背景

新生儿出生后，肠道内迅速建立微生物群，这些微生物群在肠道发育、免疫系统调节以及生理稳态的建立中起着至关重要的作用。生命早期的肠道微生物群受到多种因素的影响，其中2'-岩藻糖基乳糖（2'-FL）作为母乳低聚糖（HMOs）中的一种，已被证实在促进婴儿肠道健康方面具有重要作用。本研究旨在评估2'-FL对两个月大婴儿粪便微生物群结构及其代谢活动的影响，以探讨其在构建健康肠道环境中的潜在作用。

PART.1

研究设计和方法

本研究对两个月大的纯母乳喂养婴儿、纯配方奶喂养婴儿的粪便样本进行发酵实验，以评估2'-FL对肠道微生物群的影响。根据2'-FL的降解能力，粪便样本被分为快速降解者（24小时内消耗超过90%的2'-FL）和缓慢降解者（仅消耗5-6%的2'-FL），旨在探讨2'-FL的降解速率对微生物群的影响。实验采用16S rRNA基因测序分析微生物群的变化，同时通过色谱法测定2'-FL的消耗量、气体累积量及代谢产物（如乳酸）水平，以全面评估2'-FL的作用效果。

PART.2

主要发现

 1. 2'-FL优化肠道微生物群结构

在2'-FL发酵培养过程中，母乳喂养的婴儿粪便中的双歧杆菌显著增多，成为优势菌群；而配方奶喂养的婴儿粪便中，乳酸杆菌的增殖趋势较为明显。这些有益菌能够生成乳酸，降低肠道pH值，从而抑制有害菌的生长。这表明2'-FL能有效促进有益菌的生长，有助于建立健康的肠道微生态环境。

图1:在2′-FL存在下培养24h后，四组粪便微生物类群的对数转换相对丰度热图

 2. 2'-FL促进肠道微生物群有益代谢产物生成

在2'-FL的作用下，母乳喂养婴儿的粪便培养物中积累了更多的丙酮酸和甲酸，而配方奶喂养婴儿则观察到乳酸浓度的显著上升。这些代谢产物是肠道有益菌的产物，能够为肠道提供额外的能量来源，并有助于维持酸性环境，进一步促进有益菌的生长。

图2：在2′-FL存在下培养24h后，粪便中乳酸、丙酮酸、甲酸以及pH值相对于基线值（0时）的变化

 3. 2'-FL改善肠道微生物群代谢活动特征

在2'-FL的作用下，无论是快速降解者还是缓慢降解者的粪便样本，均表现出代谢活性增强的趋势。特别是在快速降解者中，葡萄糖的消耗显著增加，伴随着乙酸和其他短链脂肪酸（SCFA）水平的升高。SCFA是肠道健康的关键调节因子，能够增强肠道屏障功能并具有抗炎作用。这表明2'-FL能显著改善肠道的代谢活动特征，从而维护肠道的健康平衡。

图3：快速和慢速发酵微生物群粪便培养 24 小时后，2′-FL降解以及葡萄糖和岩藻糖含量、乙酸和短链脂肪酸总量(SCFA)与基线(0 时)值的变化

 讨论和展望

本研究表明，无论是母乳喂养还是配方奶喂养，2'-FL均能显著优化婴儿肠道微生物群的结构，促进有益菌的生长，增加有益代谢产物的生成，并改善肠道的代谢活动特征。作为一种功能性成分，2'-FL在调节生命早期肠道微生物群方面展现了巨大的潜力，尤其是在促进肠道健康方面的积极作用。随着更多研究的深入，2'-FL在婴儿肠道微生物群调节中的潜力将逐步得到验证，未来或能为非母乳喂养的婴儿提供一种有效的肠道健康改善方案。

参考文献

[1]Nogacka, A.M., et al. Influence of 2′-Fucosyllactose on the Microbiota CompositionMetabolic Activity of Fecal Cultures from BreastfedFormula-Fed Infants at Two Months of Age. Microorganisms, 2021, 9(7), 1478.