嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
母乳餵養和配方奶粉餵養嬰兒的腸道菌群
世界衛生組織和聯合國兒童基金會建議在嬰兒出生後的頭六個月進行純母乳餵養。此後，為了滿足其不斷變化的營養需求，嬰兒應接受適齡、營養充足和安全的輔食，而母乳餵養應持續兩年甚至更長時間。
母乳餵養是一種無與倫比的餵養方式，為嬰兒的健康生長和發育提供最佳的食物。除了營養成分，母乳還含有多種生物活性因子，能夠促進嬰兒腸道、代謝以及先天性和適應性免疫系統的發育和成熟。此外，它在嬰兒自身菌群的建立中也起著至關重要的作用。母乳餵養的嬰兒感染性疾病和一些非感染性疾病的發生率降低，這至少在一定程度上可以歸因於母乳對嬰兒菌群的有益影響。
純母乳餵養的嬰兒腸道菌群特徵為多樣性較低，雙歧桿菌佔絕對優勢，可佔嬰兒糞便中細菌總數的70-80%。
嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
母乳餵養和配方奶粉餵養嬰兒的腸道菌群
世界衛生組織和聯合國兒童基金會建議在嬰兒出生後的頭六個月進行純母乳餵養。此後，為了滿足其不斷變化的營養需求，嬰兒應接受適齡、營養充足和安全的輔食，而母乳餵養應持續兩年甚至更長時間。
母乳餵養是一種無與倫比的餵養方式，為嬰兒的健康生長和發育提供最佳的食物。除了營養成分，母乳還含有多種生物活性因子，能夠促進嬰兒腸道、代謝以及先天性和適應性免疫系統的發育和成熟。此外，它在嬰兒自身菌群的建立中也起著至關重要的作用。母乳餵養的嬰兒感染性疾病和一些非感染性疾病的發生率降低，這至少在一定程度上可以歸因於母乳對嬰兒菌群的有益影響。
純母乳餵養的嬰兒腸道菌群特徵為多樣性較低，雙歧桿菌佔絕對優勢，可佔嬰兒糞便中細菌總數的70-80%。
通常，我們認為雙歧桿菌是母乳餵養的嬰兒菌群特徵，而不是奶瓶餵養的嬰兒菌群特徵，這似乎有點誤解。雖然許多研究發現純配方奶粉餵養的嬰兒腸道中雙歧桿菌的丰度較低，但是確實也有很多研究發現配方奶粉餵養和母乳餵養的嬰兒中雙歧桿菌的數量沒有明顯差異。但是值得注意的是，雖然雙歧桿菌總數相似，但是雙歧桿菌在物種水平上的組成卻因嬰兒餵養方式的不同而不同。母乳餵養的嬰兒腸道中主要是嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacterium infantis）、長雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）和短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve）；而另一方面，傳統配方奶粉餵養的嬰兒含有較多的鏈狀雙歧桿菌（Bifidobacterium catenulatum）和青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis），這兩種細菌在成年人的腸道中更加常見。然而，在配方奶粉中添加益生元纖維低聚半乳糖和低聚果糖，似乎可以誘導嬰兒糞便中的雙歧桿菌種類與母乳餵養的嬰兒非常相似。
在過去的幾十年裡，嬰兒配方奶粉不斷地被改良和強化，因此在不同的研究之間可能存在很大的差異。然而也存在著一些一致性的結果，配方奶粉餵養的嬰兒腸道菌群表現為多樣性較高，擬桿菌屬、梭菌屬和腸桿菌科細菌增多，其中包括機會性病原菌艱難梭菌和大腸桿菌。此外，一項研究發現，出生後的第一年裡，配方奶粉餵養的嬰兒表現出毗鄰顆粒鏈菌（Granulicatella adiacens）、檸檬酸桿菌（Citrobacter spp）、陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae）和沃氏嗜膽菌（Bilophila wadsworthia）的數量增加，而母乳餵養的嬰兒腸道中一些乳桿菌屬細菌數量增加。即使在12月齡的嬰兒中，雙歧桿菌屬和乳桿菌屬細菌仍然在繼續接受母乳餵養的嬰兒中占主導地位。
總的來說，配方奶粉餵養可能更快地使嬰兒腸道菌群接近成人水平，增加機會性病原體和促炎細菌的數量，減少特定產短鏈脂肪酸的細菌。這是因為母乳要複雜得多，母乳中有利於促進嬰兒菌群發育的特定組分也很多。
嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
母乳餵養和配方奶粉餵養嬰兒的腸道菌群
世界衛生組織和聯合國兒童基金會建議在嬰兒出生後的頭六個月進行純母乳餵養。此後，為了滿足其不斷變化的營養需求，嬰兒應接受適齡、營養充足和安全的輔食，而母乳餵養應持續兩年甚至更長時間。
母乳餵養是一種無與倫比的餵養方式，為嬰兒的健康生長和發育提供最佳的食物。除了營養成分，母乳還含有多種生物活性因子，能夠促進嬰兒腸道、代謝以及先天性和適應性免疫系統的發育和成熟。此外，它在嬰兒自身菌群的建立中也起著至關重要的作用。母乳餵養的嬰兒感染性疾病和一些非感染性疾病的發生率降低，這至少在一定程度上可以歸因於母乳對嬰兒菌群的有益影響。
純母乳餵養的嬰兒腸道菌群特徵為多樣性較低，雙歧桿菌佔絕對優勢，可佔嬰兒糞便中細菌總數的70-80%。
通常，我們認為雙歧桿菌是母乳餵養的嬰兒菌群特徵，而不是奶瓶餵養的嬰兒菌群特徵，這似乎有點誤解。雖然許多研究發現純配方奶粉餵養的嬰兒腸道中雙歧桿菌的丰度較低，但是確實也有很多研究發現配方奶粉餵養和母乳餵養的嬰兒中雙歧桿菌的數量沒有明顯差異。但是值得注意的是，雖然雙歧桿菌總數相似，但是雙歧桿菌在物種水平上的組成卻因嬰兒餵養方式的不同而不同。母乳餵養的嬰兒腸道中主要是嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacterium infantis）、長雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）和短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve）；而另一方面，傳統配方奶粉餵養的嬰兒含有較多的鏈狀雙歧桿菌（Bifidobacterium catenulatum）和青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis），這兩種細菌在成年人的腸道中更加常見。然而，在配方奶粉中添加益生元纖維低聚半乳糖和低聚果糖，似乎可以誘導嬰兒糞便中的雙歧桿菌種類與母乳餵養的嬰兒非常相似。
在過去的幾十年裡，嬰兒配方奶粉不斷地被改良和強化，因此在不同的研究之間可能存在很大的差異。然而也存在著一些一致性的結果，配方奶粉餵養的嬰兒腸道菌群表現為多樣性較高，擬桿菌屬、梭菌屬和腸桿菌科細菌增多，其中包括機會性病原菌艱難梭菌和大腸桿菌。此外，一項研究發現，出生後的第一年裡，配方奶粉餵養的嬰兒表現出毗鄰顆粒鏈菌（Granulicatella adiacens）、檸檬酸桿菌（Citrobacter spp）、陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae）和沃氏嗜膽菌（Bilophila wadsworthia）的數量增加，而母乳餵養的嬰兒腸道中一些乳桿菌屬細菌數量增加。即使在12月齡的嬰兒中，雙歧桿菌屬和乳桿菌屬細菌仍然在繼續接受母乳餵養的嬰兒中占主導地位。
總的來說，配方奶粉餵養可能更快地使嬰兒腸道菌群接近成人水平，增加機會性病原體和促炎細菌的數量，減少特定產短鏈脂肪酸的細菌。這是因為母乳要複雜得多，母乳中有利於促進嬰兒菌群發育的特定組分也很多。
母乳低聚糖
母乳低聚糖是一類存在於人乳中的複雜混合低聚糖，是母乳中的第三大營養物質，僅次於乳糖和脂肪，在嬰幼兒生長髮育中起到重要作用。初乳中的母乳低聚糖含量大約在22-23 g/L，成熟乳中大約在12-13 g/L之間。
人乳中含有200多種不同類型的母乳低聚糖。人類母乳中的母乳低聚糖單體共有5種基本結構：N-乙酰葡萄糖胺、L-巖藻糖、D-葡萄糖、D-半乳糖和唾液酸。這些單體以不同比例組合構成母乳低聚糖。除個別母乳低聚糖外，目前分離得到的大多數母乳低聚糖的還原端都有一個乳糖基。
此外，母乳低聚糖可以與母乳中的其它成分結合，比如脂肪和蛋白質，稱之為母乳聚糖。相比之下，作為大多數嬰兒配方奶粉基礎成分的牛奶只含有微量的低聚糖。雖然，現在許多嬰兒配方奶粉通過添加低聚糖以彌補這一不足，但是通常只包括一個或少數幾個簡單的低聚糖，比如低聚半乳糖、低聚果糖或菊粉。
母乳低聚糖及其相關的糖複合物是嬰兒自身無法消化的，而是作為益生元，促進有益細菌的生長，比如雙歧桿菌，它們能夠利用這些成分作為營養。特別是嬰兒雙歧桿菌可以有效利用母乳低聚糖。在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌上調多種糖苷水解酶和腸膜轉運蛋白的表達，這對於母乳低聚糖的分解至關重要，這也表明母乳低聚糖會在該細菌的細胞質中完全水解成單糖。此外，與乳糖相比，在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌可誘導腸道上皮細胞中抗炎細胞因子的表達增加。
除了雙歧桿菌，擬桿菌屬的細菌成員也能夠利用一些類型的母乳低聚糖。雙歧桿菌和擬桿菌都參與短鏈脂肪酸的產生，從而降低腸道pH值，進一步調節腸道菌群，發揮系統性作用。
