母乳喂养和主要发酵代谢物乳酸决定了婴儿粪便中胃链球菌科

  摘要：先前的研究表明，婴儿饮食、肠道微生物群组成和发酵活性之间存在内在关系，重点关注母乳喂养对微生物群组成的作用。然而，微生物形成的短链脂肪酸乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐以及其他发酵代谢产物，如乳酸盐，不仅作为细菌交叉喂养的底物和微生物-宿主相互作用的介质，而且还具有抗菌活性，这在过去的研究中受到的关注要少得多。本研究的目的是研究有助于婴儿肠道微生物群发育的营养-微生物相互作用，重点是母乳低聚糖(HMO)发酵。根据4个月大时确定的母乳喂养状态，使用定量微生物群分析、HPLC-RI和1H-NMR，在三个时间点分析瑞士出生队列儿童等位基因营养与环境(CARE)的母婴对的婴儿粪便微生物群组成、发酵代谢产物和乳汁组成。我们在HMO发酵代谢产物存在的情况下进行了体外发酵，并测定了乳酸和乙酸盐对主要梭状芽孢杆菌科和Peptostreptoccaceae代表的抗菌活性。

  我们的数据显示，岩藻糖基乳糖占产后1个月和3个月母乳中HMO的90%，粪便中岩藻糖、1，2-丙二醇和乳酸的积累表明HMO的发酵可能是由双歧杆菌引起的。同时，纯母乳喂养婴儿在3个月大时的粪便中，Peptostreptoccaceae的绝对丰度显著较低。在体外，乳酸可抑制葡萄球菌科的菌株。总之，这项研究不仅确定了母乳喂养依赖的粪便微生物群和代谢产物，而且表明HMO衍生的发酵代谢产物可能对选定的肠道微生物产生抑制作用。

  ① 通过定量菌群分析、高效液相色谱及核磁共振技术，在3个时间点分析了69对母婴的婴儿粪便菌群组成、代谢物组成和母乳成分;

  ② 产后1和3个月母乳中90%的母乳寡糖含岩藻糖，且婴儿粪便中监测到岩藻糖、1,2-丙二醇和乳酸盐的累积，提示该发酵过程可能由双歧杆菌驱动;

  ③ 纯母乳喂养婴儿粪便中消化链球菌丰度较低，体外实验证明乳酸盐对其具有抗菌活性;

  ④ 母乳喂养不仅会指导发酵活动，而且发酵代谢物本身也会影响肠道微生物群的组成。

  2023-08-18, doi:10.1080/19490976.2023.2241209