长双歧杆菌婴儿亚种(Bifidobacterium longum subsp. infantis)M-63 在按世界卫生组织(World Health Organization, WHO)推荐以 ≥70 °C 水冲调婴幼儿配方粉后可到达新生儿肠道
《The Journal of Nutrition》:Bifidobacterium longum subsp.
infantis M-63 can reach the neonatal gut following World Health Organization-recommended infant formula preparation at ≥70 °C
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背景:世界卫生组织(WHO)推荐以 ≥70 °C 水冲调粉状婴幼儿配方食品,以降低细菌污染风险。该做法对微生物安全十分重要,但可能降低益生菌等热敏活性成分的活力与功能活性。目前尚不清楚添加于婴幼儿配方粉中的益生菌在 WHO 推荐冲调条件下能否到达婴儿肠道。
目
背景:世界卫生组织(WHO)推荐以 ≥70 °C 水冲调粉状婴幼儿配方食品,以降低细菌污染风险。该做法对微生物安全十分重要,但可能降低益生菌等热敏活性成分的活力与功能活性。目前尚不清楚添加于婴幼儿配方粉中的益生菌在 WHO 推荐冲调条件下能否到达婴儿肠道。
目的:评估添加长双歧杆菌婴儿亚种(Bifidobacterium longum subsp. infantis)M-63 的婴幼儿配方粉在按 WHO 推荐以 ≥70 °C 水冲调时,该菌株能否在新生儿粪便中被检出。
方法:这项探索性、两剂量随机研究中,34 名足月新生儿从出生至 1 月龄摄入按 WHO 推荐条件冲调的含 M-63 配方粉。研究人员评估粪便中给药菌株回收情况,并分析肠道菌群组成与粪便代谢物谱;允许不限量母乳喂养以贴近真实喂养。
结果:虽然 ≥70 °C 冲调大幅降低配制后活菌数,但 1 月龄时低剂量组 M-63 粪便检出率 94.4%、高剂量组 100%,两组检出率与粪便活菌数无显著差异。肠道菌群随时间转向双歧杆菌(Bifidobacterium)主导;粪便中给药菌株回收与色氨酸来源代谢物吲哚-3-乳酸(indole-3-lactic acid, ILA)呈正相关(ρ = 0.509, p = 0.002)。
结论:在 WHO 推荐冲调条件下,M-63 在几乎所有婴儿粪便中被检出,并伴随典型早期婴儿肠道菌群特征。该研究提供体内证据:M-63 可到达新生儿肠道,并在微生物学安全且具现实可行性的冲调条件下具有潜在生物活性。
研究背景方面,新生儿期是肠道菌群建立的关键窗口,与免疫和代谢发育及远期健康相关。母乳喂养婴儿中,能利用人乳寡糖(human milk oligosaccharides, HMOs)的双歧杆菌常占优势;双歧杆菌不足与感染易感性增加和免疫稳态改变有关。长双歧杆菌婴儿亚种(Bifidobacterium longum subsp. infantis, B. infantis)M-63 源自婴儿,已有随机对照研究提示其可促进双歧杆菌主导、提高粪便乙酸浓度、降低肠道 pH、升高分泌型免疫球蛋白 A(secretory immunoglobulin A, IgA)。粉状婴幼儿配方粉非无菌,可能污染阪崎克罗诺杆菌(Cronobacter sakazakii)和沙门菌;WHO 与粮农组织(Food and Agriculture Organization, FAO)因此推荐 ≥70 °C 水冲调以灭活病原体。但该热处理也可能杀死添加的益生菌。既往多为体外研究,且婴儿益生菌研究多在非加热条件下进行,尚缺体内证据说明 M-63 在 WHO 推荐冲调后能否以活菌形式到达新生儿肠道。研究人员由此开展一项探索性随机研究。
研究人员在日本前桥市 Yokota Maternity Hospital 开展单盲、两剂量随机试验,34 名 37–<42 周健康足月新生儿入组,低剂量为每 100 g 粉 5.0 × 108 CFU(colony-forming unit,菌落形成单位),高剂量为 5.0 × 109 CFU,从出生后 7 天内开始至 1 月龄健康查体。父母按 WHO 推荐用 ≥70 °C 水冲调,快速冷却至约 40 °C 饲喂,不限制母乳喂养。研究人员以粪便中 M-63 存活回收为主要结局,以菌群组成、代谢物、排便情况为次要结局,并以人体测量与不良事件作安全评价。
