Cilvēka piena oligosaharīdi (HMO) ir trešā visbiežāk sastopamā cietvielu grupa dabiskajā pārtikā. Ārkārtīgi sarežģītās telpiskās struktūras dēļ tikai tagad pirmo reizi ir iegūts vissvarīgākais HMO sastopamības ziņā. Tas bija iespējams, pateicoties Nestlé daudzu gadu pētījumiem par mātes pienu.
Gadsimtiem ilgi mātes piens ir nepārspējama pārtikas formula, kas ir ideāli piemērota zīdaiņu vajadzībām.
Tas ne tikai nodrošina to ar enerģiju un sastāvdaļām, kas nepieciešamas izaugsmei un attīstībai, kas pirmajā dzīves periodā ir ārkārtīgi intensīva, bet arī aizsargā to, piem. stimulējot tās imūnsistēmu darboties un saglabājot zarnu baktēriju floras labvēlīgo sastāvu.
Pateicoties šiem mehānismiem, zīdīšana samazina bērna kuņģa-zarnu trakta, elpošanas ceļu un urīnceļu infekciju risku (1). Dabiski baroti mazuļi ir veselīgāki ne tikai bērnībā - viņiem draud noteiktas slimības, tostarp diabēts vai aptaukošanās ir zemāka arī pieaugušā vecumā.
Lielākā daļa mātes piena sastāvdaļu jau ir labi zināmas. Mēs zinām, ka olbaltumvielas ir galvenais ķermeņa celtniecības elements, un EPA un DHA ir svarīga loma pareizā zīdaiņa redzes un smadzeņu attīstībā.
Tomēr par pārējām sastāvdaļām tiek runāts maz. HMO - cilvēka piena oligosaharīdi noteikti pieder šai grupai.
HMO pētījumu vēsture
Jau 19. gadsimta beigās tika pamanīts, ka bērni, kurus baroja ar krūti daudz retāk nekā zīdaiņus, kuri saņēma piena maisījumus, cieta no caurejas un daudzām citām slimībām.
Intensīvi pētot šīs atšķirības rezultātus, secināts, ka kuņģa-zarnu traktā esošās baktērijas ir ļoti atšķirīgas, taču tās cēlonis joprojām nebija zināms.
1888. gadā tika pamanīts, ka laktoze nav vienīgais mātes pienā atrodamais ogļhidrāts. Tādējādi tika atklāta sastāvdaļu grupa, kas mūsdienās pazīstama kā HMO jeb cilvēka piena oligosaharīdi.
Tomēr viņu loma tika atklāta tikai 60 gadus vēlāk, pierādot, ka šīs sastāvdaļas ir pārtika labvēlīgām baktērijām, kas dzīvo gremošanas traktā.
Trīs gadu desmitus vēlāk, astoņdesmitajos gados, tika arī pamanīts, ka HMO var vēl vairāk samazināt infekcijas risku un tiem var būt pretiekaisuma iedarbība.
Nestlé pētījums par mātes pienu
Jau vairāk nekā 50 gadus Nestlé pētījumu centrs, kas atrodas Lozannā (Šveicē), rūpīgi seko mātes pienam, iedvesmojoties no tā sastāva, veidojot jaunus un labākus produktus zīdaiņiem.
Atzīstot HMO milzīgo nozīmi cilvēka pienā, Nestlé pirms 30 gadiem sāka pētījumus, lai pēc iespējas vairāk izprastu šīs svarīgās sastāvdaļas.
To rezultātā tika publicēti 17 zinātniski raksti, kas veltīti mātes piena oligosaharīdiem un ļāva iegūt 2-fukozilaktozi (saīsināti kā 2-FL) - oligosaharīdu, kas atrodas vislielākajā daudzumā. Šogad Polijas tirgū parādīsies nākamais piens ar 2-FL pievienošanu.
Kas īsti ir cilvēka piena oligosaharīdi (HMO)?
Cilvēka piena oligosaharīdi ir trešā cietā cilvēka piena sastāvdaļa pēc laktozes un taukiem, kā arī visplašākā tajā esošo aktīvo savienojumu grupa.
100 ml mātes piena var saturēt līdz 1,5 g, lai gan tas ir atkarīgs no daudziem faktoriem, tostarp bērna vecums (augstākais saturs pirmajās laktācijas dienās un mēnešos) vai mātes uztura stāvoklis.
Katrs cilvēka piena oligosaharīds sastāv no 3 līdz 5 vienkāršo cukuru veidiem, t.sk. glikoze, galaktoze un fukoze.
Citu zīdītāju pienā HMO nav vai ir tikai nelielā daudzumā, un arī to struktūra ir mazāk sarežģīta.
Tāpēc modificētajiem pieniem bieži pievieno citus, daudz vieglāk iegūstamus oligosaharīdus - fruktooligosaharīdu (FOS) un galaktooligosaharīdu (GOS) sastāvu.
Diemžēl struktūras, izcelsmes un iedarbības dēļ uz organismu šie savienojumi būtiski atšķiras no cilvēka piena oligosaharīdiem.
