編者按：

營養(yǎng)問題一直以來都廣受各界關(guān)注。近期，Annual Review of Nutrition 雜志上發(fā)布了一篇題為 Nutritional Interventions and the Gut Microbiome in Children 的綜述文獻。該文全面總結(jié)了兒童“飲食-腸道菌群-發(fā)育”的通路證據(jù)，為進一步開展飲食干預(yù)，支持兒童健康發(fā)育提供了新思路。

今天，我們將重磅解讀該文章。希望本文能夠為相關(guān)的產(chǎn)業(yè)人士和諸位讀者帶來一些啟發(fā)和幫助。

飲食與兒童腸道菌群

生命早期階段是腸道菌群的發(fā)育和成熟的重要窗口。那么，媽媽服用補充劑是否會影響寶寶的菌群發(fā)育呢？不同的營養(yǎng)成分又會如何影響兒童腸道菌群的組成、多樣性和功能呢？

近期，Annual Review of Nutrition 雜志上發(fā)布了一篇題為Nutritional Interventions and the Gut Microbiome in Children 的綜述文獻。該文獻通過對 26 篇研究進行整理和分析，探究了母乳/配方奶粉、食物補充劑、強化食品等干預(yù)手段對腸道菌群的影響。

今天，我們將通過下述 4 個問題對該文章進行解讀：

（1）母親的飲食及營養(yǎng)補給是否會對新生兒產(chǎn)生較大影響？

（2）母乳究竟好在哪里？配方奶粉應(yīng)該如何改進？

（3）常量營養(yǎng)素如何影響腸道菌群？

（4）微量營養(yǎng)素又是如何起效的呢？

母親的飲食及營養(yǎng)補給是否會對新生兒產(chǎn)生較大影響？

雖然有研究表明，在妊娠晚期，長鏈多不飽和脂肪酸（LCPUFA）會通過胎盤轉(zhuǎn)移到胎兒身上，以幫助胎兒合成腦組織。然而，從多項研究結(jié)果來看，母親在孕期及產(chǎn)后補充 ω-3脂肪酸或攝入魚油，都不會影響新生兒的腸道菌群。僅有一項研究表明，母親在孕期的高脂飲食，以及脂溶性維生素和纖維素的攝入，會對新生兒的腸道菌群產(chǎn)生影響，但這項研究的研究對象多是體重超標或較肥胖的母親，存在一定的局限性。

母乳究竟好在哪里？配方奶粉應(yīng)該如何改進？

母乳營養(yǎng)豐富，富含乳糖、脂肪酸、維生素、人乳低聚糖（HMO）、乳脂球（MFG）等多種營養(yǎng)元素。顯然，其營養(yǎng)價值是當前的配方奶粉所不可復(fù)制的，這也是母乳成為一眾學(xué)者競相研究的對象的重要原因之一。通過對母乳中的營養(yǎng)物質(zhì)進行分析，當前初步得到以下結(jié)論：

（1）人乳低聚糖或有助于雙歧桿菌定植

人乳低聚糖（HMO）可以與母乳中的其他化合物相結(jié)合，例如可與糖綴合物（glyco-conjugates）結(jié)合形成 HMG（人乳聚糖），而 HMG 可以實現(xiàn)在完整抵達嬰兒結(jié)腸后，驅(qū)動雙歧桿菌等優(yōu)勢菌群定植。

（2）乳脂球膜或?qū)雰耗c道健康沒有明顯益處

乳脂球膜（MFGM）因其在促進嬰兒腸道屏障成熟、免疫，以及大腦結(jié)構(gòu)、功能上的潛在作用而備受關(guān)注。MFGM 主要來源于乳腺上皮細胞，由 60% 的蛋白質(zhì)和 40% 的脂質(zhì)構(gòu)成，可以起到 MFG 穩(wěn)定劑的作用。此前，曾有學(xué)者以仔豬和小鼠幼崽為實驗對象，得出“大劑量補充 MFGM 對幼崽的腸道菌群豐度和多樣性具有較大影響”的結(jié)論。然而，2019 年的一篇以人類嬰兒作為試驗對象的研究并未得到一致結(jié)論。

在該研究中，研究人員招募了 60 名 2 個月大的健康嬰兒，并將其隨機分配至以下 3 組：添加了牛MFGM的配方奶粉組、標準配方奶粉組和母乳喂養(yǎng)組。雖然牛MFGM 配方組與標準配方奶粉組相比，確實在部分氨基酸、乳酸、嗜血桿菌等方面表現(xiàn)出了更低的水平，但是與母乳組比較時，牛MFGM 配方組所表現(xiàn)出來的腸道菌群依然更接近于標準組。因此，MFGM 的作用似乎微乎其微。