母乳餵養的嬰兒與配方奶餵養的嬰兒的腸道菌群組成存在明顯的差異，母乳餵養的嬰兒的腸道菌群也存在相當大的個體間差異。其中一個可能的原因是母乳低聚糖組成的差異，因為母乳低聚糖的數量和組成不僅在哺乳期間不斷變化，在哺乳期的婦女之間也不同。
嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
母乳餵養和配方奶粉餵養嬰兒的腸道菌群
世界衛生組織和聯合國兒童基金會建議在嬰兒出生後的頭六個月進行純母乳餵養。此後，為了滿足其不斷變化的營養需求，嬰兒應接受適齡、營養充足和安全的輔食，而母乳餵養應持續兩年甚至更長時間。
母乳餵養是一種無與倫比的餵養方式，為嬰兒的健康生長和發育提供最佳的食物。除了營養成分，母乳還含有多種生物活性因子，能夠促進嬰兒腸道、代謝以及先天性和適應性免疫系統的發育和成熟。此外，它在嬰兒自身菌群的建立中也起著至關重要的作用。母乳餵養的嬰兒感染性疾病和一些非感染性疾病的發生率降低，這至少在一定程度上可以歸因於母乳對嬰兒菌群的有益影響。
純母乳餵養的嬰兒腸道菌群特徵為多樣性較低，雙歧桿菌佔絕對優勢，可佔嬰兒糞便中細菌總數的70-80%。
通常，我們認為雙歧桿菌是母乳餵養的嬰兒菌群特徵，而不是奶瓶餵養的嬰兒菌群特徵，這似乎有點誤解。雖然許多研究發現純配方奶粉餵養的嬰兒腸道中雙歧桿菌的丰度較低，但是確實也有很多研究發現配方奶粉餵養和母乳餵養的嬰兒中雙歧桿菌的數量沒有明顯差異。但是值得注意的是，雖然雙歧桿菌總數相似，但是雙歧桿菌在物種水平上的組成卻因嬰兒餵養方式的不同而不同。母乳餵養的嬰兒腸道中主要是嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacterium infantis）、長雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）和短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve）；而另一方面，傳統配方奶粉餵養的嬰兒含有較多的鏈狀雙歧桿菌（Bifidobacterium catenulatum）和青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis），這兩種細菌在成年人的腸道中更加常見。然而，在配方奶粉中添加益生元纖維低聚半乳糖和低聚果糖，似乎可以誘導嬰兒糞便中的雙歧桿菌種類與母乳餵養的嬰兒非常相似。
在過去的幾十年裡，嬰兒配方奶粉不斷地被改良和強化，因此在不同的研究之間可能存在很大的差異。然而也存在著一些一致性的結果，配方奶粉餵養的嬰兒腸道菌群表現為多樣性較高，擬桿菌屬、梭菌屬和腸桿菌科細菌增多，其中包括機會性病原菌艱難梭菌和大腸桿菌。此外，一項研究發現，出生後的第一年裡，配方奶粉餵養的嬰兒表現出毗鄰顆粒鏈菌（Granulicatella adiacens）、檸檬酸桿菌（Citrobacter spp）、陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae）和沃氏嗜膽菌（Bilophila wadsworthia）的數量增加，而母乳餵養的嬰兒腸道中一些乳桿菌屬細菌數量增加。即使在12月齡的嬰兒中，雙歧桿菌屬和乳桿菌屬細菌仍然在繼續接受母乳餵養的嬰兒中占主導地位。
總的來說，配方奶粉餵養可能更快地使嬰兒腸道菌群接近成人水平，增加機會性病原體和促炎細菌的數量，減少特定產短鏈脂肪酸的細菌。這是因為母乳要複雜得多，母乳中有利於促進嬰兒菌群發育的特定組分也很多。
母乳低聚糖
母乳低聚糖是一類存在於人乳中的複雜混合低聚糖，是母乳中的第三大營養物質，僅次於乳糖和脂肪，在嬰幼兒生長髮育中起到重要作用。初乳中的母乳低聚糖含量大約在22-23 g/L，成熟乳中大約在12-13 g/L之間。
人乳中含有200多種不同類型的母乳低聚糖。人類母乳中的母乳低聚糖單體共有5種基本結構：N-乙酰葡萄糖胺、L-巖藻糖、D-葡萄糖、D-半乳糖和唾液酸。這些單體以不同比例組合構成母乳低聚糖。除個別母乳低聚糖外，目前分離得到的大多數母乳低聚糖的還原端都有一個乳糖基。
此外，母乳低聚糖可以與母乳中的其它成分結合，比如脂肪和蛋白質，稱之為母乳聚糖。相比之下，作為大多數嬰兒配方奶粉基礎成分的牛奶只含有微量的低聚糖。雖然，現在許多嬰兒配方奶粉通過添加低聚糖以彌補這一不足，但是通常只包括一個或少數幾個簡單的低聚糖，比如低聚半乳糖、低聚果糖或菊粉。
母乳低聚糖及其相關的糖複合物是嬰兒自身無法消化的，而是作為益生元，促進有益細菌的生長，比如雙歧桿菌，它們能夠利用這些成分作為營養。特別是嬰兒雙歧桿菌可以有效利用母乳低聚糖。在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌上調多種糖苷水解酶和腸膜轉運蛋白的表達，這對於母乳低聚糖的分解至關重要，這也表明母乳低聚糖會在該細菌的細胞質中完全水解成單糖。此外，與乳糖相比，在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌可誘導腸道上皮細胞中抗炎細胞因子的表達增加。
除了雙歧桿菌，擬桿菌屬的細菌成員也能夠利用一些類型的母乳低聚糖。雙歧桿菌和擬桿菌都參與短鏈脂肪酸的產生，從而降低腸道pH值，進一步調節腸道菌群，發揮系統性作用。
母乳餵養的嬰兒與配方奶餵養的嬰兒的腸道菌群組成存在明顯的差異，母乳餵養的嬰兒的腸道菌群也存在相當大的個體間差異。其中一個可能的原因是母乳低聚糖組成的差異，因為母乳低聚糖的數量和組成不僅在哺乳期間不斷變化，在哺乳期的婦女之間也不同。
母親的基因型在一定程度上影響著母乳低聚糖的組成和含量。人分泌型基因FUT2編碼α-1,2-巖藻糖基轉移酶，受FUT2基因突變的影響，分泌型（secretor）母親的母乳中母乳低聚糖的組成顯著不同於非分泌型（non-secretor）。通過α-1,2鍵連接的巖藻糖基化母乳低聚糖，比如2’-巖藻糖基乳糖、乳酰-N-巖藻五糖、乳糖二巖藻四糖等，只存在於分泌型母親的母乳中；非分泌型母親由於缺乏功能性FUT2酶，母乳中不包含α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖。因此，分泌型母親的母乳中總母乳低聚糖含量高於非分泌型。功能性FUT3基因編碼α-1,3/4-巖藻糖基轉移酶，使得母乳中母乳低聚糖的組成和數量變得更加複雜。非分泌型母親餵養的嬰兒，其雙歧桿菌主導的菌群形成較晚，這可能是由於嬰兒腸道難以定植那些利用特定母乳低聚糖的雙歧桿菌物種造成的。
母乳低聚糖除了具有促進有益菌生長的作用外，還具有預防胃腸道感染的保護作用。病原微生物首先要結合到其所要侵入的細胞表面，然後侵入細胞，釋放毒素和攝取營養，導致一系列臨床症狀的發生。病原微生物與細胞的結合過程是由病原微生物通過其表面的糖鏈末端與腸道上皮細胞表面受體結合完成的。母乳低聚糖具有直接封閉腸道上皮細胞表面受體的功能。一些母乳低聚糖由於含有與腸道上皮細胞表面受體類似的結構，可以作為一種受體誘餌，直接結合於病原微生物表面，阻止其與腸道上皮細胞的結合。另一些母乳低聚糖則直接結合到腸道上皮細胞表面受體上，阻止病原菌的結合，從而防止感染的發生。母乳低聚糖組成的差異也會影響母乳的保護作用。母乳中含有較高水平的α-1,2-巖藻糖基化聚糖，可降低母乳餵養嬰兒中度至重度腹瀉的風險。非分泌型母親的母乳中缺少α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖，因此無法抵禦一些結合α-1,2-巖藻糖上的腸道病原體，比如彎曲桿菌、產腸毒素大腸桿菌等等。
嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
母乳餵養和配方奶粉餵養嬰兒的腸道菌群
世界衛生組織和聯合國兒童基金會建議在嬰兒出生後的頭六個月進行純母乳餵養。此後，為了滿足其不斷變化的營養需求，嬰兒應接受適齡、營養充足和安全的輔食，而母乳餵養應持續兩年甚至更長時間。
母乳餵養是一種無與倫比的餵養方式，為嬰兒的健康生長和發育提供最佳的食物。除了營養成分，母乳還含有多種生物活性因子，能夠促進嬰兒腸道、代謝以及先天性和適應性免疫系統的發育和成熟。此外，它在嬰兒自身菌群的建立中也起著至關重要的作用。母乳餵養的嬰兒感染性疾病和一些非感染性疾病的發生率降低，這至少在一定程度上可以歸因於母乳對嬰兒菌群的有益影響。
純母乳餵養的嬰兒腸道菌群特徵為多樣性較低，雙歧桿菌佔絕對優勢，可佔嬰兒糞便中細菌總數的70-80%。
通常，我們認為雙歧桿菌是母乳餵養的嬰兒菌群特徵，而不是奶瓶餵養的嬰兒菌群特徵，這似乎有點誤解。雖然許多研究發現純配方奶粉餵養的嬰兒腸道中雙歧桿菌的丰度較低，但是確實也有很多研究發現配方奶粉餵養和母乳餵養的嬰兒中雙歧桿菌的數量沒有明顯差異。但是值得注意的是，雖然雙歧桿菌總數相似，但是雙歧桿菌在物種水平上的組成卻因嬰兒餵養方式的不同而不同。母乳餵養的嬰兒腸道中主要是嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacterium infantis）、長雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）和短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve）；而另一方面，傳統配方奶粉餵養的嬰兒含有較多的鏈狀雙歧桿菌（Bifidobacterium catenulatum）和青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis），這兩種細菌在成年人的腸道中更加常見。然而，在配方奶粉中添加益生元纖維低聚半乳糖和低聚果糖，似乎可以誘導嬰兒糞便中的雙歧桿菌種類與母乳餵養的嬰兒非常相似。
