Oligosaccharides trong sữa mẹ (HMO) là nhóm chất rắn phổ biến thứ ba trong thực phẩm tự nhiên. Do cấu trúc không gian cực kỳ phức tạp, đây là lần đầu tiên HMO quan trọng nhất về sự xuất hiện mới được thu nhận. Điều này có được nhờ vào nhiều năm nghiên cứu về sữa mẹ của Nestlé.
Trong nhiều thế kỷ, sữa mẹ đã là một công thức thực phẩm vượt trội, lý tưởng phù hợp với nhu cầu của trẻ sơ sinh.
Nó không chỉ cung cấp cho nó năng lượng và các thành phần cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển, vốn cực kỳ mạnh trong thời kỳ đầu tiên của cuộc đời, mà còn bảo vệ nó, ví dụ: bằng cách kích thích hệ thống miễn dịch của nó hoạt động và duy trì thành phần có lợi của hệ vi khuẩn đường ruột.
Nhờ những cơ chế này, việc cho con bú làm giảm nguy cơ nhiễm trùng đường tiêu hóa, hô hấp và đường tiết niệu ở trẻ (1). Trẻ sơ sinh được nuôi dưỡng tự nhiên sẽ khỏe mạnh hơn, không chỉ trong thời thơ ấu - chúng có nguy cơ mắc một số bệnh, bao gồm bệnh tiểu đường hoặc béo phì cũng thấp hơn ở tuổi trưởng thành.
Hầu hết các thành phần trong sữa mẹ đều đã được biết rõ. Chúng ta biết rằng protein là thành phần chính của cơ thể, EPA và DHA đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển phù hợp của thị lực và não bộ của trẻ sơ sinh.
Tuy nhiên, ít được nói về các thành phần khác. HMO - oligosaccharide của sữa mẹ chắc chắn thuộc nhóm này.
Lịch sử nghiên cứu HMO
Ngay từ cuối thế kỷ 19, người ta đã nhận thấy rằng trẻ sơ sinh bú sữa mẹ bị tiêu chảy và nhiều bệnh khác ít gặp hơn nhiều so với trẻ bú sữa công thức.
Nghiên cứu chuyên sâu về kết quả của sự khác biệt này đã dẫn đến kết luận rằng vi khuẩn hiện diện trong đường tiêu hóa rất khác nhau, nhưng nguyên nhân của điều này vẫn chưa được biết.
Năm 1888, người ta nhận thấy rằng lactose không phải là carbohydrate duy nhất được tìm thấy trong sữa mẹ. Do đó, một nhóm các thành phần ngày nay được gọi là HMO, hoặc oligosaccharides trong sữa mẹ, đã được phát hiện.
Tuy nhiên, vai trò của chúng chỉ được phát hiện sau đó 60 năm, chứng tỏ những thành phần này là thức ăn cho vi khuẩn có lợi sống trong đường tiêu hóa.
Ba thập kỷ sau, vào những năm 1980, người ta cũng nhận thấy rằng HMO có thể làm giảm hơn nữa nguy cơ nhiễm trùng và có tác dụng chống viêm.
Nghiên cứu thành phần sữa mẹ Nestlé
Trong hơn 50 năm, Trung tâm Nghiên cứu Nestlé, có trụ sở tại Lausanne (Thụy Sĩ), đã theo dõi chặt chẽ sữa mẹ, lấy cảm hứng từ thành phần của nó khi tạo ra các sản phẩm mới và tốt hơn cho trẻ sơ sinh.
Nhận thức được tầm quan trọng to lớn của HMO trong sữa mẹ, Nestlé đã bắt đầu nghiên cứu cách đây 30 năm để hiểu rõ nhất có thể những thành phần quan trọng này.
Kết quả là họ đã công bố 17 bài báo khoa học dành cho oligosaccharide trong sữa mẹ và giúp thu được 2-fucosyllactose (viết tắt là 2-FL) - oligosaccharide hiện diện với số lượng cao nhất. Năm nay, loại sữa tiếp theo có bổ sung 2-FL sẽ xuất hiện trên thị trường Ba Lan.
Chính xác thì oligosaccharides trong sữa mẹ (HMO) là gì?
Các oligosaccharide trong sữa mẹ là thành phần rắn thứ ba của sữa mẹ, sau lactose và chất béo, và là nhóm nhiều hợp chất hoạt động nhất có trong đó.
100 ml sữa của mẹ có thể chứa đến 1,5 g, mặc dù nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm tuổi của trẻ (hàm lượng cao nhất trong những ngày và những tháng đầu bú sữa) hoặc tình trạng dinh dưỡng của bà mẹ.
Mỗi oligosaccharide trong sữa mẹ bao gồm 3 đến 5 loại đường đơn, bao gồm cả. glucose, galactose và fucose.
Trong sữa của các loài động vật có vú khác, HMO không có hoặc chỉ có một lượng nhỏ và cấu trúc của chúng cũng ít phức tạp hơn.
Do đó, các oligosaccharide khác, dễ kiếm hơn nhiều - một thành phần của fructooligosaccharides (FOS) và galactooligosaccharides (GOS) - thường được thêm vào sữa công thức.
Thật không may, những hợp chất này khác biệt đáng kể so với oligosaccharides trong sữa mẹ về cấu trúc, nguồn gốc và tác dụng đối với cơ thể.
