Korzyści zdrowotne ze wzbogacania mleka modyfikowanego w MFGM – bioaktywną strukturę występującą w mleku kobiecym

Health Benefits of enriching modified milk in MFGM – a bioactive structure found in human milk

Jan Mazela

Klinika Zakażeń Noworodka i Pracownia Mikrobioty i Żywienia Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu

Jan Mazela
Klinika Zakażeń Noworodka
i Pracownia Mikrobioty i Żywienia
Uniwersytet Medyczny w Poznaniu
ul. Polna 33, 60-535 Poznań

Wpłynęło: 12.03.2019
Zaakceptowano: 08.04.2019
Opublikowano on-line: 16.04.2019

Cytowanie / Citation

Mazela J. Korzyści zdrowotne ze wzbogacania mleka modyfikowanego w MFGM – bioaktywną strukturę występującą w mleku kobiecym.
Postępy Neonatologii 2019;25(1):13–20
doi: 10.31350/postepyneonatologii/2019/1/PN2019011

Wersja elektroniczna / Article ePDF

Streszczenie:
Karmienie piersią niesie za sobą szereg korzyści, w tym zmniejszenie ryzyka wystąpienia wielu chorób wieku dziecięcego także w życiu dorosłym. Z uwagi na intensywny wzrost i rozwój układu nerwowego w pierwszych trzech latach życia zaspokajanie potrzeb żywieniowych niemowląt ma fundamentalne znaczenie. Prowadzone na przestrzeni ostatnich lat badania nad bioaktywnymi składnikami mleka kobiecego dostarczają wiedzy, która pozwala na wprowadzanie kolejnych udoskonaleń w składzie mleka modyfikowanego, dzięki czemu swoimi właściwościami stają się coraz bardziej zbliżone do mleka kobiecego. Wiele składników bioaktywnych mleka jest obecnych w błonie otaczającej wydzielane przez laktocyty krople tłuszczu mlecznego (ang. Milk Fat Globule Membrane, MFGM). W skład MFGM wchodzą: fosfolipidy, sfingolipidy, glikosfingolipidy i cholesterol tworzące strukturę błony, w której zakotwiczone są białka i glikoproteiny. Badania wskazują, że MFGM jest składnikiem mleka, który może odpowiadać za różnice w rozwoju poznawczym i zapadalności na wiele chorób, obserwowane pomiędzy niemowlętami karmionymi piersią i mlekiem modyfikowanym. Dotychczas w procesie produkcyjnym mleka modyfikowanego frakcja zawierająca MFGM była usuwana razem z resztą tłuszczu mlecznego, a następnie zastępowana przez oleje roślinne. Postęp w technologii żywności pozwolił na otrzymanie koncentratu krowiego MFGM, umożliwiając jego zastosowanie w formie suplementacji mleka modyfikowanego w ten składnik. Wyniki badań klinicznych dostarczają kolejnych dowodów na pozytywny wpływ MFGM na rozwój układu nerwowego, prawidłowe funkcje jelit oraz działanie układu immunologicznego. Wzbogacenie mleka modyfikowanego o MFGM może pozwolić na zmniejszenie funkcjonalnej rozbieżności pomiędzy dostępnymi komercyjnie mlekami modyfikowanymi do żywienia niemowląt a mlekiem matki.

Słowa kluczowe: odżywianie niemowląt, mleko modyfikowane, błona otaczająca krople tłuszczu mlecznego, MFGM, gangliozydy

Abstract:
Breastfeeding brings a number of benefits, including a reduction of the risk of many childhood and adulthood diseases. Due to the intensive growth and development of the nervous system in the first three years of life, meeting the nutritional needs of infants is of fundamental importance. Research conducted in recent years on bioactive components of human milk has provided knowledge that allows the introduction of further refinements in the composition of modified milk, thanks to which their properties are becoming more and more similar to breast milk. Many of the bioactive components of milk are present in the membrane surrounding the Milk Fat Globule Membrane (MFGM). The MFGM consists of phospholipids, sphingolipids, glycosphingolipids, and cholesterol, forming the membrane structure as well as the proteins and glycoproteins anchored in this membrane. Research indicates that MFGM is a component of milk that may be responsible for differences in cognitive development and the incidence of many diseases observed between breast-fed and modified-milk-fed infants. So far, in the production process of modified milk, the fraction containing MFGM was removed together with the rest of the milk fat and then replaced by vegetable oils. Advances in food technology have allowed cow concentrate MFGM to be obtained, permitting its use in the form of supplementation, e.g. by enriching modified milk with this ingredient. The results of clinical trials provide further evidence for the positive effect of MFGM on the development of the nervous system, and proper functioning of the intestines and the immune system. Enrichment of modified milk with MFGM may allow a reduction of the functional discrepancy between commercially available milk modified for infant nutrition and breast milk.

