食物营养与辅食对肠道菌群的影响

温盼云

山东省鄄城县疾病预防控制中心 山东省 鄄城县 274600

摘要：菌群的建立与演变是一个缓慢的动态过程，包括4个关键阶段，即菌群建立、哺乳、辅食添加、婴儿断奶。在辅食添加时期，添加的食物种类及营养素对婴幼儿肠道正常菌群的建立与演变起着非常重要的作用。

关键词：食物营养；辅食；肠道菌群

1食物摄入与肠道菌群的关系

母乳喂养与配方奶喂养的婴儿肠道菌群存在差异，母乳喂养儿肠道内有更多对身体有益的肠道菌群，主要是双歧杆菌的数量和种类较多，双歧杆菌能发酵乳汁中的主要成分之一半乳糖（ＧＯＳ），产生短链脂肪酸（ＳＣＦＡｓ），而双歧杆菌中含的酶能促进ＧＯＳ的吸收。近来的研究表明，母乳中所含人乳低聚糖（ＨＭＯｓ）和乳铁蛋白还有助于形成发育中的核心肠道菌群，但即使都是母乳喂养的婴儿肠道菌群也可能因为母亲饮食的不同而存在不同。有研究发现，意大利城市儿童与非洲农村儿童的肠道菌群差异较大，非洲儿童以普氏菌和木聚糖杆菌为优势菌，进一步分析提示其摄入食物的区别，可能是造成肠道菌群差异的最主要原因。意大利儿童以西方饮食为主纤维含量少，非洲儿童以小米／高粱和当地蔬菜为主含大量的碳水化合物。个体间微生物组成和功能的相似性提示了宿主有核心的微生物群落。以肠道菌群为例，研究发现，拟杆菌属、普氏菌属和瘤胃菌属在不同人群中相对丰度不一样，以此为特征，成人分成３种肠道类型：拟杆菌型（肠型１）、普氏菌型（肠型２）和瘤胃菌型（肠型３），每一种肠型都有特定的代谢特征和功能，如肠型１、３的细菌能降解粘蛋白，而肠型２的细菌主要能通过糖酵解和戊糖磷酸途径从碳水化合物中获取能量。肠型中的菌群优势与膳食组成有关：高脂肪和高蛋白质饮食促进肠型１和肠型３优势菌群的生长，而高碳水化合物饮食促进肠型２优势菌群的生长。肠型的特点也说明不同的细菌聚集具有独特的消化功能，它们偏爱特定的食物底物，如普氏杆菌以碳水化合物为主要食物，而拟杆菌偏爱蛋白质和动物脂肪为主的食物。由于食物底物的不同，使细菌产生的代谢产物如短链脂肪酸不同，这些代谢产物可以改变肠道的ｐＨ值；某些肠道菌群变化还可以导致肠道炎症，使肠粘膜通透性增加，从而影响宿主的机能如营养、代谢和免疫等多方面。由于不同的细菌有不同的营养需求，有研究者提出假设：任何肠道菌群的优势都可能向宿主施加食物选择的压力，形成一个正反馈循环，导致宿主特定的饮食偏好、模式或习惯。长期的饮食习惯对形成某种肠型有重要作用，甚至使肠型发生改变，短期的饮食变化也可引起肠道菌群组成发生改变，尤其是动物类饮食比植物类饮食影响更大，停止变化后可以恢复原有组成，而恢复的速度可能存在个体差异。有人认为，长期的饮食习惯对小鼠肠道菌群的影响甚至可能超过对小鼠基因型的影响。由于人体微生物群与宿主／人食物关系的研究较少，肠道菌群组成与食物提供的底物的关系尚未完全阐明，环境与遗传哪一方面作用更大也尚未可知，但可以确定的是，膳食成分是微生物群调节的重要因素。然而，肠道微生物的变化并不一定仅仅由食物成分引起，很多摄食相关的因素，如进食模式、进食时间、进食顺序等可能都有影响，甚至可能共同作用导致其发生复杂的动态的变化，一旦这种变化稳定而平衡，有利于机体功能，则机体向健康迈进，而变化不稳定、不平衡、妨碍机体功能，则可能引起机体处于病理状态或疾病。

