REKLAMA
Karmienie pasteryzowanym lub gotowanym mlekiem krowim, a następnie sproszkowanym, choć stanowiło pewien postęp, to śmiertelność dzieci tak żywionych w stosunku do karmionych naturalnie była ogromna (ok. 6 x wyższa, a dla niemowląt do 3. m.ż. jeszcze wyższa).
W latach 50. XX wieku pojawiło się rozpuszczalne mleko modyfikowane dla niemowląt. Konsekwencją było zastraszające tempo spadku liczby karmiących matek. W swojej dumie człowiek uznał, że sztuczne jest lepsze od naturalnego. Dopiero w latach 90. XX wieku świat medyczny zrozumiał, że jednak natura wciąż jest od nas „mądrzejsza” i zaczął się trwający do dziś okres powracania do karmienia naturalnego.
Od chwili wprowadzenia mieszanek rozpuszczalnych i wraz ze wzrostem wiedzy na temat składu i funkcji poszczególnych składników pokarmu kobiecego, rozpoczął się okres stopniowych i niekiedy rewolucyjnych zmian w mlekach modyfikowanych produkowanych na bazie mleka krowiego. Modyfikacje dotyczyły i dotyczą wielu zarówno makro-, jak i mikroskładników. Zasadnicze zmiany dotyczyły stężenia i jakości białka, węglowodanów (wzrost stężenia laktozy), minerałów (zmniejszenie stężenia sodu, zmiana stosunku wapnia do fosforu na 2:1), tłuszczów (główne źródło to oleje roślinne i dodatek DHA, ARA, EPA, LC-PUFA).
Jednymi z ważnych dodatków występujących w pokarmie kobiecym, które stosunkowo niedawno pojawiły się w mieszankach mlecznych są prebiotyki, czyli oligosacharydy, takie jak scGOS (krótkołańcuchowe galaktooligoisacharydy)/lcFOS (długłańcuchowe fruktooligosacharydy) w stosunku 9:1 wykazujące korzystny wpływ na mikrobiotę i konsystencję stolca oraz nowość HMO (human milk oligosaccharides; oligosacharydy pokarmu kobiecego) [1], takie jak: 2’-fukozylolaktoza (2’-FL), 3’-sjalolaktoza (3’-SL), lakto-N-neo-tetraoza (LNnT).
HMO to złożone węglowodany, w skład których wchodzą: glukoza, galaktoza, N-acetyloglukozamina, fukoza i kwas sjalowy. Szkieletem HMO jest laktoza, która może ulec przedłużeniu lub rozgałęzieniu, a następnie także fukozylacji lub sjalizacji [1,2].
HMO stanowią ilościowo trzeci (po laktozie i tłuszczach) składnik pokarmu kobiecego. Stężenie HMO w siarze wynosi ok. 20–30 g/l, a w dojrzałym mleku kobiecym − ok. 5–15 g/l [1]. Obserwuje się istotne różnice populacyjne, jeśli chodzi o skład HMO. Znaczący wpływ na ilość i rodzaj HMO w pokarmie odgrywa genetyka matki, a w szczególności obecność czynnika wydzielniczego (Se) oraz układu grupowego krwi Lewis (Le).
Na podstawie obecności lub braku produktów ekspresji genów FUT2 i FUT3 oraz obecności lub nieobecności układu grupowego Lewis wyróżnia się cztery fenotypy [2, 3]:
- wydzielacz Se+/Le+ (ok. 70%),
- niewydzielacz Se-/Le+ (ok. 20%),
- wydzielacz Se+/Le- (ok. 9%),
- niewydzielcz Se-/Le- (ok. 1%).
Szacuje się, że w pokarmie kobiecym znajduje się ok. 150 różnych HMO, zawierających od 3 do 21 monocukrów [1].