Sữa biến tính vẫn khác nhiều về thành phần so với sữa mẹ. Sự khác biệt này đặc biệt rõ ràng trong hàm lượng các oligosaccharide, trong trường hợp đầu tiên thường không tồn tại chút nào, trong khi trong thực phẩm tự nhiên có nhiều hơn cả protein. Nghiên cứu về HMO của các chuyên gia Nestlé nhằm mục đích thay đổi điều này.
HMO có vai trò gì trong sữa?
Các oligosaccharide trong sữa mẹ không có vai trò dinh dưỡng - do thiếu enzym nên chúng không được tiêu hóa trong đường tiêu hóa của trẻ.
Tuy nhiên, nhờ vậy, chúng có thể đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động của hệ thống miễn dịch, bao gồm bằng cách ảnh hưởng:
- hệ vi sinh đường ruột - hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn có lợi trong đường ruột (bifidobacteria, ví dụ như Bifidobacterium Infantis và Bifidobacterium bifidum) và loại bỏ vi sinh vật gây bệnh (mầm bệnh)
- hàng rào đường ruột - chúng ngăn chặn mầm bệnh bám vào bề mặt ruột và xâm nhập sâu vào cơ thể, do đó ngăn chặn tác hại của chúng
- sản xuất và hoạt động của các tế bào bạch cầu - tăng số lượng của chúng và số lượng các chất điều chỉnh hệ thống miễn dịch mà chúng tạo ra
họ cũng nghi ngờ rằng HMO có trong sữa mẹ có thể làm giảm nguy cơ viêm ruột hoại tử (NEC) ở trẻ sơ sinh và ảnh hưởng tích cực đến sự phát triển của não và các chức năng nhận thức.
Chất rắn quan trọng nhất trong sữa mẹ có chức năng dinh dưỡng để hỗ trợ sự tăng trưởng và phát triển lành mạnh của em bé. Ngoại lệ là HMO, đóng một vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hoạt động của hệ miễn dịch của trẻ.
Nghiên cứu về sữa mẹ tuyệt vời sẽ mang lại cho chúng ta những khám phá gì? Chúng ta sẽ xem.
Ý kiến của chuyên gia
GS. dr hab. n med. Piotr Albrecht
Trưởng Bộ môn Tiêu hóa và Dinh dưỡng Trẻ em, Đại học Y Warszawa
Việc phát hiện ra oligosaccharide trong thực phẩm của phụ nữ và xác định chúng là yếu tố tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn có lợi trong đường tiêu hóa là một trong những thành tựu y học vĩ đại nhất. Ngoài ra, đột phá là định nghĩa về tầm quan trọng của chúng trong việc hình thành khả năng miễn dịch của trẻ sơ sinh và phát triển khả năng chịu miễn dịch. Nó đã được chứng minh rằng có nhiều oligosaccharide trong sữa mẹ (> 150) và thành phần của chúng là duy nhất cho mỗi phụ nữ. Khả năng thu được một số trong số chúng một cách công nghiệp mang lại hy vọng về một giống sữa biến tính thậm chí còn lớn hơn sữa mẹ, cùng với tất cả các tác dụng có lợi cho sức khỏe trước mắt và lâu dài.
Tiến sĩ hab. Magdalena Orczyk-Pawiłowicz
Trợ lý giáo sư tại Chủ nhiệm và Khoa Hóa học và Hóa chất miễn dịch của Đại học Y khoa Quái vật Silesian ở Wrocław
Các oligosaccharide trong sữa mẹ có nhiều tác dụng. Chúng đóng vai trò bảo vệ và kích thích hệ thống miễn dịch còn non nớt của trẻ sơ sinh và trẻ sơ sinh. HMO giúp ngăn chặn mầm bệnh liên kết với các tế bào biểu mô ruột của trẻ sơ sinh. Các hợp chất này cũng có hiệu quả trong việc ngăn ngừa tiêu chảy do vi khuẩn (bao gồm cả E. coli và Campylobacter) và vi rút (Norovirus) và ngăn ngừa viêm ruột hoại tử ở trẻ sinh non.
HMO cũng là prebiotics tuyệt vời, tức là chúng kích thích có chọn lọc sự phát triển hoặc hoạt động của các chủng vi khuẩn đường ruột có lợi được chọn (bao gồm Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum) và do đó điều chỉnh thành phần của hệ vi sinh đường ruột. Mặc dù HMO không được tiêu hóa bởi các enzym trong đường tiêu hóa của em bé, nhưng một lượng nhỏ trong số đó có thể hỗ trợ sự phát triển và hoạt động thích hợp của hệ thần kinh trung ương của em bé và giúp bảo vệ em bé khỏi nhiễm trùng đường tiết niệu. Tóm lại, HMO là một phần quan trọng của khả năng miễn dịch được truyền cho trẻ sơ sinh và trẻ sơ sinh trong thời kỳ bú mẹ.
Nguồn:
- Szajewska H., Horvath A., Rybak A., Socha P .: Cho con bú. Vị trí của Hiệp hội Tiêu hóa, Gan mật và Dinh dưỡng Trẻ em Ba Lan. Tiêu chuẩn Medyczne / Nhi khoa, 2016, 13: 9-24.
- Bode L .: Oligosaccharides trong sữa mẹ: Mỗi em bé đều cần một loại đường. Glycobiology, 2012, 22 (9): 1147–1162.
- Moreno F.J., Sanz M.L. (eds.): Oligosaccharides thực phẩm: Sản xuất, phân tích và hoạt tính sinh học, JohnWiley & Sons, Ltd., 2014.