2添加辅食对肠道菌群的影响

辅食（ＣＦ）是当母乳或配方奶不再能满足婴儿营养需求时所用的食物和液体，标志着从以奶为基础食物的婴儿喂养逐渐过渡到家庭食物。早期纯母乳喂养使肠道微生物群保持在低多样性和双歧杆菌占优势的状态，是婴儿肠道健康的必要保证，但从婴幼儿营养相关研究中可获知，饮食多样性差是导致生长迟缓的危险因素。研究发现，前一天不食用固体、半固体或软性食物的６—２３月龄婴幼儿，比至少食用了５个食物组的婴幼儿患生长迟缓的可能性高３４％；不仅如此，婴幼儿期添加母乳或配方奶以外各种的食物，对于形成长期的饮食偏好和习惯也非常重要，有研究者称之为建立终身健康饮食习惯的关键窗口期。当全部液体为主要食物不能满足儿童生长需要时，应该补充其他种类丰富的，尤其是富含能量和优质蛋白的食物，一方面可以帮助预防营养不良，另一方面，目前的研究显示，含不同营养成分的辅食对促进婴幼儿肠道菌群的组成多样性和丰度变化，向成人过渡形成相对固定的肠型等重要作用。纯母乳喂养的婴儿和混合喂养的婴儿在摄入固体食物后肠道微生物多样性均有所增加。对９个月的婴儿引入家庭食物后食物种类与肠道菌群多样性关系做的研究发现，家庭食物的引入增加了肠道菌群的多样性和丰度，不同家庭食物对不同的细菌丰度影响不同，家庭食物使婴儿肠道中增加的毛螺菌属和疣微菌科家族与成年人肠道菌群相同。由此带给儿童体格生长、神经心理发育和新陈代谢的作用及对健康和营养产生长期规划可以预见。婴幼儿主要由带养人喂养，由于文化、教育背景不同，经济发展水平不一样以及饮食习俗不同，以至于添加食物的时间、种类、顺序、质地等存在差别。当引入高纤维和碳水化合物的辅食，厚壁菌门和普氏杆菌增加，引入高纤维和动物蛋白辅食，则使拟杆菌门增加。而含高纤维和碳水化合物的食物也不相同，比如从完整的全谷物、磨碎的全谷物到筛过的面粉，都可以作为辅食，但它们分别是未经加工的天然食品、部分工业化加工和完全工业化加工的食物。完全工业化加工的植物类精制食品使所有营养物质完全可被消化酶处理，加速其降解和吸收，虽然增加其生物利用度，但精制食品中的高单糖生物利用度带来了高血糖的风险，导致许多直接和间接的促炎作用，存在疾病如肥胖的风险；而未加工的植物类天然食物多是复杂碳水化合物聚合物，如植物多糖和抗性淀粉，则是微生物群落的重要底物。由于复杂碳水化合物的结构组织决定了消化道的消化和吸收位置，所以可以推测，未经工业化加工的食物由于植物结构未被破坏，不能很快消化吸收，在不同消化道部位可能有不同成分的留存，虽然对人体来讲提供的营养生物利用度较低，但这种成分的留存为胃肠道不同部位的微生物群落繁殖提供了营养的底物。几乎所有未消化的物质都可以作为肠道微生物群落的底物，可用底物的可变性越高，微生物群落的多样性就越高，同时还可以促进具有特定内在特性的更广泛细菌谱的增殖，从而维持消化道健康的微生物群。加工的食物也不完全相同，比如颗粒的大小、是否热处理等，越来越多证据表明，食物的颗粒大小与人体的吸收成反比；无论是工业化或家庭热处理后食物的性状都会发生改变，但总的来说，熟食食物中到达微生物群的植物化学物质的量低于相应的生食食物；加工过程没有破坏植物完整细胞壁，对人体来说消化吸收差，生物利用度降低，但是其大部分能到达肠道微生物所在区域，不仅有利于肠道微生物的生长繁殖，细菌还可以代谢它们，提供代谢和免疫刺激所需的各种各样的营养分子和生物活性分子，如ＳＣＦＡｓ、抗氧化剂和维生素等，并可能还具有直接的免疫调节作用。当然，微生物群的生物学特性不仅仅依赖于碳水化合物的含量，脂类、蛋白质、氨基酸和维生素的含量对于微生物生物特性的发挥也有重要意义。这也提示在制作和添加辅食的时候，必须考虑权衡食物带给儿童自身的营养和可能提供给肠道微生物的营养价值。微生物生态系统与宿主之间的动态关系是通过共同利用所消耗的营养物质来维系的，食物是人体和肠道菌群共同的底物，食物的选择通过影响微生物群落的丰度和组成直接或间接地影响人体的健康。健康的肠道菌群需要有益的微生物种类和重要食物结构的存在，以确保适当的喂养微生物群，从而维持人体近期和远期的健康状态。

3结语

食物与肠道菌群的关系是目前研究的热点，除了上述提及的以外，进食模式、时间、进食食物的先后顺序、进食环境、习惯等对肠道菌群本身或通过影响肠道菌群造成疾病在人和动物都有研究，还有研究者正按照既满足人类的营养需要又能“饲喂”肠道有益的微生物群的理念设计食物，意欲保护人类肠道健康。

参考文献：

［1］沈怡琳.肠道菌群和糖尿病的关系［Ｊ］.中国微生态学杂志，2017（3）.

［2］朱路.益生菌对糖尿病作用的相关研究进展［Ｊ］.实用药物与临床，2015（7）.