Diversität von hMOS
Bei den humanen Milch-Oligosacchariden (hMOS) handelt es sich nach Laktose und Fett um den drittgrößten festen Bestandteil der Muttermilch.1,2 Es handelt sich um komplexe Kohlenhydrate, die weitgehend intakt in den Dickdarm gelangen. Sie variieren hinsichtlich Dosis, Vielfalt und Funktionalität. In den ersten der Geburt folgenden Tagen ist die höchste Konzentration von hMOS in der Muttermilch (dem Kolostrum) vorhanden. Dann können die Konzentrationen 20 Gramm pro Liter erreichen, während die Konzentration in der Muttermilch dann auf Werte zwischen 5 und 15 Gramm pro Liter abfällt.3,4 In der Muttermilch wurden mehr als 247 verschiedene Strukturen analysiert. Schlussendlich sind 162 im Detail beschrieben und charakterisiert worden.5 Die Dosis und Diversität variiert zwischen den Frauen und während des Stillens. Weitere Faktoren wie z. B. die Geografie beeinflussen diese Komponenten ebenfalls. Bei einer Reihe von Gesundheitsfaktoren für Neugeborene spielen hMOS eine positive Rolle.
Funktionsweise von hMOS
Verschiedene hMOS haben unterschiedliche Funktionen. Eine korrekte Mischung dieser Komponenten übt einen positiven Einfluss auf das Immunsystem und die Entwicklung des Mikrobioms im Magen-Darm-Trakt von Neugeborenen aus.6,7
Die ersten 1000 Tage sind von großer Bedeutung für die Bildung eines vielfältigen, stabilen Darmmikrobioms. Die anfängliche mikrobielle Zusammensetzung des Darms wird sowohl durch die Genetik als auch durch Umweltfaktoren wie Gesundheit und Ernährung bestimmt. Um das spätere Risiko von Allergien und immunologischen Problemen zu reduzieren, ist es wichtig, die richtigen guten Bakterien das Darmsystem besiedeln zu lassen. hMOS stimulieren das Wachstum von guten Bakterien wie Bifidobakterien und Lactobacillus. Dadurch üben sie eine präbiotische Wirkung aus.7
Ein kleiner Prozentsatz von hMOS wird von der Darmwand aufgenommen und gelangt in den Blutkreislauf. Es gibt Anhaltspunkte dafür, dass hMOS dadurch im gesamten Körper Auswirkungen auf das systemische Immunsystem hat. Ein Großteil der hMOS wird von Bakterien im Dickdarm umgewandelt. Die dabei freigesetzten Metaboliten wirken sich stimulierend auf das Immunsystem aus. hMOS kann sich auch an pathogene Bakterien binden und so verhindern, dass sich diese Bakterien an der Darmwand ansiedeln.7
Diversität von gMOS
Auch Ziegenmilch enthält Oligosaccharide (gMOS). 200 bis 650 Milligramm pro Liter werden im Kolostrum gefunden. Danach sinkt die Konzentration in Ziegenmilch auf Konzentrationen von 60 bis 350 Milligramm pro Liter. Dies ist deutlich niedriger als die in der Muttermilch gefundenen Mengen. Sie ist jedoch 4 bis 10 Mal höher als die Mengen in Kuhmilch.8 Mengenschwankungen können unter anderem durch die Ziegenrasse, das Klima, die Laktationsphase und die Analysemethode erklärt werden.
