母乳或配方奶粉餵養後，嬰兒腸道微生物組的情況

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嬰兒配方奶粉又稱母乳化奶粉，其設計初衷不僅是在營養上模擬母乳，還能在嬰兒腸道中培養對於維持健康不可或缺的類似微生物群。它們能驅逐致病菌、影響新陳代謝，併合成多種維生素和氨基酸。

一項新研究發現，雖然配方奶粉和母乳都能促進嬰兒腸道中類似細菌的生長，但是其作用卻不同。這些差異對健康的影響目前尚不明確。這項研究10月29日已發表在《Nature Medicine》上。

研究通訊作者、美國華盛頓大學醫學院病理學和免疫學、生物醫學工程和分子微生物學教授Gautam Dantas說：「配方奶粉的生產商們在不斷調整配方，而且他們已經成功地配置出了正確的細菌組合。但是到目前為止幾乎所有的研究都只著眼於細菌的特性，而沒有關注它們做了什麼。我們發現，這些細菌雖然看起來是相同的，但是它們並沒有做相同的事情。」

該研究第一作者兒科助理教授Aimee M. Baumann-Dudenhoeffer及其同事共同分析了60個嬰兒體內細菌的完整DNA，以確定每一個嬰兒腸道微生物組的組成。他們還確定了腸道細菌能夠合成和分解的氨基酸及其他生物分子。腸道微生物釋放的代謝副產物會影響包括營養、炎症和消化健康等在內的生理功能。

除此之外，研究人員分析了聖路易斯新生兒腸道微生物組項目在2009至2011年間收集的嬰兒糞便樣本的宏基因組。這402份糞便樣本來自聖路易斯地區的30對雙胞胎，從他們出生一直到8個月每月採集一次。研究人員還收集了這些嬰兒的餵養信息，包括購買的嬰兒配方奶粉具體品牌。

在嬰兒剛出生的頭幾天，母乳中富含蛋白質，但隨後蛋白質水平會下降。研究人員發現，母乳餵養嬰兒的微生物組會通過增加配備有合成這些氨基酸的細菌數量來補償某些氨基酸的低水平，尤其是蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、半胱氨酸、絲氨酸、蘇氨酸和精氨酸。

另一方面，研究人員發現配方奶粉餵養的嬰兒體內製造出一組非常不同的氨基酸。他們腸道細菌的配備是較少的蛋氨酸和半胱氨酸，這兩種氨基酸在配方奶粉中比母乳豐富；而產生的組氨酸和色氨酸更多，這兩種氨基酸在配方奶粉中比母乳少。

Dantas說：「所有配方奶粉的目標都看上去都更像母乳，然而它們並沒有實現這個目標。就細菌種類來說，它們看起來很像，但就它們的遺傳潛力而言卻並不相同。當然，不同並不一定意味著不好，但卻意味著差異，我們必須弄清楚這會造成哪些健康後果。」

現存很多配方奶粉中加入了糖分子旨在模仿人乳糖，這樣做的目的是促進母乳餵養的微生物群落，尤其是促進雙歧桿菌的生長。雙歧桿菌是嬰幼兒健康腸道微生物組的重要組成部分。研究人員們發現，食用含有人乳糖配方奶粉的嬰兒比食用沒有食用這種配方奶粉的嬰兒能產生更多的雙歧桿菌。這是個好跡象，但是他們的微生物代謝功能仍然不同於母乳餵養的嬰兒。

雙歧桿菌

這項研究還包括了6名餵食大豆配方奶粉嬰兒的37份糞便樣本，其中部分樣本是在嬰兒改用大豆配方奶粉之前收集的。這些嬰兒的微生物組與其他嬰兒的非常不同。他們的微生物組中缺乏雙歧桿菌，但是富含能夠生成短鏈脂肪酸的環境，包括甘油到1-丁醇發酵，這可能是生理性疾病。研究人員說，這種組合的出現意味著不健康的腸道微生物組，但選擇大豆配方可能是腸道失衡的結果，而非原因。即使在改用大豆配方奶粉之前，它們腸道中的雙歧桿菌就已經很稀少了。

Baumann-Dudenhoeffer說：「我們不知道這些父母為什麼給孩子選擇大豆配方奶粉，但是我們知道，缺乏雙歧桿菌的嬰兒容易出現腸絞痛。當嬰兒挑剔時，父母通常會再嘗試新的配方奶粉，所以導致嬰兒缺乏對於健康發育有益的微生物。我認為這項研究告訴我們很多嬰兒需要通過益生菌或其他的干預手段來促進體內雙歧桿菌的生長。」

Dantas和Baumann-Dudenhoeffer現在正在考慮如何確定哪些孩子可以從他們的腸道微生物組微調中受益，以及如何做到這一點。

Baumann-Dudenhoeffer說：「嬰兒早期是神經發育和生理髮育的關鍵時期。我們發現母乳餵養嬰兒中的許多合成途徑都是維生素和其他發育關鍵的營養素。如果我們能夠改變微生物組，即使效果只是暫時的，那麼也能夠帶來非常重要的積極作用。」

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