五强化盐对印度旁遮普幼儿肠道菌群影响:一项随机社区试验的子研究

《Current Developments in Nutrition》:The Effect of Quintuply-Fortified Salt on the Gut Microbiome of Young Children 1-5 Years of Age in Punjab, India; A Substudy of a Randomized, Community-Based Trial

【字体: 时间:2025年10月24日 来源:Current Developments in Nutrition 3.2

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  本研究针对印度旁遮普地区1-5岁幼儿普遍存在的多种微量营养素缺乏问题,开展了一项双盲随机对照试验,探讨五强化盐(QFS)干预12个月后对肠道微生物组的影响。通过16S rRNA基因测序分析125名幼儿粪便样本,发现QFS未引起关键菌群相对丰度的显著变化,仅出现轻微且不一致的多样性指标波动,表明五强化盐在该人群中未对肠道微生物组成产生不良影响,为大规模食物强化策略的安全性提供了重要证据。

  
在印度北部旁遮普地区,年幼的孩子们正面临着一个隐蔽的健康危机——多种微量营养素缺乏。最新全国营养调查显示,当地5岁以下幼儿铁缺乏率高达67.2%,锌缺乏率超过50%,叶酸和维生素B12缺乏也十分普遍。这些"隐性饥饿"问题不仅影响孩子们的生长发育,更可能造成不可逆的神经认知损害。
传统上,营养学家们采用补充剂或家庭强化食品(如微量营养素粉末MNP)来应对这一问题。然而,近年来研究发现,这些干预措施中较高剂量的铁可能带来意想不到的风险。由于铁强化剂的吸收率较低(<20%),大部分未被吸收的铁会进入结肠,成为某些致病菌的"营养大餐"。多项研究表明,含铁MNP可能导致腹泻发生率增加,并引起肠道菌群的不良变化——促进肠杆菌科等潜在致病菌增殖,同时减少双歧杆菌等有益菌的数量。
那么,是否存在一种既能改善营养状况,又不会损害肠道健康的干预策略?大规模食物强化(LSFF)或许是一个理想选择。这种通过主食或调味品添加微量营养素的方法,能够以较低剂量、长期持续地改善人群营养水平。其中,五强化盐(QFS)同时含有铁、锌、维生素B12、叶酸和碘五种微量营养素,特别适合像印度这样以食盐为主要调味品的地区。
为了验证这一假设,研究人员在旁遮普邦莫哈利地区开展了一项严谨的科学试验。这项发表在《Current Developments in Nutrition》上的研究,是首个探讨五强化盐对幼儿肠道微生物组影响的随机对照试验。
研究人员采用了几项关键技术方法:通过双盲随机对照试验设计,将470名幼儿分为三组(两组接受不同铁剂型的QFS,一组接受标准碘盐);使用16S rRNA基因测序技术分析125名幼儿的粪便样本;采用线性混合模型评估α多样性变化,通过线性回归和PERMANOVA分析β多样性;运用零膨胀负二项混合模型评估特定菌群的相对丰度变化。
研究结果
基线特征均衡:最终纳入分析的125名幼儿平均年龄约40个月,三组间基线特征相似。超过42%的幼儿存在贫血,63.7%存在铁缺乏,34.4%为缺铁性贫血。平均食盐摄入量估计为3.5克/天/儿童当量,相当于每日通过强化盐摄入约4.6毫克铁。
微生物组成特征:基线时,幼儿肠道菌群以普雷沃菌、双歧杆菌和拟杆菌为主,这与印度北部其他研究的发现一致,反映了以乳素食为主、高碳水化合物和发酵乳制品的饮食模式。
多样性分析结果:经过12个月干预,夏农多样性指数在三组间无显著差异。虽然ACE指数在碘盐组比eFePP-QFS组有更大增加(p=0.03),但eFF-QFS组与碘盐组无差异。Bray-Curtis相异度分析显示,eFF-QFS组从基线到终点的变化大于其他两组,但PERMANOVA检验表明组间整体无显著差异。
特定菌群变化:令人欣慰的是,与碘盐对照组相比,两种QFS均未引起预雷沃菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、拟杆菌、埃希菌-志贺菌或肠杆菌科相对丰度的显著变化。差异丰度分析也证实,在所有菌属和科水平上均未发现组间差异。
讨论与意义
这项研究为我们理解大规模食物强化对肠道健康的影响提供了重要见解。与以往报道的含铁MNP可能引起菌群紊乱的研究不同,本研究发现五强化盐在12个月干预期间仅引起轻微且不一致的多样性指标变化,而未导致潜在致病菌的增加或有益菌的减少。
这种差异可能源于几个关键因素:首先,QFS提供的铁剂量(约4.6毫克/天)远低于通常与不良影响相关的阈值(>12.5毫克/天)。其次,研究对象基线铁缺乏状况普遍(>58%),这可能提高了铁的吸收效率,减少了结肠中未吸收铁的积累。此外,研究地区的环境卫生条件相对较好(所有家庭都有自来水冲厕),降低了基础病原菌负荷,可能减轻了铁干预的潜在风险。
值得注意的是,五强化盐不仅提供铁,还同时补充锌、维生素B12和叶酸等多种微量营养素。这些营养素的协同作用可能对肠道菌群产生积极影响,因为多种微量营养素缺乏本身与不良微生物组结局相关。
研究的创新之处在于其严谨的设计:双盲随机对照、基线炎症和营养状况调整、针对零膨胀计数数据的专用统计模型等,都增强了结果的可靠性。然而,研究者也坦承存在的局限性:16S测序技术限制了对菌种或菌株水平的解析;仅有两个时间点的样本限制了动态变化的捕捉;样本量可能不足以检测更细微的变化。
这项研究的现实意义在于为政策制定者提供了重要参考。在像印度这样微量营养素缺乏高发、同时又面临腹泻等传染病挑战的国家,寻找安全有效的营养干预策略至关重要。五强化盐作为一种可持续、易推广的大规模食物强化方式,本研究表明其不会对幼儿肠道菌群产生不良影响,支持了其在类似地区的推广应用。
未来研究可以进一步探索在不同卫生条件、不同基础病原菌负荷人群中的效果,并采用宏基因组学等更精细的技术手段,揭示五强化盐对微生物组功能的影响。随着我们对营养、微生物组和健康之间复杂关系的理解不断深入,这种综合性的干预策略有望为全球儿童的健康成长提供更安全、有效的解决方案。
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