母乳是婴儿早期喂养的首选方式，当不能选择母乳喂养时，优化成分的婴儿配方粉也可获得较好的生长结果。乳脂球膜（MFGM）因其在改善免疫、认知和代谢健康方面的潜力而在婴幼儿合理喂养过程中受到关注。近期来自加利福尼亚大学戴维斯分校、复旦大学儿童医院、南京医科大学儿童医院、北京大学第三医院等国内外多个高校联合发表的一项临床研究结果，该研究比较了母乳喂养和添加MFGM的配方粉喂养对婴儿代谢和肠道菌群的影响，研究发表于Molecular Nutrition Food Research。

一、研究背景

    既往研究发现，与母乳喂养相比，配方粉喂养的婴儿出生后最初几个月的体重增加速度更快，这可能与不同喂养方式引起的新陈代谢和肠道微生物组的差异有关。配方粉喂养婴儿的代谢特征为蛋白质降解产物增加，而母乳喂养婴儿则表现出以脂肪为基础的代谢。因大脑对能量的需求较高，这对婴儿大脑的发育或有重要影响。

    婴儿配方粉的脂肪通常是植物来源，不含有母乳中的MFGM。既往的研究中，在婴儿配方粉中补充MFGM可提高认知能力，调节免疫、减少感染，使婴儿能量代谢和生长发育有所改善。该研究进一步深入探讨，婴儿配方粉中添加MFGM对婴儿代谢和肠道微生物群的影响。

二、研究方法

    共纳入150名21天的婴儿，随机分为三组，一组给予标准配方粉（SF组），一组给予含MFGM的配方粉（MFGM组），一组给予母乳喂养(BF组)。随访至12月龄，分别收集血清和粪便标本，使用核磁共振波谱和16S rRNA基因测序分别分析婴儿的血清代谢组和粪便微生物群。

三、研究结果

1、各组间关键代谢物质的特征的差异

    三组间代谢组的相似性通过PCA可视化呈现，图中显示BF婴儿与SF婴儿有显著差异， SF组和MFGM组无差异（图1A）。

    MFGM组和BF组的代谢物丰度变化模式趋于一致。MFGM组中的多种代谢物，包括甘露糖、多种氨基酸及氨基酸分解代谢产物等低于SF组，并趋于BF组中观察到的水平，MFGM组酮体代谢产物（丙酮、3-羟基丁酸）也高于SF组，也与BF组趋于一致（图1B）。而SF组胰岛素原性氨基酸（支链氨基酸、赖氨酸、苏氨酸和丙氨酸）显著升高，而与SF组相比，MFGM组则呈现较低的胰岛素原性氨基酸，及较高的丙酮和3-羟基丁酸水平。此外，补充MFGM可降低循环氨基酸和相关分解代谢产物，增加酮体代谢产物（图1C）。

    这些数据说明，MFGM可促进脂肪酸氧化，这与母乳喂养婴儿的典型代谢表型一致。MFGM或可通过促进脂肪酸氧化和生酮。

图1.补充MFGM可使得代谢表型趋向于BF婴儿

A）血清代谢组的PCA评分；

B）MFGM和SF组的代谢物的差异，颜色表示MFGM中代谢物相对于SF组的较高（绿色）和较低（蓝色）；

C）热图显示MFGM（左）和BF（右）组中平均代谢物浓度相对于SF组的倍数变化。

2、不同组间肠道菌群的差异

    MFGM组的婴儿微生物群落与BF组的婴儿微生物群落仍然有较大的差异，BF组婴儿的变形杆菌丰度显著较高，而厚壁菌丰度较低，补充MFGM并没有引起粪便微生物群的显著组成变化（图2）。

图2.各组间肠道菌群组成的变化情况

3、肠道菌群的多样性

    虽然肠道菌群丰度随年龄增长而增加，但4月龄菌群的均匀度普遍下降，其中，BF组婴儿的均匀度显著低于另外两组，说明少数菌种占优势状态（图3A&3C，均匀度较低表明群落组成的相对丰度变化较大（不均匀），少数菌种占优势）。

    随着时间的推移，肠道微生物的变化受到饮食的影响，在辅食喂养后，均匀度又转为增加（图3B）。而与SF组相比，MFGM组抑制了均匀度的增加，使菌群水平接近BF婴儿，说明补充MFGM会抑制微生物多样性，使肠道菌群的均匀度接近母乳。

图3. 不同时期的微生物多样性

A） 两组在基线、4和12月龄的均匀度比较（两两Kruskal–Wallis检验q<0.05）。

B） 各组均匀度估计值随时间的变化趋势（局部多项式回归分析）。

C） 基线至4月龄内受试者均匀度的变化（Wilcoxon符号秩检验FDR<0.05）。

研究结论

    在标准配方粉中添加MFGM组分可改善血清代谢组，减少配方粉喂养和母乳喂养婴儿之间的一些代谢差距，其中，最显著的是MFGM可抑制蛋白质降解途径，同时促进脂肪酸氧化和酮体生成，使代谢水平接近母乳喂养婴儿，这些变化可能转化为长期益处，即降低日后肥胖的易感性。补充MFGM虽然不足以缩小与母乳喂养婴儿之间粪便微生物群的组成差异，但可在一定程度上控制微生物多样性的增加，使得菌群的均匀度接近母乳。

参考文献：

[1]Milk Fat Globule Membrane as A Modulator Of Infant Metabolism and Gut Microbiota: A Formula Supplement Narrowing the Metabolic Differences Between Breast‐Fed and Formula‐Fed Infants[J]. Molecular Nutrition & Food Research, 2020.