母婴源益生菌的研究与开发进展

摘 要：益生菌对人体有多种健康益处，在食品行业中的应用较为广泛。益生菌对婴幼儿健康具有明显的改善效果，在婴幼儿配方产品中备受青睐。母婴源益生菌在促进婴幼儿免疫发育、预防和治疗结肠炎、缓解婴儿肠绞痛以及预防婴儿反流等方面效果显著，有助于推动婴幼儿配方产品向多元化、高质量化的方向发展，以满足消费者对婴幼儿产品的需求。

关键词：益生菌；婴儿配方产品；婴幼儿营养

Abstract： Probiotics have a variety of health benefits and are widely used in the food industry. Probiotics also have a significant effect on infant health and are favored in infant formula products. Maternal and infant probiotics have good advantages in promoting infant immune development， preventing and treating colitis， alleviating infant colic and preventing infant reflux， etc.， which helps to promote the development of infant formula products in the direction of diversification and high quality to meet the needs of consumers for infant products.

Keywords： probiotics; infant formula products; infant nutrition

益生菌被联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）和世界卫生组织（World Health Organization，WHO）定义为“当摄入足够量时，可以给宿主带来健康益处的活的微生物”[1]。这些微生物在人体胃肠道定植并繁殖，与释放内毒素的有害细菌竞争，促进肠道微生物系统的健康和多样化。同时，益生菌发酵可产生多种营养物质如维生素、短链脂肪酸（Short-Chain Fatty Acids， SCFAs）、共轭亚油酸（Conjugated Linoleic Acid，CLA）、共轭亚麻酸（Conjugated Linolenic Acid，CLNA）和细菌素等，在保护人体健康或预防某些疾病方面发挥着极其重要的作用[2]。

目前，市场上绝大多数益生菌源自健康成人肠道或传统发酵制品，但随着研究的深入，人们发现这些菌株未必能在婴幼儿体内发挥益生功能，甚至存在安全隐患。同时，婴幼儿配方产品的蓬勃发展也对婴幼儿益生菌的品质提出了更高要求。随着科研人员对母婴源益生菌分离与应用研究的不断深入，越来越多的益生菌从母乳和婴儿粪便中被分离出来并应用于婴幼儿配方产品的开发。本文系统介绍了母婴源益生菌的来源及健康益处，以期为母婴源益生菌的分离开发提供理论参考，进而促进婴幼儿益生菌配方产品的可持续发展。

1 母婴源益生菌的来源

1.1 母乳

1.1.1 组成及来源

母乳除了为婴儿提供必需的营养素之外，还为新生儿肠道菌群的建立奠定了基础，被称为婴儿的天然益生菌食品。研究发现，健康妇女母乳中含有103～104 CFU·mL-1微生物，是婴儿体内潜在共生微生物的持续来源[3]。目前，已从母乳中分离得到多种微生物，被确定可培养的细菌群有葡萄球菌属（Staphylococcus）、链球菌（Streptococcus）、乳球菌属（Lactococcus）、乳杆菌（Lactobacillus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、明串珠菌属（Leuconostoc）、肠球菌（Enterococcus）和片球菌属（Pediococcus）等[4]。

目前，关于母乳微生物起源的研究仍在继续，已有3种假设对其进行解释，包括肠乳腺途径、逆行接种途径和常驻乳腺微生物群[5]。有研究表明，在妊娠和哺乳期之前会形成预先存在的乳腺微生物群，该微生物群是建立母乳微生物群的基础[6]。此外，母乳微生物还可能源于母体皮肤、母体胃肠道以及婴儿口腔等。母乳喂养过程中，该菌群可导致母乳微生物种类的动态变化。

1.1.2 影响因素

饮食状况会对母乳微生物的组成产生重要影响。①饮食中的益生菌可能定植于胃肠道，再通过肠乳腺途径转运至乳腺并整合至母乳中。②膳食营养成分也可能通过改变母乳中的营养成分如SCFAs等直接或间接地对母乳微生物群组成产生影响[7]。

母乳微生物的组成也与胎龄相关，对比足月分娩的母体，早产母体的乳汁中含有更高水平的肠球菌和更低水平的双歧杆菌。研究表明，对比晚期早产儿，早期早产儿母亲的乳汁中细菌数量更低[8]。此外，母乳微生物还受遗传、分娩方式、母体营养状况、泌乳阶段、抗生素摄入量和地理位置等因素的影响。

1.2 婴儿肠道

健康足月新生儿的肠道微生物群组成主要包括大肠杆菌、肠球菌、链球菌和梭菌，其次是厌氧菌如双歧杆菌和拟杆菌等[9]。婴儿肠道微生物群的丰度易受分娩方式和喂养方式的影响。研究发现，婴儿肠道微生物和母乳微生物群的组成存在相关性[10]。在母乳喂养和配方乳粉喂养的婴儿肠道中，微生物群的差异会随着配方乳粉的改善而减小。鉴于益生菌对婴幼儿肠道健康的潜在益处，在配方乳粉中适当添加优质益生菌已成为一种趋势[11]。这种方法可以有效调整婴幼儿的肠道菌群，有助于提升婴幼儿的消化能力和免疫力。

