康愛建 李雙雙 顧紅兵
【摘要】目的:研究含益生元的嬰兒配方奶對(duì)腸道菌群和雙歧桿菌種群結(jié)構(gòu)的影響。方法:以健康足月剖宮娩出嬰兒為研究對(duì)象,含益生元配方組(實(shí)驗(yàn)組)、標(biāo)準(zhǔn)配方組(對(duì)照組)、母乳喂養(yǎng)組(母乳組)各50例。在嬰兒42天、3月時(shí)采集糞便標(biāo)本,應(yīng)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)腸道梭菌、大腸桿菌、雙歧桿菌及雙歧桿菌某些重要亞種如長(zhǎng)雙歧桿菌等,進(jìn)行定量檢測(cè)。結(jié)果:嬰兒42天時(shí),三組腸道菌群及雙歧桿菌種群結(jié)構(gòu)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05);3月時(shí),實(shí)驗(yàn)組有害菌群梭菌和大腸桿菌的比例比對(duì)照組低(P <0.05),且更接近母乳喂養(yǎng)組;同時(shí)實(shí)驗(yàn)組雙歧桿菌比例、長(zhǎng)雙歧桿菌及短雙歧桿菌數(shù)量均比對(duì)照組高(P <0.05),且更接近母乳喂養(yǎng)組。結(jié)論:3月內(nèi)隨著月齡生長(zhǎng),使用含益生元配方奶健康嬰兒的腸道菌群及雙歧桿菌種群結(jié)構(gòu)的改變逐漸接近于母乳喂養(yǎng)嬰兒。
【關(guān)鍵詞】益生元 嬰兒 腸道菌群 雙歧桿菌
【中圖分類號(hào)】R4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1671-8801(2014)10-0006-02
母乳喂養(yǎng)是嬰兒獲得以雙歧桿菌為主導(dǎo)的腸道菌群,增強(qiáng)免疫功能和抗感染能力的最佳選擇。母乳中的某些成分如低聚糖,對(duì)于正常腸道菌群建立的作用至關(guān)重要。由于自身體質(zhì)、環(huán)境、工作等因素,很多母親無法哺乳,嬰兒配方乳是這些嬰兒的唯一選擇。本研究對(duì)使用添加益生元的配方奶健康足月嬰兒前三個(gè)月腸道雙歧桿菌種群進(jìn)行定量分析,以觀察配方奶對(duì)腸道菌群和雙歧桿菌種群結(jié)構(gòu)的可能影響,現(xiàn)報(bào)告如下。
1 對(duì)象與方法
1.1 研究對(duì)象
選擇2010年7月至2011年12月我院產(chǎn)科剖宮娩出的150例健康的足月嬰兒,自愿人工喂養(yǎng)100例及純母乳喂養(yǎng)50例為觀察對(duì)象,連續(xù)觀察其生后三月內(nèi)腸道雙歧桿菌的定植發(fā)展過程并對(duì)其菌種組成進(jìn)行定量分析。入選標(biāo)準(zhǔn):健康足月剖宮產(chǎn)娩出嬰兒(≥37孕周),出生體重2500~4000g。 排除標(biāo)準(zhǔn):嬰兒或其父母有任何明顯的代謝性疾??;先天異常/出生缺陷;進(jìn)入研究前患有感染性疾病,使用過抗生素、益生元或益生菌制劑。所有嬰兒出生后都建議母乳喂養(yǎng),不能堅(jiān)持母乳喂養(yǎng)的嬰兒(生后2周內(nèi)自愿從母乳喂養(yǎng)轉(zhuǎn)為奶粉喂養(yǎng)的嬰兒),隨機(jī)選擇分為實(shí)驗(yàn)組(50例): 將被提供添加益生元的配方奶粉(精裝優(yōu)階貝護(hù),多美滋公司)并持續(xù)使用直到3個(gè)月齡。 對(duì)照組:提供標(biāo)準(zhǔn)配方奶粉(多美滋公司)。母乳喂養(yǎng)組: 生后2周內(nèi)開始純母乳喂養(yǎng)的嬰兒,將被錄入研究并被指定入母乳喂養(yǎng)組。
1.2 方法