（3）早期有限提供奶粉營養(yǎng)干預(yù)或可改善新生兒健康狀況

早期有限提供奶粉（ELF）是近年來提出的一種奶粉添加方案。該方案旨在通過適量添加奶粉進行補充，來解決母親奶水不足，從而造成嬰兒體重降低的問題。該方案通常會采用水解配方奶，因為相較一般配方奶，水解配方奶具有易吸收特性。

一項關(guān)于 ELF 的研究，以體重顯著減輕的新生兒為研究對象，以純母乳喂養(yǎng)為對照，結(jié)果表明 ELF 或可在不對腸道菌群產(chǎn)生不利影響的情況下，改善體重顯著減輕的新生兒的健康。雖然由于其特殊性，這一研究的入組樣本量較低，但此項研究結(jié)果或可為未來的研究提供一定的參考價值。

常量營養(yǎng)素如何影響腸道菌群？

（1）碳水化合物

碳水化合物分為單糖、二糖和復(fù)雜的低聚糖、多糖，其中，單糖由于在小腸中就被消化吸收，一般不會到達結(jié)腸，所以關(guān)于單糖對腸道菌群影響的相關(guān)研究比較有限。不過近期一項針對 12~19 歲青少年的研究表明，高果糖攝入與較低的真桿菌和鏈球菌有關(guān)，這兩類細菌被認為有利于碳水化合物代謝。

而復(fù)合糖或者非糖碳水化合物一般在到達結(jié)腸之前都不會被消化，所以也是人們的研究重點。目前已證實，人體可以通過降解聚糖來調(diào)節(jié)腸道菌群，特別是纖維和低聚糖等糖類。

例如，低聚糖類經(jīng)過微生物糖酵解反應(yīng)可以得到副產(chǎn)品醋酸、丁酸、丙酸等短鏈脂肪酸（SCFA），以降低腸道 pH，抑制某些特定微生物的生存，同時向宿主免疫細胞發(fā)出信號，從而實現(xiàn)炎癥細胞因子的下調(diào)。不過，目前關(guān)于其他副產(chǎn)物如氫氣、二級膽汁酸、乳酸、葉酸、吲哚和三甲胺-N-氧化物的研究較少需要進一步探究。

此外，還有研究表明，引入補充食物，包括以植物為基礎(chǔ)的低聚糖食物來源（如大豆、蔬果），有助于使嬰兒腸道微生物組達到類似成人的組成，并提高其豐富度。

（2）脂肪

單不飽和脂肪酸（MUFA）、多不飽和脂肪酸（PUFA）、飽和脂肪酸（SFA）等脂肪酸是脂肪的重要組成部分。膳食脂肪通常在胃腸道被分解，約有 7% 的游離脂肪酸可完整抵達結(jié)腸，從而影響腸道菌群。因此，對脂肪酸影響腸道菌群的機制研究一直以來都是熱門賽道。

然而，關(guān)于 MUFA、PUFA、SFA 對腸道菌群的影響，研究過程中存在諸多矛盾，比如說，有些研究表明，SFA 和 ω-6PUFA 會促進炎癥和氧化應(yīng)激反應(yīng)，但同時 ω-3PUFA 和 MUFA 也與乳酸桿菌和雙歧桿菌的增加等正效應(yīng)相關(guān)。

不過，也存在這樣一種說法，基于高脂肪攝入會取代飲食中的膳食纖維和碳水攝入，所以膳食脂肪對腸道菌群所產(chǎn)生的影響，也可能是出于飲食替代以及碳水底物可用量低的原因，而非高脂肪攝入帶來的直接影響。此外，膳食脂肪或可通過對細胞膜產(chǎn)生作用，以起到殺菌作用，從而導(dǎo)致較低的細菌豐度。

還有研究表明 ω-3 LCPUFA 干預(yù)可能會改善嬰兒腸道微生物群的多樣性、組成等，特別是在患有壞死性腸炎（NEC）的早產(chǎn)兒中，但母親在懷孕期間食用 LCPUFA 并不影響嬰兒腸道微生物組。

（3）蛋白質(zhì)

膳食蛋白質(zhì)由氨基酸組成，而氨基酸對骨骼肌的功能、生長、健康、發(fā)育和生存至關(guān)重要，其與腸道菌群存在著相互作用——氨基酸可為宿主和腸道菌群提供能量，而腸道菌群亦可改變氨基酸對宿主的生物利用度。

研究表明，以西方飲食為代表的高蛋白攝入量，有可能會增加腸道 pH，從而減少雙歧桿菌等嚴格厭氧菌的生長，同時會促進蛋白質(zhì)發(fā)酵，從而可能促進致病性兼性厭氧菌的生長。