关键技术方法上,队列来自日本 Yokota Maternity Hospital 的 34 名足月新生儿,按母亲分娩抗生素使用分层、块大小为 4 的区组随机分至低/高剂量组,父母对分组盲法。活菌计数采用培养法;菌株鉴定用随机扩增多态性 DNA–聚合酶链反应(randomly amplified polymorphic DNA–polymerase chain reaction, RAPD-PCR)。菌群分析用 16S rRNA 基因 V3–V4 区扩增子测序与 QIIME 2 处理,双歧杆菌属和种水平定量用实时荧光定量 PCR(real-time PCR)。代谢组用高效液相色谱(high-performance liquid chromatography, HPLC)和液相色谱–串联质谱(liquid chromatography–tandem mass spectrometry, LC–MS/MS)靶向分析有机酸、芳香氨基酸来源代谢物及 HMOs;IgA 与 pH 用商业试剂盒或标准方法。统计用 SPSS 30.0 与 R 4.5.2,未做多重比较校正,定位为假设生成研究。
研究结果如下。
活力与冲调后活菌:标准化条件下以 ≥70 °C 水冲调后,M-63 活菌数较长官保证值下降约 3 个 log10 单位,制备到可饲喂温度的时间越长活菌越低;低剂量配制后 0.5 × 101–8.1 × 103 CFU/mL,高剂量 7.5 × 101–1.8 × 104 CFU/mL。补充加标实验中,同条件处理使阪崎克罗诺杆菌低于检测限,而 M-63 仍可检出,说明该冲调保留预期病原控制功能。
参与者与研究人群:40 名评估者中 6 名不符合标准,34 名随机入组并完成研究,低剂量 18 名、高剂量 16 名;基线人口学、分娩方式、体重、母亲抗生素使用等组间基本可比,母乳喂养比例与配方摄入体积个体差异大。
M-63 检出与粪便活菌数:基线所有婴儿均未检出 M-63;1 月龄低剂量检出 94.4%、高剂量 100%。粪便 M-63 多为约 9–11 log10 CFU/g 粪便,两组无统计学差异,说明即使冲调后活菌大减,仍有活菌在肠内回收,且低剂量已足以产生与高剂量相近的粪便回收。
菌群、代谢物与排便:两组成年后均转向双歧杆菌主导,β 多样性随时间显著变化但剂量组间不分离,α 多样性无组间差异;1 月龄双歧杆菌相对丰度低剂量 75.5 ± 18.1%、高剂量 77.8 ± 12.4%,外部参照约 35.8 ± 29.8%。有机酸、ILA、对羟基苯乳酸(3-(4-hydroxyphenyl)lactic acid, HPLA)、苯乳酸(phenyllactic acid, PLA)、pH、总 IgA、总 HMOs、排便频次与粪便性状组间均无显著差异。
M-63 与菌群相关参数关联:在检出门样本中,M-63 粪便活菌数与 ILA 正相关(ρ = 0.509, p = 0.002),与吲哚-3-丙酸(indole-3-propionic acid, IPA)亦正相关,与 HPLA、PLA、有机酸、pH、总 HMOs 无显著相关;与总 IgA 有弱正趋势但未显著。整体人群中母乳喂养比例与 M-63 计数呈边缘正趋势(ρ = 0.343, p = 0.051)。
HMO 探索分析:配方粉本身无 HMOs,粪便 HMOs 来自母乳。母乳喂养率 ≥50% 亚组中,M-63 计数与岩藻糖基化 HMOs(2′-FL、3-FL、LDFT、LNFP I)及非岩藻糖基化 LNnT 呈负相关,与 B. infantis 广谱利用 HMOs 的特性一致,但不能据此断定是 M-63 消耗所致。
安全性:34 名中 13 名报告不良事件,共 16 件;2 名严重不良事件需住院但完全恢复,研究者判定与配方无关或不太可能相关;体长、体重、头围组间无差异。
讨论部分总结:研究人员指出,这是首个体内证据表明,M-63 在 WHO 推荐 ≥70 °C 冲调后仍能以活菌形式高频出现于新生儿粪便,说明微生物学安全冲调与益生菌配方可并行。冲调后活菌降约 3 个 log10 并不妨碍肠内回收;无同期安慰剂组使双歧杆菌提前主导不能完全归因为 M-63;母乳喂养提供 HMOs 可能支持该株定植与代谢;ILA 关联符合 M-63 产芳香乳酸特性但非因果证明。局限包括无安慰剂对照、评估者未全盲、家庭实际摄入活菌未直接测定、仅观察至 1 月龄;结论应视为假设生成,未来需安慰剂对照、准确摄入活菌计量与长期临床终点。
结论部分翻译:本研究提供体内证据,表明在 WHO 推荐的配方粉冲调条件下,长双歧杆菌婴儿亚种(Bifidobacterium longum subsp. infantis)M-63 可作为活菌到达新生儿肠道。这些发现支持将微生物学安全的冲调操作与含益生菌婴幼儿配方粉结合的可行性。
论文发表于《The Journal of Nutrition》。