In Vitro Infant Fecal Fermentation Characteristics of Human Milk Oligosaccharides Were Controlled by Initial Microbiota Composition More than Chemical Structure

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作者
Shiqi Xu,Jonathan A. Lane,Juchun Chen,Yuxing Zheng,Hongwei Wang,Xiong Fu,Qiang Huang,Sushil Dhital,Feitong Liu,Bin Zhang
出处
期刊:Molecular Nutrition & Food Research [Wiley]
卷期号:66 (19) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/mnfr.202200098
摘要

Human milk oligosaccharides (HMOs), multifunctional glycans naturally present in human milk, are known to contribute to the infant's microbiota and immune system development. However, the molecular specificity of HMOs on microbiota and associated fermentation is not yet fully understood, and is important for the development of infant formula optimum functionality.In vitro fermentation is carried out on structurally different HMOs with infant fecal inocula dominated by Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve, and Bacteroides. The gas, metabolite (SCFA, lactate, and succinate) profiles, and microbiota responses differ between individual microbiota inocula patterns regardless of HMO structure. In terms of HMO pairs with same sugar composition but different glycosidic bonds, gas and metabolite profiles are similar with the B. longum- and B. breve-dominated inocula. However, large individual variations are observed with the Bacteroides-dominated inocula. The microbial communities at the end of fermentation are closely related to the initial microbiota composition.The findings demonstrate that short-term in vitro fermentation outcomes largely depend on the initial gut microbiota composition more than the impact of HMO molecular specificity. These results advance the current understanding for the design of personalized infant nutritional solutions and therapies in future.
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