在過去的幾十年裡，嬰兒配方奶粉不斷地被改良和強化，因此在不同的研究之間可能存在很大的差異。然而也存在著一些一致性的結果，配方奶粉餵養的嬰兒腸道菌群表現為多樣性較高，擬桿菌屬、梭菌屬和腸桿菌科細菌增多，其中包括機會性病原菌艱難梭菌和大腸桿菌。此外，一項研究發現，出生後的第一年裡，配方奶粉餵養的嬰兒表現出毗鄰顆粒鏈菌（Granulicatella adiacens）、檸檬酸桿菌（Citrobacter spp）、陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae）和沃氏嗜膽菌（Bilophila wadsworthia）的數量增加，而母乳餵養的嬰兒腸道中一些乳桿菌屬細菌數量增加。即使在12月齡的嬰兒中，雙歧桿菌屬和乳桿菌屬細菌仍然在繼續接受母乳餵養的嬰兒中占主導地位。
總的來說，配方奶粉餵養可能更快地使嬰兒腸道菌群接近成人水平，增加機會性病原體和促炎細菌的數量，減少特定產短鏈脂肪酸的細菌。這是因為母乳要複雜得多，母乳中有利於促進嬰兒菌群發育的特定組分也很多。
母乳低聚糖
母乳低聚糖是一類存在於人乳中的複雜混合低聚糖，是母乳中的第三大營養物質，僅次於乳糖和脂肪，在嬰幼兒生長髮育中起到重要作用。初乳中的母乳低聚糖含量大約在22-23 g/L，成熟乳中大約在12-13 g/L之間。
人乳中含有200多種不同類型的母乳低聚糖。人類母乳中的母乳低聚糖單體共有5種基本結構：N-乙酰葡萄糖胺、L-巖藻糖、D-葡萄糖、D-半乳糖和唾液酸。這些單體以不同比例組合構成母乳低聚糖。除個別母乳低聚糖外，目前分離得到的大多數母乳低聚糖的還原端都有一個乳糖基。
此外，母乳低聚糖可以與母乳中的其它成分結合，比如脂肪和蛋白質，稱之為母乳聚糖。相比之下，作為大多數嬰兒配方奶粉基礎成分的牛奶只含有微量的低聚糖。雖然，現在許多嬰兒配方奶粉通過添加低聚糖以彌補這一不足，但是通常只包括一個或少數幾個簡單的低聚糖，比如低聚半乳糖、低聚果糖或菊粉。
母乳低聚糖及其相關的糖複合物是嬰兒自身無法消化的，而是作為益生元，促進有益細菌的生長，比如雙歧桿菌，它們能夠利用這些成分作為營養。特別是嬰兒雙歧桿菌可以有效利用母乳低聚糖。在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌上調多種糖苷水解酶和腸膜轉運蛋白的表達，這對於母乳低聚糖的分解至關重要，這也表明母乳低聚糖會在該細菌的細胞質中完全水解成單糖。此外，與乳糖相比，在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌可誘導腸道上皮細胞中抗炎細胞因子的表達增加。
除了雙歧桿菌，擬桿菌屬的細菌成員也能夠利用一些類型的母乳低聚糖。雙歧桿菌和擬桿菌都參與短鏈脂肪酸的產生，從而降低腸道pH值，進一步調節腸道菌群，發揮系統性作用。
母乳餵養的嬰兒與配方奶餵養的嬰兒的腸道菌群組成存在明顯的差異，母乳餵養的嬰兒的腸道菌群也存在相當大的個體間差異。其中一個可能的原因是母乳低聚糖組成的差異，因為母乳低聚糖的數量和組成不僅在哺乳期間不斷變化，在哺乳期的婦女之間也不同。
母親的基因型在一定程度上影響著母乳低聚糖的組成和含量。人分泌型基因FUT2編碼α-1,2-巖藻糖基轉移酶，受FUT2基因突變的影響，分泌型（secretor）母親的母乳中母乳低聚糖的組成顯著不同於非分泌型（non-secretor）。通過α-1,2鍵連接的巖藻糖基化母乳低聚糖，比如2’-巖藻糖基乳糖、乳酰-N-巖藻五糖、乳糖二巖藻四糖等，只存在於分泌型母親的母乳中；非分泌型母親由於缺乏功能性FUT2酶，母乳中不包含α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖。因此，分泌型母親的母乳中總母乳低聚糖含量高於非分泌型。功能性FUT3基因編碼α-1,3/4-巖藻糖基轉移酶，使得母乳中母乳低聚糖的組成和數量變得更加複雜。非分泌型母親餵養的嬰兒，其雙歧桿菌主導的菌群形成較晚，這可能是由於嬰兒腸道難以定植那些利用特定母乳低聚糖的雙歧桿菌物種造成的。
母乳低聚糖除了具有促進有益菌生長的作用外，還具有預防胃腸道感染的保護作用。病原微生物首先要結合到其所要侵入的細胞表面，然後侵入細胞，釋放毒素和攝取營養，導致一系列臨床症狀的發生。病原微生物與細胞的結合過程是由病原微生物通過其表面的糖鏈末端與腸道上皮細胞表面受體結合完成的。母乳低聚糖具有直接封閉腸道上皮細胞表面受體的功能。一些母乳低聚糖由於含有與腸道上皮細胞表面受體類似的結構，可以作為一種受體誘餌，直接結合於病原微生物表面，阻止其與腸道上皮細胞的結合。另一些母乳低聚糖則直接結合到腸道上皮細胞表面受體上，阻止病原菌的結合，從而防止感染的發生。母乳低聚糖組成的差異也會影響母乳的保護作用。母乳中含有較高水平的α-1,2-巖藻糖基化聚糖，可降低母乳餵養嬰兒中度至重度腹瀉的風險。非分泌型母親的母乳中缺少α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖，因此無法抵禦一些結合α-1,2-巖藻糖上的腸道病原體，比如彎曲桿菌、產腸毒素大腸桿菌等等。
蛋白質：溶菌酶、乳鐵蛋白和免疫球蛋白
母乳含有數百種不同的蛋白質，具有多種功能，包括提供營養、抗菌特性和免疫調節活性。糖基化的母乳蛋白，比如乳鐵蛋白、溶菌酶、免疫球蛋白等，具有抵抗感染性微生物的作用，避免它們附著到腸道黏膜，促進共生菌的發育。乳鐵蛋白和溶菌酶都是重要的抗菌蛋白，在人乳中含量較高，但在動物乳製品中含量不高。
乳鐵蛋白是一種鐵結合蛋白。乳鐵蛋白通過將鐵與致病菌隔離，為腸細胞保存了這種重要的營養物質。溶菌酶水解細菌的肽聚糖層，最終導致細菌細胞的裂解。目前缺乏這些單獨的母乳成分在嬰兒菌群中的作用的人體研究。然而，在仔豬模型中進行的研究顯示，僅僅溶菌酶水平的變化就足以改變腸道菌群。研究人員給仔豬餵養表達人類溶菌酶的轉基因山羊奶，其溶菌酶含量與人類母乳中的含量相當，結果發現仔豬腸道厚壁菌門的水平隨著時間的推移而下降，而擬桿菌門的水平隨著時間的推移而上升，與對照組的仔豬截然不同。隨著含有溶菌酶的山羊奶的攝入，雙歧桿菌科和乳桿菌科的有益細菌丰度增加，而與疾病相關的分枝桿菌科、鏈球菌科、彎曲桿菌科等細菌的丰度減少。
人體內源性免疫球蛋白A（IgA）的產生是在出生後的幾個月才開始。因此，母乳中來自母體的分泌型IgA（sIgA）是新生兒體內IgA的唯一來源。IgA缺乏是人類最常見的原發性免疫缺陷。接受了母體sIgA的斷奶小鼠與未接受sIgA的小鼠相比，腸道菌群存在顯著差異，而且這些差異在小鼠成年後會被放大，這表明母乳中的IgA也可以塑造嬰兒的腸道菌群組成。
嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
母乳餵養和配方奶粉餵養嬰兒的腸道菌群
世界衛生組織和聯合國兒童基金會建議在嬰兒出生後的頭六個月進行純母乳餵養。此後，為了滿足其不斷變化的營養需求，嬰兒應接受適齡、營養充足和安全的輔食，而母乳餵養應持續兩年甚至更長時間。
母乳餵養是一種無與倫比的餵養方式，為嬰兒的健康生長和發育提供最佳的食物。除了營養成分，母乳還含有多種生物活性因子，能夠促進嬰兒腸道、代謝以及先天性和適應性免疫系統的發育和成熟。此外，它在嬰兒自身菌群的建立中也起著至關重要的作用。母乳餵養的嬰兒感染性疾病和一些非感染性疾病的發生率降低，這至少在一定程度上可以歸因於母乳對嬰兒菌群的有益影響。
純母乳餵養的嬰兒腸道菌群特徵為多樣性較低，雙歧桿菌佔絕對優勢，可佔嬰兒糞便中細菌總數的70-80%。
通常，我們認為雙歧桿菌是母乳餵養的嬰兒菌群特徵，而不是奶瓶餵養的嬰兒菌群特徵，這似乎有點誤解。雖然許多研究發現純配方奶粉餵養的嬰兒腸道中雙歧桿菌的丰度較低，但是確實也有很多研究發現配方奶粉餵養和母乳餵養的嬰兒中雙歧桿菌的數量沒有明顯差異。但是值得注意的是，雖然雙歧桿菌總數相似，但是雙歧桿菌在物種水平上的組成卻因嬰兒餵養方式的不同而不同。母乳餵養的嬰兒腸道中主要是嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacterium infantis）、長雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）和短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve）；而另一方面，傳統配方奶粉餵養的嬰兒含有較多的鏈狀雙歧桿菌（Bifidobacterium catenulatum）和青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis），這兩種細菌在成年人的腸道中更加常見。然而，在配方奶粉中添加益生元纖維低聚半乳糖和低聚果糖，似乎可以誘導嬰兒糞便中的雙歧桿菌種類與母乳餵養的嬰兒非常相似。