HMO można podzielić na grupy [2, 3]:
- neutralne (łącznie stanowiące ponad 75% wszystkich HMO):
- fukozylowane, np. 2’-FL (ok. 35–50%),
- niefukozylowane, np. LNnT (ok. 42–55%);
- kwaśne, sjalylowe, np. 3’-SL (ok. 12–14%).
Każda matka wytwarza specyficzny dla siebie zestaw HMO. Jakie to ma znaczenie, trudno jest jeszcze dzisiaj powiedzieć. Pojawiające się i proponowane w piśmiennictwie funkcje HMO pochodzą głównie z badań prowadzonych in vitro, ex vivo lub badań na zwierzętach [2, 3].
Są to:
- Działanie prebiotyczne
Prebiotyki to zgodnie z aktualną definicją substraty selektywnie wykorzystywane przez mikroorganizmy gospodarza i które wywierają korzystny efekt zdrowotny. W przewodzie pokarmowym niemowląt HMO stymulują rozwój wybranych bakterii z rodzaju Bifidobacterium, w szczególności B. longum subs. infantis (B. infantis), B. breve i B. bifidum [5-6]. Bakterie te wytwarzają m.in. krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe stanowiące istotny czynnik odżywiający m.in. kolonocyty i wpływające na odpowiedź odpornościową.
- Działanie antyadhezyjne, przeciwdrobnoustrojowe
Ze względu na znaczne podobieństwo między receptorami na powierzchni komórek nabłonkowych człowieka a HMO te ostatnie funkcjonują jako „fałszywe przynęty” – wiążą patogeny, zapobiegając ich połączeniu z receptorem komórek nabłonkowych jelita, a następnie kompleks drobnoustrój-HMO wydalany jest ze stolcem.
- Bezpośredni wpływ na komórki nabłonkowe jelita
Prowadzi on do zmiany ekspresji genów odpowiedzialnych za syntezę receptorów nabłonkowych, co w efekcie utrudnia adhezję patogenów, uniemożliwiając zainicjowanie reakcji zapalnej [9-10].
- Wpływ na układ odpornościowy
Uważa się, że HMO mogą bezpośrednio modulować działanie układu odpornościowego na poziomie wewnątrzkomórkowym poprzez zmianę profilu wytwarzanych cytokin (np. aktywując procesy regulujące równowagę Th1/Th2), stymulację makrofagów, zmniejszenie przechodzenia leukocytów przez ściany małych naczyń krwionośnych i ich aktywacji [7-10].
- Wpływ na rozwój mózgu
HMO są źródłem kwasu sjalowego będącego czynnikiem wpływającym na rozwój mózgu [11-12].
Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (European Food Safety Authority, EFSA) oraz Agencja Żywności i Leków (Food and Drug Administration, FDA) niezależnie od siebie, potwierdziły bezpieczeństwo 2’-FL i LNnT, stosowanych oddzielnie lub łącznie, dodawanych do mleka modyfikowanego początkowego, następnego lub mleka dla małych dzieci (typu junior) [13].
Organizacje te opierały się na wynikach szeregu badań klinicznych, których wnioski sprowadzały się do tego, że stosowanie mieszanek wzbogacanych w HMO jest bezpieczne, zapewnia rozwój podobny do dzieci karmionych pokarmem kobiecym, zmniejsza także częstość infekcji (zapalenia oskrzeli) i zużycie leków przeciwgorączkowych i antybiotyków [14-16].
