先「播種」後「施肥」:人類腸道菌群發育的完美配合

2020-08-01 菌情觀察室

嬰兒微生物群落的建立過程就是一個「播種-施肥」的過程,如果說分娩過程是一個主要的「播種」過程,那麼哺乳過程無疑就是重要的「施肥」過程。

菌脈傳承:嬰兒出生時母親播下健康的種子

胎兒在子宮內接近無菌的環境中發育,這意味著分娩可能是嬰兒與微生物世界的第一次主要接觸。在順產過程中,當他們通過母親產道時,嬰兒被母體的細菌包裹著。這些微生物進入嬰兒的眼睛、耳朵、鼻子和嘴巴。不可避免地,嬰兒也會吞下一些進入胃腸道。


先「播種」後「施肥」:人類腸道菌群發育的完美配合


在嬰兒的腸道裡,第一批到達的細菌開始定植和繁殖。母乳中有一種特殊的糖,叫做母乳低聚糖,嬰兒自身無法消化,它們的存在純粹是為了餵養嬰兒腸道中新進入的細菌。這一配合完美的「播種-施肥」過程以最佳方式幫助嬰兒建立腸道菌群。

這種「播種-施肥」過程可能對嬰兒免疫系統的發育至關重要。第一批進入嬰兒腸道的細菌在免疫系統的訓練中扮演著關鍵的角色,幫助它識別什麼是朋友,什麼是敵人,換句話說,身體應該容忍哪些細菌,應該攻擊哪些細菌。幹擾這一過程可能會導致對嬰兒免疫系統的錯誤訓練,從而導致免疫系統攻擊有益細菌並容忍有害細菌。總的來說,這種不充分的訓練可能會為兒童未來的生活帶來健康問題。

就像從新生兒成長為蹣跚學步的嬰兒一樣,嬰兒的微生物群落在生命最初的幾個月和幾年裡都在不斷發育完善,直到微生物群落在兒童早期的某個時候穩定下來。


母乳餵養和微生物群落之間有什麼關係呢?

對於哺乳動物來說,她們在生完孩子後會分泌乳汁來餵養她們的孩子。從懷孕開始,一直持續到分娩,直到母乳餵養結束,這是嬰兒腸道菌群建立的一個非常重要的過程。母親陰道內的微生物群落主要是乳酸桿菌,它們是與母乳關係非常密切的細菌。嬰兒穿過充滿細菌的產道,會獲得大量的乳酸桿菌,然後喝一段時間的母乳來幫助乳酸桿菌的生長,這是非常重要的。

這是經過了長期的進化而形成的一個高度適應的過程。母乳含有嬰兒身體系統生存所需的所有營養,不僅如此,母乳中還含有腸道微生物生長所需的一切物質


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什麼是母乳?

母乳是一種複雜而完整的食物,專門為嬰兒量身定製,以滿足嬰兒在生命最初幾個月的所有需求。母親產後2-3天內所分泌的乳汁為初乳,初乳成分濃稠、量少,呈微黃色,它高度濃縮,易於消化,低脂肪,富含蛋白質。

然後,經過一個短暫的過渡期後,開始分泌成熟的母乳,它的顏色更白,更稀,產量更大。母乳這種質與量的變化,也正好適應了新生兒的消化吸收以及身體需求

初乳和成熟母乳的成分都非常複雜,它們為嬰兒的生長發育提供必需的營養物質,包括維生素、礦物質、脂肪、碳水化合物(糖類,主要以乳糖的形式存在)、胺基酸和蛋白質。初乳和成熟母乳都含有關鍵的免疫成分,包括抗原、抗體和抗炎物質,以及幫助刺激細胞生長、分化和成熟的生長促進因子

與此同時,初乳和母乳中都含有一種嬰兒自身無法消化的特殊碳水化合物,那就是母乳低聚糖。嬰兒都無法消化它,那麼它為什麼會存在呢?

雖然嬰兒的腸道不能分解和消化它,但是嬰兒的腸道微生物可以。母乳低聚糖作為一種益生元為生活在腸道中的有益細菌提供食物,它們選擇性地刺激嬰兒腸道有益菌的生長,使它們能夠繁殖和成熟。這些細菌反過來又有助於訓練嬰兒的免疫系統。


「播種-施肥」過程是如何進行的?

在分娩過程中,嬰兒會獲得來自母親產道的大量乳酸桿菌,他一出生就會本能地將充滿乳酸桿菌的嘴巴伸向母親的乳頭,開始吮吸。乳酸桿菌和母乳簡直是完美的配合。

就像一份精確的食譜每次都能做出漂亮的食物一樣,為了讓嬰兒的菌群得到最佳的發育,我們需要正確的「配料」(陰道微生物和母乳)和正確的「方法」(陰道分娩和母乳餵養),才能得到完美的烹飪結果


先「播種」後「施肥」:人類腸道菌群發育的完美配合


陰道分娩和母乳餵養的嬰兒是如何一步一步實現微生物的「播種」和「施肥」過程的呢?

