Dlaczego pokarm kobiecy jest tak wartościowy i unikalny?

dr hab. n. med. Aleksandra Banaszkiewicz, Patrycja Stelmaszczuk

Pokarm kobiecy jest wielofunkcyjną i rzeczywiście unikalną substancją. Ma wysokie walory odżywcze, ale przede wszystkim wspomaga układ odpornościowy chroniąc niemowlęta przed chorobami. Żadna mieszanka mleczna mu nie dorówna. Laboratoryjnie bardzo trudne lub najczęściej niemożliwe jest uzyskanie składników skierowanych wprost przeciwko drobnoustrojom, działających przeciwzapalnie i immunomodulacyjnie. A w pokarmie ludzkim jest ich mnóstwo. Stanowi przez to barierę immunologiczną dla drobnoustrojów nie dopuszczając ich do delikatnego organizmu dziecka. Ponadto zawiera enzymy, hormony i czynniki wzrostu, które wspomagają niedojrzałe funkcje ustroju i przyspieszają jego rozwój.

Białko

Zawartość białka i jego skład w pokarmie kobiecym są stałe i niezależne od diety matki.
Jest lekkostrawne, przyswajane w 98% (mniej azotowych produktów przemiany materii).
Ma idealne proporcje białek serwatkowych i kazeiny (60 : 40); kazeina zwiększa wchłanianie wapnia, cynku i miedzi.
Znajdują się w nim duże ilości bezpośrednio wchłanianych wolnych aminokwasów.
Zawiera jedynie śladowe ilości beta-laktoglobuliny (białka będącego silnym alergenem).

Enzymy

W pokarmie obecnych jest ponad 80 enzymów, których zadaniem jest ułatwienie trawienia składników pokarmowych w przewodzie pokarmowym niemowlęcia. Enzymy zawarte w mleku mają nieco inną budowę niż ich odpowiedniki – izoenzymy tkankowe. Dzięki temu są oporne na działanie kwasu solnego i enzymów proteolitycznych. (Pawlus 2005) Obecność w mleku ludzkim dużej liczby aktywnych biologicznie enzymów i ich liczne funkcje potwierdzają jego unikalność.
Aktywność antyproteolityczna jest bardzo wysoka za sprawą α-1-antytrypsyny i α-1-antychymotrypsyny, szczególnie dotyczy to siary. Aktywność ta chroni tkankę gruczołu piersiowego przed miejscowym działaniem proteaz, a przede wszystkim zapobiega inaktywacji biologicznie czynnych peptydów i białek w pokarmie, jak np. immunoglobuliny, laktoferryny, laktoalbuminy czy hormonów białkowych. Ponadto, ułatwia utrzymanie aktywności enzymów trawiennych, a także chroni przed absorpcją z przewodu pokarmowego noworodka proteaz (enzymów) bakteryjnych zapobiegając infekcjom przewodu pokarmowego. (Hamosh 2001)
Pokarm kobiecy zawiera:
- enzymy proteolityczne (czyli trawiące białka) o małej aktywności,
- duże ilości amylaz (czyli enzymów trawiących węglowodany); aktywność α-amylazy trzustkowej dziecka stwierdza się około 3 mż,
- enzymy lipolityczne (trawiące tłuszcze) takie jak lipaza lipoproteinowa i lipaza stymulowana solami żółci; sole żółci również znajdują się w pokarmie,
- oksydazy: enzymy utleniające,
- antyoksydazy chroniące przed szkodliwym działaniem tlenu; należą do nich peroksydaza glutationowa zapobiegająca utlenianiu długołańcuchowych kwasów tłuszczowych oraz dyzmutaza nadtlenkowa powodująca dużą aktywność przeciwzapalną mleka poprzez zwiększenie liczby granulocytów wielojądrzastych. (Garafalo 1999)
Enzymy o aktywności przeciwzapalnej i przeciwbakteryjnej
- Laktoperoksydaza – enzym bakteriostatyczny szczególnie aktywny wobec paciorkowców,
- Lizozym – wykładnik nieswoistej obrony humoralnej, bierze udział w obronie komórkowej rozpuszczając otoczki komórek bakteryjnych, wykazuje działanie chemotaktyczne, stymuluje produkcję wydzielniczej IgA (SIgA) Działa przeciwzapalnie i przeciwbólowo