1.2.1 樣本收集
3組研究對(duì)象嬰兒分別在生后42天、3個(gè)月時(shí)采集糞便樣本,采樣后立即置入無菌大便杯,途中使用干冰保存運(yùn)輸,轉(zhuǎn)入實(shí)驗(yàn)室于一80℃冰箱保存,直至糞便細(xì)菌DNA抽提。
1.2.2 標(biāo)本細(xì)菌DNA的抽取
使用 QIAamp DNA stool Mini Kit (Qiagen,Hilden,Germany)抽提樣品糞便內(nèi)細(xì)菌基因組DNA,抽提后的DNA溶液在定量分析前凍存于一80℃冰箱內(nèi)。
1.2.3 PCR引物及探針設(shè)計(jì)與合成
依據(jù)各細(xì)菌16SrRNA及16S-23SrRNA序列特異性基因序列,設(shè)計(jì)合成乳酸桿菌和雙
歧桿菌種特異性引物和探針,并在BLAST基因庫(kù)(www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST)內(nèi)比對(duì)引物和探針的特異性,引物及探針由上海閃晶分子生物科技有限公司合成。
1.2.4 熒光定量PCR
雙歧桿菌和乳酸桿菌的定量檢測(cè)采用SYBR Green I熒光染料法。擴(kuò)增條件:95℃預(yù)變性10s后,各細(xì)菌循環(huán)(雙歧桿菌參數(shù)為:95℃變性10s,-60℃退火10s,-72℃延伸1min;乳酸桿菌參數(shù)為:95℃變性10s,-56℃退火10s,-72℃延伸1min),各40個(gè)循環(huán)。
雙歧桿菌亞種的定量檢測(cè)采用TaqMan水解探針法。長(zhǎng)雙歧桿菌和短雙歧桿菌擴(kuò)增條件:95℃預(yù)變性10s,95℃變性10s,-57℃退火10s,-72℃延伸20s,各45個(gè)循環(huán);青春雙歧桿菌擴(kuò)增條件:95℃預(yù)變性10s,95℃變性10s,-58℃退火10s,-72℃延伸20s,45個(gè)循環(huán)。所有Real-time quantitative PCR反應(yīng)于LightCycle 480(Roche)上進(jìn)行。每次實(shí)驗(yàn)都設(shè)陰性對(duì)照,每個(gè)樣本做3個(gè)平行復(fù)孔。取確定量的細(xì)菌DNA(雙歧桿菌、乳酸桿菌和長(zhǎng)雙歧桿菌由上海交通大學(xué)生物醫(yī)藥研究所提供,短雙歧桿菌和青春雙歧桿菌購(gòu)于中國(guó)科學(xué)院微生物研究所)10倍梯度稀釋后同時(shí)進(jìn)行PCR反應(yīng),作為標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn),計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差( )表示,采用t檢驗(yàn);P <0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 三組嬰兒腸道菌群生長(zhǎng)情況
第42天時(shí)三組嬰兒腸道菌群生長(zhǎng)比例差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。第3月時(shí),實(shí)驗(yàn)組雙歧桿菌比例明顯高于對(duì)照組,且第3月時(shí)實(shí)驗(yàn)組雙歧桿菌比例更接近母乳喂養(yǎng)組;實(shí)驗(yàn)組有害菌群梭菌和大腸桿菌的比例均比對(duì)照組低,且更接近母乳喂養(yǎng)組。(* P <0.05,與對(duì)照組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義)。見表1.