Abgesehen von der Konzentration ist auch die Diversität der Oligosaccharide in Ziegenmilch höher als in Kuhmilch. Im Verlauf der Studie wurden mehr als 78 gMOS-Strukturen gefunden, von denen 40 gMOS charakterisiert und identifiziert wurden.5
Es fällt beim Vergleich von Ziegenmilch und Kuhmilch auf, dass das Profil der Oligosaccharide in Ziegenmilch dem der Muttermilch ähnlicher ist.8 Manche der in Ziegenmilch enthaltenen Oligosaccharide sind sogar mit hMOS identisch. Dazu zählt beispielsweise 2'-FL, das häufigste Oligosaccharid in Muttermilch Sowohl Muttermilch als auch Ziegenmilch enthalten eine komplexere Mischung von Oligosacchariden als Kuhmilch. Muttermilch hat das komplexeste und vielfältigste Oligosaccharidprofil.9
Funktionalität
gMOS üben ein präbiotisches Potenzial aus, das der Wirkung von hMOS ähnelt. Studien zeigen einen positiven Effekt auf den Darmtrakt durch die Entwicklung von Bifidobakterien und Lactobacillus-Bakterien.10 Man fand weniger Krankheitserreger und die Erreger E. Coli und Salmonellen waren weniger an die Darmwand gebunden.11 Diese Ergebnisse zeigen, dass die naturgemäß in der Flaschennahrung mit Ziegenmilch vorhandenen Oligosaccharide einen starken präbiotischen Effekt und eine anti-pathogene Wirkung haben. Dies hat eine positive Wirkung auf die Gesundheit des Kindes.9
GOS
Man hat die Wahl, GOS und/oder FOS zur Flaschennahrung hinzuzufügen. Kabrita enthält GOS, ein Oligosaccharid mit präbiotischer Wirkung für Säuglinge. Es gibt handfeste Beweise dafür, dass GOS für Neugeborene vorteilhaft ist: Es erhöht den Gehalt an Bifidobakterien und reduziert die Anzahl der Clostridium perfringens, um so eine ausgeglichene Darmflora entstehen zu lassen.12 Außerdem sorgt GOS für Komfort bei Säuglingen. Aus klinischen Studien geht hervor, dass eine Flaschennahrung mit einer Kombination von Präbiotika einschließlich zugesetztem GOS die Anzahl der Ausscheidungen erhöhte und die Konsistenz der Ausscheidungen verbesserte. Hierdurch werden harte Ausscheidungen und Konstipation verhindert.13,14
Indem man GOS zu dem natürlich vorhandenen gMOS in Kabrita hinzufügt, kommen die Oligosaccharid-Werte viel näher an die Mengen von hMOS in der Muttermilch heran.
Ziegenmilch enthält naturgemäß höhere Mengen an Oligosacchariden als Kuhmilch. Im Vergleich zu Ziegen- und Kuhmilch ist die Dosis und Diversität der Oligosaccharide in Muttermilch höher. Ziegenmilch enthält eine Anzahl von Oligosacchariden, die mit menschlichen Oligosacchariden identisch sind. Damit ähnelt das Profil der Oligosaccharide von Ziegenmilch mehr dem Profil von Muttermilch als dem von Kuhmilch.
Quellen
1. Smilowitz, J.T., et al., Breast milk oligosaccharides: structure-function relationships in the neonate. Annu Rev Nutr, 2014. 34: S. 143-69. 47.
2. Bode, L., Jantscher-Krenn, E., Structure-function relationships of human milk oligosaccharides. Adv Nutr, 2012. 3(3): S. 383s-91s.
3. Thurl, S., et al., Systematic review of the concentrations of oligosaccharides in human milk. Nutr Rev, 2017. 75(11): S. 920-933. 51.
4. Ruhaak, L.R. and C.B. Lebrilla, Analysis and role of oligosaccharides in milk. BMB Rep, 2012. 45(8): S. 442-51.
5. van Leeuwen, S.S., et al. Goat Milk Oligosaccharides: Their Diversity, Quantity, and Functional Properties in Comparison to Human Milk Oligosaccharides. J Agric Food Chem. 2020 Nov 3. doi: 10.1021/acs.jafc.0c03766.
6. Quinn, E. L. (2020). Symposium review: Dairy-derived oligosaccharides - Their influence on host-microbe interactions in the gastrointestinal tract of infants. J Dairy sci.
7. Zuurveld, M. e. (2020). Immunomodulation by Human Milk Oligosaccharides: The Potential Role in Prevention of Allergic Diseases. Frontiers in Immunology, 11. 15.
8. Martinez-Ferez, A. e. (2006). Goats’ milk as a natural source of lactose-derived oligosaccharides:. International Dairy Journal, 16(2), 173-181.
9. Leong, A., et al., Oligosaccharides in goats’ milk-based infant formula and their prebiotic and anti-infection properties. Br J Nutr, 2019. 122(4): S. 441-449.
10. Oliveira, D.L., et al., In vitro evaluation of the fermentation properties and potential prebiotic activity of caprine cheese whey oligosaccharides in batch culture systems. Biofactors, 2012. 38(6): S. 440-9.
11. Lara-Villoslada, F., et al., Oligosaccharides isolated from goat milk reduce intestinal inflammation in a rat model of dextran sodium sulfate-induced colitis. Clin Nutr, 2006. 25(3): S. 477-88.
12. Chen, Y.L., et al., A Prebiotic Formula Improves the Gastrointestinal Bacterial Flora in Toddlers. Gastroenterol Res Pract, 2016. 2016: S. 3504282
13. Ribeiro, T.C., et al., Stool pattern changes in toddlers consuming a follow-on formula supplemented with polydextrose and galactooligosaccharides. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2012. 54(2): S. 288-90. 85.
14. Vaisman, N., et al., Short-term effect of prebiotics administration on stool characteristics and serum cytokines dynamics in very young children with acute diarrhea. Nutrients, 2010. 2(7): S. 683-92.