Proboj u istraživanju majčinog mlijeka

Oligosaharidi u ljudskom mlijeku (HMO) treća su najčešća skupina krutina u prirodnoj hrani. Zbog izuzetno komplicirane prostorne strukture, tek je sada prvi put dobiven najvažniji HMO u smislu pojave. To je bilo moguće zahvaljujući Nestléovim dugogodišnjim istraživanjima majčinog mlijeka.

Majčino mlijeko stoljećima je nenadmašna formula hrane idealno prilagođena potrebama beba.

Ne samo da mu daje energiju i sastojke potrebne za rast i razvoj, što je izuzetno intenzivno u prvom životnom razdoblju, već ga i štiti, na pr. poticanjem imunološkog sustava na rad i održavanjem korisnog sastava crijevne bakterijske flore.

Zahvaljujući tim mehanizmima dojenje smanjuje rizik od gastrointestinalnih, respiratornih i mokraćnih infekcija kod djeteta (1). Bebe koje su prirodno hranjene zdravije su, ne samo u djetinjstvu - riskiraju određene bolesti, uključujući dijabetes ili pretilost također su niži u odrasloj dobi.

Većina sastojaka majčinog mlijeka već je dobro poznata. Znamo da su proteini glavni građevni blok tijela, a EPA i DHA igraju važnu ulogu u pravilnom razvoju vida i mozga dojenčeta.

Međutim, malo se govori o ostalim sastojcima. HMO - oligosaharidi ljudskog mlijeka sigurno pripadaju ovoj skupini.

Povijest HMO istraživanja

Već krajem 19. stoljeća primijećeno je da dojene bebe puno rjeđe pate od proljeva i mnogih drugih bolesti nego bebe koje primaju adaptiranu mliječnu hranu.

Intenzivno istraživanje rezultata ove razlike dovelo je do zaključka da su bakterije prisutne u gastrointestinalnom traktu vrlo različite, ali uzrok tome još uvijek nije poznat.

1888. primijećeno je da laktoza nije jedini ugljikohidrat koji se nalazi u majčinom mlijeku. Tako je otkrivena skupina sastojaka danas poznatih kao HMO ili oligosaharidi ljudskog mlijeka.

Međutim, njihova je uloga otkrivena tek 60 godina kasnije, dokazujući da su ti sastojci hrana korisnim bakterijama koje žive u probavnom traktu.

Tri desetljeća kasnije, u 1980-ima, također je primijećeno da HMO mogu dodatno smanjiti rizik od infekcije i imati protuupalni učinak.

Istraživanje sastava majčinog mlijeka Nestlé

Više od 50 godina Istraživački centar Nestlé sa sjedištem u Lausanni (Švicarska) pomno prati majčino mlijeko, crpeći inspiraciju iz njegovog sastava prilikom stvaranja novih i boljih proizvoda za bebe.

Prepoznajući ogromnu važnost HMO-a u majčinom mlijeku, Nestlé je prije 30 godina započeo s istraživanjima kako bi što više razumio ove važne sastojke.

Oni su rezultirali objavljivanjem 17 znanstvenih radova posvećenih oligosaharidima majčinog mlijeka i omogućili dobivanje 2-fukozilaktoze (skraćeno 2-FL) - oligosaharida prisutnog u najvećim količinama. Ove godine na poljskom tržištu pojavit će se sljedeće mlijeko s dodatkom 2-FL.

Što su zapravo oligosaharidi u ljudskom mlijeku (HMO)?

Oligosaharidi u ljudskom mlijeku treća su čvrsta komponenta ljudskog mlijeka, nakon laktoze i masti, i najbrojnija skupina aktivnih spojeva prisutnih u njemu.

100 ml maminog mlijeka može sadržavati do 1,5 g, iako to ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući dob djeteta (najveći sadržaj u prvim danima i mjesecima laktacije) ili prehrambeni status majke.

Svaki od oligosaharida u ljudskom mlijeku sastoji se od 3 do 5 vrsta jednostavnih šećera, uklj. glukoza, galaktoza i fukoza.

U mlijeku ostalih sisavaca HMO-a nema ili ih ima samo u malim količinama, a njihova je struktura također manje složena.

Stoga se u formulu mlijeka često dodaju i drugi, puno lakši za dobivanje, oligosaharidi - sastav fruktooligosaharida (FOS) i galaktooligosaharida (GOS).

Na žalost, ovi se spojevi bitno razlikuju od oligosaharida u mlijeku ljudi po strukturi, podrijetlu i učinku na tijelo.

