配对的微生物组模式表明，母乳喂养模式和向固体食物的过渡与婴儿肠道中微生物功能的早期变化相一致。
研究：出生第一年饮食转变期间婴儿肠道微生物组的功能成熟。图片来源： 娜塔莉亚·德里亚宾娜 / Shutterstock
在杂志上发表的一项研究中 科学报告研究人员使用高通量宏基因组测序数据来评估婴儿第一年的饮食转变是否与婴儿肠道微生物组的变化有关。
研究样本由来自科克母婴营养与发育队列研究的 125 对母子组成（结合）在爱尔兰，在婴儿参与者的饮食中引入固体食物之前和之后收集了 125 对粪便样本（总共 250 个样本）。
研究结果表明，饮食习惯与微生物发育和微生物组组成的显着差异相关。据观察，母乳喂养显示出“加速效应”，其中母乳喂养的持续时间（而不是引入固体食物的确切年龄）与微生物群落积累的模式相关。
研究人员还发现，向补充食品的过渡，包括在 4 个月大的儿童中，伴随着微生物途径的显着功能变化，从乳糖汽水的发酵到复杂多糖的降解以及涉及短链脂肪酸的途径。短链脂肪酸）发酵。
背景
世界卫生组织 （世界卫生组织）建议在生命的前 6 个月内进行纯母乳喂养，然后添加营养适当的补充食品并继续母乳喂养。
对婴儿肠道微生物组的研究一致记录了将固体食物引入婴儿饮食后细菌的追踪情况。与这些不断变化的微生物群落相关的功能变化以及不同类型牛奶的影响尚不清楚。
科学家们对不同的牛奶饮食（例如婴儿配方奶粉和母乳）在儿童发育的断奶阶段如何与不同的固体食物相互作用知之甚少。
关于学习
本研究旨在通过使用高通量宏基因组测序来阐明微生物在早期摄食转变过程中的分类和功能适应，从而弥补这些知识差距。研究样本取自科克母婴营养与发育研究（COMBINE）参与者名单，包括从 125 名 COMBINE 儿童开始辅食喂养前采集的 125 对粪便样本（共 250 个样本）。
第一份粪便样本是在每位参与者的断奶阶段（平均年龄 = 86.47 天）收集的，而第二份粪便样本是在开始辅食喂养后收集的（平均年龄 = 222.35 天）。对这 250 个芽粪便样本进行宏基因组测序，产生了超过 21 亿个读数对（平均每个样本 840 万个读数对）。
每个采样点的所得数据集分为三种母乳方案：1. 仅母乳，2. 仅配方奶，3. 混合。大约三分之一的母亲在两个采样点之间改变了喂养方式。进一步的统计分析评估了母乳喂养持续时间和固体食物时间的预测因素，以及微生物多样性（包括核心物种丰度）的变化和功能代谢途径的差异丰度评估。
学习成果
汇总统计数据显示，婴儿从纯牛奶饮食过渡到固体食物的平均年龄为 147 天，配方奶喂养的婴儿比母乳喂养的婴儿早约 17 天开始接触固体食物。这些发现表明，母乳喂养的经历与辅食喂养的持续时间有关。
哺乳持续时间与宏基因组测序结果的相关性表明，哺乳持续时间与物种多样性和丰富度相关，而引入固体食物时的年龄则不然。观察到的模式与作者提出的母乳喂养对微生物群落组装的“加速效应”一致。
配方奶喂养的婴儿的初始体重高于母乳喂养的婴儿。引入固体食物后，配方奶喂养的婴儿表现出明显更多的不同功能途径，数据显示，配方奶喂养的婴儿中有 162 条代谢途径发生了改变，而这一比例仅为母乳喂养婴儿的 7 倍，近 23 倍。个体路径变化量相对较小。
代谢功能分析进一步表明，固体的引入伴随着微生物基因数量和碳水化合物代谢途径的变化，从乳糖的简单降解转向淀粉和甘露聚糖的复杂代谢，代谢中丁酸和乙酸代谢途径更加丰富。
在队列水平上，开始补充喂养后，参与硫胺素（维生素 B1）、生物素（维生素 B7）和叶酸（维生素 B9）生物合成的途径的丰度增加。参与维生素 K2 和维生素 B6 生物合成的途径减少。
最后，统计分析表明，开始添加辅食后，每日大便次数与微生物组成显着相关。
结论
这项研究表明，在四个月以下婴儿的辅食样本中检测到了与微生物遗传相关的功能变化。结果支持作者为母乳喂养母亲提出的方法，因为停止母乳喂养与微生物群落的变化比与引入固体食物的时间更相关。
由于采样年龄和营养状况密切相关，该研究无法将与年龄相关的微生物组成熟与补充营养相关的变化完全分开。宏基因组分析还通过测量基因和通路丰度而不是直接生产 SCFA、维生素或其他代谢物来评估微生物的功能潜力。作者还指出，微生物的大部分功能潜力无法使用现有数据库来分配。
作者说，这些发现可以为公共卫生策略和基于证据的儿童营养指南提供信息。研究尚未测试临床结果或发现一种与食物相关的微生物组比另一种更健康。