Modificētais piens pēc sastāva joprojām ievērojami atšķiras no cilvēka piena. Šī atšķirība ir īpaši acīmredzama oligosaharīdu saturā, kuru pirmajā gadījumā parasti nav, savukārt dabiskajā pārtikā to ir pat vairāk nekā olbaltumvielu. Nestlé ekspertu veikto pētījumu par HMO mērķis ir to mainīt.
Kādu lomu pienā spēlē HMO?
Cilvēka piena oligosaharīdiem nav uztura funkcijas - fermentu trūkuma dēļ mazuļa gremošanas trakts tos nesagremo.
Pateicoties tam, viņiem tomēr var būt nozīmīga loma imūnsistēmas darbībā, ieskaitot ietekmējot:
- zarnu mikroflora - atbalsta labvēlīgu baktēriju veidošanos zarnās (bifidobaktērijas, piemēram, Bifidobacterium infantis un Bifidobacterium bifidum) un iznīcina patogēnos mikroorganismus (patogēnus)
- zarnu barjera - tie neļauj patogēniem piestiprināties zarnu virsmai un iekļūt dziļi ķermenī, tādējādi novēršot to kaitīgo iedarbību
- balto asins šūnu ražošana un aktivitāte - palielina to skaitu un to radīto imūnsistēmu regulējošo vielu daudzumu
viņiem ir arī aizdomas, ka cilvēka pienā esošie HMO var samazināt nekrotizējoša enterokolīta (NEC) risku zīdainim un pozitīvi ietekmēt smadzeņu attīstību un kognitīvās funkcijas.
Vissvarīgākajām mātes piena cietvielām ir uztura funkcija, kas atbalsta veselīgu augšanu un attīstību. Izņēmums ir HMO, kuriem ir svarīga loma bērna imunitātes funkcionēšanas atbalstīšanā.
Kādus papildu atklājumus mums dos pētījumi par apbrīnojamo cilvēka pienu? Mēs redzēsim.
Ekspertu komentāri
Prof. Dr. hab. n med. Pjotrs Albrehts
Varšavas Medicīnas universitātes Gastroenteroloģijas un bērnu uztura nodaļas vadītājs
Sieviešu pārtikas oligosaharīdu atklāšana un noteikšana par faktoriem, kas veicina labvēlīgu baktēriju attīstību kuņģa-zarnu traktā, ir viens no lielākajiem medicīnas sasniegumiem. Ir arī revolucionāri definēt to nozīmi zīdaiņu imunitātes veidošanā un imūno tolerances veidošanā. Ir pierādīts, ka cilvēka pienā ir daudz oligosaharīdu (> 150) un ka to sastāvs katrai sievietei ir unikāls. Iespēja iegūt dažus no tiem rūpnieciski dod cerību uz vēl lielāku modificētā piena līdzību ar cilvēka pienu, kā arī visu tūlītējo un ilgtermiņa labvēlīgo ietekmi uz veselību.
Dr. hab. Magdalēna Orčika-Pāvloviča
Asistente Kurzemes Medicīnas universitātes Ķīmijas un imūnķīmijas katedrā un katedrā Silēzijas piatsi Vroclavā
Cilvēka piena oligosaharīdiem ir daudzvirzienu efekts. Viņiem ir aizsargājoša loma un tie stimulē jaundzimušā un zīdaiņa nenobriedušu imūnsistēmu. HMO palīdz novērst patogēnu saistīšanos ar jaundzimušo zarnu epitēlija šūnām. Šie savienojumi ir efektīvi arī baktēriju (piemēram, E. coli vai Campylobacter) un vīrusu (Norovīrusi) izraisītas caurejas novēršanā un priekšlaicīgu zīdaiņu nekrotiskā enterīta novēršanā.
HMO ir arī lieliski prebiotikas līdzekļi, t.i., tie selektīvi stimulē izvēlēto labvēlīgo zarnu baktēriju celmu (tostarp Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum) augšanu vai aktivitāti un tādējādi modulē zarnu mikrofloras sastāvu. Kaut arī jaundzimušā gremošanas trakta fermenti nesagremo HMO, neliels to daudzums var atbalstīt pareizu mazuļa centrālās nervu sistēmas attīstību un darbību un palīdzēt aizsargāt bērnu no urīnceļu infekcijām. Kopumā HMO ir svarīga imunitātes daļa, kas zīdīšanas laikā tiek nodota jaundzimušajiem un zīdaiņiem.
Avoti:
- Szajewska H., Horvath A., Rybak A., Socha P.: Zīdīšana. Polijas Gastroenteroloģijas, hepatoloģijas un bērnu uztura biedrības nostāja. Standarti Medyczne / Pediatrics, 2016, 13: 9-24.
- Bode L.: Cilvēka piena oligosaharīdi: Katram bērnam ir nepieciešama cukura mamma. Glikobioloģija, 2012, 22 (9): 1147–1162.
- Moreno F.J., Sanz M.L. (red.): Pārtikas oligosaharīdi: ražošana, analīze un bioaktivitāte, JohnWiley & Sons, Ltd., 2014.
