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高通量测序技术研究不同喂养和分娩方式对不同月龄婴幼儿肠道菌群的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-15
核心提示:人生初期的1 000 d是肠道菌群定植关键期,遗传、环境、月龄、分娩方式及喂养方式均影响肠道微生物的定植。
   人生初期的1 000 d是肠道菌群定植关键期,遗传、环境、月龄、分娩方式及喂养方式均影响肠道微生物的定植。在诸多因素中,喂养方式、分娩方式及月龄对肠道菌群影响较为显着。有研究表明,喂养方式对6 月龄的婴幼儿肠道菌群构建和生长发育影响显着。母乳作为婴幼儿的首选食物,除了能提供婴幼儿所需的各种营养物质之外,还含有丰富的微生物信息及免疫因子,可使微生物快速定植在婴幼儿肠道中,这些肠道菌群的定植有助于婴幼儿先天免疫系统的形成。
 
  西北农林科技大学食品科学与工程学院的杨 莉、葛武鹏*和陕西飞天乳业有限公司的梁秀珍等人基于高通量测序(Illumina)技术探讨不同喂养方式、不同分娩方式(顺产、剖宫产)对不同月龄(I段:0~6 个月、II段:6~12 个月、III段:12~36 个月)婴幼儿肠道菌群构建的影响,重点分析了在其他两种因素相同的情况下,喂养方式、分娩方式、月龄对婴幼儿肠道菌群的影响,降低其他差异造成的影响,从而为婴配食品开发及婴幼儿科学喂养提供较为准确的技术支撑,为婴幼儿的健康成长提供理论依据。
 
  1、各组婴幼儿肠道菌群丰度及多样性
 
  随着测序数据量的增加,曲线趋于平缓,说明测序深度已经基本覆盖到样品中所有的物种。当测序数据量相同时,除III段婴幼儿以外,顺产婴幼儿菌群多样性高于剖宫产,这是因为剖宫产破坏了母婴之间肠道菌群的交换,顺产婴幼儿菌群多样性较高;羊乳配方粉喂养组菌群多样性高于母乳喂养和牛乳配方粉喂养组,这为选择合适的配方粉提供了参考依据。
 
  2、分娩方式对相同喂养方式、相同月龄婴幼儿肠道菌群的影响
 
  在所有样品中,I段母乳喂养组和II段羊乳配方粉喂养组不同分娩方式下微生物丰度差异不显着,在III段羊乳配方粉喂养组中,分娩方式不同,微生物丰度差异显着,这是由于III段婴幼儿辅食种类多,从而导致微生物丰度差异较大。同时,Alpha多样性分析也表明,在I段、II段喂养组中,顺产和剖宫产组各指标差异不显着,但在I段喂养组中Chao1指数差异显着。在III段喂养组中,两种分娩方式下婴幼儿粪便肠道菌群的多样性构成存在明显差异。
 
  3、喂养方式对相同月龄、相同分娩方式婴幼儿肠道菌群的影响
 
  在I段顺产组,羊乳配方粉喂养组OTU数量高于母乳喂养组,表明羊乳配方粉喂养组肠道菌群丰度较高;其ACE指数和Chao1指数显着高于母乳喂养组,也表明了羊乳配方粉喂养组肠道菌群丰度较高;而两组Shannon指数和Simpson指数无显着差异。在II段顺产组中,羊乳配方粉喂养组肠道菌群丰度略高于牛乳配方粉喂养组,但差异不显着。
 
  4、月龄对羊乳配方粉喂养顺产婴幼儿肠道菌群的影响
 
  在门水平上,0~6、6~12、12~36 月羊乳配方粉顺产婴幼儿中的优势菌组成无显着差异,但其构成丰度存在一定差异,4 种优势菌门分别占I、II、III段所有菌门的95.17%、99.94%、99.96%。Actinobacteria丰度在I段婴幼儿中最高,II段次之,III段最低;Firmicutes、Bacteroidets和Proteobacteria丰度在II段婴幼儿中最高,I段次之,III段最低。说明随着婴幼儿的生长发育,肠道菌群有着明显变化。因此,本实验在相同的分娩方式和喂养方式下研究3 个月龄婴幼儿肠道菌群的定植。
 
  讨 论
 
  目前,关于分娩方式及月龄相同的条件下,羊乳配方粉对肠道菌群影响的研究甚少,故本实验通过高通量测序技术研究了分娩方式、喂养方式、月龄对婴幼儿肠道菌群的影响,表明相同喂养方式、相同月龄的婴幼儿,分娩方式对其肠道菌群的影响有一定差异;相同分娩方式、相同月龄时,喂养羊乳配方粉的婴幼儿肠道菌群丰度更高。本研究对相同分娩方式、相同喂养方式的婴幼儿在生命初期(0~36 个月)肠道菌群组成、结构进行分析,为婴幼儿的健康、代谢及相关疾病的防御提供参考依据。
 
 
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