Preboj v raziskavah materinega mleka

Oligosaharidi v človeškem mleku (HMO) so tretja najpogostejša skupina trdnih snovi v naravni hrani. Zaradi izredno zapletene prostorske strukture je šele zdaj prvič pridobljeno najpomembnejše HMO glede na pojavnost. To je bilo mogoče zaradi Nestléjevih dolgoletnih raziskav materinega mleka.

Že stoletja je materino mleko neprekosljiva formula hrane, ki je popolnoma primerna za potrebe dojenčkov.

Ne samo, da ji daje energijo in sestavine, potrebne za rast in razvoj, ki je v prvem življenjskem obdobju izjemno intenziven, temveč jo tudi ščiti, npr. s spodbujanjem imunskega sistema k delovanju in vzdrževanjem blagodejne sestave črevesne bakterijske flore.

Zahvaljujoč tem mehanizmom dojenje zmanjša tveganje za okužbe prebavil, dihal in sečil pri otroku (1). Naravno hranjeni dojenčki so bolj zdravi, ne samo v otroštvu - ogrožajo jih nekatere bolezni, tudi sladkorna bolezen ali debelost je manjša tudi v odrasli dobi.

Večina sestavin maminega mleka je že dobro znanih. Vemo, da so beljakovine glavni gradnik telesa, EPA in DHA pa igrata pomembno vlogo pri pravilnem razvoju otrokovega vida in možganov.

O drugih sestavinah pa se malo govori. HMO - oligosaharidi v materinem mleku zagotovo spadajo v to skupino.

Zgodovina raziskav HMO

Že konec 19. stoletja so opazili, da dojeni dojenčki trpijo zaradi driske in številnih drugih bolezni veliko redkeje kot dojenčki, ki prejemajo adaptirano mleko.

Intenzivne raziskave rezultatov te razlike so privedle do zaključka, da so bakterije v prebavilih zelo različne, vendar vzrok za to še vedno ni znan.

Leta 1888 so opazili, da laktoza ni edini ogljikov hidrat, ki ga najdemo v materinem mleku. Tako je bila odkrita skupina sestavin, danes znanih kot HMO, ali oligosaharidi v človeškem mleku.

Vendar pa je bila njihova vloga odkrita šele 60 let kasneje, kar dokazuje, da so te sestavine hrana za koristne bakterije, ki živijo v prebavnem traktu.

Tri desetletja pozneje, v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, je bilo opaziti tudi, da lahko HMO še dodatno zmanjšajo tveganje za okužbo in imajo protivnetne učinke.

Nestléjeva študija sestave materinega mleka

Raziskovalni center Nestlé s sedežem v Lozani (Švica) že več kot 50 let pozorno spremlja materino mleko in črpa navdih iz njegove sestave pri ustvarjanju novih in boljših izdelkov za dojenčke.

Nestlé se je zavedajoč izjemnega pomena HMO v materinem mleku pred 30 leti z raziskavami, da bi čim bolj razumel te pomembne sestavine.

Rezultat tega je bila objava 17 znanstvenih člankov, posvečenih oligosaharidom materinega mleka, in omogočili pridobitev 2-fukozilaktoze (okrajšana kot 2-FL) - oligosaharida, ki je prisoten v največjih količinah. Letos se bo na poljskem trgu pojavilo naslednje mleko z dodatkom 2-FL.

Kaj pravzaprav so oligosaharidi v človeškem mleku (HMO)?

Oligosaharidi v človeškem mleku so za laktozo in maščobo tretja trdna sestavina človeškega mleka in v njem najštevilčnejša skupina aktivnih spojin.

100 ml maminega mleka lahko vsebuje do 1,5 g, čeprav je to odvisno od številnih dejavnikov, vključno otrokova starost (največja vsebnost v prvih dneh in mesecih laktacije) ali prehranski status matere.

Vsak oligosaharid človeškega mleka je sestavljen iz 3 do 5 vrst enostavnih sladkorjev, vključno z glukoza, galaktoza in fukoza.

V mleku drugih sesalcev HMO ni ali so prisotni le v majhnih količinah, njihova struktura pa je tudi manj zapletena.

Zato se v formulo mleku pogosto dodajo drugi, veliko lažji za pridobivanje, oligosaharidi - sestava fruktooligosaharidov (FOS) in galaktooligosaharidov (GOS).

Na žalost se te spojine po strukturi, izvoru in učinku na telo bistveno razlikujejo od oligosaharidov v materinem mleku.