2.2 三組嬰兒雙歧桿菌菌種定量檢測(cè)結(jié)果
雙歧桿菌種群中長(zhǎng)雙歧桿菌檢出率較高,短雙歧桿菌檢出率相對(duì)較低,而青春雙歧桿菌檢出率更低(僅母乳組檢出1例)。實(shí)驗(yàn)第42天時(shí),長(zhǎng)雙歧桿菌及短雙歧桿菌生長(zhǎng)數(shù)量均表現(xiàn)為:母乳組>實(shí)驗(yàn)組>對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05);實(shí)驗(yàn)第3月時(shí),長(zhǎng)雙歧桿菌及短雙歧桿菌生長(zhǎng)數(shù)量均表現(xiàn)為:實(shí)驗(yàn)組> 母乳組>對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05)。見表2.
3 討論
嬰兒期是腸道菌群快速演替的重要階段,腸道菌群在維持人體健康方面起到重要作用,如提供生物屏障、影響營(yíng)養(yǎng)代謝功能、誘導(dǎo)免疫反應(yīng)等。雙歧桿菌為主導(dǎo)的腸道菌群為嬰幼兒的腸道健康提供了獨(dú)特的保護(hù)作用,有效地減少嬰幼兒腸道、呼吸道感染的發(fā)病率。新生兒剛出生時(shí)腸道是無菌的,出生后腸道立即被來自母體和周圍環(huán)境中的微生物定植[1]。第一個(gè)影響嬰兒腸道菌群的因素為分娩方式[2],而生后直至斷乳期,喂養(yǎng)方式是影響菌群結(jié)構(gòu)和數(shù)量的最重要因素,母乳喂養(yǎng)可促進(jìn)嬰兒腸道雙歧桿菌形成。本研究以剖宮產(chǎn)娩出的嬰兒為研究對(duì)象,排除了分娩方式對(duì)嬰兒腸道菌群的影響因素。
研究結(jié)果顯示第3月時(shí),實(shí)驗(yàn)組雙歧桿菌比例明顯高于標(biāo)準(zhǔn)配方組,且實(shí)驗(yàn)組雙歧桿菌比例更接近母乳喂養(yǎng)組;實(shí)驗(yàn)第3月時(shí),實(shí)驗(yàn)組有害菌群梭菌和大腸桿菌的比例均明顯比對(duì)照組低,且更接近母乳喂養(yǎng)組。提示含益生元配方奶喂養(yǎng)能促進(jìn)嬰兒以雙歧桿菌占優(yōu)勢(shì)的腸道有益菌群的形成,且抑制腸道有害菌群生長(zhǎng),有助于提高嬰兒腸道免疫功能,避免了多種感染發(fā)生[3]。添加益生元配方奶對(duì)嬰兒腸道菌群的影響與母乳有著異曲同工的作用。
喂養(yǎng)方式對(duì)腸道雙歧桿菌種群的多樣性也具有重要影響。國(guó)內(nèi)外研究報(bào)道,正常健康嬰兒腸道雙歧桿菌的優(yōu)勢(shì)菌種主要為長(zhǎng)雙歧桿菌、短雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌及鏈狀雙歧桿菌等[4,5],青春雙歧桿菌在過敏嬰兒腸道菌群中較為常見[6,7]。但不同人種、分娩方式、喂養(yǎng)方式、檢測(cè)方法所得出的結(jié)果有差異,故目前尚無定論。本研究顯示,三組雙歧桿菌種群中長(zhǎng)雙歧桿菌檢出率較高,短雙歧桿菌檢出率相對(duì)較低, 實(shí)驗(yàn)第42天時(shí),三組長(zhǎng)雙歧桿菌及短雙歧桿菌生長(zhǎng)數(shù)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而實(shí)驗(yàn)第3月時(shí),長(zhǎng)雙歧桿菌及短雙歧桿菌生長(zhǎng)數(shù)量均表現(xiàn)為:實(shí)驗(yàn)組> 母乳組>對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05)。僅1例母乳喂養(yǎng)嬰兒檢出青春雙歧桿菌,提示青春雙歧桿菌為嬰兒腸道雙歧桿菌非優(yōu)勢(shì)菌種。叢所周知,青春雙歧桿菌為成人腸道中雙歧桿菌的優(yōu)勢(shì)菌種,使用PCR法也可自母乳中檢測(cè)出青春雙歧桿菌[8],推測(cè)母乳喂養(yǎng)嬰兒可能自母親皮膚接觸或母乳中獲得青春雙歧桿菌。近年來研究表明,小兒的慢性腸道炎癥及特異性疾病與其腸道內(nèi)雙歧桿菌種群構(gòu)成變化有關(guān)[9-10]。因此,研究正常嬰兒腸道內(nèi)雙歧桿菌種群及其之間的比例,對(duì)我們了解和改善腸道菌群至關(guān)重要。但本研究樣本量偏小,研究結(jié)果仍有一定的局限性。希望在以后的研究中采用更大的樣本,引進(jìn)更為可靠的研究方法進(jìn)一步加以明確。