在過去的幾十年裡，嬰兒配方奶粉不斷地被改良和強化，因此在不同的研究之間可能存在很大的差異。然而也存在著一些一致性的結果，配方奶粉餵養的嬰兒腸道菌群表現為多樣性較高，擬桿菌屬、梭菌屬和腸桿菌科細菌增多，其中包括機會性病原菌艱難梭菌和大腸桿菌。此外，一項研究發現，出生後的第一年裡，配方奶粉餵養的嬰兒表現出毗鄰顆粒鏈菌（Granulicatella adiacens）、檸檬酸桿菌（Citrobacter spp）、陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae）和沃氏嗜膽菌（Bilophila wadsworthia）的數量增加，而母乳餵養的嬰兒腸道中一些乳桿菌屬細菌數量增加。即使在12月齡的嬰兒中，雙歧桿菌屬和乳桿菌屬細菌仍然在繼續接受母乳餵養的嬰兒中占主導地位。
總的來說，配方奶粉餵養可能更快地使嬰兒腸道菌群接近成人水平，增加機會性病原體和促炎細菌的數量，減少特定產短鏈脂肪酸的細菌。這是因為母乳要複雜得多，母乳中有利於促進嬰兒菌群發育的特定組分也很多。
母乳低聚糖
母乳低聚糖是一類存在於人乳中的複雜混合低聚糖，是母乳中的第三大營養物質，僅次於乳糖和脂肪，在嬰幼兒生長髮育中起到重要作用。初乳中的母乳低聚糖含量大約在22-23 g/L，成熟乳中大約在12-13 g/L之間。
人乳中含有200多種不同類型的母乳低聚糖。人類母乳中的母乳低聚糖單體共有5種基本結構：N-乙酰葡萄糖胺、L-巖藻糖、D-葡萄糖、D-半乳糖和唾液酸。這些單體以不同比例組合構成母乳低聚糖。除個別母乳低聚糖外，目前分離得到的大多數母乳低聚糖的還原端都有一個乳糖基。
此外，母乳低聚糖可以與母乳中的其它成分結合，比如脂肪和蛋白質，稱之為母乳聚糖。相比之下，作為大多數嬰兒配方奶粉基礎成分的牛奶只含有微量的低聚糖。雖然，現在許多嬰兒配方奶粉通過添加低聚糖以彌補這一不足，但是通常只包括一個或少數幾個簡單的低聚糖，比如低聚半乳糖、低聚果糖或菊粉。
母乳低聚糖及其相關的糖複合物是嬰兒自身無法消化的，而是作為益生元，促進有益細菌的生長，比如雙歧桿菌，它們能夠利用這些成分作為營養。特別是嬰兒雙歧桿菌可以有效利用母乳低聚糖。在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌上調多種糖苷水解酶和腸膜轉運蛋白的表達，這對於母乳低聚糖的分解至關重要，這也表明母乳低聚糖會在該細菌的細胞質中完全水解成單糖。此外，與乳糖相比，在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌可誘導腸道上皮細胞中抗炎細胞因子的表達增加。
除了雙歧桿菌，擬桿菌屬的細菌成員也能夠利用一些類型的母乳低聚糖。雙歧桿菌和擬桿菌都參與短鏈脂肪酸的產生，從而降低腸道pH值，進一步調節腸道菌群，發揮系統性作用。
母乳餵養的嬰兒與配方奶餵養的嬰兒的腸道菌群組成存在明顯的差異，母乳餵養的嬰兒的腸道菌群也存在相當大的個體間差異。其中一個可能的原因是母乳低聚糖組成的差異，因為母乳低聚糖的數量和組成不僅在哺乳期間不斷變化，在哺乳期的婦女之間也不同。
母親的基因型在一定程度上影響著母乳低聚糖的組成和含量。人分泌型基因FUT2編碼α-1,2-巖藻糖基轉移酶，受FUT2基因突變的影響，分泌型（secretor）母親的母乳中母乳低聚糖的組成顯著不同於非分泌型（non-secretor）。通過α-1,2鍵連接的巖藻糖基化母乳低聚糖，比如2’-巖藻糖基乳糖、乳酰-N-巖藻五糖、乳糖二巖藻四糖等，只存在於分泌型母親的母乳中；非分泌型母親由於缺乏功能性FUT2酶，母乳中不包含α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖。因此，分泌型母親的母乳中總母乳低聚糖含量高於非分泌型。功能性FUT3基因編碼α-1,3/4-巖藻糖基轉移酶，使得母乳中母乳低聚糖的組成和數量變得更加複雜。非分泌型母親餵養的嬰兒，其雙歧桿菌主導的菌群形成較晚，這可能是由於嬰兒腸道難以定植那些利用特定母乳低聚糖的雙歧桿菌物種造成的。
母乳低聚糖除了具有促進有益菌生長的作用外，還具有預防胃腸道感染的保護作用。病原微生物首先要結合到其所要侵入的細胞表面，然後侵入細胞，釋放毒素和攝取營養，導致一系列臨床症狀的發生。病原微生物與細胞的結合過程是由病原微生物通過其表面的糖鏈末端與腸道上皮細胞表面受體結合完成的。母乳低聚糖具有直接封閉腸道上皮細胞表面受體的功能。一些母乳低聚糖由於含有與腸道上皮細胞表面受體類似的結構，可以作為一種受體誘餌，直接結合於病原微生物表面，阻止其與腸道上皮細胞的結合。另一些母乳低聚糖則直接結合到腸道上皮細胞表面受體上，阻止病原菌的結合，從而防止感染的發生。母乳低聚糖組成的差異也會影響母乳的保護作用。母乳中含有較高水平的α-1,2-巖藻糖基化聚糖，可降低母乳餵養嬰兒中度至重度腹瀉的風險。非分泌型母親的母乳中缺少α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖，因此無法抵禦一些結合α-1,2-巖藻糖上的腸道病原體，比如彎曲桿菌、產腸毒素大腸桿菌等等。
蛋白質：溶菌酶、乳鐵蛋白和免疫球蛋白
母乳含有數百種不同的蛋白質，具有多種功能，包括提供營養、抗菌特性和免疫調節活性。糖基化的母乳蛋白，比如乳鐵蛋白、溶菌酶、免疫球蛋白等，具有抵抗感染性微生物的作用，避免它們附著到腸道黏膜，促進共生菌的發育。乳鐵蛋白和溶菌酶都是重要的抗菌蛋白，在人乳中含量較高，但在動物乳製品中含量不高。
乳鐵蛋白是一種鐵結合蛋白。乳鐵蛋白通過將鐵與致病菌隔離，為腸細胞保存了這種重要的營養物質。溶菌酶水解細菌的肽聚糖層，最終導致細菌細胞的裂解。目前缺乏這些單獨的母乳成分在嬰兒菌群中的作用的人體研究。然而，在仔豬模型中進行的研究顯示，僅僅溶菌酶水平的變化就足以改變腸道菌群。研究人員給仔豬餵養表達人類溶菌酶的轉基因山羊奶，其溶菌酶含量與人類母乳中的含量相當，結果發現仔豬腸道厚壁菌門的水平隨著時間的推移而下降，而擬桿菌門的水平隨著時間的推移而上升，與對照組的仔豬截然不同。隨著含有溶菌酶的山羊奶的攝入，雙歧桿菌科和乳桿菌科的有益細菌丰度增加，而與疾病相關的分枝桿菌科、鏈球菌科、彎曲桿菌科等細菌的丰度減少。
人體內源性免疫球蛋白A（IgA）的產生是在出生後的幾個月才開始。因此，母乳中來自母體的分泌型IgA（sIgA）是新生兒體內IgA的唯一來源。IgA缺乏是人類最常見的原發性免疫缺陷。接受了母體sIgA的斷奶小鼠與未接受sIgA的小鼠相比，腸道菌群存在顯著差異，而且這些差異在小鼠成年後會被放大，這表明母乳中的IgA也可以塑造嬰兒的腸道菌群組成。
脂肪
脂肪是母乳中最大的能量來源，主要由甘油三酯組成，約佔脂肪組分的98%。剩餘的脂肪主要包含二酰基甘油酯、單酰基甘油酯、遊離脂肪酸、磷脂和膽固醇。
母乳也被證明具有一種脂質依賴的抗菌活性。嬰兒腸道中的脂肪酶將母乳中的甘油三酯轉化為脂肪酸和單甘油酯。特別是中鏈飽和脂肪酸和長鏈不飽和脂肪酸及其各自的單甘油酯似乎具有抗菌特性。
配方奶粉中添加的脂質也被證明能夠滅活多種病原體，包括呼吸道合胞病毒、單純皰疹病毒、流感嗜血桿菌和B組鏈球菌。
與嬰兒配方奶粉相比，母乳餵養後在嬰兒腸道內形成的脂肪水解產物的一個主要區別是中鏈脂肪酸濃度相對較高。研究表明，中鏈脂肪酸濃度的增加可導致乳桿菌和雙歧桿菌屬細菌相對丰度的顯著增加。這表明，母乳脂肪水解產生的高濃度的中鏈脂肪酸可能對生命早期腸道菌群的建立有重要影響。
嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
母乳餵養和配方奶粉餵養嬰兒的腸道菌群
世界衛生組織和聯合國兒童基金會建議在嬰兒出生後的頭六個月進行純母乳餵養。此後，為了滿足其不斷變化的營養需求，嬰兒應接受適齡、營養充足和安全的輔食，而母乳餵養應持續兩年甚至更長時間。
母乳餵養是一種無與倫比的餵養方式，為嬰兒的健康生長和發育提供最佳的食物。除了營養成分，母乳還含有多種生物活性因子，能夠促進嬰兒腸道、代謝以及先天性和適應性免疫系統的發育和成熟。此外，它在嬰兒自身菌群的建立中也起著至關重要的作用。母乳餵養的嬰兒感染性疾病和一些非感染性疾病的發生率降低，這至少在一定程度上可以歸因於母乳對嬰兒菌群的有益影響。
純母乳餵養的嬰兒腸道菌群特徵為多樣性較低，雙歧桿菌佔絕對優勢，可佔嬰兒糞便中細菌總數的70-80%。
通常，我們認為雙歧桿菌是母乳餵養的嬰兒菌群特徵，而不是奶瓶餵養的嬰兒菌群特徵，這似乎有點誤解。雖然許多研究發現純配方奶粉餵養的嬰兒腸道中雙歧桿菌的丰度較低，但是確實也有很多研究發現配方奶粉餵養和母乳餵養的嬰兒中雙歧桿菌的數量沒有明顯差異。但是值得注意的是，雖然雙歧桿菌總數相似，但是雙歧桿菌在物種水平上的組成卻因嬰兒餵養方式的不同而不同。母乳餵養的嬰兒腸道中主要是嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacterium infantis）、長雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）和短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve）；而另一方面，傳統配方奶粉餵養的嬰兒含有較多的鏈狀雙歧桿菌（Bifidobacterium catenulatum）和青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis），這兩種細菌在成年人的腸道中更加常見。然而，在配方奶粉中添加益生元纖維低聚半乳糖和低聚果糖，似乎可以誘導嬰兒糞便中的雙歧桿菌種類與母乳餵養的嬰兒非常相似。