Tłuszcze

Całkowita ilość tłuszczu w pokarmie matki karmiącej tylko w niewielkim stopniu zależy od sposobu jej odżywiania, natomiast rodzaj diety ma wpływ na skład tłuszczów pokarmu, a w szczególności na skład kwasów tłuszczowych.
Są dobrze wchłaniane i wykorzystywane przez organizm dziecka dzięki lipazie, która wstępnie trawi tłuszcze obecne w pokarmie i uaktywnia enzymy w jelitach dziecka.
Długołańcuchowe, wielonienasycone kwasy tłuszczowe (LC-PUFA long-chain polyunsaturated fatty acids): kwas arachidonowy i kwas dokozaheksaenowy – występują w wysokim stężeniu w korze mózgowej i siatkówce, odgrywają ważną rolę w rozwoju układu nerwowego; wydaje się, że wpływają na ostrość wzroku i rozwój zdolności poznawczych. (Gibson 1998, Kurlak 1999) Wzbogacenie diety matki karmiącej w kwasy tłuszczowe będące prekursorami LC-PUFA (kwas linolowy i kwas alfa-linolenowy) pozwala na zwiększenie stężenie LC-PUFA w pokarmie. Źródłem są przede wszystkim oleje wytwarzane z wątroby ryb (halibut, dorsz, rekin) i z mięsa ryb (sardynki, sardele).
Istnieje zależność pomiędzy występowaniem niekorzystnych izomerów trans kwasów tłuszczowych w pokarmie, a obecnością tych związków w diecie matki. Występują one w tzw. margarynach miękkich i produktach z nich przygotowanych (np. ciastka, herbatniki). Ich niekorzystne działanie polega, między innymi, na zmianach w przepuszczalności błon komórkowych i hamowaniu reakcji enzymatycznych tłuszczów.
Tłuszcze MCT (MCT medium chain triglycerides) – łatwo wchłaniane ponieważ są hydrolizowane przez lipazę obecną zarówno w żołądku jak i w jelitach, nie wymagają obecności kwasów żółciowych oraz, w przeciwieństwie do kwasów tłuszczowych długołańcuchowych, wchłaniają się bezpośrednio do żyły wrotnej. Spowalniają motorykę przewodu pokarmowego, co wydłuża czas przebywania pokarmu w świetle jelita i poprawia jego wchłanianie.

Cholesterol

Jest składnikiem błon komórkowych, kwasów żółciowych, niektórych hormonów i witaminy D3.
Stężenie cholesterolu w pokarmie jest względnie stabilne i nie zależy od rodzaju spożywanych przez matkę karmiącą pokarmów.
W pierwszym roku życia dziecko potrzebuje cholesterolu również po to, aby jego układ nerwowy, a zwłaszcza szybko rozwijający się mózg, prawidłowo się ukształtował.
Składnik jedynie nielicznych mieszanek mlecznych.

Węglowodany

Głównym węglowodanem mleka jest laktoza, dwucukier złożony z glukozy i galaktozy. Jej wysoka zawartość decyduje o słodkim smaku ludzkiego mleka.
Laktoza jest syntetyzowana w gruczole piersiowym. Ułatwia wchłanianie wapnia z pokarmu. Galaktoza wchodzi w skład galaktolipidów, niezbędnych do rozwoju OUN.
Oligosacharydy są prebiotykami, czyli nie ulegającymi trawieniu składnikami pokarmowymi, które swoją obecnością w przewodzie pokarmowym wpływają na wzrost i/lub aktywność określonych szczepów bakteryjnych. Stymulują wzrost bakterii takich jak bifidobakterie i Lactobacillus, które dominują w mikroflorze przewodu pokarmowego noworodków i niemowląt karmionych wyłącznie piersią. Tak wyraźnej dominacji nie obserwuje się natomiast u dzieci karmionych sztucznie. Szczepy z rodzajów Bifidobacterium i Lactobacillus wywierają wyłącznie korzystne działanie na organizm ludzki. (patrz niżej)
Dodatkowo oligosacharydy (human milk oligosaccharides HMO) mają też właściwości antybakteryjne – mogą bezpośrednio hamować wzrost paciorkowców z grupy B (GBS).
Dieta matki nie wpływa na stężenie laktozy w pokarmie, jej dobowa zawartość w pokarmie jest stała.