Key words: infant nutrition, modified milk, Milk Fat Globule Membrane, MFGM, gangliosides

  1. Szajewska H, Socha P, Horvath A i wsp. Zasady żywienia zdrowych niemowląt. Zalecenia Polskiego Towarzystwa Gastroenterologii, Hepatologii i Żywienia Dzieci. Stand Med 2014;11:321–338.
  2. ESPGHAN Committee on Nutrition, Agostoni C, Braegger C i wsp. Breast-feeding: A Commentary by the ESPGHAN Committee on Nutrition. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2009;49(1):112–125. doi: 10.1097/MPG.0b013e31819f1e05.
  3. Infant and young child nutrition. Global strategy on infant and young child feeding. World Health Organization, Geneva, 2002.
  4. Ballard O, Morrow AL. Human milk composition: nutrients and bioactive factors. Pediatr Clin North Am 2013;60(1):49–74. doi: 1016/j.pcl.2012.10.002.
  5. Grummer-Strawn LM, Reinold C, Krebs NF, Centers for Disease Control and Prevention. Use of World Health Organization and CDC growth charts for children aged 0–59 months in the United States. MMWR Recomm Rep 2010;59(RR-9):1–15.
  6. Dobbing J, Sands J. Quantitative growth and development of human brain. Arch Dis Child. 1973;48(10):757–767.
  7. Knickmeyer RC, Gouttard S, Kang C i wsp. A structural MRI study of human brain development from birth to 2 years. J Neurosci 2008;28(47):12176–12182. doi: 1523/JNEUROSCI.3479–08.2008
  8. Gao X, McMahon RJ, Woo JG, Davidson BS i wsp. Temporal changes in milk proteomes reveal developing milk functions. J Proteome Res. 2012 Jul 6;11(7):3897–3907. doi: 1021/pr3004002
  9. Shalowitz DI, Smith AG, Bell MC, Gibb RK. Teleoncology for gynecologic cancers. Gynecol Oncol. 2015;139(1):172–177. doi: 1016/j.ygyno.2015.06.042
  10. Ip S, Chung M, Raman G, Trikalinos TA, Lau J. A summary of the Agency for Healthcare Research and Quality’s Evidence Report on Breastfeeding in Developed Countries. Breastfeed Med 2009;4 (Suppl 1):S17-S30. doi: 1089/bfm.2009.0050
  11. Michaelsen KF, Lauritzen L, Mortensen EL. Effects of breast-feeding on cognitive function. Adv Exp Med Biol 2009;639:199–215. doi:  10.1007/978–1-4020–8749–3_15.
  12. Owen CG, Martin RM, Whincup PH i wsp. Effect of infant feeding on the risk of obesity across the life course: a quantitative review of published evidence. Pediatrics 2005;115(5):1367–1377.
  13. Horta BL, Loret de Mola C, Victora CG. Long-term consequences of breastfeeding on cholesterol, obesity, systolic blood pressure and type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. Acta Paediatr 2015;104(467):30–37. doi: 1111/apa.13133
  14. Owen CG, Whincup PH, Kaye SJ i wsp. Does initial breastfeeding lead to lower blood cholesterol in adult life? A quantitative review of the evidence. Am J Clin Nutr 2008;88(2):305–314. doi: 1093/ajcn/88.2.305
  15. Vandenplas Y, Zakharova I, Dmitrieva Y. Oligosaccharides in infant formula: more evidence to validate the role of prebiotics. Br J Nutr 2015;113(9):1339–1344. doi: 1017/S0007114515000823
  16. Knol J, Scholtens P, Kafka C i wsp. Colon microflora in infants fed formula with galacto- and fructo-oligosaccharides: more like breastfed infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2005;40(1):36–42.
  17. Hunt KM, Foster JA, Forney LJ i wsp. Characterization of the diversity and temporal stability of bacterial communities in human milk. PLoS One 2011;6(6):e21313. doi: 1371/journal.pone.0021313
  18. McGuire MK, McGuire MA. Got bacteria? The astounding, yet not-so-surprising, microbiome of human milk. Curr Opin Biotechnol 2017;44:63–68. doi: 1016/j.copbio.2016.11.013
  19. Cabrera-Rubio R, Collado MC, Laitinen K i wsp. The human milk microbiome changes over lactation and is shaped by maternal weight and mode of delivery. Am J Clin Nutr 2012;96(3):544–551. doi:  10.3945/ajcn.112.037382