此外，蛋白質(zhì)來源也會影響腸道菌群的組成和功能：植物性蛋白因植物細胞壁的特殊性，會直達結(jié)腸，因此，較難區(qū)分出蛋白質(zhì)、纖維及其他化學(xué)物質(zhì)的單獨影響，不過從整體而言，植物性蛋白往往對腸道菌群有益，如可以促進乳酸菌的生長，以及豐富微生物多樣性；而動物性蛋白相比而言，更易在近端腸中消化，那么隨之運輸?shù)浇Y(jié)腸的蛋白質(zhì)也就相應(yīng)減少，從而由蛋白輸入引起的結(jié)腸菌群變化也就更少，進而或可抑制病原體的產(chǎn)生。

微量營養(yǎng)素又是如何起效的呢？

（1）維生素A

從廣義上來說，維生素 A 是一類具有全反式視黃醇生物活性的類視黃醇化合物。維生素 A 會影響腸道菌群的定植和黏附，對于維持腸道屏障的完整性和受損黏膜上皮細胞的修復(fù)再生至關(guān)重要。膳食維生素A既可以是源自植物的維生素原 A（類胡蘿卜素），又可以是源自動物的既成維生素 A（視黃醇酯）。

有研究調(diào)查了補充維 A 對新生兒腸道菌群的影響，結(jié)果表明補充維生素 A 會對雙歧桿菌在內(nèi)的菌群結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積極影響，同時也存在性別特異性影響，因為在受試嬰兒周齡 6~15 周時，男嬰腸道內(nèi)產(chǎn)生了益菌效應(yīng)，而女嬰中未發(fā)現(xiàn)。研究人員認為這一性別差異或許有助于解釋研究過程中觀察到的男性比女性死亡率低的情況。

（2）維生素E

維生素 E 主要通過 α-生育酚以起到抗氧化劑的作用。α-生育酚是一種自由基清除劑，可破壞細胞膜和血漿脂蛋白中的自由基鏈，從而維持 LCPUFA 的完整性，其可以通過堅果、乳制品、雞蛋等食品攝入，也可以α-生育酚酯類補充劑形式攝入。有研究表明，維E與鐵一起會降低氧化能力，對此，有學(xué)者作出假設(shè)，維生素 E 可以改善與鐵有關(guān)的炎癥反應(yīng)，從而改善腸道菌群表現(xiàn)。不過，維生素 E 與鐵之間的潛在相互作用，仍需要進一步探究。

（3）鐵

鐵是人體中最豐富的微量營養(yǎng)素，對人體的氧輸送、氧化還原反應(yīng)、代謝和電子傳遞鏈機制，以及多數(shù)細菌的代謝和毒效應(yīng)來說，都是不可或缺的。膳食中的血紅素鐵（10%）和非血紅素鐵（90%）的消化吸收存在著不同的機制，其中牛肉因為是血紅素鐵的重要來源，而經(jīng)常被作為實驗變量進行研究。

嬰兒和兒童往往會以口服鐵補充劑的形式補充鐵，然而，多項研究表明，鐵干預(yù)療法會對胃腸道產(chǎn)生負作用，如腹瀉以及腸道菌群變化（如腸桿菌等有害菌增多，乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌減少），即使是使用抗生素聯(lián)合干預(yù)等輔助療法，也無法有效消除鐵的副作用。鐵與抗氧化劑的聯(lián)合干預(yù)療法，尚需進一步研究。

不過，有其他研究證明，脂類營養(yǎng)素補充劑（LNS）等全食物基質(zhì)中富含的鐵，或可在無腹瀉等鐵副作用的情況下，達到補充鐵的療效。此外，母親在妊娠期和哺乳期補鐵，可能不會對新生兒和嬰兒的腸道菌群產(chǎn)生影響。

（4）鋅

微量元素鋅在人體中具有催化、調(diào)節(jié)等作用，包括腸道健康和免疫健康，目前已被廣泛應(yīng)用于嚴重腹瀉的治療。鋅的消化吸收主要表現(xiàn)在小腸中，且其吸收率易受到含鋅食品中其他物質(zhì)的存在與否、以及食品加工方法的影響。以植物性鋅源（如種子、根和塊莖）為例，植酸鹽會抑制鋅的吸收，鐵等其他微量營養(yǎng)素會競爭性地抑制鋅的吸收，而谷物發(fā)酵則可以提高鋅的吸收。由于人體內(nèi)沒有鋅的儲存庫，所以低鋅飲食很容易導(dǎo)致人體缺鋅。

此外，鋅對許多細菌至關(guān)重要，共生細菌和致病菌在腸道中的定植和功能或可由鋅調(diào)節(jié)實現(xiàn)，且因鋅所具有的抗菌作用，往往被用于動物生產(chǎn)領(lǐng)域。有項以 6 個月月齡兒童為研究對象的研究實驗表明，鋅或可抵消鐵對腸道菌群的副作用，不過進一步的研究結(jié)果尚未揭曉。

參考文獻：

Mehta S, Huey S L, McDonald D, et al. Nutritional interventions and the gut microbiome in children[J]. Annual Review of Nutrition, 2021, 41.

作者｜77

審校｜617

編輯｜三木

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