Witaminy

W pokarmie kobiecym zawarte są w odpowiedniej ilości niemal wszystkie witaminy niezbędne do prawidłowego rozwoju noworodka i niemowlęcia.
Większym zmianom, w zależności od diety karmiącej matki, podlegają witaminy rozpuszczalne w wodzie, natomiast witaminy rozpuszczalne w tłuszczach są zależne zarówno od ich zawartości w pożywieniu, jak i od zapasów zgromadzonych podczas ciąży. (Heck 1993)
Wszystkie niemowlęta karmione piersią powinny codziennie otrzymywać profilaktycznie 400 j.m. witaminy D3. Witamina D3 znajdująca się w mleku kobiecym nie wystarcza do zapobiegania krzywicy niedoborowej, a niekorzystne następstwa ekspozycji małego dziecka na promienie słoneczne (ryzyko oparzenia, zwiększenie ryzyka zachorowania na raka i czerniaka skóry) przewyższają korzyści płynące z endogennej syntezy witaminy D3 w skórze pod wpływem światła słonecznego. Suplementację należy rozpocząć w ciągu pierwszych 2 miesięcy życia dziecka. (Gartner 2003, Aktualne (2009) polskie zalecenia dotyczące profilaktyki niedoboru witaminy D. Medycyna Praktyczna nr 1/2010.)
Wszystkie noworodki karmione piersią w ciągu pierwszych 6 godzin życia powinny otrzymać domięśniowo 1 mg witaminy K w celu zapobiegania chorobie krwotocznej noworodków. (AAP 2003) Następnie, począwszy od 8 doby życia dziecka aż do skończenia 3 miesiąca, należy tę witaminę suplementować doustnie. Zgodnie z zaleceniami niemowlęta karmione piersią powinny otrzymywać 25mcg witaminy K na dobę. (Zalecenia Zespołu Ekspertów w sprawie profilaktyki krwawienia z niedoboru witaminy K u noworodków i niemowląt. Standardy Medyczne nr 1/2007)
Źródłem witaminy B12 w diecie są produkty zwierzęce, w związku z tym matki karmiące piersią stosujące dietę wegańską lub makrobiotyczną powinny dodatkowo otrzymywać witaminę B12, aby zapobiec wystąpieniu zaburzeń krwiotworzenia u dziecka.

Składniki mineralne i makroelementy

Poza wyjątkowymi sytuacjami (diety restrykcyjne, niedożywienie) mleko kobiece jest na ogół pełnowartościowym źródłem pierwiastków śladowych dla karmionego piersią donoszonego dziecka. Pomiędzy zawartością w pożywieniu matki fosforu, miedzi, cynku, wapnia, magnezu, manganu, chromu i potasu, a zawartością tych składników mineralnych w mleku nie stwierdzono istotnych zależności.
W pokarmie kobiecym ładunek soli (jonów Na, Cl, K, PO4, SO4) stanowi stosunkowo małe obciążenie osmotyczne nerek.
Żelazo jest przyswajane w 50% – 70% (z mleka krowiego w 10%). Laktoferryna wiążąc żelazo ułatwia jego wchłanianie, a także czyni je niedostępnym dla bakterii chorobotwórczych. ma działanie bakteriostatyczne. Niemowlęta karmione piersią zazwyczaj nie wymagają podawania preparatów żelaza, poza szczególnymi wskazaniami (noworodki urodzone przedwcześnie, z ciąży bliźniaczej, z małą urodzeniową masą ciała i niemowlęta z niedokrwistością lub urodzone przez matki z niedokrwistością, narażone na utratę krwi w okresie okołoporodowym). Stężenie żelaza w pokarmie jest niezależne od stężenia w surowicy matki. (Shashiraj 2006)
Pokarm kobiecy zawiera mniej (ale łatwiej wchłanianego) wapnia i fosforu niż mieszanki mleczne. (Aldous 1999)
Zawartość fluoru jest uzależniona od diety matki. W ciągu pierwszych 6 miesięcy życia dziecka nie należy podawać preparatów fluoru. Suplementację (doustną) można rozpocząć między 6 a 36 mż. w zależności od zawartości fluoru w wodzie i innych napojach oraz pokarmach spożywanych przez dziecko i matkę. Suplementacja jest zwykle konieczna, gdy stężenie fluoru w wodzie pitnej wynosi <0,3 mg/l. (CDC 2001)
Zawartość jodu w mleku zależy od wielkości spożycia tego pierwiastka.

