左边的特写图片说明了链球菌通常是这样聚集在一起，形成保护性的生物膜。右边的图像显示，当一种链球菌培养液与人体奶糖混合在一起时，生物膜就会分解，从而暴露出更多的细菌让抗菌药物进行攻击。（图片来源：Steven Townsend, Vanderbilt University）
母乳是由蛋白质、脂肪和糖组成的复杂且不断变化的混合物，有助于保护婴儿免受细菌感染。
过去，科学家们把研究重点放在了母乳中所含有的蛋白质的抗菌特性上。然而，范德比尔特大学的一个由化学家和医生组成的跨学科团队发现，母乳中的一些碳水化合物不仅自身具有抗菌性能，还能提高抗菌蛋白的有效性。
“这是第一次发现母乳中的碳水化合物具备广谱抗菌活性，”指导这项研究的化学助理教授Steven Townsend说道，“这些化合物的显著特性之一是它们明显无毒，不像大多数抗生素那样带有毒性。”
8月20日在华盛顿召开的美国化学学会年度会议上，博士生Dorothy Ackerman在《ACS传染病杂志》上发表了一篇题为《母乳低聚糖对B族链球菌的抗菌和抗生物膜特性》的论文。
这项研究的动力在于细菌对抗生素的耐药性问题日益严重。疾病控制和预防中心预计，每年有23000人因抗生素的耐药性而导致死亡。
于是研究人员便开始寻找不同的方法来打败传染性细菌。为了获得灵感，他们求助于一个特殊的细菌，即B族链球菌，这是致使全球新生儿感染的主要原因。他们想知道，这种链球菌的主要宿主，即孕妇，体内产生的化合物是否会削弱或杀死链球菌。
Townsend和他的同事们将注意力转向了母乳中具有抗菌性能的糖而非蛋白质，而在此之前，科学家们普遍认为对糖进行研究难度要大得多。
“在上个世纪的大部分时间里，生化学家认为蛋白质是最重要的，而糖则是次要的。大多数人都认同这种观点，尽管没有数据能支持这个说法，”Townsend说道，“我们对糖的功能知之甚少，但作为一名受过训练的糖蛋白化学家，我想探究它们的作用。”
为了做到这一点，研究人员从许多不同的供体样本中收集了母乳中的碳水化合物，即低聚糖，并通过质谱技术对它们进行了分析，该技术能同时识别数千个大型生物分子。然后他们将这些化合物添加到链球菌培养中，并在显微镜下观察结果。这表明，不仅有一些低聚糖可以直接杀死细菌，同时还能在物理上分解细菌用来保护自身的生物膜。
在一项试点研究中，Townsend的实验室收集了5个样本。他们发现来自一个样本的糖几乎杀死了整个链球菌群体。另一个样本中的糖在一定程度上有效，而其余的三个样品则表现出较低的活性。在后续的研究中，他们测试了超过20个额外的样本。到目前为止，有两个样本破坏了细菌生物膜，杀死了细菌，四个破坏了生物膜，但没有杀死细菌，还有两个在不破坏生物膜的情况下杀死了细菌。
Townsend说道：“我们的研究结果表明，这些糖有双重作用。首先，它们使目标细菌变得敏感，然后杀死它们。生物学家有时称这种‘合成致死’，并利用这种能力开发新的抗菌素药物。”
研究人员还发现，通过在链球菌培养液中加入人类乳糖与唾液抗菌肽的混合物，糖分解生物膜的能力也能提高母乳中含有的其它他抗菌药物的效力。
不仅如此，在后续的研究中，他们还发现乳糖的抗菌活性延伸到了许多其它的感染性细菌上，其中包括“ESKAPE超级细菌”（6个字母分别代表6种耐药菌）病原体中的两种。
蝌蚪五线谱编译自sciencedaily，译者 土豆同学，转载须授权
