人工甘味劑（Artificial Sweeteners）又稱「代糖」，顧名思義其用途就是代替糖提供甜味，具有低熱量、高甜度的特性。隨著現代人飲食越來越精緻，為避免過多熱量囤積在身上，許多人藉由代糖以減少卡路里來減重或控制血糖。
雖然現階段對攝取代糖的副作用尚未完全了解，但陸續有研究指出，孕媽咪攝取代糖可能會影響嬰兒體內的微生物數量與新陳代謝變化。這些發現，對懷孕和哺餵母乳期間等生命早期的關鍵階段非常重要。
人造甘味劑是否增加未出生嬰兒的肥胖風險？
一項以「非營養性甘味劑」( non-nutritive sweeteners )對腸道微生物組世代影響的總體基因體學研究，對懷孕母鼠餵食天然甘味劑，如甜葉菊（Stevia）或人工甘味劑，如阿斯巴甜（Aspartame、APM）的懷孕大鼠，生下的小鼠有較高的肥胖風險，且腸道微生物組會發生特定變化。阿斯巴甜是一種二肽甲酯( dipeptide-methyl ester ) ，攝入後會迅速代謝為甲醇、天門冬氨酸( aspartate )和苯丙氨酸( phenylalanine )，並被吸收到全身循環中。
人造甘味劑是否增加未出生嬰兒的肥胖風險？這個問題是孕期營養研究的重點之一。為了解母親懷孕時期，攝取非營養性甘味劑而增加後代肥胖風險的可能機制，研究人員在大鼠的飲水中加入甜葉菊、阿斯巴甜或不加任何甘味劑。餵食甜葉菊的大鼠每公斤每日2-3 毫克，而餵食阿斯巴甜的大鼠每公斤每日 5-7 毫克。之後，對母鼠、 3 週和 18 週大的後代進行 16S 目標區間定序。 16S rRNA 序列包含 9 個高變區( Highly Variable Region, V1~V9 )及 10 個保守區(Conserved Regions)，針對目標高變區進行定序。
研究發現，母鼠食用甘味劑後，其後代盲腸的微生物組成與丙酸鹽/乳酸代謝會改變。大鼠後代每日體重、肝臟重量和體脂的增加，與參與丙酸生成的關鍵微生物和酶的數量呈正比，而與乳糖降解和乳酸生產的狀況呈反比。這項研究說明，甘味劑會對腸道微生物群、微生物代謝物和宿主的健康產生影響，並且會延續到下一代。結果表明，孕期母親的飲食會顯著影響兒童的肥胖風險。
甜味劑增加後代的大腦獎賞系統與腸道微生物群
許多人認為低熱量甘味劑更健康，常使用作為糖的替代品，但它們可能會對出生的寶寶產生一些意想不到的影響。
雖然它們對成人基本上無毒，甘味劑對懷孕大鼠的影響並不大，但研究團隊發現，懷孕母鼠食用阿斯巴甜和甜葉菊會改變 3 週齡和 18 週齡的後代大腦獎賞系統相關基因的表達，並改變 3 週齡大鼠後代的腸道微生物群。前者會促進更高的攝食量，而後者則與腸道吸收營養物質和微生物代謝產物所產生的能量有關。
這兩種變化都說明了懷孕母鼠攝取甘味劑後，其後代體重和體脂增加的關聯。加拿大研究團隊表示，「母親在懷孕期間的飲食，決定她們的後代是否會在以後的生活中患上某些疾病方面起著極其重要的作用。 」此外，研究人員將食用阿斯巴甜和甜葉菊的母鼠後代的糞便微生物群，移植到無菌小鼠體內，這導致受體小鼠的葡萄糖耐受不良、體重增加和體脂增加 。
因此，本研究的目的是重建 3 週齡後代盲腸微生物組的主要變化，這些變化與母親在懷孕和哺乳期間食用阿斯巴甜或甜葉菊有關。短鏈脂肪酸 (SCFA) 是腸道微生物發酵的最終產物，被選為研究微生物相關能量代謝的最直接介質 。研究使用總體基因體學的霰彈槍定序法（Shotgun sequencing）和 16S rRNA 基因定序來說明關鍵微生物、代謝功能和後代生理結果之間的關係，目的是確定母體阿斯巴甜和甜葉菊攝入，對從未直接食用通過 16S rRNA 基因測序分析盲腸微生物群。
為了評估母體和後代因素對盲腸微生物群變異的影響，研究人員隨機選擇了 105 個樣本的基因組 DNA 進行 16S rRNA 基因測序，對應於斷奶時的 19 隻母鼠、3 週齡時的 36 只後代和 18 週齡時的 50 只後代年齡。
研究方法為將微生物 16S rRNA 基因標籤在 Illumina MiSeq 平台 (2 × 300 bp) 上通過擴增高變 V3-V4 區域進行測序。，在 QIIME2 中使用 DADA2 對質量控制的 16S rRNA 進行過濾和去噪，過濾丟棄頻率小於 10 的序列變體，再使用 Silva 138 數據庫作為參考，將分類法分配給序列變體，結果進行比對後反映具有最佳 BLAST 命中率的乳桿菌科的當前分類。
雖然該研究是在大鼠中進行的，並不直接適用於人類，但之前的人體研究表明，在懷孕期間食用甘味劑與嬰兒體重較高之間存在類似的關聯性。進一步的研究將為孕期飲食提供更清晰的指導， Reimer教授說：「母親在懷孕期間的飲食對其嬰兒的健康非常重要，因此孕媽咪應遵循飲食指南，並保持在建議的體重增加範圍之內。」
參考文獻：
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