Woda

Karmienie piersią zapewnia odpowiednią podaż płynów nawet w gorącym i suchym klimacie.
W czasie upałów dziecko zgłasza się do piersi częściej na krótkie karmienia – pojenia. Dopajanie jest zbędne. (AAP 2005)

Czynniki przeciwinfekcyjne i immunomodulujące

Immunoglobulina sekrecyjna (SIgA)

Stanowi główną barierę ochronną organizmu na poziomie błony śluzowej. Skuteczność SIgA w obronie błon śluzowych przed zakażeniami wirusowymi i bakteryjnymi jest związana ze zdolnością do neutralizacji wirusów, z bakteriolizą poprzez aktywację alternatywnej drogi dopełniacza i z nasileniem fagocytozy makrofagów. Blokowanie adhezji do błon śluzowych dotyczy bakterii z gatunku Haemophilus influenzae, Escherichia coli, Clostridium difficile, Streptococcus pneumoniae. Ochronne działanie wydzielniczej immunoglobuliny A ma największe znaczenie w przewodzie pokarmowym, w górnych drogach oddechowych oraz w układzie moczowo-płciowym. SIgA może również tworzyć kompleksy z antygenami (alergenami), dzięki czemu są pochłaniane przez komórki nabłonkowe, a następnie transportowane wewnątrzkomórkowo i usuwane. (Lasek 1995)

Najwyższe stężenie SIgA jest w siarze (ochrona noworodka) oraz w okresie odstawiania (ochrona na czas „samodzielności”).
Nukleotydy są podstawowymi elementami budowy DNA. W pokarmie kobiecym obecne są, między innymi jako kwasy nukleinowe, nukleozydy, nukleotydy. Wydaje się, że wpływają na funkcjonowanie układu odpornościowego poprzez zwiększenie aktywności komórek NK (Natural Killers) i produkcji IL-2 (interleukiny 2), (Carver 1991) nasilenie odpowiedzi na szczepienia (szczególnie przeciwko Haemophilus influanzae typu B) i zwiększenie produkcji przeciwciał. (Carver 1999)
Glikany, a w szczególności mucyna i niektóre oligosacharydy są podobne do receptorów bakteryjnych; łącząc się z powierzchniowymi glikanami nabłonka jelitowego uniemożliwiają adhezję bakterii chorobotwórczych do błony śluzowej.
Cytokiny – ich produkcja u noworodków i niemowląt jest obniżona, stąd tak duże znaczenie ma ich obecność w pokarmie kobiecym. Wśród cytokin znajdują się czynniki wzrostu, które stymulują procesy różnicowania i dojrzewania wielu narządów i układów, przede wszystkim układu pokarmowego, między innymi: czynnik wzrostu nabłonka (EGF epidermal growth factor), insulinopodobny czynnik wzrostu (I-GF I insulin-like growth factor-I), nerwowy czynnik wzrostu (NGF nerve growth factor), transformujący czynnik wzrostu α i β (TGF transforming growth factor α i β), czynnik migracji makrofagów (MIF macrophage migration inhibitory factor) (Magi 2002).