Modificirano mleko se po sestavi še vedno bistveno razlikuje od materinega mleka. Ta razlika je še posebej očitna pri vsebnosti oligosaharidov, ki jih v prvem primeru običajno sploh ni, medtem ko jih je v naravni hrani celo več kot beljakovin. Raziskave o HMO s strani strokovnjakov Nestlé želijo to spremeniti.

Kakšno vlogo imajo HMO v mleku?

Oligosaharidi v človeškem mleku nimajo prehranske vloge - zaradi pomanjkanja encimov jih otroški prebavni trakt ne prebavi.

Zahvaljujoč temu pa lahko igrajo pomembno vlogo pri delovanju imunskega sistema, tudi z vplivanjem na:

• črevesna mikroflora - podpira razvoj koristnih bakterij v črevesju (bifidobakterije, npr. Bifidobacterium infantis in Bifidobacterium bifidum) in odstranjuje patogene mikroorganizme (patogene)
• črevesna pregrada - preprečujejo, da bi se patogeni pritrdili na površino črevesja in prodrli globoko v telo, s čimer preprečujejo njihove škodljive učinke
• proizvodnja in aktivnost belih krvnih celic - poveča njihovo število in količino snovi, ki uravnavajo imunski sistem, ki jih proizvajajo

Sumijo tudi, da lahko HMO v materinem mleku zmanjšajo tveganje za nekrotizirajoči enterokolitis (NEC) pri dojenčku in pozitivno vplivajo na razvoj možganov in kognitivne funkcije.

Najpomembnejše trdne snovi v maminem mleku imajo prehransko funkcijo, ki podpira zdravo rast in razvoj otroka. Izjema so HMO, ki igrajo pomembno vlogo pri podpiranju delovanja otrokove imunosti.

Kakšna nadaljnja odkritja nam bo prinesla raziskava neverjetnega materinega mleka? Bomo videli.

Pripombe strokovnjakov

Prof. dr hab. n med. Piotr Albrecht
Vodja oddelka za gastroenterologijo in prehrano otrok Medicinske univerze v Varšavi

Odkritje ženskih oligosaharidov v hrani in njihovo določanje kot dejavnikov, ki spodbujajo razvoj koristnih bakterij v prebavilih, je eden največjih medicinskih dosežkov. Prelomna je tudi opredelitev njihovega pomena pri oblikovanju imunosti dojenčkov in razvoju imunske tolerance. Dokazano je, da obstaja veliko oligosaharidov v mleku (> 150) in da je njihova sestava edinstvena za vsako žensko. Možnost industrijskega pridobivanja nekaterih od njih daje upanje za še večjo podobnost modificiranega mleka s človeškim, skupaj z vsemi takojšnjimi in dolgoročnimi koristnimi učinki na zdravje.

Dr hab. Magdalena Orczyk-Pawiłowicz
Docent na katedri in oddelku za kemijo in imunokemijo Medicinske univerze v Ljubljani Šlezijski piasti v Vroclavu

Oligosaharidi v človeškem mleku imajo več učinkov. Imajo zaščitno vlogo in spodbujajo nezrel imunski sistem novorojenčka in dojenčka. HMO pomagajo preprečiti, da bi se patogeni vezali na epitelijske celice črevesja novorojenčkov. Te spojine so učinkovite tudi pri preprečevanju driske, ki jo povzročajo bakterije (npr. E. coli ali Campylobacter) in virusi (norovirusi), ter pri preprečevanju nekrotičnega enteritisa pri nedonošenčkih.

HMO so tudi odlični prebiotiki, torej selektivno spodbujajo rast ali aktivnost izbranih sevov koristnih črevesnih bakterij (vključno z Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum) in tako modulirajo sestavo črevesne mikroflore. Čeprav encimi otrokovega prebavnega trakta HMO ne prebavijo, lahko majhne količine le-teh podpirajo pravilen razvoj in delovanje otrokovega centralnega živčnega sistema ter pomagajo zaščititi otroka pred okužbami sečil. Če povzamemo, so HMO pomemben del imunosti, ki se med dojenjem prenaša na novorojenčke in dojenčke.

Viri:

• Szajewska H., Horvath A., Rybak A., Socha P.: Dojenje. Stališče poljskega združenja za gastroenterologijo, hepatologijo in prehrano za otroke. Standardi Medyczne / Pediatrics, 2016, 13: 9-24.
• Bode L.: Oligosaharidi v človeškem mleku: Vsak otrok potrebuje mamico s sladkorjem. Glikobiologija, 2012, 22 (9): 1147–1162.
• Moreno F.J., Sanz M.L. (ur.): Oligosaharidi v hrani: proizvodnja, analiza in bioaktivnost, JohnWiley & Sons, Ltd., 2014.