在過去的幾十年裡，嬰兒配方奶粉不斷地被改良和強化，因此在不同的研究之間可能存在很大的差異。然而也存在著一些一致性的結果，配方奶粉餵養的嬰兒腸道菌群表現為多樣性較高，擬桿菌屬、梭菌屬和腸桿菌科細菌增多，其中包括機會性病原菌艱難梭菌和大腸桿菌。此外，一項研究發現，出生後的第一年裡，配方奶粉餵養的嬰兒表現出毗鄰顆粒鏈菌（Granulicatella adiacens）、檸檬酸桿菌（Citrobacter spp）、陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae）和沃氏嗜膽菌（Bilophila wadsworthia）的數量增加，而母乳餵養的嬰兒腸道中一些乳桿菌屬細菌數量增加。即使在12月齡的嬰兒中，雙歧桿菌屬和乳桿菌屬細菌仍然在繼續接受母乳餵養的嬰兒中占主導地位。
總的來說，配方奶粉餵養可能更快地使嬰兒腸道菌群接近成人水平，增加機會性病原體和促炎細菌的數量，減少特定產短鏈脂肪酸的細菌。這是因為母乳要複雜得多，母乳中有利於促進嬰兒菌群發育的特定組分也很多。
母乳低聚糖
母乳低聚糖是一類存在於人乳中的複雜混合低聚糖，是母乳中的第三大營養物質，僅次於乳糖和脂肪，在嬰幼兒生長髮育中起到重要作用。初乳中的母乳低聚糖含量大約在22-23 g/L，成熟乳中大約在12-13 g/L之間。
人乳中含有200多種不同類型的母乳低聚糖。人類母乳中的母乳低聚糖單體共有5種基本結構：N-乙酰葡萄糖胺、L-巖藻糖、D-葡萄糖、D-半乳糖和唾液酸。這些單體以不同比例組合構成母乳低聚糖。除個別母乳低聚糖外，目前分離得到的大多數母乳低聚糖的還原端都有一個乳糖基。
此外，母乳低聚糖可以與母乳中的其它成分結合，比如脂肪和蛋白質，稱之為母乳聚糖。相比之下，作為大多數嬰兒配方奶粉基礎成分的牛奶只含有微量的低聚糖。雖然，現在許多嬰兒配方奶粉通過添加低聚糖以彌補這一不足，但是通常只包括一個或少數幾個簡單的低聚糖，比如低聚半乳糖、低聚果糖或菊粉。
母乳低聚糖及其相關的糖複合物是嬰兒自身無法消化的，而是作為益生元，促進有益細菌的生長，比如雙歧桿菌，它們能夠利用這些成分作為營養。特別是嬰兒雙歧桿菌可以有效利用母乳低聚糖。在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌上調多種糖苷水解酶和腸膜轉運蛋白的表達，這對於母乳低聚糖的分解至關重要，這也表明母乳低聚糖會在該細菌的細胞質中完全水解成單糖。此外，與乳糖相比，在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌可誘導腸道上皮細胞中抗炎細胞因子的表達增加。
除了雙歧桿菌，擬桿菌屬的細菌成員也能夠利用一些類型的母乳低聚糖。雙歧桿菌和擬桿菌都參與短鏈脂肪酸的產生，從而降低腸道pH值，進一步調節腸道菌群，發揮系統性作用。
母乳餵養的嬰兒與配方奶餵養的嬰兒的腸道菌群組成存在明顯的差異，母乳餵養的嬰兒的腸道菌群也存在相當大的個體間差異。其中一個可能的原因是母乳低聚糖組成的差異，因為母乳低聚糖的數量和組成不僅在哺乳期間不斷變化，在哺乳期的婦女之間也不同。
母親的基因型在一定程度上影響著母乳低聚糖的組成和含量。人分泌型基因FUT2編碼α-1,2-巖藻糖基轉移酶，受FUT2基因突變的影響，分泌型（secretor）母親的母乳中母乳低聚糖的組成顯著不同於非分泌型（non-secretor）。通過α-1,2鍵連接的巖藻糖基化母乳低聚糖，比如2’-巖藻糖基乳糖、乳酰-N-巖藻五糖、乳糖二巖藻四糖等，只存在於分泌型母親的母乳中；非分泌型母親由於缺乏功能性FUT2酶，母乳中不包含α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖。因此，分泌型母親的母乳中總母乳低聚糖含量高於非分泌型。功能性FUT3基因編碼α-1,3/4-巖藻糖基轉移酶，使得母乳中母乳低聚糖的組成和數量變得更加複雜。非分泌型母親餵養的嬰兒，其雙歧桿菌主導的菌群形成較晚，這可能是由於嬰兒腸道難以定植那些利用特定母乳低聚糖的雙歧桿菌物種造成的。
母乳低聚糖除了具有促進有益菌生長的作用外，還具有預防胃腸道感染的保護作用。病原微生物首先要結合到其所要侵入的細胞表面，然後侵入細胞，釋放毒素和攝取營養，導致一系列臨床症狀的發生。病原微生物與細胞的結合過程是由病原微生物通過其表面的糖鏈末端與腸道上皮細胞表面受體結合完成的。母乳低聚糖具有直接封閉腸道上皮細胞表面受體的功能。一些母乳低聚糖由於含有與腸道上皮細胞表面受體類似的結構，可以作為一種受體誘餌，直接結合於病原微生物表面，阻止其與腸道上皮細胞的結合。另一些母乳低聚糖則直接結合到腸道上皮細胞表面受體上，阻止病原菌的結合，從而防止感染的發生。母乳低聚糖組成的差異也會影響母乳的保護作用。母乳中含有較高水平的α-1,2-巖藻糖基化聚糖，可降低母乳餵養嬰兒中度至重度腹瀉的風險。非分泌型母親的母乳中缺少α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖，因此無法抵禦一些結合α-1,2-巖藻糖上的腸道病原體，比如彎曲桿菌、產腸毒素大腸桿菌等等。
蛋白質：溶菌酶、乳鐵蛋白和免疫球蛋白
母乳含有數百種不同的蛋白質，具有多種功能，包括提供營養、抗菌特性和免疫調節活性。糖基化的母乳蛋白，比如乳鐵蛋白、溶菌酶、免疫球蛋白等，具有抵抗感染性微生物的作用，避免它們附著到腸道黏膜，促進共生菌的發育。乳鐵蛋白和溶菌酶都是重要的抗菌蛋白，在人乳中含量較高，但在動物乳製品中含量不高。
乳鐵蛋白是一種鐵結合蛋白。乳鐵蛋白通過將鐵與致病菌隔離，為腸細胞保存了這種重要的營養物質。溶菌酶水解細菌的肽聚糖層，最終導致細菌細胞的裂解。目前缺乏這些單獨的母乳成分在嬰兒菌群中的作用的人體研究。然而，在仔豬模型中進行的研究顯示，僅僅溶菌酶水平的變化就足以改變腸道菌群。研究人員給仔豬餵養表達人類溶菌酶的轉基因山羊奶，其溶菌酶含量與人類母乳中的含量相當，結果發現仔豬腸道厚壁菌門的水平隨著時間的推移而下降，而擬桿菌門的水平隨著時間的推移而上升，與對照組的仔豬截然不同。隨著含有溶菌酶的山羊奶的攝入，雙歧桿菌科和乳桿菌科的有益細菌丰度增加，而與疾病相關的分枝桿菌科、鏈球菌科、彎曲桿菌科等細菌的丰度減少。
人體內源性免疫球蛋白A（IgA）的產生是在出生後的幾個月才開始。因此，母乳中來自母體的分泌型IgA（sIgA）是新生兒體內IgA的唯一來源。IgA缺乏是人類最常見的原發性免疫缺陷。接受了母體sIgA的斷奶小鼠與未接受sIgA的小鼠相比，腸道菌群存在顯著差異，而且這些差異在小鼠成年後會被放大，這表明母乳中的IgA也可以塑造嬰兒的腸道菌群組成。
脂肪
脂肪是母乳中最大的能量來源，主要由甘油三酯組成，約佔脂肪組分的98%。剩餘的脂肪主要包含二酰基甘油酯、單酰基甘油酯、遊離脂肪酸、磷脂和膽固醇。
母乳也被證明具有一種脂質依賴的抗菌活性。嬰兒腸道中的脂肪酶將母乳中的甘油三酯轉化為脂肪酸和單甘油酯。特別是中鏈飽和脂肪酸和長鏈不飽和脂肪酸及其各自的單甘油酯似乎具有抗菌特性。
配方奶粉中添加的脂質也被證明能夠滅活多種病原體，包括呼吸道合胞病毒、單純皰疹病毒、流感嗜血桿菌和B組鏈球菌。
與嬰兒配方奶粉相比，母乳餵養後在嬰兒腸道內形成的脂肪水解產物的一個主要區別是中鏈脂肪酸濃度相對較高。研究表明，中鏈脂肪酸濃度的增加可導致乳桿菌和雙歧桿菌屬細菌相對丰度的顯著增加。這表明，母乳脂肪水解產生的高濃度的中鏈脂肪酸可能對生命早期腸道菌群的建立有重要影響。
母乳菌群
母乳對嬰兒菌群也有直接的影響，因為每毫升母乳中本身就含有約102-104個活性細菌。因此，純母乳餵養的嬰兒在哺乳期間每天可以攝入大量的細菌。
20世紀50年代和70年代進行的研究已經注意到母乳中存在活菌。隨後，研究人員在母乳中培養出兼性厭氧的皮膚細菌，比如葡萄球菌屬和鏈球菌屬細菌，還培養出乳桿菌、腸球菌、腸桿菌以及專性厭氧的雙歧桿菌等等。
隨著測序技術的引入，人們發現人類母乳中的微生物多樣性遠遠超出了預期，包括腸道相關專性厭氧菌，比如擬桿菌屬和梭菌綱的細菌，其中棲糞桿菌屬和羅斯氏菌屬等產丁酸的細菌就是梭菌綱細菌，它們對於結腸健康非常重要。母乳菌群在哺乳過程中會逐漸發生變化，來源於乳管和皮膚的葡萄球菌屬、鏈球菌屬和乳桿菌屬細菌在初乳中占主導地位，而六個月後在母乳中發現了更多的來自口腔的菌群，包括韋榮球菌屬和普氏菌屬細菌。母親的腸道細菌可以通過上皮屏障進行易位，遷移到乳腺，然後在母乳餵養的新生兒腸道中定植。
因此，母乳可能直接促進了嬰兒腸道菌群的發育，它們首先在嬰兒腸道中播下細菌的種子，這些細菌隨後進一步塑造嬰兒腸道菌群。
輔食添加和斷奶
斷奶被認為是嬰兒菌群發育的下一個關鍵時期，因為嬰兒從完全以母乳為基礎的飲食轉向多種食物成分，從而使結腸微生物暴露在多種植物和動物來源的營養中。斷奶的開始通常與腸道菌群多樣性的增加有關，以雙歧桿菌為主的腸道菌群逐漸被更復雜的微生物生態系統所取代，獲得了更多能夠降解植物和動物來源的碳水化合物的細菌。為此，能夠降解植物纖維的細菌，比如瘤胃球菌，開始發揮獨特的生態作用，因為這些關鍵物種產生大量的簡單碳水化合物，從而促進許多其它微生物的生長。
對不同地域的人群的腸道菌群進行比較研究發現，富含植物纖維的飲食對腸道菌群有著顯著的影響。與以高糖高脂高動物蛋白飲食為主的西方人群相比，以富含植物來源的碳水化合物的飲食為主的非西方人群的腸道菌群更加多樣化。