Wśród cytokin o działaniu wspomagającym odpowiedź zapalną znajdują się interleukiny 1 i 6 (IL-1, IL-6), czynnik martwicy nowotworu – TNF, interferon gamma.

Transformujący czynnik wzrostu hamuje odpowiedź immunologiczną i nie dopuszcza do nadmiernej reakcji na nieszkodliwe antygeny pokarmowe w przewodzie pokarmowym niemowlęcia (Zeman)

Do czynników przeciwinfekcyjnych należą komórki krwi takie jak: Limfocyty B – wytwarzają przeciwciała swoiste dla danego antygenu; Makrofagi i neutrofile – wśród wielu innych funkcji działają jako fagocyty, czyli komórki żerne; Limfocyty T – limfocyty T pomocnicze rozróżniają antygeny obce od własnych, limfocyty T cytotoksyczne łączą się z komórką bakteryjną i prowadzą do jej zniszczenia.
Liczebność poszczególnych populacji komórek mleka jest bardzo zmienna i zależy zarówno od okresu laktacji, jak i stanu zdrowia matki

Komórki krwi
Limfocyty B	Podnoszą poziom przeciwciał skierowanych przeciwko specyficznym drobnoustrojom
Makrofagi	Niszczą zarazki bezpośrednio w jelitach dziecka, wytwarzają lizozym i aktywują inne elementy układu immunologicznego
Neutrofile	Mogą działać jak fagocyty, pochłaniając bakterie w przewodzie pokarmowym dziecka
Limfocyty T	Niszczą bezpośrednio zainfekowane komórki lub wydzielają chemiczne przekaźniki stymulujące inne elementy układu immunologicznego. Namnażają się w obecności drobnoustrojów wywołujących ciężką chorobę u dziecka. Wytwarzają czynniki wzmacniające własną odpowiedź immunologiczną dziecka.
Cząsteczki
Sekrecyjna immunoglobulina A (SIgA)	Wyściela błonę śluzową przewodu pokarmowego, neutralizuje patogeny i toksyny, pobudza makrofagi do fagocytozy
Cytokiny	Wspomagają lub wyhamowują odpowiedź zapalną, wpływają na układ immunologiczny, stymulują procesy różnicowania i dojrzewania wielu układów (np. uszczelnienie nabłonka jelit)
Nukleotydy	Zwiększają aktywność komórek NK i produkcję interleukiny-2
Laktoferryna	Wiąże żelazo, pierwiastek niezbędny do przetrwania dla wielu bakterii. Zmniejszając dostępność żelaza dla bakterii patogennych hamuje ich wzrost. Działa przeciwzapalnie i immunomodulująco zmniejszając aktywność interleukin 1,2, 6 i limfocytów NK Ma cechy przeciwgrzybicze, przeciwpasożytnicze i przeciwwirusowe, przeciwnowotworowo i przeciwbólowo.
Lizozym	Zabija bakterie uszkadzając ich ściany komórkowe, wykazuje działanie chemotaktyczne
Oligosacharydy	Wiążą się z drobnoustrojami nie dopuszczając do ich kontaktu z powierzchnią błony śluzowej, pobudzają wzrost bifidobakterii
Laktoperoksydaza	Działanie bakteriostatyczne szczególnie w stosunku do paciorkowców
Fibronektyna	Zwiększa aktywność makrofagów skierowaną przeciwko bakteriom, ułatwia odbudowę tkanek uszkodzonych przez reakcje odpornościowe w jelitach dziecka
Proteina wiążąca witaminę B₁₂	Zmniejsza ilość witaminy B₁₂ potrzebnej patogenom do rozwoju

Komórki macierzyste

Komórki macierzyste mleka kobiecego (hBSCs, human Breast-milk Stem Cells) mają właściwości pluripotencjalne, czyli mogą różnicować się w komórki wszystkich trzech listków zarodkowych. Są one podobne do embrionalnych komórek macierzystych. Komórki te przechodzą z przewodu pokarmowego do krwioobiegu dziecka. Rola hBSCs nie jest w pełni poznana, ale ich odkrycie wiąże się z nadzieją na nieinwazyjny dostęp do komórek macierzystych, które mogą być wykorzystane w terapii.