Modificirano mlijeko i dalje se bitno razlikuje po sastavu od majčinog mlijeka. Ova je razlika osobito vidljiva u sadržaju oligosaharida, koji u prvom slučaju obično uopće ne postoje, dok ih je u prirodnoj hrani čak i više nego proteina. Istraživanje HMO-a od strane Nestléovih stručnjaka želi to promijeniti.

Kakvu ulogu HMO imaju u mlijeku?

Oligosaharidi u ljudskom mlijeku nemaju hranjivu ulogu - zbog nedostatka enzima, dječji probavni trakt ih ne probavlja.

Zahvaljujući tome, međutim, oni mogu igrati važnu ulogu u funkcioniranju imunološkog sustava, uključujući utjecajem na:

• crijevna mikroflora - podržavaju razvoj korisnih bakterija u crijevima (bifidobakterije, npr. Bifidobacterium infantis i Bifidobacterium bifidum) i uklanjaju patogene mikroorganizme (patogene)
• crijevna barijera - sprječavaju da se patogeni prikače na površinu crijeva i prodru duboko u tijelo, sprječavajući tako njihov štetni učinak
• proizvodnja i aktivnost bijelih krvnih stanica - povećava njihov broj i količinu tvari koje reguliraju imunološki sustav koje proizvode

Također sumnjaju da HMO prisutni u majčinom mlijeku mogu smanjiti rizik od nekrotizirajućeg enterokolitisa (NEC) kod dojenčeta i pozitivno utjecati na razvoj mozga i kognitivne funkcije.

Najvažnije krute tvari u majčinom mlijeku imaju hranjivu funkciju koja podržava zdrav rast i razvoj djeteta. Iznimka su HMO, koji igraju važnu ulogu u potpori funkcioniranja djetetovog imuniteta.

Koja će nam daljnja otkrića donijeti istraživanje nevjerojatnog ljudskog mlijeka? Vidjet ćemo.

Komentari stručnjaka

Prof. dr. hab. n med. Piotr Albrecht
Voditelj Odjela za gastroenterologiju i dječju prehranu, Medicinsko sveučilište u Varšavi

Otkriće ženskih oligosaharida u hrani i njihovo određivanje kao čimbenika koji pogoduju razvoju korisnih bakterija u gastrointestinalnom traktu jedno je od najvećih medicinskih dostignuća. Također je prijelomno definirati njihovu važnost u oblikovanju imuniteta dojenčadi i razvoju imunološke tolerancije. Pokazalo se da postoji mnogo oligosaharida u ljudskom mlijeku (> 150) i da je njihov sastav jedinstven za svaku ženu. Mogućnost industrijskog dobivanja nekih od njih daje nadu u još veću sličnost modificiranog mlijeka s majčinim, zajedno sa svim neposrednim i dugoročnim blagotvornim učincima na zdravlje.

Dr hab. Magdalena Orczyk-Pawiłowicz
Docent na Katedri i Odjelu za kemiju i imunokemiju Medicinskog sveučilišta u Zagrebu Šleske Pjaste u Vroclavu

Oligosaharidi ljudskog mlijeka imaju višesmjerni učinak. Oni igraju zaštitnu ulogu i stimuliraju nezreli imunološki sustav novorođenčeta i dojenčeta. HMO pomažu u sprječavanju vezanja patogena na epitelne stanice crijeva novorođenčadi. Ti su spojevi također učinkoviti u prevenciji proljeva uzrokovanog bakterijama (poput E. coli ili Campylobacter) i virusa (norovirusi) te u prevenciji nekrotičnog enteritisa u nedonoščadi.

HMO su također izvrsni prebiotici, tj. Oni selektivno potiču rast ili aktivnost odabranih sojeva korisnih crijevnih bakterija (uključujući Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum) i na taj način moduliraju sastav crijevne mikroflore. Iako se HMO ne probavljaju enzimima djetetovog probavnog trakta, male količine mogu podržati pravilan razvoj i funkcioniranje djetetovog središnjeg živčanog sustava i zaštititi bebu od infekcija mokraćnog sustava. Ukratko, HMO su važan dio imuniteta koji se prenosi na novorođenčad i dojenčad tijekom dojenja.

Izvori:

• Szajewska H., Horvath A., Rybak A., Socha P.: Dojenje. Stav Poljskog društva za gastroenterologiju, hepatologiju i prehranu za djecu. Standardi Medyczne / Pediatrics, 2016, 13: 9-24.
• Bode L.: Oligosaharidi u ljudskom mlijeku: Svaka beba treba mamu šećer. Glikobiologija, 2012., 22 (9): 1147–1162.
• Moreno F.J., Sanz M.L. (ur.): Oligosaharidi u hrani: Proizvodnja, analiza i bioaktivnost, JohnWiley & Sons, Ltd., 2014.