Динамика кишечного микробиома и метаболома кала в раннем возрасте в ответ на вмешательство смесями для вскармливания младенцев, содержащими специфические пребиотики и постбиотики

В этом исследовании изучали динамику метаболома кала, чтобы получить более полное представление о функциональных взаимодействиях между питанием и активностью развивающейся кишечной микробиоты у здоровых доношенных младенцев. Использованные в работе образцы кала были получены в рандомизированном контролируемом двойном слепом клиническом исследовании, в котором оценивали эффективность смеси для вскармливания младенцев с пребиотиками и постбиотиками (экспериментальная группа) по сравнению со стандартной смесью (контрольная группа). В качестве референсной группы использовали доношенных младенцев, находившихся исключительно на грудном вскармливании. Сначала провели стандартные целевые физиологические и микробиологические измерения, которые показали различия в уровнях компонентов кала и соответствующей активности (например, уровней лактата). Затем общую структуру кишечной микробиоты определяли методом секвенирования ампликонов гена 16S рРНК. Профили состава микробиоты показали, что несколько бактериальных групп в экспериментальной группе достоверно отличались от контрольной и в целом были ближе к уровням, наблюдавшимся в референсной группе. Наконец, для оценки изменений метаболома кала применяли ненаправленный подход UPLC-MS/MS. Профили метаболома кала показали наиболее выраженное разделение между группами исследования — до 404 статистически значимо различающихся метаболитов. Полученные данные показывают, что смесь для вскармливания младенцев с определенными пребиотиками и постбиотиками может вызывать изменения состава кишечной микробиоты, сближающие метаболитный профиль кала детей на искусственном вскармливании с таковым у детей на грудном вскармливании. Кроме того, наши результаты демонстрируют явную необходимость создания референсной базы данных метаболома кишечника младенцев, чтобы интерпретировать динамику профилей метаболитов как функциональные и физиологически значимые ответы. Ненаправленные методы метаболомики позволяют получить «моментальный снимок» экосистемы в ответ на факторы окружающей среды, такие как нутритивные вмешательства. Наш анализ образцов кала младенцев демонстрирует потенциал фенотипирования с помощью метаболомики при расшифровке сложных взаимодействий раннего питания и развития кишечного микробиома. Бифидобактерии