有趣的是，一項比較生活在歐洲和非洲農村地區兒童腸道菌群的研究顯示，這兩個群體之間存在顯著差異。然而，在仍然接受母乳餵養的兒童中，這些組間差異還並不明顯，因此，停止母乳餵養和斷奶後的飲食模式導致了腸道菌群的地域差異。
嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
母乳餵養和配方奶粉餵養嬰兒的腸道菌群
世界衛生組織和聯合國兒童基金會建議在嬰兒出生後的頭六個月進行純母乳餵養。此後，為了滿足其不斷變化的營養需求，嬰兒應接受適齡、營養充足和安全的輔食，而母乳餵養應持續兩年甚至更長時間。
母乳餵養是一種無與倫比的餵養方式，為嬰兒的健康生長和發育提供最佳的食物。除了營養成分，母乳還含有多種生物活性因子，能夠促進嬰兒腸道、代謝以及先天性和適應性免疫系統的發育和成熟。此外，它在嬰兒自身菌群的建立中也起著至關重要的作用。母乳餵養的嬰兒感染性疾病和一些非感染性疾病的發生率降低，這至少在一定程度上可以歸因於母乳對嬰兒菌群的有益影響。
純母乳餵養的嬰兒腸道菌群特徵為多樣性較低，雙歧桿菌佔絕對優勢，可佔嬰兒糞便中細菌總數的70-80%。
通常，我們認為雙歧桿菌是母乳餵養的嬰兒菌群特徵，而不是奶瓶餵養的嬰兒菌群特徵，這似乎有點誤解。雖然許多研究發現純配方奶粉餵養的嬰兒腸道中雙歧桿菌的丰度較低，但是確實也有很多研究發現配方奶粉餵養和母乳餵養的嬰兒中雙歧桿菌的數量沒有明顯差異。但是值得注意的是，雖然雙歧桿菌總數相似，但是雙歧桿菌在物種水平上的組成卻因嬰兒餵養方式的不同而不同。母乳餵養的嬰兒腸道中主要是嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacterium infantis）、長雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）和短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve）；而另一方面，傳統配方奶粉餵養的嬰兒含有較多的鏈狀雙歧桿菌（Bifidobacterium catenulatum）和青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis），這兩種細菌在成年人的腸道中更加常見。然而，在配方奶粉中添加益生元纖維低聚半乳糖和低聚果糖，似乎可以誘導嬰兒糞便中的雙歧桿菌種類與母乳餵養的嬰兒非常相似。
在過去的幾十年裡，嬰兒配方奶粉不斷地被改良和強化，因此在不同的研究之間可能存在很大的差異。然而也存在著一些一致性的結果，配方奶粉餵養的嬰兒腸道菌群表現為多樣性較高，擬桿菌屬、梭菌屬和腸桿菌科細菌增多，其中包括機會性病原菌艱難梭菌和大腸桿菌。此外，一項研究發現，出生後的第一年裡，配方奶粉餵養的嬰兒表現出毗鄰顆粒鏈菌（Granulicatella adiacens）、檸檬酸桿菌（Citrobacter spp）、陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae）和沃氏嗜膽菌（Bilophila wadsworthia）的數量增加，而母乳餵養的嬰兒腸道中一些乳桿菌屬細菌數量增加。即使在12月齡的嬰兒中，雙歧桿菌屬和乳桿菌屬細菌仍然在繼續接受母乳餵養的嬰兒中占主導地位。
總的來說，配方奶粉餵養可能更快地使嬰兒腸道菌群接近成人水平，增加機會性病原體和促炎細菌的數量，減少特定產短鏈脂肪酸的細菌。這是因為母乳要複雜得多，母乳中有利於促進嬰兒菌群發育的特定組分也很多。
母乳低聚糖
母乳低聚糖是一類存在於人乳中的複雜混合低聚糖，是母乳中的第三大營養物質，僅次於乳糖和脂肪，在嬰幼兒生長髮育中起到重要作用。初乳中的母乳低聚糖含量大約在22-23 g/L，成熟乳中大約在12-13 g/L之間。
人乳中含有200多種不同類型的母乳低聚糖。人類母乳中的母乳低聚糖單體共有5種基本結構：N-乙酰葡萄糖胺、L-巖藻糖、D-葡萄糖、D-半乳糖和唾液酸。這些單體以不同比例組合構成母乳低聚糖。除個別母乳低聚糖外，目前分離得到的大多數母乳低聚糖的還原端都有一個乳糖基。
此外，母乳低聚糖可以與母乳中的其它成分結合，比如脂肪和蛋白質，稱之為母乳聚糖。相比之下，作為大多數嬰兒配方奶粉基礎成分的牛奶只含有微量的低聚糖。雖然，現在許多嬰兒配方奶粉通過添加低聚糖以彌補這一不足，但是通常只包括一個或少數幾個簡單的低聚糖，比如低聚半乳糖、低聚果糖或菊粉。
母乳低聚糖及其相關的糖複合物是嬰兒自身無法消化的，而是作為益生元，促進有益細菌的生長，比如雙歧桿菌，它們能夠利用這些成分作為營養。特別是嬰兒雙歧桿菌可以有效利用母乳低聚糖。在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌上調多種糖苷水解酶和腸膜轉運蛋白的表達，這對於母乳低聚糖的分解至關重要，這也表明母乳低聚糖會在該細菌的細胞質中完全水解成單糖。此外，與乳糖相比，在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌可誘導腸道上皮細胞中抗炎細胞因子的表達增加。
除了雙歧桿菌，擬桿菌屬的細菌成員也能夠利用一些類型的母乳低聚糖。雙歧桿菌和擬桿菌都參與短鏈脂肪酸的產生，從而降低腸道pH值，進一步調節腸道菌群，發揮系統性作用。
母乳餵養的嬰兒與配方奶餵養的嬰兒的腸道菌群組成存在明顯的差異，母乳餵養的嬰兒的腸道菌群也存在相當大的個體間差異。其中一個可能的原因是母乳低聚糖組成的差異，因為母乳低聚糖的數量和組成不僅在哺乳期間不斷變化，在哺乳期的婦女之間也不同。
母親的基因型在一定程度上影響著母乳低聚糖的組成和含量。人分泌型基因FUT2編碼α-1,2-巖藻糖基轉移酶，受FUT2基因突變的影響，分泌型（secretor）母親的母乳中母乳低聚糖的組成顯著不同於非分泌型（non-secretor）。通過α-1,2鍵連接的巖藻糖基化母乳低聚糖，比如2’-巖藻糖基乳糖、乳酰-N-巖藻五糖、乳糖二巖藻四糖等，只存在於分泌型母親的母乳中；非分泌型母親由於缺乏功能性FUT2酶，母乳中不包含α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖。因此，分泌型母親的母乳中總母乳低聚糖含量高於非分泌型。功能性FUT3基因編碼α-1,3/4-巖藻糖基轉移酶，使得母乳中母乳低聚糖的組成和數量變得更加複雜。非分泌型母親餵養的嬰兒，其雙歧桿菌主導的菌群形成較晚，這可能是由於嬰兒腸道難以定植那些利用特定母乳低聚糖的雙歧桿菌物種造成的。
母乳低聚糖除了具有促進有益菌生長的作用外，還具有預防胃腸道感染的保護作用。病原微生物首先要結合到其所要侵入的細胞表面，然後侵入細胞，釋放毒素和攝取營養，導致一系列臨床症狀的發生。病原微生物與細胞的結合過程是由病原微生物通過其表面的糖鏈末端與腸道上皮細胞表面受體結合完成的。母乳低聚糖具有直接封閉腸道上皮細胞表面受體的功能。一些母乳低聚糖由於含有與腸道上皮細胞表面受體類似的結構，可以作為一種受體誘餌，直接結合於病原微生物表面，阻止其與腸道上皮細胞的結合。另一些母乳低聚糖則直接結合到腸道上皮細胞表面受體上，阻止病原菌的結合，從而防止感染的發生。母乳低聚糖組成的差異也會影響母乳的保護作用。母乳中含有較高水平的α-1,2-巖藻糖基化聚糖，可降低母乳餵養嬰兒中度至重度腹瀉的風險。非分泌型母親的母乳中缺少α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖，因此無法抵禦一些結合α-1,2-巖藻糖上的腸道病原體，比如彎曲桿菌、產腸毒素大腸桿菌等等。
蛋白質：溶菌酶、乳鐵蛋白和免疫球蛋白
母乳含有數百種不同的蛋白質，具有多種功能，包括提供營養、抗菌特性和免疫調節活性。糖基化的母乳蛋白，比如乳鐵蛋白、溶菌酶、免疫球蛋白等，具有抵抗感染性微生物的作用，避免它們附著到腸道黏膜，促進共生菌的發育。乳鐵蛋白和溶菌酶都是重要的抗菌蛋白，在人乳中含量較高，但在動物乳製品中含量不高。
乳鐵蛋白是一種鐵結合蛋白。乳鐵蛋白通過將鐵與致病菌隔離，為腸細胞保存了這種重要的營養物質。溶菌酶水解細菌的肽聚糖層，最終導致細菌細胞的裂解。目前缺乏這些單獨的母乳成分在嬰兒菌群中的作用的人體研究。然而，在仔豬模型中進行的研究顯示，僅僅溶菌酶水平的變化就足以改變腸道菌群。研究人員給仔豬餵養表達人類溶菌酶的轉基因山羊奶，其溶菌酶含量與人類母乳中的含量相當，結果發現仔豬腸道厚壁菌門的水平隨著時間的推移而下降，而擬桿菌門的水平隨著時間的推移而上升，與對照組的仔豬截然不同。隨著含有溶菌酶的山羊奶的攝入，雙歧桿菌科和乳桿菌科的有益細菌丰度增加，而與疾病相關的分枝桿菌科、鏈球菌科、彎曲桿菌科等細菌的丰度減少。
人體內源性免疫球蛋白A（IgA）的產生是在出生後的幾個月才開始。因此，母乳中來自母體的分泌型IgA（sIgA）是新生兒體內IgA的唯一來源。IgA缺乏是人類最常見的原發性免疫缺陷。接受了母體sIgA的斷奶小鼠與未接受sIgA的小鼠相比，腸道菌群存在顯著差異，而且這些差異在小鼠成年後會被放大，這表明母乳中的IgA也可以塑造嬰兒的腸道菌群組成。
脂肪
脂肪是母乳中最大的能量來源，主要由甘油三酯組成，約佔脂肪組分的98%。剩餘的脂肪主要包含二酰基甘油酯、單酰基甘油酯、遊離脂肪酸、磷脂和膽固醇。
