Murrang rinnapiima uurimises

Inimpiima oligosahhariidid (HMO) on looduslikus toidus kõige levinum kuivainete rühm. Äärmiselt keerulise ruumilise struktuuri tõttu on esmakordselt saadud esinemise seisukohalt kõige olulisem HMO. See oli võimalik tänu Nestlé paljude aastate jooksul emapiima uurimisele.

Rinnapiim on sajandeid olnud ületamatu toiduvalik, mis sobib ideaalselt imikute vajadustele.

See mitte ainult ei varusta seda kasvuks ja arenguks vajalike koostisosadega, mis on esimesel eluperioodil ülimalt intensiivsed, vaid kaitseb seda ka nt. stimuleerides selle immuunsüsteemi tööle ja säilitades soolestiku bakteriaalse floora kasuliku koostise.

Tänu neile mehhanismidele vähendab imetamine lapse seedetrakti, hingamisteede ja kuseteede infektsioonide riski (1). Looduslikult toidetud lapsed on tervislikumad, mitte ainult lapsepõlves - neid ohustavad teatud haigused, sealhulgas diabeet või rasvumine on täiskasvanueas samuti madalam.

Enamik emapiima koostisosi on juba hästi teada. Me teame, et valk on keha peamine ehitusmaterjal ning EPA ja DHA mängivad olulist rolli imiku nägemise ja aju õiges arengus.

Teistest koostisosadest räägitakse siiski vähe. HMO - inimese piima oligosahhariidid kuuluvad kindlasti sellesse rühma.

HMO uurimisajalugu

Juba 19. sajandi lõpus märgati, et rinnaga toitvad lapsed põevad kõhulahtisust ja paljusid muid haigusi palju harvemini kui piimasegu saavad lapsed.

Intensiivsed uuringud selle erinevuse tulemuste kohta on viinud järelduseni, et seedetraktis esinevad bakterid on väga erinevad, kuid selle põhjus oli endiselt teadmata.

Aastal 1888 märgati, et laktoos pole ainus rinnapiimas leiduv süsivesik. Nii avastati täna koostisosade rühm, mida nimetatakse HMO-deks ehk inimese piima oligosahhariidideks.

Kuid nende roll avastati alles 60 aastat hiljem, mis tõestas, et need koostisosad on toit seedetraktis elavatele kasulikele bakteritele.

Kolm aastakümmet hiljem, 1980. aastatel, märgati ka seda, et HMOd võivad veelgi vähendada nakkusohtu ja omada põletikuvastast toimet.

Nestlé rinnapiima koostise uuringud

Lausanne'is (Šveits) asuv Nestlé uurimiskeskus on juba üle 50 aasta tähelepanelikult jälginud ema piima, saades inspiratsiooni selle koostisest imikutele uute ja paremate toodete loomisel.

Tunnustades HMO-de tohutut tähtsust rinnapiimas, alustas Nestlé 30 aastat tagasi uuringutega, et neid olulisi koostisosi võimalikult palju mõista.

Nende tulemusena avaldati 17 teadusartiklit, mis olid pühendatud emapiima oligosahhariididele ja võimaldasid saada 2-fukosüüllaktoosi (lühendatult 2-FL) - kõige suuremas koguses oligosahhariidi. Sel aastal ilmub Poola turule järgmine piim 2-FL lisamisega.

Mis täpselt on inimese piima oligosahhariidid (HMO)?

Inimpiima oligosahhariidid on inimese piima kolmas tahke komponent laktoosi ja rasva järel ning selles leidub kõige arvukam aktiivsete ühendite rühm.

100 ml emapiima võib sisaldada kuni 1,5 g, kuigi see sõltub paljudest teguritest, sealhulgas lapse vanus (suurim sisaldus laktatsiooni esimestel päevadel ja kuudel) või ema toitumisseisund.

Iga inimese piima oligosahhariid koosneb 3–5 tüüpi lihtsuhkrutest, sh. glükoos, galaktoos ja fukoos.

Teiste imetajate piimas puuduvad HMO-d või neid leidub ainult väikestes kogustes ning ka nende struktuur on vähem keeruline.

Seetõttu lisatakse piimasegule sageli ka teisi, palju lihtsamalt saadud oligosahhariide - frukto-oligosahhariidide (FOS) ja galakto-oligosahhariidide (GOS) kompositsioone.

Kahjuks erinevad need ühendid inimese piima oligosahhariididest struktuuri, päritolu ja kehale avaldatava toime poolest.

