Muttermilch-Oligosaccharide (HMO) sind die dritthäufigste Gruppe von Feststoffen in natürlichen Lebensmitteln. Aufgrund der äußerst komplizierten räumlichen Struktur wurde erst jetzt das hinsichtlich des Auftretens wichtigste HMO erhalten. Möglich wurde dies durch Nestlés langjährige Forschung zur Muttermilch.
Muttermilch ist seit Jahrhunderten eine unübertroffene Nahrungsformel, die sich ideal für die Bedürfnisse von Babys eignet.
Es versorgt es nicht nur mit Energie und Inhaltsstoffen, die für Wachstum und Entwicklung notwendig sind, was in der ersten Lebensperiode extrem intensiv ist, sondern schützt es auch, z. durch Stimulierung des Immunsystems zur Arbeit und Aufrechterhaltung der vorteilhaften Zusammensetzung der Darmbakterienflora.
Dank dieser Mechanismen verringert das Stillen das Risiko von Magen-Darm-, Atemwegs- und Harnwegsinfektionen bei einem Kind (1). Natürlich gefütterte Babys sind nicht nur in der Kindheit gesünder - sie sind auch bestimmten Krankheiten ausgesetzt, einschließlich Diabetes oder Fettleibigkeit ist auch im Erwachsenenalter geringer.
Die meisten Zutaten in Muttermilch sind bereits bekannt. Wir wissen, dass Protein der Hauptbaustein des Körpers ist und EPA und DHA eine wichtige Rolle bei der richtigen Entwicklung des Sehvermögens und des Gehirns eines Kindes spielen.
Über die anderen Zutaten wird jedoch wenig gesagt. Zu dieser Gruppe gehören sicherlich HMO-Oligosaccharide der Muttermilch.
HMO Forschungsgeschichte
Bereits Ende des 19. Jahrhunderts wurde festgestellt, dass gestillte Babys viel seltener an Durchfall und vielen anderen Krankheiten leiden als Babys, die eine Formel erhalten.
Intensive Untersuchungen darüber, was dieser Unterschied zur Folge hat, haben zu dem Schluss geführt, dass die im Verdauungstrakt vorhandenen Bakterien sehr unterschiedlich sind, die Ursache hierfür jedoch noch unbekannt war.
1888 wurde festgestellt, dass Laktose nicht das einzige in der Muttermilch vorkommende Kohlenhydrat ist. So wurde eine Gruppe von Inhaltsstoffen entdeckt, die heute als HMOs oder Humanmilch-Oligosaccharide bekannt sind.
Ihre Rolle wurde jedoch erst 60 Jahre später entdeckt, was beweist, dass diese Inhaltsstoffe Nahrung für nützliche Bakterien sind, die im Verdauungstrakt leben.
Drei Jahrzehnte später, in den 1980er Jahren, wurde auch festgestellt, dass HMOs das Infektionsrisiko weiter senken und entzündungshemmende Wirkungen haben können.
Nestlés Studie zur Zusammensetzung der Muttermilch
Seit mehr als 50 Jahren überwacht das Nestlé-Forschungszentrum in Lausanne (Schweiz) die Muttermilch genau und lässt sich von ihrer Zusammensetzung inspirieren, um neue und bessere Produkte für Babys zu entwickeln.
Nestlé erkannte die enorme Bedeutung von HMOs in der Muttermilch und begann vor 30 Jahren mit der Forschung, um diese wichtigen Inhaltsstoffe so gut wie möglich zu verstehen.
Sie führten zur Veröffentlichung von 17 wissenschaftlichen Arbeiten, die sich mit den Oligosacchariden der Muttermilch befassten, und ermöglichten die Gewinnung von 2-Fucosyllactose (abgekürzt als 2-FL) - dem Oligosaccharid, das in den höchsten Mengen vorhanden ist. In diesem Jahr wird die nächste Milch mit Zusatz von 2-FL auf dem polnischen Markt erscheinen.
Was genau sind Muttermilch-Oligosaccharide (HMOs)?
Muttermilch-Oligosaccharide sind nach Laktose und Fett der dritte feste Bestandteil der Muttermilch und die zahlreichste Gruppe der darin enthaltenen Wirkstoffe.
100 ml Muttermilch können bis zu 1,5 g enthalten, obwohl dies von vielen Faktoren abhängt, einschließlich das Alter des Kindes (der höchste Gehalt in den ersten Tagen und Monaten der Stillzeit) oder der Ernährungszustand der Mutter.
Jedes der Muttermilch-Oligosaccharide besteht aus 3 bis 5 Arten von einfachen Zuckern, inkl. Glukose, Galaktose und Fukose.
In der Milch anderer Säugetiere fehlen HMOs oder sind nur in geringen Mengen vorhanden, und ihre Struktur ist auch weniger komplex.
Daher werden der Formelmilch häufig andere, viel leichter zu beschaffende Oligosaccharide zugesetzt - eine Zusammensetzung aus Fructooligosacchariden (FOS) und Galactooligosacchariden (GOS).
Leider unterscheiden sich diese Verbindungen in Bezug auf Struktur, Herkunft und Wirkung auf den Körper erheblich von den Oligosacchariden der Muttermilch.