2 母婴源益生菌的益生作用

2.1 促进婴幼儿免疫发育

肠道微生物群不平衡会引发体内菌群失调，导致婴儿免疫系统发育延缓，甚至可能增加患自身免疫和特异性疾病的风险，如哮喘、鼻炎以及终身食物致敏等[12]。一些益生菌具有产生有益代谢物、维护肠道屏障完整性、参与机体免疫调控等功能。例如，分离自母乳的一种发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum CECT5716）被证明可以提高大鼠母乳中免疫球蛋白A（Immunoglobulin A，IgA）的含量并调节1型T辅助细胞（T helper cell 1，Th1）与2型T辅助细胞（T helper cell 2，Th2）的比例，而且有利于大鼠幼仔脾淋巴细胞中白细胞介素-12（Interleukin 12，IL-12）的产生[13]。

2.2 预防和治疗结肠炎

坏死性小肠结肠炎（Neonatal Necrotizing Enterocolitis，NEC）是早产儿中最常见的肠道急症。引发该病症的部分原因为定植的微生物到达肠道后未达到平衡状态，从而导致过度炎症反应。母乳输送的益生菌可以调节婴儿肠道微生物群并阻止结肠炎的发展。其可能通过抑制病原菌生长、改善肠道通透性、增强肠黏膜IgA反应以及增加抗炎细胞因子达到预防或治疗结肠炎的目的[14]。

2.3 缓解婴儿肠绞痛

肠绞痛是婴幼儿中常见的疾病，约20%的婴幼儿在出生后的前3个月会出现此症状。研究发现，肠绞痛现象与婴幼儿肠道微生物群的组成密切相关[15]，可能是由于肠道菌群的异常定植或微生物多样性的缺乏。例如，来源于母乳的一种发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum CECT5716 Lc40）和一种短双歧杆菌（Bifidobacterium breve CECT7263）的混合使用降低了婴儿肠绞痛相关的哭闹频率，缩短了胃肠道感染相关疾病的恢复时间[16]。

2.4 预防婴儿反流

特定益生菌通过调节肠道环境，展现出增强婴儿胃排空速率的能力。研究表明，罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri DSM17938）可以使纯母乳喂养的婴儿的反流频率有效降低，这可能与益生菌诱导的快速胃排空有关[17]。

3 母婴源益生菌的应用

目前，人们已从母乳和婴儿粪便中分离出鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖乳杆菌、发酵乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、格氏乳杆菌、动物双歧杆菌、长双歧杆菌和短双歧杆菌等[18]多种益生菌株，并对其益生潜力和安全性进行了深入研究。在婴幼儿食品以及婴儿疾病治疗方面，母婴源益生菌都展现出独特的优势。然而，国内对母婴源益生菌的研究仍处于起步阶段，具有自主知识产权的代表性菌株资源仍然匮乏，相关菌株还处于实验室研发阶段。当前，我国自主研发的母婴源益生菌Bifidobacterium animalis subsp. lactis Probio-M8和Lacticaseibacillus rhamnosus Probio-M9已进行益生功能和安全性评价，其他母婴源益生菌的研发也在进行中[19] 。未来，相关高校或企业应不断加强对母婴源益生菌的研究，推动我国母婴源益生菌的产业化应用。

4 结语

母婴源益生菌对婴幼儿的潜在益生作用已得到广泛关注。母婴源益生菌来源于母乳和婴幼儿胃肠道，相比于其他来源的益生菌，其安全性更高。相关企业应加强对母婴源益生菌的开发研究，以促进母婴食品的转型升级，给消费者提供更高效、更安全的高质量产品。同时，研发具有自主产权的母婴源益生菌也有利于增强我国益生菌的国际竞争力，突破现阶段母婴源益生菌应用面临的困境，为我国母婴食品行业的创新提供契机。

参考文献

[1]Food and Agriculture Organization of the United Nations，World Health Organization.Health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with live lactic acid bacteria[R].Geneva：FAO/WHO，2001.

[2]NOVIK G，SAVICH V.Beneficial microbiota. Probiotics and pharmaceutical products in functional nutrition and medicine[J].Microbes and Infection，2020，22（1）：8-18.

[3]JEURINK P V，VAN BERGENHENEGOUWEN J，JIMÉNEZ E，et al.Human milk： a source of more life than we imagine[J].Beneficial Microbes，2013，4（1）：17-30.

[4]SAKWINSKA O，MOINE D，DELLEY M，et al.Microbiota in breast milk of Chinese lactating mothers[J].PLoS One，2016，11（8）：e0160856.

[5]MANTZIARI A，RAUTAVA S.Factors influencing the microbial composition of human milk[J].Seminars in Perinatology，2021，45（8）：151507.

[6]MENG S，CHEN B，YANG J J，et al.Study of microbiomes in aseptically collected samples of human breast tissue using needle biopsy and the potential role of in situ tissue microbiomes for promoting malignancy[J].Frontiers in Oncology，2018，8：318.