  20. Radke M, Picaud JC, Loui A i wsp. Starter formula enriched in prebiotics and probiotics ensures normal growth of infants and promotes gut health: a randomized clinical trial. Pediatr Res 2017;81(4):622–631. doi: 1038/pr.2016.270
  21. Simeoni U, Berger B, Junick J i wsp. Gut microbiota analysis reveals a marked shift to bifidobacteria by a starter infant formula containing a synbiotic of bovine milk-derived oligosaccharides and Bifidobacterium animalis subsp. lactis CNCM I-3446. Environ Microbiol 2016;18(7):2185–2195. doi: 1111/1462–2920.13144
  22. Lien EL, Richard C, Hoffman DR. DHA and ARA addition to infant formula: Current status and future research directions. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 2018;128:26–40. doi: 1016/j.plefa.2017.09.005
  23. European Food Safety Authority (EFSA). Scientific opinion on the substantiation of a health claim related to DHA and contribution to normal brain development pursuant to Article 14 of Regulation (EC) No 1924/2006. EFSA Journal 2014;12(10):3840. doi: 2903/jefsa.2014.3840
  24. Koletzko B, Lien E, Agostoni C i wsp. The roles of long-chain polyunsaturated fatty acids in pregnancy, lactation and infancy: Review of current knowledge and consensus recommendations. J Perinat Med 2008;36(1):5–14. doi: 1515/JPM.2008.001
  25. Kris-Etherton PM, Innis S, Ammerican Dietetic Assocition, Dietitians of Canada. Position of the American Dietetic Association and Dietitians of Canada: Dietary Fatty Acids. J Am Diet Assoc 2007;107(9):1599–1611.
  26. Komisja Europejska. Rozporządzenie Delegowane Komisji 2016/127 z dnia 25 września 2015 roku uzupełniające rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 609/2013 w odniesieniu do szczegółowych wymogów dotyczących składu preparatów do początkowego żywienia niemowląt. Dz.U. L25 z 2.2.2016.
  27. Heinig MJ, Nommsen LA, Peerson JM i wsp. Energy and protein intakes of breast-fed and formula-fed infants during the first year of life and their association with growth velocity: the DARLING Study. Am J Clin Nutr 1993;58(2):152–161. doi: 1093/ajcn/58.2.152
  28. Tang M. Protein intake during the first two years of life and its association with growth and risk of overweight. Int J Environ Res Public Health 2018;15(8):E1742. doi: 3390/ijerph15081742
  29. Heid HW, Keenan TW. Intracellular origin and secretion of milk fat globules. Eur J Cell Biol 2005;84(2–3):245–258. doi: 10.1016/
    ejcb.2004.12.002
  30. Dewettinck K, Rombaut R, Thienpont N i wsp. Nutritional and technological aspects of milk fat globule membrane material. International Dairy Journal 2008;18(5):436–457. doi: 10.1016/j.idairyj.10.014
  31. Lopez C, Ménard O. Human milk fat globules: Polar lipid composition and in situ structural investigations revealing the heterogeneous distribution of proteins and the lateral segregation of sphingomyelin in the biological membrane. Colloids Surf B Biointerfaces 2011;83(1):29–41. doi: 1016/j.colsurfb.2010.10.039
  32. Kanno, C. Secretory membranes of the lactating mammary gland. Protoplasma 1990;159(2–3):184–208. doi: 1007/BF01322601
  33. Mather IH, Keenan TW. Origin and secretion of milk lipids. J Mammary Gland Biol Neoplasia 1998;3(3):259–273.
  34. Palmano K, Rowan A, Guillermo R, Guan J, McJarrow P. The role of gangliosides in neurodevelopment. Nutrients 2015;7(5):3891–3913. doi: 3390/nu7053891.
  35. Nilsson A. Role of sphingolipids in infant gut health and immunity. J Pediatr 2016;173(Suppl.):S53–S59. doi: 1016/j.jpeds.2016.02.076
  36. Liao Y, Alvarado R, Phinney B, Lönnerdal B. Proteomic characterization of Human Milk Fat Globule Membrane Proteins during a 12 month lactation period. J Proteome Res 2011;10(8):3530–3541. doi: 1021/pr200149t
  37. Timby N, Domellöf E, Hernell O, Lönnerdal B, Domellöf M. Neurodevelopment, nutrition, and growth until 12 mo of age in infants fed a low-energy, low-protein formula supplemented with bovine milk fat globule membranes: a randomized controlled trial. Am J Clin Nutr 2014;99(4):860–868. doi: 3945/ajcn.113.064295