Podsumowanie
Od 1950 roku mleka modyfikowane przeszły ogromne zmiany i w pewnym stopniu, choć wciąż nieudolnie, starają się naśladować pokarm kobiecy. Wciąż nie mamy jednak pewności, jakie będą odległe skutki tych modyfikacji. HMO choć nie mają znaczenia odżywczego, mają wyjątkową strukturę oraz metabolizm i służą przede wszystkim wybiórczemu żywieniu niektórych drobnoustrojów, głównie B. infantis, B. bifidum i B. breve, zasiedlających przewód pokarmowy. Drobnoustroje te korzystnie modyfikują mikrobiotę i przyczyniają się do zmniejszenia ryzyka wystąpienia wielu chorób, przede wszystkim zakażeń przewodu pokarmowego. Niemowlęta karmione sztucznie pozbawione są korzyści wynikających z obecności HMO. Współczesna biotechnologia pozwoliła jednak na produkcję przemysłową przynajmniej niektórych HMO. Są one dodawane do niektórych mlek modyfikowanych. Dotychczasowe badania wykazują, że są bezpieczne. Na długoterminową ocenę ich stosowania będziemy musieli jednak jeszcze poczekać.
Piśmiennictwo
[1] Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology 2012; 22: 1147–1162.
[2] Bode L., Jantscher-Krenn E. Structure-function relationships of human milk oligosaccharides. Adv Nutr 2012; 3: 383–391.
[3] McGuire M.K., Meehan C.L., McGuire M.A. i wsp. What’s normal? Oligosaccharide concentrations and profiles in milk produced by healthy women vary geographically. Am J Clin Nutr 2017; 105: 1086–1100.
[4] Gibson G.R., Hutkins R., Sanders M.E. i wsp. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2017; 14: 491–502.
[5] Bezirtzoglou E., Tsiotsias A., Welling G.W. Microbiota profile in feces of breast- and formula-fed newborns by using fluorescence in situ hybridization (FISH). Anaerobe 2011; 17: 478–482.
[6] Sela D.A., Mills D.A. Nursing our microbiota: molecular linkages between bifidobacteria and milk oligosaccharides. Trends Microbiol 2010; 18: 298–307.
[7] Bode L., Kunz C., Muhly-Reinholz M. i wsp. Inhibition of monocyte, lymphocyte, and neutrophil adhesion to endothelial cells by human milk oligosaccharides. Thromb Haemost 2004; 92: 1402–1410.
[8] Bode L., Rudloff S., Kunz C. i wsp. Human milk oligosaccharides reduce platelet-neutrophil complex formation leading to a decrease in neutrophil beta 2 integrin expression. J Leukoc Biol 2004; 76: 820–826.
[9] Comstock S.S., Wang M., Hester S.N. i wsp. Select human milk oligosaccharides directly modulate peripheral blood mononuclear cells isolated from 10-d-old pigs. Br J Nutr 2014; 111: 819–828.
[10] Newburg D.S., Tanritanir A.C., Chakrabarti S. Lactodifucotetraose, a human milk oligosaccharide, attenuates platelet function and inflammatory cytokine release. J Thromb Thrombolysis 2016; 42: 46–55.
[11] Victora C.G., Bahl R., Barros A.J. i wsp. Lancet Breastfeeding Series Group. Breastfeeding
in the 21st century: epidemiology, mechanisms, and lifelong effect. Lancet 2016; 387: 475–490.
[12] Ballard O., Morrow A.L., Human milk composition: nutrients and bioactive factors. Pediatr Clin North Am 2013; 60: 49–74.
[13] EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies), 2015. Scientific opinion on the safety of 2’-O-fucosyllactose as a novel food ingredient pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA Journal 2015; 13: 4184,32.
[14] Puccio G., Alliet P., Cajozzo C. et al. Effects of Infant Formula With Human Milk Oligosaccharides on Growth and Morbidity: A Randomized Multicenter Trial. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017; 64(4): 624–631.
[15] Goehring K., Marriage B., Oliver J. et al. Similar to those who are breastfed, infants fed a formula containing 2’-Fucosyllactose have lower inflammatory cytokines in a randomized controlled trial. J Nutr. 2016; 146(12): 2559–2566.
[16] Marriage B.J., Buck R.H., Goehring K.C. et al. Infants Fed a Lower Calorie Formula With 2'FL Show Growth and 2'FL Uptake Like Breast-Fed Infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2015; 61(6): 649–58.