  • 懷孕期間,胎兒在子宮裡一個近乎無菌的環境中發育
  • 懷孕後期,母體陰道菌群的平衡發生了變化,多樣性降低,某些類型的細菌比例更高,比如乳酸桿菌。
  • 在順產過程中,一旦羊水破開,嬰兒就會馬上暴露在突然湧入的陰道微生物面前
  • 陰道微生物,包括大量的乳酸桿菌,會覆蓋在嬰兒的皮膚上,進入嬰兒的眼睛、耳朵、鼻子和口腔。嬰兒也會吞下一些微生物
  • 一些細菌會到達嬰兒的腸道
  • 通過陰道分娩的嬰兒很快也會獲得更多的微生物,有些來自母親的糞便物質,有些來自母親的皮膚,有些來自周圍環境,所有這些都加入到嬰兒的皮膚、口腔、呼吸道和腸道微生物群落之中。這是嬰兒腸道菌群的主要「播種」事件
  • 出生後,嬰兒開始母乳餵養。嬰兒口腔中的乳酸桿菌與母乳混合,開始分解母乳中的乳糖,為嬰兒提供能量。嬰兒吞咽母乳,並隨之吞下更多的微生物,包括更多的乳酸菌。
  • 在嬰兒的腸道裡,細菌開始變得飢餓
  • 食物到達腸道,母乳提供營養和乳糖來餵養飢餓的嬰兒,提供特殊的母乳低聚糖來餵養飢餓的細菌。這是「施肥」過程的一部分。
  • 通過來自母乳的能量,乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益細菌迅速繁殖,佔領嬰兒的腸道,並阻止其它有害細菌進入搶佔空間。這些早期進入腸道的細菌也開始訓練嬰兒的免疫系統。這是一個配合非常完美的過程。


先「播種」後「施肥」:人類腸道菌群發育的完美配合


母乳是如何適應嬰兒不斷變化的需求的?

隨著嬰兒的成長,母乳的成分也會隨著嬰兒生理需求的變化而變化。不僅母乳的營養成分如此,其微生物含量也是如此。事實上,即使在第一個月內,母乳中的微生物也有相當大的變化。

配方奶的成分並不能反映出這些複雜的微生物變化。我們知道,配方奶粉通常會進行分段,1段配方奶粉就是適合從出生到6個月的寶寶。這意味著配方奶粉餵養的情況下,父母給新生兒的配方可能和給6個月大的嬰兒的配方完全一樣。嬰兒的營養和微生物需求在這段時間裡不是靜止的,所以不變的配方奶有可能不能提供嬰兒在這段時間裡最佳健康所需的所有東西,當然也包括微生物。

同樣,配方奶餵養也有可能在嬰兒腸道健康發育的早期就提供了各種各樣的微生物;或者,它可能使某些在母乳餵養的嬰兒體內還不存在的細菌物種過早的開始大量繁衍生息。

換句話說,母乳餵養讓嬰兒體內的微生物群落多樣性較低,主要以乳酸桿菌和雙歧桿菌為主,而當沒有母乳而使用配方奶餵養時,微生物多樣性會增加,有些還不應該存在的細菌會過早進入,它們來得太早了

那些純母乳餵養的嬰兒的細菌物種豐富度要低於那些純配方奶粉餵養的嬰兒,所以配方奶粉餵養的嬰兒細菌物種豐富度更高。而對於那些母乳和配方奶混合餵養的營養,他們的細菌物種豐富度介於兩者之間。

這意味著,配方奶餵養的嬰兒,無論是純配方奶餵養還是作為母乳餵養的補充,與純母乳餵養的嬰兒相比,在較早的階段就有更多樣化的微生物群落。

這不僅僅是微生物多樣性增加的問題。母乳餵養的嬰兒腸道中的微生物會經歷一個成熟的過程,但是這可能不會以同樣的方式發生在配方奶餵養的嬰兒身上。如果嬰兒在很長一段時間內不能以母乳作為主要營養,那麼微生物就不會經歷嬰兒期的成熟過程。母乳餵養的嬰兒和配方奶餵養的嬰兒到成年期時,他們的微生物組成存在很大不同,這種差異可能對健康具有很大影響,因為那些配方奶餵養的孩子患各種非傳染性疾病的風險似乎更大。

換句話說,從出生起就完全用配方奶粉餵養的嬰兒在以後的生活中患嚴重非傳染性疾病的風險可能會增加。配方奶粉餵養相當於違背了自然母乳餵養的規則,我們也可能會損害嬰兒的免疫系統訓練,這可能會增加嬰兒患病的可能性


先「播種」後「施肥」:人類腸道菌群發育的完美配合


配方奶餵養的嬰兒腸道菌群會發生什麼變化?

