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母乳喂养时的母亲饮食可以改变人乳低聚糖的外形

研究表明,母乳是新生儿和婴儿的最佳营养来源。它既可以保护危及生命的婴儿疾病,如坏死性小肠结肠炎,又可以保护成人,如肥胖症,糖尿病和炎症性肠病等后来才发病的疾病。科学证据表明,母亲在母乳喂养时所吃的食物可以调节母乳的有益成分,但尚未阐明其潜在的机制。

在《自然科学报告》上发表的一项新研究中,来自贝勒医学院,德克萨斯州儿童医院和其他机构的研究人员描述了一种可以改变母乳益处的天然机制。他们报告了第一个证据,表明母乳喂养时母亲的饮食可以塑造人乳寡糖(HMO)的轮廓,后者是母乳中的一种复杂碳水化合物。改变作为健康微生物食物和饲料的HMO,反过来会改变牛奶微生物组的功能。已经提出,在新生儿和婴儿中建立健康的微生物组会影响终身代谢健康。

“在以前的人类和灵长类动物研究中,我们发现孕妇在怀孕期间所吃的食物有能力影响孩子的终生代谢健康。在当前的研究中,我们提供了第一个证据,表明母乳喂养的母亲的饮食可以直接影响牛奶中HMO的组成。”资深作者,通讯作者Kjersti Aagaard博士,亨利和艾玛·迈耶(Emma Meyer)妇产科主任,贝勒大学分子与人类遗传学教授说。

“这特别令人兴奋,因为HMO对母亲或婴儿基本上是惰性物质。但是,它们通过充当食物或饲料来发挥健康益处,包括细菌和某些病毒。这似乎是一个非常有趣的例子在这里,我们吃的东西会通过中间产物(HMOs)影响我们的微生物,而我们不会直接从中受益。这使我们对我们以及其他人认为是自然的共同进化过程有了一个令人着迷的印象,” Aagaard说。

研究人员与美国贝勒大学儿科营养学教授莫雷·海蒙德博士合作,在美国农业部儿童营养研究中心的控制下,为母乳喂养的母亲提供了所有餐点。母亲们在30至70个小时内消耗了特定的饮食。经过两周的冲洗期后,同一名妇女也吃了研究人员提供的不同饮食。

研究人员在不同的时间点(包括饮食“转换”)仔细收集了每个受试者的牛奶样本。这样,每个女人都可以充当自己的控件,这被称为“交叉”试验设计。这有助于研究人员控制个体妇女的HMO产生量如何可能一个接一个地变化,以及将牛奶中的微生物与环境污染物混淆的可能性。研究小组分析了牛奶中的HMO和微生物组组成,并收集了有关母亲饮食效果的线索。

我们发现,我们提供的饮食中不同的母体碳水化合物和能量来源优先改变了HMO的牛奶浓度,这伴随着牛奶微生物组代谢能力的变化。并不是说母亲的饮食本身会直接影响微生物,而是饮食会影响微生物的食物即HMO,而后者又会影响婴儿所消耗的牛奶中微生物群落的功能能力。有趣的是,在母亲改变饮食之后的两到三天内,HMO的变化很快发生了。”

贝塞尔(Baylor)妇产科讲师,第一作者,马克·塞费罗维奇(Maxim Seferovic)博士在阿加德(Aagaard)实验室工作

“我们认为我们的发现可能会对婴儿的健康和发育产生潜在影响,包括促进黏膜表面健康的肠道完整性的潜力。HMO可以养活某些微生物群落,并且有人建议建立这些微生物群落可能很重要。共同作者,贝勒大学病理学和免疫学博士后研究员梅琳达·恩格维克(Melinda Engevik)说。“我们推测,含有某些HMOs会促进牛奶中某些微生物的生长,然后这些微生物会传给婴儿,并可能促进健康的成长。”

“我们研究的另一个令人振奋的方面是,HMO似乎优先影响微生物的生长潜力,这也可能给母亲带来健康风险或益处。例如,通过以可能的方式塑造牛奶中的微生物群落,通过同时排除那些在母乳喂养期间引起乳腺炎的有益微生物的生长,从而有利于某些有益微生物的生长。”

如果不使用抗生素,乳腺炎或通常涉及感染的乳腺组织疼痛性炎症进行治疗,则会阻止母乳喂养,并可能导致严重状况。

HMO还可能以其他方式促进健康的微生物组。例如,通过喂养优质微生物,充当诱饵来吸引和隔离潜在的危险微生物,并分解HMO并产生可能使其他微生物受益的营养物质。

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