母乳也被證明具有一種脂質依賴的抗菌活性。嬰兒腸道中的脂肪酶將母乳中的甘油三酯轉化為脂肪酸和單甘油酯。特別是中鏈飽和脂肪酸和長鏈不飽和脂肪酸及其各自的單甘油酯似乎具有抗菌特性。
配方奶粉中添加的脂質也被證明能夠滅活多種病原體，包括呼吸道合胞病毒、單純皰疹病毒、流感嗜血桿菌和B組鏈球菌。
與嬰兒配方奶粉相比，母乳餵養後在嬰兒腸道內形成的脂肪水解產物的一個主要區別是中鏈脂肪酸濃度相對較高。研究表明，中鏈脂肪酸濃度的增加可導致乳桿菌和雙歧桿菌屬細菌相對丰度的顯著增加。這表明，母乳脂肪水解產生的高濃度的中鏈脂肪酸可能對生命早期腸道菌群的建立有重要影響。
母乳菌群
母乳對嬰兒菌群也有直接的影響，因為每毫升母乳中本身就含有約102-104個活性細菌。因此，純母乳餵養的嬰兒在哺乳期間每天可以攝入大量的細菌。
20世紀50年代和70年代進行的研究已經注意到母乳中存在活菌。隨後，研究人員在母乳中培養出兼性厭氧的皮膚細菌，比如葡萄球菌屬和鏈球菌屬細菌，還培養出乳桿菌、腸球菌、腸桿菌以及專性厭氧的雙歧桿菌等等。
隨著測序技術的引入，人們發現人類母乳中的微生物多樣性遠遠超出了預期，包括腸道相關專性厭氧菌，比如擬桿菌屬和梭菌綱的細菌，其中棲糞桿菌屬和羅斯氏菌屬等產丁酸的細菌就是梭菌綱細菌，它們對於結腸健康非常重要。母乳菌群在哺乳過程中會逐漸發生變化，來源於乳管和皮膚的葡萄球菌屬、鏈球菌屬和乳桿菌屬細菌在初乳中占主導地位，而六個月後在母乳中發現了更多的來自口腔的菌群，包括韋榮球菌屬和普氏菌屬細菌。母親的腸道細菌可以通過上皮屏障進行易位，遷移到乳腺，然後在母乳餵養的新生兒腸道中定植。
因此，母乳可能直接促進了嬰兒腸道菌群的發育，它們首先在嬰兒腸道中播下細菌的種子，這些細菌隨後進一步塑造嬰兒腸道菌群。
輔食添加和斷奶
斷奶被認為是嬰兒菌群發育的下一個關鍵時期，因為嬰兒從完全以母乳為基礎的飲食轉向多種食物成分，從而使結腸微生物暴露在多種植物和動物來源的營養中。斷奶的開始通常與腸道菌群多樣性的增加有關，以雙歧桿菌為主的腸道菌群逐漸被更復雜的微生物生態系統所取代，獲得了更多能夠降解植物和動物來源的碳水化合物的細菌。為此，能夠降解植物纖維的細菌，比如瘤胃球菌，開始發揮獨特的生態作用，因為這些關鍵物種產生大量的簡單碳水化合物，從而促進許多其它微生物的生長。
對不同地域的人群的腸道菌群進行比較研究發現，富含植物纖維的飲食對腸道菌群有著顯著的影響。與以高糖高脂高動物蛋白飲食為主的西方人群相比，以富含植物來源的碳水化合物的飲食為主的非西方人群的腸道菌群更加多樣化。
有趣的是，一項比較生活在歐洲和非洲農村地區兒童腸道菌群的研究顯示，這兩個群體之間存在顯著差異。然而，在仍然接受母乳餵養的兒童中，這些組間差異還並不明顯，因此，停止母乳餵養和斷奶後的飲食模式導致了腸道菌群的地域差異。
一項研究對14名嬰兒出生後一年內的菌群發育進行了監測，發現隨著嬰兒年齡的增長，他們的菌群特徵彼此之間越來越相似，且越來越接近成人的水平。雖然沒有共同的發育模式，但是菌群結構往往在添加輔食以後發生劇烈的變化，這可能是導致嬰兒菌群向成人菌群轉變的原因。輔食的添加會顯著降低雙歧桿菌、腸桿菌、艱難梭菌和產氣莢膜梭菌的比例，而球形梭菌和柔嫩梭菌的比例顯著增加。
那麼，停止母乳餵養和添加輔食到底哪個對嬰兒菌群演替的影響更大呢？事實上，停止母乳餵養可能和添加輔食同樣重要，甚至更加重要。一項雙盲安慰劑對照試驗比較了魚油和葵花籽油的補充效果，以檢驗ω-3多不飽和脂肪酸對9-18月齡的嬰兒糞便菌群的影響。結果發現，補充魚油可以導致腸道菌群的變化，但是僅限於那些干預開始時已經停止母乳餵養的兒童。
嬰兒在出生後的第一年，其腸道內的能量利用情況也截然不同。新生兒和4月齡的嬰兒的腸道菌群富含降解母乳中的糖類所需的基因，而12月齡的嬰兒腸道菌群富含降解更復雜的糖類和澱粉相關的基因。然而，由於輔食添加導致的腸道菌群組成的變化以及降解複雜碳水化合物的能力增加直到嬰兒停止母乳餵養後才變得明顯。因此，停止母乳餵養可能才是成年菌群發育的主要驅動力，而不是添加輔食。
嬰兒出生後的第一年裡，腸道菌群是非常多變的，飲食似乎是影響嬰兒菌群變化的主要因素之一。由於人類胎盤、羊水、臍帶血和胎糞中都發現存在著多種微生物，因此在分娩以前，微生物就可能通過胎盤屏障進行轉移並已經開始在胎兒腸道定植。隨後，母體和環境細菌會迅速在新生兒腸道中播下種子，其組成受到分娩方式和分娩地點的強烈影響。一般情況下，由於新生兒腸道的有氧環境，兼性厭氧菌比如埃希氏菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和腸球菌屬等，最先在新生兒腸道定植。最初定植的細菌開始消耗腸道中的氧氣，然後很快就被厭氧菌超過，主要是放線菌門和厚壁菌門的細菌，比如雙歧桿菌和乳桿菌。這一轉變可以歸因於母乳或嬰兒配方奶粉的攝入，這是第一件飲食驅動的細菌定植事件。
母乳餵養和配方奶粉餵養嬰兒的腸道菌群
世界衛生組織和聯合國兒童基金會建議在嬰兒出生後的頭六個月進行純母乳餵養。此後，為了滿足其不斷變化的營養需求，嬰兒應接受適齡、營養充足和安全的輔食，而母乳餵養應持續兩年甚至更長時間。
母乳餵養是一種無與倫比的餵養方式，為嬰兒的健康生長和發育提供最佳的食物。除了營養成分，母乳還含有多種生物活性因子，能夠促進嬰兒腸道、代謝以及先天性和適應性免疫系統的發育和成熟。此外，它在嬰兒自身菌群的建立中也起著至關重要的作用。母乳餵養的嬰兒感染性疾病和一些非感染性疾病的發生率降低，這至少在一定程度上可以歸因於母乳對嬰兒菌群的有益影響。
純母乳餵養的嬰兒腸道菌群特徵為多樣性較低，雙歧桿菌佔絕對優勢，可佔嬰兒糞便中細菌總數的70-80%。
通常，我們認為雙歧桿菌是母乳餵養的嬰兒菌群特徵，而不是奶瓶餵養的嬰兒菌群特徵，這似乎有點誤解。雖然許多研究發現純配方奶粉餵養的嬰兒腸道中雙歧桿菌的丰度較低，但是確實也有很多研究發現配方奶粉餵養和母乳餵養的嬰兒中雙歧桿菌的數量沒有明顯差異。但是值得注意的是，雖然雙歧桿菌總數相似，但是雙歧桿菌在物種水平上的組成卻因嬰兒餵養方式的不同而不同。母乳餵養的嬰兒腸道中主要是嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacterium infantis）、長雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）和短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve）；而另一方面，傳統配方奶粉餵養的嬰兒含有較多的鏈狀雙歧桿菌（Bifidobacterium catenulatum）和青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis），這兩種細菌在成年人的腸道中更加常見。然而，在配方奶粉中添加益生元纖維低聚半乳糖和低聚果糖，似乎可以誘導嬰兒糞便中的雙歧桿菌種類與母乳餵養的嬰兒非常相似。
在過去的幾十年裡，嬰兒配方奶粉不斷地被改良和強化，因此在不同的研究之間可能存在很大的差異。然而也存在著一些一致性的結果，配方奶粉餵養的嬰兒腸道菌群表現為多樣性較高，擬桿菌屬、梭菌屬和腸桿菌科細菌增多，其中包括機會性病原菌艱難梭菌和大腸桿菌。此外，一項研究發現，出生後的第一年裡，配方奶粉餵養的嬰兒表現出毗鄰顆粒鏈菌（Granulicatella adiacens）、檸檬酸桿菌（Citrobacter spp）、陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae）和沃氏嗜膽菌（Bilophila wadsworthia）的數量增加，而母乳餵養的嬰兒腸道中一些乳桿菌屬細菌數量增加。即使在12月齡的嬰兒中，雙歧桿菌屬和乳桿菌屬細菌仍然在繼續接受母乳餵養的嬰兒中占主導地位。
總的來說，配方奶粉餵養可能更快地使嬰兒腸道菌群接近成人水平，增加機會性病原體和促炎細菌的數量，減少特定產短鏈脂肪酸的細菌。這是因為母乳要複雜得多，母乳中有利於促進嬰兒菌群發育的特定組分也很多。
母乳低聚糖
母乳低聚糖是一類存在於人乳中的複雜混合低聚糖，是母乳中的第三大營養物質，僅次於乳糖和脂肪，在嬰幼兒生長髮育中起到重要作用。初乳中的母乳低聚糖含量大約在22-23 g/L，成熟乳中大約在12-13 g/L之間。
人乳中含有200多種不同類型的母乳低聚糖。人類母乳中的母乳低聚糖單體共有5種基本結構：N-乙酰葡萄糖胺、L-巖藻糖、D-葡萄糖、D-半乳糖和唾液酸。這些單體以不同比例組合構成母乳低聚糖。除個別母乳低聚糖外，目前分離得到的大多數母乳低聚糖的還原端都有一個乳糖基。
此外，母乳低聚糖可以與母乳中的其它成分結合，比如脂肪和蛋白質，稱之為母乳聚糖。相比之下，作為大多數嬰兒配方奶粉基礎成分的牛奶只含有微量的低聚糖。雖然，現在許多嬰兒配方奶粉通過添加低聚糖以彌補這一不足，但是通常只包括一個或少數幾個簡單的低聚糖，比如低聚半乳糖、低聚果糖或菊粉。
母乳低聚糖及其相關的糖複合物是嬰兒自身無法消化的，而是作為益生元，促進有益細菌的生長，比如雙歧桿菌，它們能夠利用這些成分作為營養。特別是嬰兒雙歧桿菌可以有效利用母乳低聚糖。在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌上調多種糖苷水解酶和腸膜轉運蛋白的表達，這對於母乳低聚糖的分解至關重要，這也表明母乳低聚糖會在該細菌的細胞質中完全水解成單糖。此外，與乳糖相比，在存在母乳低聚糖時，嬰兒雙歧桿菌可誘導腸道上皮細胞中抗炎細胞因子的表達增加。