  38. Veereman-Wauters G, Staelens S, Rombaut R i wsp. Milk fat globule membrane (IMPULSE) enriched formula milk decreases febrile episodes and may improve behavioral regulation in young children. Nutrition 2012;28(7–8):749–752. doi: 1016/j.nut.2011.10.011
  39. Gurnida DA, Rowan AM, Idjradinata P, Muchtadi D, Sekarwana N. Association of complex lipids containing gangliosides with cognitive development of 6-month-old infants. Early Hum Dev 2012;88(8):595–601. doi: 1016/j.earlhumdev.2012.01.003.
  40. Timby N, Hernell O, Vaarala O i wsp. Infections in infants fed formula supplemented with bovine Milk Fat Globule Membranes. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2015;60:384–389. doi: 1097/MPG.0000000000000624
  41. Zavaleta, N i wsp. Efficacy of a complementary food enriched with a Milk Fat Globule Membrane protein fraction on diarrhea, anemia and micronutrient status in infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2015;60(3):384–389. doi: 1097/MPG.0000000000000624
  42. Anderson JW, Johnstone BM, Remley DT. Breast-feeding and cognitive development: a meta-analysis. Am J Clin Nutr 1999;70(4):525–535. doi: 1093/ajcn/70.4.525
  43. ESPGHAN Committee on Nutrition, Arslanoglu S, Corpeleijn W i wsp. Donor human milk for preterm infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2013;57(4):535–542. doi: 1097/MPG.0b013e3182a3af0a
  44. Manzoni P, Stolfi I, Pedicino R i wsp. Human milk feeding prevents retinopathy of prematurity (ROP) in preterm VLBW neonates. Early Hum Dev 2013;89(Suppl. 1):S64–68. doi: 10.1016/S0378-3782(13)70019-7
  45. Furman L, Taylor G, Minich N, Hack M. The effect of maternal milk on neonatal morbidity of very low-birth-weight infants. Arch Pediatr Adolesc Med 2003;157(1):66–71
  46. Stoltz Sjöström E, Öhlund I, Ahlsson F i wsp. Nutrient intakes independently affect growth in extremely preterm infants: results from a population-based study. Acta Paediatr 2013;102(11):1067–1074. doi:  10.1111/apa.12359
  47. Tanaka K, Hosozawa M, Kudo N i wsp. The pilot study: sphingomyelin-fortified milk has a positive association with the neurobehavioural development of very low birth weight infants during infancy, randomized control trial. Brain Dev 2013;35(1):45–52. doi: 1016/
    j.braindev.2012.03.004
  48. Rueda R, Sabatel JL, Maldonado J, Molina-Font JA, Gil A. Addition of gangliosides to an adapted milk formula modifies levels of fecal Escherichia coli in preterm newborn infants. J Pediatr 1998;133(1):90–94.
  49. Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M i wsp. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci USA 2010;107(26):11971–11975. doi: 1073/pnas.1002601107
  50. Biasucci G, Benenati B, Morelli L, Bessi E, Boehm G. Cesarean delivery may affect the early biodiversity of intestinal bacteria. J Nutr 2008;138(9):1796S-1800S. doi: 1093/jn/138.9.1796S
  51. Jakobsson HE, Abrahamsson TR, Jenmalm MC i wsp. Decreased gut microbiota diversity, delayed bacteroidetes colonisation and reduced Th1 responses in infants delivered by Caesarean section. Gut 2014;63(4):559–566. doi: 1136/gutjnl-2012-303249
  52. Arrieta MC, Stiemsma LT, Amenyogbe N, Brown EM, Finlay B. The intestinal microbiome in early life: health and disease. Front Immunol 2014;5:427. doi: 3389/fimmu.2014.00427
  53. Korpela K, Salonen A, Vepsäläinen O i wsp. Probiotic supplementation restores normal microbiota composition and function in antibiotic-treated and in caesarean-born infants. Microbiome 2018;6(1):182. doi: 1186/s40168-018-0567-4

 

Konflikt interesów: nie zgłoszono.
Potential conflicts of interest: no conflicts.

MAVIPURO POLSKA Sp. z o.o.
ul. Wyspowa 2/13
03-687 Warszawa
Tel.: +48 22 110 03 81
Fax:   +48 22 378 28 51
e-mail: kontakt@mavipuro.pl

 

POLITYKA PRYWATNOŚCI

FreshMail.pl