孕妈咪摄取代糖,影响宝宝肠道菌相、提高肥胖风险!

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人工甘味剂(Artificial Sweeteners)又称“代糖”,顾名思义其用途就是代替糖提供甜味,具有低热量、高甜度的特性。随着现代人饮食越来越精致,为避免过多热量囤积在身上,许多人借由代糖以减少卡路里来减重或控制血糖

虽然现阶段对摄取代糖的副作用尚未完全了解,但陆续有研究指出,孕妈咪摄取代糖可能会影响婴儿体内的微生物数量与新陈代谢变化。这些发现,对怀孕和哺喂母乳期间等生命早期的关键阶段非常重要。

人造甘味剂是否增加未出生婴儿的肥胖风险?

一项以“非营养性甘味剂”( non-nutritive sweeteners )对肠道微生物组世代影响的总体基因体学研究,对怀孕母鼠喂食天然甘味剂,如甜叶菊(Stevia)或人工甘味剂,如阿斯巴甜(Aspartame、APM)的怀孕大鼠,生下的小鼠有较高的肥胖风险,且肠道微生物组会发生特定变化。阿斯巴甜是一种二肽甲酯( dipeptide-methyl ester ) ,摄入后会迅速代谢为甲醇、天门冬氨酸( aspartate )和苯丙氨酸( phenylalanine ),并被吸收到全身循环中。

人造甘味剂是否增加未出生婴儿的肥胖风险?这个问题是孕期营养研究的重点之一。为了解母亲怀孕时期,摄取非营养性甘味剂而增加后代肥胖风险的可能机制,研究人员在大鼠的饮水中加入甜叶菊阿斯巴甜或不加任何甘味剂。喂食甜叶菊的大鼠每公斤每日2-3 毫克,而喂食阿斯巴甜的大鼠每公斤每日 5-7 毫克。之后,对母鼠3 周和 18 周大的后代进行 16S 目标区间定序。 16S rRNA 序列包含 9 个高变区( Highly Variable Region,  V1~V9 )及 10 个保守区(Conserved Regions),针对目标高变区进行定序。

研究发现,母鼠食用甘味剂后,其后代盲肠的微生物组成与丙酸盐/乳酸代谢会改变。大鼠后代每日体重、肝脏重量和体脂的增加,与参与丙酸生成的关键微生物和酶的数量呈正比,而与乳糖降解和乳酸生产的状况呈反比。这项研究说明,甘味剂会对肠道微生物群、微生物代谢物和宿主的健康产生影响,并且会延续到下一代。结果表明,孕期母亲的饮食会显著影响儿童的肥胖风险。

甜味剂增加后代的大脑奖赏系统与肠道微生物群

许多人认为低热量甘味剂更健康,常使用作为糖的替代品,但它们可能会对出生的宝宝产生一些意想不到的影响。

虽然它们对成人基本上无毒,甘味剂对怀孕大鼠的影响并不大,但研究团队发现,怀孕母鼠食用阿斯巴甜和甜叶菊会改变 3 周龄和 18 周龄的后代大脑奖赏系统相关基因的表达,并改变 3 周龄大鼠后代的肠道微生物群。前者会促进更高的摄食量,而后者则与肠道吸收营养物质和微生物代谢产物所产生的能量有关。

这两种变化都说明了怀孕母鼠摄取甘味剂后,其后代体重和体脂增加的关联。加拿大研究团队表示,“母亲在怀孕期间的饮食,决定她们的后代是否会在以后的生活中患上某些疾病方面起着极其重要的作用。 ”此外,研究人员将食用阿斯巴甜和甜叶菊的母鼠后代的粪便微生物群,移植到无菌小鼠体内,这导致受体小鼠的葡萄糖耐受不良、体重增加和体脂增加 。

因此,本研究的目的是重建 3 周龄后代盲肠微生物组的主要变化,这些变化与母亲在怀孕和哺乳期间食用阿斯巴甜或甜叶菊有关。短链脂肪酸 (SCFA) 是肠道微生物发酵的最终产物,被选为研究微生物相关能量代谢的最直接介质 。研究使用总体基因体学的霰弹枪定序法(Shotgun sequencing)和 16S rRNA 基因定序来说明关键微生物、代谢功能和后代生理结果之间的关系,目的是确定母体阿斯巴甜和甜叶菊摄入,对从未直接食用通过 16S rRNA 基因测序分析盲肠微生物群。

为了评估母体和后代因素对盲肠微生物群变异的影响,研究人员随机选择了 105 个样本的基因组 DNA 进行 16S rRNA 基因测序,对应于断奶时的 19 只母鼠、3 周龄时的 36 只后代和 18 周龄时的 50 只后代年龄。

研究方法为将微生物 16S rRNA 基因标签在 Illumina MiSeq 平台 (2 × 300 bp) 上通过扩增高变 V3-V4 区域进行测序。,在 QIIME2  中使用 DADA2 对质量控制的 16S rRNA 进行过滤和去噪,过滤丢弃频率小于 10 的序列变体,再使用 Silva 138 数据库作为参考,将分类法分配给序列变体,结果进行比对后反映具有最佳 BLAST 命中率的乳杆菌科的当前分类。

虽然该研究是在大鼠中进行的,并不直接适用于人类,但之前的人体研究表明,在怀孕期间食用甘味剂与婴儿体重较高之间存在类似的关联性。进一步的研究将为孕期饮食提供更清晰的指导, Reimer教授说:“母亲在怀孕期间的饮食对其婴儿的健康非常重要,因此孕妈咪应遵循饮食指南,并保持在建议的体重增加范围之内。”

参考文献:

  1. https://scitechdaily.com/consuming-artificial-sweeteners-during-pregnancy-may-affect-babys-microbiome-and-obesity-risk/

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