Baby får modersmælkerstatning. Foto: Colourbox

Ny opdagelse er nøgle til forbedret modermælkserstatning

onsdag 04 sep 19

Kontakt

Maher Abou Hachem
Professor MSO
DTU Bioengineering
45 25 27 32

Om studiet

I publikationen 'Evolutionary adaptation in fucosyllactose uptake systems supports bifidobacteria-infant symbiosis' finder og analyserer forskerne to funktionelt forskellige, men overlappende transportører af humant mælkesukker (Humane Oligosaccarider, HMO) til bifidobakterien.

Forskningen etablerer en metode til at undersøge og kortlægge sammenhængen mellem forekomsten af specifikke transportproteiner og -gener, HMO, og dannelsen af bifidobakterierig mikrobiota hos spædbørn, som bliver ammet.

Forskere identificerer centrale transportproteiner, som bidrager til at skabe sunde tarmbakterier i børns første leveår.

Sukkerforbindelser i modermælk spiller en afgørende rolle i udviklingen af sunde tarmbakterier hos spædbørn og bidrager til modningen af deres immunsystem. I et nyt studie udarbejdet i samarbejde mellem DTU og Kyoto University, Japan, præsenterer forskerne en metode til at identificere proteiner, der fungerer som transportører af næringsstoffer fra modermælk til en vigtig gruppe af bakterier i spædbørns tarme.

Proteinerne transporterer sukker fra modermælken, såkaldte oligosaccharider eller HMO'er, som giver næring til bifidobakterier, der associeres med udviklingen af et godt helbred.

”Vores opdagelse gør det muligt, at skabe en klar forbindelse mellem typen af sukker i modermælken og tilstedeværelsen af sundhedsfremmende bakterier i spædbørns tarme. Men det afgørende nye i vores forskning er, at vores metode gør det muligt at identificere, hvilke sukre der er de bedste på menuen over mikrobiota-gavnlige tarmbakterier i modermælken”, siger professor Maher Abou Hachem fra DTU Bioengineering, som har udført studiet i samarbejde med professor Takane Katayama fra Kyoto University..

"Vores forskning vil kunne udnyttes af producenter af modermælkserstatning til at syntetisere nye sukkerstoffer, som kan sikre, at børn der ikke bliver ammet får de samme gode sukre, som børn der opfostres på modermælk.."
Maher Abou Hachem, professor

Maher Abou Hachem mener, at den nye forskning vil kunne udnyttes af producenter af modermælkserstatning til at syntetisere nye sukkerstoffer, som kan sikre, at børn der ikke bliver ammet, får de samme gode sukre, som børn der opfostres på modermælk.

Forskningen om humant mælkesukker er offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Science Advances og er udført i et bredt samarbejde mellem forskere med ekspertise inden for mikrobiologi, protein- og kulhydratkemi og bioinformatik. Den del af undersøgelsen, der involverer analyser af afføringsprøver og modermælk fra mor/barn-par og en kontrolgruppe af voksne, er blevet udført i Japan, mens de molekylære beskrivelser af transportproteinerne og deres HMO-præferencer er blevet udført i Danmark.

Etableringen af børns tarm-mikrobiota starter ved fødslen og udvikler sig, indtil barnet er to-tre år. I dette tidsrum, før modning af immunsystemet, kan der forekomme store ændringer i tarmens mikrobiota. Når barnet er vænnet fra modermælk er barnets immunsystem programmeret med en bestemt struktur i tarmmiljøet, som barnet bærer med sig hele sit voksne liv.

Maher Abou Hachem fremhæver, at der er solid dokumentation for, at bifidobakterierne spiller en vigtig rolle i udviklingen af en sund tarmmikrobiota hos børn. Et veludviklet bakteriesamfund i spædbarnsalderen reducerer risikofaktorerne for immun- og metabolske lidelser såsom allergi, astma, diabetes, fedme og en række andre sygdomme.

”Det er vigtigt at etablere den rigtige tarmmikrobiota tidligt i barnets liv. Omvendt er faktorer, der forstyrrer udviklingen af den rigtige mikrobiota, forbundet med livslange konsekvenser for sundhed. Hvis vi får de forkerte organismer fra det tidlige liv, vænnes til dem, og de accepteres som en del af mikrobiotaen, vil det være meget vanskeligt at genvælge de normale og sundhedsfremmende bakterier bagefter, ”siger Maher Abou Hachem.

Modermælk og mælkeerstatning

Modermælk indeholder en række essentielle næringsstoffer til nyfødte, herunder fedt, proteiner og kulhydrater. Den tredjestørste bestanddel i mælk er en kompleks blanding af sukkerstoffer, oligosaccharider kaldet humane mælke oligosaccharider (HMO'er). Spædbørn kan ikke fordøje HMO'er, og sukrene dannes udelukkende som foretrukne sukre til de bifidobakterier, som spiller en afgørende rolle for dannelsen af en sund tarmmikrobiota.

HMO'er fra modermælk indeholder mere end 100 sukkerstrukturer, der er forskellige i størrelse og kompleksitet. Det er endnu ikke klarlagt, hvilken rolle de enkelte sukkerstrukturer har i forhold til sammensætningen af tarmens mikrobiota og derigennem deres indflydelse på spædbørns sundhed.

Da mange spædbørn udelukkende drikker mælkeerstatning, forskes der intenst på universiteter og i industrien for at skabe modermælkserstatninger, der kompenserer for manglen på HMO'er i kvægmælk. Det skyldes, at humane HMO'er er unikke og ikke findes i animalsk mælk.

Den første generation af modermælkserstatning indeholdt oligosaccharider fra planter og havde meget lille lighed med HMO. I øjeblikket arbejder flere virksomheder på at tilføje syntetisk sukker, der er identisk med enkelte autentiske HMO'er. De syntetiserede HMO'er vælges ud fra, hvor lette de er at fremstille, eller hvor rigelige de er i modermælk. Men der er i dag ingen dokumentation for, hvordan forskellige typer HMO'er påvirker udviklingen af en sund tarmmikrobiota hos spædbørn.

https://www.food.dtu.dk/nyheder/nyhed?id=D8B287D8-D5C5-4C10-8151-23CDCEC0A625&utm_device=web&utm_source=RelatedNews&utm_campaign=Opfyldelse-af-verdensmaal-kraever-forskning-og-innovation
12 DECEMBER 2019