除了雙歧桿菌，擬桿菌屬的細菌成員也能夠利用一些類型的母乳低聚糖。雙歧桿菌和擬桿菌都參與短鏈脂肪酸的產生，從而降低腸道pH值，進一步調節腸道菌群，發揮系統性作用。
母乳餵養的嬰兒與配方奶餵養的嬰兒的腸道菌群組成存在明顯的差異，母乳餵養的嬰兒的腸道菌群也存在相當大的個體間差異。其中一個可能的原因是母乳低聚糖組成的差異，因為母乳低聚糖的數量和組成不僅在哺乳期間不斷變化，在哺乳期的婦女之間也不同。
母親的基因型在一定程度上影響著母乳低聚糖的組成和含量。人分泌型基因FUT2編碼α-1,2-巖藻糖基轉移酶，受FUT2基因突變的影響，分泌型（secretor）母親的母乳中母乳低聚糖的組成顯著不同於非分泌型（non-secretor）。通過α-1,2鍵連接的巖藻糖基化母乳低聚糖，比如2’-巖藻糖基乳糖、乳酰-N-巖藻五糖、乳糖二巖藻四糖等，只存在於分泌型母親的母乳中；非分泌型母親由於缺乏功能性FUT2酶，母乳中不包含α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖。因此，分泌型母親的母乳中總母乳低聚糖含量高於非分泌型。功能性FUT3基因編碼α-1,3/4-巖藻糖基轉移酶，使得母乳中母乳低聚糖的組成和數量變得更加複雜。非分泌型母親餵養的嬰兒，其雙歧桿菌主導的菌群形成較晚，這可能是由於嬰兒腸道難以定植那些利用特定母乳低聚糖的雙歧桿菌物種造成的。
母乳低聚糖除了具有促進有益菌生長的作用外，還具有預防胃腸道感染的保護作用。病原微生物首先要結合到其所要侵入的細胞表面，然後侵入細胞，釋放毒素和攝取營養，導致一系列臨床症狀的發生。病原微生物與細胞的結合過程是由病原微生物通過其表面的糖鏈末端與腸道上皮細胞表面受體結合完成的。母乳低聚糖具有直接封閉腸道上皮細胞表面受體的功能。一些母乳低聚糖由於含有與腸道上皮細胞表面受體類似的結構，可以作為一種受體誘餌，直接結合於病原微生物表面，阻止其與腸道上皮細胞的結合。另一些母乳低聚糖則直接結合到腸道上皮細胞表面受體上，阻止病原菌的結合，從而防止感染的發生。母乳低聚糖組成的差異也會影響母乳的保護作用。母乳中含有較高水平的α-1,2-巖藻糖基化聚糖，可降低母乳餵養嬰兒中度至重度腹瀉的風險。非分泌型母親的母乳中缺少α-1,2-巖藻糖基化的母乳低聚糖，因此無法抵禦一些結合α-1,2-巖藻糖上的腸道病原體，比如彎曲桿菌、產腸毒素大腸桿菌等等。
蛋白質：溶菌酶、乳鐵蛋白和免疫球蛋白
母乳含有數百種不同的蛋白質，具有多種功能，包括提供營養、抗菌特性和免疫調節活性。糖基化的母乳蛋白，比如乳鐵蛋白、溶菌酶、免疫球蛋白等，具有抵抗感染性微生物的作用，避免它們附著到腸道黏膜，促進共生菌的發育。乳鐵蛋白和溶菌酶都是重要的抗菌蛋白，在人乳中含量較高，但在動物乳製品中含量不高。
乳鐵蛋白是一種鐵結合蛋白。乳鐵蛋白通過將鐵與致病菌隔離，為腸細胞保存了這種重要的營養物質。溶菌酶水解細菌的肽聚糖層，最終導致細菌細胞的裂解。目前缺乏這些單獨的母乳成分在嬰兒菌群中的作用的人體研究。然而，在仔豬模型中進行的研究顯示，僅僅溶菌酶水平的變化就足以改變腸道菌群。研究人員給仔豬餵養表達人類溶菌酶的轉基因山羊奶，其溶菌酶含量與人類母乳中的含量相當，結果發現仔豬腸道厚壁菌門的水平隨著時間的推移而下降，而擬桿菌門的水平隨著時間的推移而上升，與對照組的仔豬截然不同。隨著含有溶菌酶的山羊奶的攝入，雙歧桿菌科和乳桿菌科的有益細菌丰度增加，而與疾病相關的分枝桿菌科、鏈球菌科、彎曲桿菌科等細菌的丰度減少。
人體內源性免疫球蛋白A（IgA）的產生是在出生後的幾個月才開始。因此，母乳中來自母體的分泌型IgA（sIgA）是新生兒體內IgA的唯一來源。IgA缺乏是人類最常見的原發性免疫缺陷。接受了母體sIgA的斷奶小鼠與未接受sIgA的小鼠相比，腸道菌群存在顯著差異，而且這些差異在小鼠成年後會被放大，這表明母乳中的IgA也可以塑造嬰兒的腸道菌群組成。
脂肪
脂肪是母乳中最大的能量來源，主要由甘油三酯組成，約佔脂肪組分的98%。剩餘的脂肪主要包含二酰基甘油酯、單酰基甘油酯、遊離脂肪酸、磷脂和膽固醇。
母乳也被證明具有一種脂質依賴的抗菌活性。嬰兒腸道中的脂肪酶將母乳中的甘油三酯轉化為脂肪酸和單甘油酯。特別是中鏈飽和脂肪酸和長鏈不飽和脂肪酸及其各自的單甘油酯似乎具有抗菌特性。
配方奶粉中添加的脂質也被證明能夠滅活多種病原體，包括呼吸道合胞病毒、單純皰疹病毒、流感嗜血桿菌和B組鏈球菌。
與嬰兒配方奶粉相比，母乳餵養後在嬰兒腸道內形成的脂肪水解產物的一個主要區別是中鏈脂肪酸濃度相對較高。研究表明，中鏈脂肪酸濃度的增加可導致乳桿菌和雙歧桿菌屬細菌相對丰度的顯著增加。這表明，母乳脂肪水解產生的高濃度的中鏈脂肪酸可能對生命早期腸道菌群的建立有重要影響。
母乳菌群
母乳對嬰兒菌群也有直接的影響，因為每毫升母乳中本身就含有約102-104個活性細菌。因此，純母乳餵養的嬰兒在哺乳期間每天可以攝入大量的細菌。
20世紀50年代和70年代進行的研究已經注意到母乳中存在活菌。隨後，研究人員在母乳中培養出兼性厭氧的皮膚細菌，比如葡萄球菌屬和鏈球菌屬細菌，還培養出乳桿菌、腸球菌、腸桿菌以及專性厭氧的雙歧桿菌等等。
隨著測序技術的引入，人們發現人類母乳中的微生物多樣性遠遠超出了預期，包括腸道相關專性厭氧菌，比如擬桿菌屬和梭菌綱的細菌，其中棲糞桿菌屬和羅斯氏菌屬等產丁酸的細菌就是梭菌綱細菌，它們對於結腸健康非常重要。母乳菌群在哺乳過程中會逐漸發生變化，來源於乳管和皮膚的葡萄球菌屬、鏈球菌屬和乳桿菌屬細菌在初乳中占主導地位，而六個月後在母乳中發現了更多的來自口腔的菌群，包括韋榮球菌屬和普氏菌屬細菌。母親的腸道細菌可以通過上皮屏障進行易位，遷移到乳腺，然後在母乳餵養的新生兒腸道中定植。
因此，母乳可能直接促進了嬰兒腸道菌群的發育，它們首先在嬰兒腸道中播下細菌的種子，這些細菌隨後進一步塑造嬰兒腸道菌群。
輔食添加和斷奶
斷奶被認為是嬰兒菌群發育的下一個關鍵時期，因為嬰兒從完全以母乳為基礎的飲食轉向多種食物成分，從而使結腸微生物暴露在多種植物和動物來源的營養中。斷奶的開始通常與腸道菌群多樣性的增加有關，以雙歧桿菌為主的腸道菌群逐漸被更復雜的微生物生態系統所取代，獲得了更多能夠降解植物和動物來源的碳水化合物的細菌。為此，能夠降解植物纖維的細菌，比如瘤胃球菌，開始發揮獨特的生態作用，因為這些關鍵物種產生大量的簡單碳水化合物，從而促進許多其它微生物的生長。
對不同地域的人群的腸道菌群進行比較研究發現，富含植物纖維的飲食對腸道菌群有著顯著的影響。與以高糖高脂高動物蛋白飲食為主的西方人群相比，以富含植物來源的碳水化合物的飲食為主的非西方人群的腸道菌群更加多樣化。
有趣的是，一項比較生活在歐洲和非洲農村地區兒童腸道菌群的研究顯示，這兩個群體之間存在顯著差異。然而，在仍然接受母乳餵養的兒童中，這些組間差異還並不明顯，因此，停止母乳餵養和斷奶後的飲食模式導致了腸道菌群的地域差異。
一項研究對14名嬰兒出生後一年內的菌群發育進行了監測，發現隨著嬰兒年齡的增長，他們的菌群特徵彼此之間越來越相似，且越來越接近成人的水平。雖然沒有共同的發育模式，但是菌群結構往往在添加輔食以後發生劇烈的變化，這可能是導致嬰兒菌群向成人菌群轉變的原因。輔食的添加會顯著降低雙歧桿菌、腸桿菌、艱難梭菌和產氣莢膜梭菌的比例，而球形梭菌和柔嫩梭菌的比例顯著增加。
那麼，停止母乳餵養和添加輔食到底哪個對嬰兒菌群演替的影響更大呢？事實上，停止母乳餵養可能和添加輔食同樣重要，甚至更加重要。一項雙盲安慰劑對照試驗比較了魚油和葵花籽油的補充效果，以檢驗ω-3多不飽和脂肪酸對9-18月齡的嬰兒糞便菌群的影響。結果發現，補充魚油可以導致腸道菌群的變化，但是僅限於那些干預開始時已經停止母乳餵養的兒童。
嬰兒在出生後的第一年，其腸道內的能量利用情況也截然不同。新生兒和4月齡的嬰兒的腸道菌群富含降解母乳中的糖類所需的基因，而12月齡的嬰兒腸道菌群富含降解更復雜的糖類和澱粉相關的基因。然而，由於輔食添加導致的腸道菌群組成的變化以及降解複雜碳水化合物的能力增加直到嬰兒停止母乳餵養後才變得明顯。因此，停止母乳餵養可能才是成年菌群發育的主要驅動力，而不是添加輔食。
總結
出生後，飲食是影響嬰兒早期菌群成熟和多樣化的主要因素之一。就嬰兒菌群的建立而言，母乳是嬰兒最好的營養選擇。嬰兒餵養方式以及隨後輔食的添加都參與了菌群的塑造。與嬰兒配方奶粉不同，母乳含有多種生物活性因子，可以促進嬰兒腸道的發育和成熟。其中，母乳低聚糖、乳鐵蛋白、溶菌酶、免疫球蛋白和脂類等都有助於母乳餵養嬰兒的腸道菌群，這與配方奶粉餵養的嬰兒腸道菌群明顯不同。此外，母乳也含有自己的菌群，因此可能直接在嬰兒的腸道內播下細菌的種子。母乳餵養兒童的腸道菌群多樣性較低，其特徵是雙歧桿菌屬和乳桿菌屬細菌數量較多。另一方面，配方奶粉餵養的兒童的腸道菌群具有較高的多樣性，擬桿菌屬、梭菌綱和腸桿菌科細菌數量增加，包括機會致病菌艱難梭菌和大腸桿菌等。輔食的添加使嬰兒腸道菌群接觸到一系列全新的營養物質。因此，那些能夠降解複雜糖類和澱粉的微生物大量繁殖，其菌群組成開始接近成人的水平。然而，目前關於嬰兒餵養方式對腸道菌群發育的影響的認識大多數是來自於對純母乳餵養和純配方奶粉餵養的嬰兒的比較研究。實際生活中，許多嬰兒在出生後的幾個月由於母乳缺乏或其它各種原因不得不開始接受混合餵養，混合餵養如何影響嬰兒腸道菌群的發育還需要更進一步的研究。
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