當然,我們不是為了讓任何父母對配方奶餵養感到內疚或擔心,我們每個人都有權選擇如何餵養自己的孩子。我們知道,有些母親拼命想要母乳餵養,但是,可能由於很多因素沒法母乳餵養。

配方奶可以在一定程度上滿足嬰兒的營養需求,它可以與母乳的營養含量相匹配,但是有些配方奶產品可能缺少其它某些關鍵成分,包括激素、抗體、抗炎物質、特定的微生物以及能夠餵養嬰兒腸道微生物的母乳低聚糖。

雖然如今的配方奶已經在不斷的進步,但它永遠也不可能模仿母乳的所有成分。媽媽們可以放心,寶寶可以從配方奶中獲得非常好的營養,但是當然,寶寶得不到的是從母乳中獲得的複雜的生物成分。

配方奶餵養和微生物群落的關鍵在於:

  • 配方奶可以為嬰兒提供很好的營養
  • 配方奶可以在一定程度上與母乳的營養含量相匹配,但是有些配方奶產品可能缺少其它某些關鍵成分,包括激素、抗體、抗炎物質、特定的微生物以及能夠餵養嬰兒腸道微生物的母乳低聚糖。配方奶永遠也不可能模仿母乳的所有成分
  • 如果沒有母乳低聚糖,嬰兒腸道裡的微生物可能無法得到它們生長繁殖所需的特定食物
  • 目前,配方奶也不能提供在母乳中發現的特定種類的細菌來完全滿足發育中的嬰兒一段時間的需求
  • 配方奶可能會過早地引入一些在母乳中沒有發現的細菌。實際上,配方奶可能會引入一些本不應該存在的細菌,從而影響嬰兒免疫系統的最佳訓練。
  • 如果配方奶餵養的嬰兒的免疫系統沒有像母乳餵養的嬰兒那樣發育和成熟,那麼嬰兒在以後的生活中患非傳染性疾病的風險可能更高


先「播種」後「施肥」:人類腸道菌群發育的完美配合


總結:

自從配方奶問世以來,配方奶的世界發生了很多事情。產品已經變得更加具體和更有營養,儘可能的模仿母乳,而且一直在不斷改進。一些配方奶粉製造商已經開始在他們的產品系列中添加益生菌。也許再過幾年,我們會看到個性化配方產品的進一步發展,這些產品會根據每位母親獨特的微生物群的具體需求進行定製,從而更好地匹配母乳的所有成分。

儘管如此,母乳沒有完美的替代品,沒有配方奶粉能提供所有關鍵成分,以滿足人體和微生物群落的最佳發育。除非母乳不足或者在某些情況下母乳可能被環境毒物汙染,否則儘可能延長母乳餵養時間是最好的選擇。這包括向嬰兒傳遞重要的免疫成分,也為微生物群落提供了理想的食物。

  • 母親在產後2-3天內所分泌的乳汁為初乳,然後,經過一個短暫的過渡期後,開始分泌成熟的母乳
  • 初乳和母乳的營養成分都非常複雜,含有嬰兒茁壯成長所需的所有營養以及嬰兒免疫系統發育的關鍵成分,其中包括抗體、抗原、抗炎因子和其它種類的細菌。
  • 懷孕後期,在母親的陰道菌群中佔據主導地位的細菌是乳酸桿菌,如果嬰兒是通過陰道分娩出生的話,乳酸桿菌很可能首先進入嬰兒的腸道。這些細菌幫助分解母乳中的乳糖,為嬰兒提供能量
  • 母乳中還含有一種嬰兒自身無法消化的特殊碳水化合物,那就是母乳低聚糖,但是它們能夠被新進入嬰兒腸道的有益微生物消化,從而促進這些有益微生物的生長繁殖。母乳低聚糖為腸道細菌提供能量,這些細菌也負責訓練嬰兒的免疫系統
  • 配方奶可能包含了餵養嬰兒所需的所有營養,但是它們可能缺少一些餵養腸道微生物的成分。此外,配方奶也可能不包含發育中的嬰兒所需的所有正確的細菌物種和免疫成分。由於配方奶缺乏母乳中與微生物有關的一些關鍵成分,這可能會影響嬰兒免疫系統的訓練,進而可能對嬰兒日後的健康造成影響。

圖片均來自網絡

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