《Nature》子刊：母乳、相似的婴儿配方奶粉对肠道微生物的影响差异

　　

婴儿配方奶粉的设计不仅模仿人体母乳，而且还可以在消化道中培育出类似的微生物。这些微生物是保持我们健康不可缺少的：它们排挤致病细菌，影响我们的新陈代谢，并合成许多维生素和氨基酸，氨基酸是合成蛋白质的原料。

现在，一项新研究发现，虽然配方奶粉和母乳可以促进婴儿消化道中类似细菌的生长，但是细菌的作用是不同的。这些差异对健康的影响尚不清楚。

“配方奶粉制造商不断调整他们的配料，他们成功地获得了正确的细菌组合，”该文章的通讯作者，圣路易斯市华盛顿大学医学院，病理学和免疫学、生物医学工程学和分子微生物学教授Gautam Dantas博士说。“但迄今为止，几乎所有的研究都观察了细菌的身份，而不是它们在做什么。我们在这里发现的是，细菌看起来是一样的，但是它们并没有做同样的事情。”该研究发表在Nature Medicine杂志上。

Dantas教授，文章第一作者儿科助理教授Aimee M. Baumann-Dudenhoeffer医学博士和同事们分析了60个婴儿体内细菌的完整DNA，以确定每个孩子肠道微生物群的成员-在消化道中生存的细菌群落。他们还确定了肠道细菌能够合成和分解的氨基酸和其他生物分子，肠道微生物释放的代谢副产物对生理功能包括营养、炎症与消化健康的影响。

研究人员分析了2009年到2011年之间通过圣路易斯新生儿肠道微生物学项目收集的粪便样本，该项目由儿科教授Barbara B. Warner医学博士，Phillip I. Tarr医学博士和Melvin E. Carnahan儿科教授领导。研究人员研究了圣路易斯地区出生的30对双胞胎从出生到8个月之间每个月采集的402份粪便样本。他们还收集了婴儿被如何喂养的信息，包括购买婴儿配方奶粉的特定品牌。

母乳在出生后的第一天富含蛋白质，但随后蛋白质水平下降。研究人员发现，母乳喂养婴儿的微生物通过增加配备有合成这些氨基酸的细菌数量来补偿某些氨基酸的低水平，尤其是蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、苏氨酸和精氨酸。

另一方面，配方奶喂养的婴儿能制造出一组非常不同的氨基酸。他们肠道细菌的配备是产生较少的蛋氨酸和半胱氨酸（这些氨基酸在配方奶粉中比母乳丰富）和产生更多的组氨酸和色氨酸（这些氨基酸配方奶粉比母乳少）。

“所有配方奶粉的目标是达到和母乳一样，可它们没有实现这一点，”Dantas 说“就细菌而言，它们看起来是相似的，但就它们所具有的遗传潜力而言，这是不一样的。不同并不意味着坏，但不同的意思就是不同，我们必须了解健康的后果是什么。”

许多配方奶粉现在都含有设计成模仿人乳糖的糖分子，添加这些糖是为了促进一种更像母乳喂养的微生物。特别是，这些糖促进双歧杆菌的生长，双歧杆菌是婴儿和儿童健康微生物群的重要组成部分。研究人员发现，食用含有人乳糖复制品的配方奶粉的婴儿比食用不含这种糖的配方奶粉的婴儿长出更多的双歧杆菌，这是一个好迹象，但他们的微生物代谢功能仍然不同于母乳喂养的婴儿。

这项研究包括六名喂食大豆配方奶粉的儿童。喂食大豆的婴儿总共产生了37种粪便样本，其中一些是在婴儿被转化为大豆配方前获得。大豆喂养的婴儿的微生物与其他儿童的微生物明显不同，双歧杆菌很少，但生产短链脂肪酸的菌群却十分丰富。研究人员说，这种菌群组合是微生物不健康的征兆，但选择大豆配方可能是肠道失衡的结果，而不是其原因。双歧杆菌在大豆喂养婴儿中甚至在他们开始服用大豆配方奶粉之前就很少了。

“我们不知道为什么父母会为这些孩子选择大豆配方，但我们知道双歧杆菌含量低的婴儿更容易绞痛，当婴儿挑剔时，父母会尝试新的配方奶粉，”Baumann-Dudenhoeffer 说。“这些孩子含有很低的对我们的健康发展很有帮助的菌群。因此，我认为这告诉我们，有很多儿童可能受益于益生菌或其他一些促进双歧杆菌生长的干预措施。”

Dantas和Baumann-Dudenhoeffer正在考虑如何确定哪些孩子可以从微调肠道微生物群中获益，以及如何做到这一点。

“早期婴儿是神经发育和生理发育的关键时期，”Baumann-Dudenhoeffer 说。“我们发现比起配方奶粉喂养的婴儿，在母乳喂养的婴儿中，有更多的维生素和其他对发育至关重要的营养素的合成途径。如果我们能够改变微生物群落，即使这种效应只是暂时的，它仍然可能具有重要的积极作用。”

原文检索：Infant diet and maternal gestational weight gain predict early metabolic maturation of gut microbiomes

（生物通：伍松）