Et gjennombrudd i morsmelkforskning

Humant melkoligosakkarider (HMO) er den tredje vanligste gruppen faste stoffer i naturlig mat. På grunn av den ekstremt kompliserte romlige strukturen er det bare nå for første gang at den viktigste HMO når det gjelder forekomst er oppnådd. Dette var mulig takket være Nestlés mange års forskning på morsmelk.

I århundrer har morsmelk vært en uovertruffen matformel som er ideell for babyens behov.

Den gir den ikke bare energi og ingredienser som er nødvendige for vekst og utvikling, som er ekstremt intens i den første livsperioden, men beskytter den også, f.eks. ved å stimulere immunforsvaret til å fungere og opprettholde den gunstige sammensetningen av tarmbakteriefloraen.

Takket være disse mekanismene reduserer amming risikoen for gastrointestinale, luftveis- og urinveisinfeksjoner hos et barn (1). Naturlig matede babyer er sunnere, ikke bare i barndommen - de er i fare for visse sykdommer, inkludert diabetes eller fedme er også lavere i voksen alder.

De fleste ingrediensene i morsmelk er allerede kjent. Vi vet at protein er kroppens viktigste byggestein, og EPA og DHA spiller en viktig rolle i riktig utvikling av spedbarns syn og hjerne.

Imidlertid blir det lite sagt om de andre ingrediensene. HMO - oligosakkarider fra morsmelk hører absolutt til denne gruppen.

Historie om HMO-forskning

Allerede på slutten av 1800-tallet ble det lagt merke til at barn som ble ammet mye sjeldnere enn babyer som fikk melk i formel, led av diaré og mange andre sykdommer.

Intensiv forskning på hva denne forskjellen resulterer i har ført til konklusjonen om at bakteriene som er tilstede i mage-tarmkanalen er veldig forskjellige, men årsaken til dette var fortsatt ukjent.

I 1888 ble det lagt merke til at laktose ikke er det eneste karbohydratet som finnes i morsmelk. Dermed ble en gruppe ingredienser kjent i dag som HMO, eller oligosakkarider fra morsmelk, oppdaget.

Imidlertid ble deres rolle oppdaget bare 60 år senere, og beviste at disse ingrediensene er mat for gunstige bakterier som lever i fordøyelseskanalen.

Tre tiår senere, på 1980-tallet, ble det også lagt merke til at HMO-er kan redusere risikoen for infeksjon ytterligere og ha betennelsesdempende effekter.

Nestlé's Breast Milk Composition Study

I mer enn 50 år har Nestlé Research Center med base i Lausanne (Sveits) fulgt morsmelken nøye og hentet inspirasjon fra sammensetningen når den lager nye og bedre produkter for babyer.

Nestlé anerkjente den enorme betydningen av HMO i morsmelk, og begynte for 30 år siden med forskning for å forstå disse viktige ingrediensene så mye som mulig.

De resulterte i publisering av 17 vitenskapelige artikler viet til oligosakkaridene i morsmelk og tillatt å oppnå 2-fukosyllaktose (forkortet 2-FL) - oligosakkaridet til stede i de høyeste mengdene. I år vises neste melk med tilsetning av 2-FL på det polske markedet.

Hva er egentlig human oligosakkarider (HMO)?

Hummelkoligosakkarider er den tredje faste komponenten av morsmelk, etter laktose og fett, og den mest tallrike gruppen aktive forbindelser som er tilstede i den.

100 ml morsmelk kan inneholde opptil 1,5 g, selv om det avhenger av mange faktorer, inkludert barnets alder (høyest innhold de første dagene og månedene av amming) eller mors ernæringsstatus.

Hver av oligosakkaridene i morsmelken består av 3 til 5 typer enkle sukkerarter, inkl. glukose, galaktose og fukose.

I melken til andre pattedyr er HMOs fraværende eller bare tilstede i små mengder, og strukturen deres er også mindre kompleks.

Derfor blir andre, mye lettere å oppnå, oligosakkarider - en sammensetning av fruktooligosakkarider (FOS) og galaktooligosakkarider (GOS) - ofte tilsatt til formelen melk.

Dessverre skiller disse forbindelsene seg betydelig fra morsmelkoligosakkarider når det gjelder struktur, opprinnelse og effekt på kroppen.