Modifizierte Milch unterscheidet sich in der Zusammensetzung immer noch erheblich von Muttermilch. Dieser Unterschied zeigt sich insbesondere im Gehalt an Oligosacchariden, die im ersten Fall meist gar nicht vorhanden sind, während es in natürlichen Lebensmitteln noch mehr davon als Proteine gibt. Die Forschung von Nestlé-Experten zu HMOs soll dies ändern.
Welche Rolle spielen HMOs in der Milch?
Muttermilch-Oligosaccharide spielen keine ernährungsphysiologische Rolle - aufgrund des Mangels an Enzymen werden sie nicht vom Verdauungstrakt des Babys verdaut.
Dank dessen können sie jedoch eine wichtige Rolle bei der Funktion des Immunsystems spielen, einschließlich durch Beeinflussung:
- Darmflora - unterstützt die Entwicklung nützlicher Bakterien im Darm (Bifidobakterien, z. B. Bifidobacterium infantis und Bifidobacterium bifidum) und eliminiert pathogene Mikroorganismen (Pathogene)
- Darmbarriere - Sie verhindern, dass sich Krankheitserreger an der Darmoberfläche festsetzen und tief in den Körper eindringen, wodurch ihre schädlichen Auswirkungen verhindert werden
- Produktion und Aktivität weißer Blutkörperchen - erhöht deren Anzahl und Menge an Substanzen, die das Immunsystem regulieren
Sie vermuten auch, dass in der Muttermilch vorhandene HMOs das Risiko einer nekrotisierenden Enterokolitis (NEC) bei einem Säugling verringern und die Gehirnentwicklung und die kognitiven Funktionen positiv beeinflussen können.
Die wichtigsten Feststoffe in der Muttermilch haben eine Ernährungsfunktion, um das gesunde Wachstum und die Entwicklung des Babys zu unterstützen. Die Ausnahme bilden HMOs, die eine wichtige Rolle bei der Unterstützung des Funktionierens der Immunität des Kindes spielen.
Welche weiteren Entdeckungen bringt uns die Forschung über die erstaunliche Muttermilch? Wir werden sehen.
Expertenmeinungen
Prof. Prof. dr hab. n med. Piotr Albrecht
Leiter der Abteilung für Gastroenterologie und Kinderernährung der Medizinischen Universität Warschau
Die Entdeckung weiblicher Lebensmitteloligosaccharide und deren Bestimmung als Faktoren, die die Entwicklung nützlicher Bakterien im Magen-Darm-Trakt begünstigen, ist eine der größten medizinischen Errungenschaften. Ebenfalls bahnbrechend ist die Definition ihrer Bedeutung für die Gestaltung der Immunität von Säuglingen und die Entwicklung der Immuntoleranz. Es wurde gezeigt, dass es viele Oligosaccharide aus Muttermilch gibt (> 150) und dass ihre Zusammensetzung für jede Frau einzigartig ist. Die Möglichkeit, einige von ihnen industriell zu erhalten, gibt Hoffnung auf eine noch größere Ähnlichkeit von modifizierter Milch mit Muttermilch mit allen kurz- und langfristigen gesundheitsfördernden Auswirkungen.
Dr. hab. Magdalena Orczyk-Pawiłowicz
Assistenzprofessor am Lehrstuhl und am Institut für Chemie und Immunchemie der Medizinischen Universität Schlesische Piasten in Breslau
Muttermilch-Oligosaccharide haben mehrere Wirkungen. Sie spielen eine schützende Rolle und stimulieren das unreife Immunsystem von Neugeborenen und Säuglingen. HMOs verhindern, dass Krankheitserreger an die Darmepithelzellen von Neugeborenen binden. Diese Verbindungen sind auch wirksam bei der Vorbeugung von Durchfall, der durch Bakterien (einschließlich E. coli und Campylobacter) und Viren (Noroviren) verursacht wird, und bei der Vorbeugung von nekrotischer Enteritis bei Frühgeborenen.
HMOs sind auch ausgezeichnete Präbiotika, d. H. Sie stimulieren selektiv das Wachstum oder die Aktivität ausgewählter Stämme nützlicher Darmbakterien (einschließlich Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum) und modulieren somit die Zusammensetzung der Darmmikroflora. Obwohl HMOs nicht durch die Enzyme des Verdauungstrakts des Neugeborenen verdaut werden, können kleine Mengen davon die ordnungsgemäße Entwicklung und Funktion des Zentralnervensystems des Babys unterstützen und das Baby vor Harnwegsinfektionen schützen. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass HMOs ein wichtiger Bestandteil der Immunität sind, die während des Stillens an Neugeborene und Säuglinge weitergegeben wird.
Quellen:
- Szajewska H., Horvath A., Rybak A., Socha P .: Stillen. Position der Polnischen Gesellschaft für Gastroenterologie, Hepatologie und Ernährung für Kinder. Standards Medyczne / Pediatrics, 2016, 13: 9-24.
- Bode L.: Muttermilch-Oligosaccharide: Jedes Baby braucht eine Zuckermama. Glycobiology, 2012, 22 (9): 1147–1162.
- Moreno F.J., Sanz M.L. (Hrsg.): Lebensmitteloligosaccharide: Produktion, Analyse und Bioaktivität, JohnWiley & Sons, Ltd., 2014.