母乳中除了乳糖,含量最為豐富的即為低聚糖成分,目前已檢測(cè)出130多種低聚糖成分,是最佳的天然雙歧因子。隨著配方奶不斷改良,標(biāo)準(zhǔn)配方奶喂養(yǎng)嬰兒體格發(fā)育方面與母乳喂養(yǎng)嬰兒無明顯差異,但其腸道菌群的形成與母乳有很大差別。本研究提示添加益生元配方奶對(duì)嬰兒腸道菌群及雙歧桿菌菌種結(jié)構(gòu)的影響與母乳有著相似的作用,亦能促進(jìn)嬰兒腸道雙歧桿菌形成,阻止病原微生物腸道內(nèi)定植,預(yù)防腹瀉及腸道感染,緩解便秘,增強(qiáng)免疫功能,減少過敏的發(fā)生。
總之,本研究結(jié)果提示,母乳是嬰兒最好的天然食品,添加益生元配方奶對(duì)嬰兒腸道雙歧桿菌誘發(fā)有著類母乳化作用,是人工喂養(yǎng)嬰兒良好的食品來源。
參考文獻(xiàn):
[1]Mandar R, Mikelsaar M. Transmission of mother,s microflora to the newborn at birth [J]. Biol Neona te,1996,69 (1):
30-35.
[2]張紅波,陸薇,黃娟,等. 不同分娩方式對(duì)母乳喂養(yǎng)嬰兒腸道菌群的影響 [J] . 臨床兒科雜志,2010,26(3):251-254.
[3]胡亞美,江載芳,諸福棠. [M] . 第7版,北京:人民衛(wèi)生出版社,2002:2406-2407.
[4]Biasucci G, Benenati B, Morelli L, et al. Cesarean delivery may affect the early biodiversity of intestinal bacteria [J]. J Nutr,2008,138(9):1796S-1800S.
[5]Matsuki T, Watanabe K, Tanaka R, et al. Distribution of bifidobacterial species in human intestinal microflora examined with 16S rRNA-gene-targeted species-specific primers [J]. Appl Environ Microbiol,1999,65(10):4506-4512.
[6]Medina C, Santana A, Llopis M, et al. Induction of colonic transmural inflammation by Bacteroides fragilis: implication of matrix metalloproteinases[J]. Inflamm Bowel Dis,2005,
11(2):99-105.
[7]Ouwehand AC, Isolauri E, He F, et al. Differences in Bifidobacterium flora composition in allergic and healthy infants [J]. J Allergy Clin Immunol,2001,108(1):144-145.
[8]Martin R, Jimenez E, Heilig H, et al. Isolation of bifidobacteria from breat milk and assessment of the bifidobacterial population by PCR-denaturing gradient gel electrophoresis and quantitative real-time PCR [J]. Appl Environ Microbiol,2009,75(4):965-969.
[9]He F, Ouwehand AC, et al. Comparison of mucosal adhesion and species identification of bifidobacteria isolated from healthy and allergic infants [J]. FEMS Immunol Med Microbiol 2001,30(1):43–47.
[10]Ouwehand A, Isolauri E, et al. Differences in bifidobacterium flora composition in allergic and healthy infants [J].J Allergy Clin Immunol 2001,108(1):144–145.
通訊作者:顧紅兵
注:南通大學(xué)自然科學(xué)項(xiàng)目[10Z094]