Modifisert melk skiller seg fortsatt betydelig i sammensetning fra morsmelk. Denne forskjellen er særlig tydelig i innholdet av oligosakkarider, som i det første tilfellet vanligvis ikke eksisterer i det hele tatt, mens det i naturlig mat er enda flere av dem enn proteiner. Forskning på HMOs fra Nestlé-eksperter har som mål å endre dette.

Hvilken rolle spiller HMOs i melk?

Oligosakkarider i morsmelk har ikke en ernæringsmessig rolle - på grunn av mangel på enzymer fordøyes de ikke av babyens fordøyelseskanal.

Takket være dette kan de imidlertid spille en viktig rolle i immunforsvarets funksjon, inkludert ved å påvirke:

• tarmmikroflora - støtter utviklingen av gunstige bakterier i tarmen (bifidobakterier, f.eks. Bifidobacterium infantis og Bifidobacterium bifidum) og eliminerer patogene mikroorganismer (patogener)
• tarmbarriere - de forhindrer patogener i å feste seg til overflaten av tarmen og trenge dypt inn i kroppen, og forhindrer dermed deres skadelige effekter
• produksjon og aktivitet av hvite blodlegemer - øker antallet og mengden av immunsystemregulerende stoffer de produserer

De mistenker også at HMOs i morsmelk kan redusere risikoen for nekrotiserende enterokolitt (NEC) hos et spedbarn og positivt påvirke hjernens utvikling og kognitive funksjoner.

De viktigste faste stoffene i morsmelk har en ernæringsfunksjon for å støtte sunn vekst og utvikling av babyen. Unntaket er HMO, som spiller en viktig rolle for å støtte funksjonen til barnets immunitet.

Hvilke ytterligere funn vil forskningen på den fantastiske morsmelken gi oss? Vi får se.

Ekspertkommentarer

Prof. dr hab. n med. Piotr Albrecht
Leder ved Institutt for gastroenterologi og barns ernæring, Medisinsk universitet i Warszawa

Oppdagelsen av kvinnelige matoligosakkarider og bestemme dem som faktorer som favoriserer utviklingen av gunstige bakterier i mage-tarmkanalen, er en av de største medisinske prestasjonene. Det er også banebrytende å definere deres betydning for å forme spedbarnets immunitet og utvikle immuntoleranse. Det er vist at det er mange morsmelkoligosakkarider (> 150) og at deres sammensetning er unik for hver kvinne. Muligheten for å skaffe noen av dem industrielt gir håp om en enda større likhet med modifisert melk til morsmelk, med alle umiddelbare og langsiktige gunstige helseeffekter.

Dr. hab. Magdalena Orczyk-Pawiłowicz
Assistent professor ved styreleder og institutt for kjemi og immunokjemi ved Medical University of Silesian Piasts i Wrocław

Oligosakkarider i morsmelk har flere effekter. De spiller en beskyttende rolle og stimulerer det umodne immunforsvaret til det nyfødte og spedbarnet. HMO hjelper med å forhindre at patogener binder seg til tarmepitelcellene til nyfødte. Disse forbindelsene er også effektive for å forhindre diaré forårsaket av bakterier (slik som E. coli eller Campylobacter) og virus (Norovirus) og for å forhindre nekrotisk enteritt hos premature babyer.

HMO er også utmerkede prebiotika, dvs. de stimulerer selektivt veksten eller aktiviteten til utvalgte stammer av gunstige tarmbakterier (inkludert Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum) og modulerer dermed sammensetningen av tarmmikrofloraen. Selv om HMO ikke fordøyes av enzymene i babyens fordøyelseskanal, kan små mengder av dem støtte riktig utvikling og funksjon av babyens sentralnervesystem og bidra til å beskytte babyen mot urinveisinfeksjoner. Oppsummert er at HMO er en viktig del av immuniteten som overføres til nyfødte og spedbarn under amming.

Kilder:

• Szajewska H., Horvath A., Rybak A., Socha P.: Amming. Posisjon for det polske foreningen for gastroenterologi, hepatologi og ernæring for barn. Standarder Medyczne / Pediatrics, 2016, 13: 9-24.
• Bode L.: Oligosakkarider av morsmelk: Hver baby trenger en sukkermamma. Glykobiologi, 2012, 22 (9): 1147–1162.
• Moreno F.J., Sanz M.L. (red.): Matoligosakkarider: Produksjon, analyse og bioaktivitet, JohnWiley & Sons, Ltd., 2014.