动态变化中。HMOs的组成与含量是调节婴儿胃肠道微生物群落定植和组成结构的重要因素之一。双歧杆菌在婴儿利用母乳低聚糖中起到关键作用。此外,其它微生物在某些HMOs的降解或代谢方面也发挥了一定的作用。
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