Modifitseeritud piim erineb oma koostiselt endiselt oluliselt inimese piimast. See erinevus on eriti ilmne oligosahhariidide sisalduses, mida esimesel juhul tavaliselt üldse pole, samas kui looduslikus toidus on neid isegi rohkem kui valke. Nestlé ekspertide HMO-d käsitlevate uuringute eesmärk on seda muuta.

Millist rolli mängivad HMOd piimas?

Inimpiima oligosahhariididel ei ole toitumisalast rolli - ensüümide puudumise tõttu ei seedi neid lapse seedetrakt.

Tänu sellele saavad nad aga mängida olulist rolli immuunsüsteemi, sealhulgas mõjutades:

• soole mikrofloora - toetab soolestikus kasulike bakterite (bifidobakterid, nt Bifidobacterium infantis ja Bifidobacterium bifidum) arengut ja kõrvaldavad patogeensed mikroorganismid (patogeenid)
• soolebarjäär - need takistavad patogeenide kinnitumist soolestiku pinnale ja tungimist sügavale kehasse, hoides ära nende kahjuliku mõju
• valgete vereliblede tootmine ja aktiivsus - suurendab nende arvu ja immuunsüsteemi reguleerivate ainete hulka, mida nad toodavad

nad kahtlustavad ka seda, et rinnapiimas leiduvad HMO-d võivad vähendada imiku nekrotiseeriva enterokoliidi (NEC) riski ning mõjutada positiivselt aju arengut ja kognitiivseid funktsioone.

Emapiimas on kõige olulisematel tahketel ainetel toitumisfunktsioon, mis toetab lapse tervislikku kasvu ja arengut. Erandiks on HMO-d, millel on oluline roll lapse immuunsuse toimimise toetamisel.

Milliseid avastusi hämmastava inimpiima uurimine meile veel toob? Eks me näe.

Ekspertide kommentaarid

Prof. dr hab. n med. Piotr Albrecht
Varssavi Meditsiiniülikooli gastroenteroloogia ja laste toitumise osakonna juhataja

Naiste toiduoligosahhariidide avastamine ja nende määramine seedetraktis kasulike bakterite arengut soodustavate teguritena on üks suurimaid meditsiinilisi saavutusi. Samuti on murranguline määratleda nende tähtsus imikute immuunsuse kujundamisel ja immuunsustaluvuse kujundamisel. On tõestatud, et inimese piima oligosahhariide (> 150) on palju ja nende koostis on iga naise jaoks ainulaadne. Võimalus saada neist mõnda tööstuslikult annab lootust modifitseeritud piima veelgi suuremale sarnasusele inimese piimaga koos kõigi vahetu ja pikaajalise kasuliku tervisemõjuga.

Dr hab. Magdalena Orczyk-Pawiłowicz
Doktor Meditsiini Ülikooli keemia ja immunokeemia kateedri õppetoolis ning kateedris Sileesia piastid Wrocławis

Inimpiima oligosahhariididel on mitu toimet. Neil on kaitsev roll ja nad stimuleerivad vastsündinu ja imiku ebaküpset immuunsust. HMO-d aitavad vältida patogeenide seondumist vastsündinute soole epiteelirakkudega. Need ühendid on tõhusad ka bakterite (sh E. coli ja Campylobacter) ning viiruste (Noroviirused) põhjustatud kõhulahtisuse ennetamisel ja enneaegsete imikute nekrootilise enteriidi ennetamisel.

HMO-d on ka suurepärased prebiootikumid, see tähendab, et nad stimuleerivad selektiivselt kasulike soolebakterite valitud tüvede (sealhulgas Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum) kasvu või aktiivsust ja moduleerivad seeläbi soole mikrofloora koostist. Ehkki vastsündinu seedetrakti ensüümid ei seedi HMO-sid, võivad väikesed kogused neist toetada lapse kesknärvisüsteemi õiget arengut ja toimimist ning kaitsta last kuseteede infektsioonide eest. Kokkuvõtlikult võib öelda, et HMOd on oluline osa imetamise ajal vastsündinutele ja imikutele antavast immuunsusest.

Allikad:

• Szajewska H., Horvath A., Rybak A., Socha P.: Imetamine. Poola Gastroenteroloogia, Hepatoloogia ja Toitumise Seltsi seisukoht lastele. Standardid Medyczne / Pediatrics, 2016, 13: 9-24.
• Bode L.: Inimpiima oligosahhariidid: Iga laps vajab suhkrumammat. Glycobiology, 2012, 22 (9): 1147–1162.
• Moreno F.J., Sanz M.L. (toim.): Toiduoligosahhariidid: tootmine, analüüs ja bioaktiivsus, JohnWiley & Sons, Ltd., 2014.