Mikroflora jelitowa

Kolonizacja przewodu pokarmowego noworodka następuje w pierwszej dobie po urodzeniu. Pierwotnym źródłem bakterii zasiedlających przewód pokarmowy jest flora pochwy i przewodu pokarmowego matki, z którą noworodek ma kontakt w czasie porodu. (Grolund 1999, Mackie 1999) Jednakże mleko matki nie jest sterylne i również zawiera różne rodzaje bakterii. Do tej pory odkryto ok. 700 gatunków bakterii w mleku ludzkim. Mikrobiom ludzkiego mleka zmienia się w okresie laktacji. W pierwszych dobach życia w składzie mikroflory jelitowej dziecka dominują pałeczki Escherichia coli, enterokoki i Clostridia, a po kilku dniach – szczepy z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacteria. (Mackie 1999) Profil szczepów bakteryjnych u niemowląt karmionych wyłącznie piersią zawiera niemal dziesięciokrotnie więcej bifidobakterii niż u niemowląt karmionych sztucznie. (Harmsen 2000) W stolcu niemowląt karmionych piersią izoluje się więcej pałeczek kwasu mlekowego, a u niemowląt karmionych mieszankami więcej szczepów Clostridium i Bacteroides. (Harmsen 2000, ESPGHAN 2004)

Znaczenie mikroflory jelitowej polega na:

troficznym (odżywczym) wpływie na strukturę jelita (poprzez syntezę krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych i poliamin);
syntezie witamin B1, B2, B12, K;
stymulacji układu immunologicznego;
udziale w przemianach metabolicznych (konwersji bilirubiny do urobiliny, cholesterolu do koprostanolu, dekoniugacji kwasów tłuszczowych)
udziale w procesach karcinogenezy. (Tannock 2001)

Kompleks HAMLET (Human alfalaktoalbumin made letal to tumor cells)

Warto też wspomnieć o kompleksie HAMLET, który nie jest składnikiem kobiecego mleka, ale prawdopodobnie powstaje z jego elementów w kwaśnym środowisku żołądka dziecka. Składa się z alfa-laktoglobuliny (białka wiążącego jony Ca²⁺) i kwasu oleinowego. Kompleks działa wybiórczo na komórki nowotworowe, zdrowe pozostają nie zmienione. HAMLET przyczynia się do śmierci komórki przez usuwanie jej fragmentów. Dodatkowo gromadzi się w jądrze komórkowym zaburzając proces syntezy chromatyny.

Bibliografia:

Mleko kobiece jako naturalny produkt leczniczy. Piskorska-Jasiulewicz M., Witkowska-Zimny M. (2015) Problemy pielęgniarstwa. 23 (3): 417-422 https://journals.viamedica.pl/problemy_pielegniarstwa/article/view/PP.2015.0068/30713
Lis J., Orczyk-Pawiłowicz M., Kątnik-Prastowska I. Białka mleka ludzkiego zaangażowane w procesy immunologiczne. Postępy Hig. Med. Dosw. (Online) 2013; 67: 529–547. http://www.phmd.pl/api/files/view/29136.pdf
Human Milk Oligosaccharides Can Directly Inhibit Streptococcus Growth http://milkgenomics.org/article/human-milk-oligosaccharides-can-directly-inhibit-streptococcus-growth/?utm_source=Nesletter_August2017&utm_campaign=SPLASHaugust2017&utm_medium=email
Hassiotou F, Hartmann PE. At the Dawn of a New Discovery: The Potential of Breast Milk Stem Cells. Advances in Nutrition. 2014;5(6):770-778. doi:10.3945/an.114.006924. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4224213/
Cabrera-Rubio R, Collado MC, Laitinen K, Salminen S, Isolauri E, Mira A. The human milk microbiome changes over lactation and is shaped by maternal weight and mode of delivery. Am J Clin Nutr. 2012 Sep;96(3):544-51