HMO

Human Milk Oligosackarider

HMO - en unik komponent i bröstmjölk

Bröstmjölken innehåller Human Milk Oligosackarider (HMO) som är komplexa kolhydrater med prebiotiska egenskaper. De spelar en avgörande roll i den tidiga etableringen av en hälsosam tarmflora som är viktig för spädbarnets hälsa (1-3).

Studier visar att bröstmjölken har olika skyddande fördelar, så som att minska förekomsten av infektioner, diarré och allergier (4-9). HMO har därmed en avgörande roll i utvecklingen av immunförsvaret.

HMO

Historia

Runt 1900-talet kom de första beskrivningarna av laktobaciller och bifidobakterier, samtidigt som man blev klar över skillnaden på avföringarna från ammade och flaskmatade barn. I början av 1930-talet beskevs de första oligosackariderna i bröstmjölken. Det var inte förrän vid millennieskiftet som tekniken gjorde det möjligt att analysera strukturen av HMO i detalj. Samtidigt blev det också möjligt med hjälp av bioteknik att framställa vissa typer av HMO.

HMO: Komplexa kolhydrater med stor effekt

Modersmjölksersättningar baserad på komjölk saknar dessa unika kolhydrater, därför har Nestlé forskat intensivt de senaste 30 åren för att kunna tillsätta HMO till modersmjölksersättningen.

HMO är den tredje största komponenten i bröstmjölken, efter laktos och fett. Det finns cirka 200 olika HMO, varav 2'FL (2'Fukosyllactose) står för cirka 30% av den totala mängden HMO. Koncentrationen varierar från 0,06 - 4,65 g / l (1, 10). 2'FL har en positiv effekt på det ammade barnets tarmflora och är också en av de mest studerade HMO.

Koncentrationen av HMO förändras också över tid, den är som störst strax efter födseln. HMO-koncentrationen i kolostrum är 20-25 g / l, och i mogen bröstmjölk 10-15 g / l. I komjölk är den försumbar, 0,05 g / l (3, 11).

HMO har inget näringsmässigt värde, de är odigererbara och största delen (98-99%) hamnar i tjocktarmen där de fermenteras av speciella typer av bifidobakterier. De sista 1-2% absorberas i blodet, men funktionen här är mer oklar (3, 12, 13).

HMO är uppbyggd av 5 enkla molekyler (galaktos, glukos, fukos, Neu5AC, N-acetyl-glukoamin) i större eller mindre komplexa strukturer. Grunden för HMO består av laktos (galaktos och glukos), därutöver ingår en eller flera av de tre andra molekylerna. På detta sätt uppstår det komplexa strukturer med mycket specifika bindningar. Varje HMO är unik i sin struktur (3, 14).

 

Genetik spelar en roll

Sammansättningen av de olika HMO är unik för varje mamma och påverkas av moderns genetik, näringsstatus och miljö. Den största faktorn är genetik, och c:a 20% av alla mödrar är så kallade "non-secretors", dvs de har inte det nödvändiga enzymet för att bilda vissa typer av HMO, t.ex. 2'FL. Dessutom spelar moderns blodtyp också en roll i mängden och strukturen av de olika HMO. (15-17).

En studie av Sprenger N et al. visade att koncentrationen av 2'FL i bröstmjölken inte påverkade barnets tillväxt hos ammande barn vid 4 månaders ålder (18).

Den bifogade effekten

Hos ammade spädbarns tarmflora finns en stor andel bifidobakterier och en mycket liten andel potentiella patogena bakterier. HMO´s effekter:

  • Främjar tillväxten av specifika bifidobakterier i spädbarnets tarm (1, 3, 19).
  • "fångar" patogena bakterier och utsöndrar dem med avföringen (1, 3, 19).
  •  Stärker tarmbarriären och förhindra att potentiella patogena bakterier föster sig på cellväggen (1, 3, 19).
  •  Främjar immunförsvarets utveckling hos spädbarnet och ger bättre balans mellan Th1 och Th2 (1, 3).

HMO - mer än bara en prebiotika

Nu är det möjligt att framställa HMO med hjälp av bioteknik, tidigare har man försökt efterlikna egenskaperna hos HMO med att använda GOS (galakto-oligosackarider) och FOS (fructo-oligosackarider. GOS och FOS kan inte jämföras med HMO då HMO´s funktioner och egenskaper är mycket bredare än GOS och FOS.

En betydande skillnad är att FOS inte förekommer naturligt i bröstmjölken, och GOS finns endast i extremt små mängder. Egenskaperna hos HMO beror på strukturen och därför är FOS / GOS inte det samma som HMO. (3, 20, 21, 22):

Prebiotika FOS och GOS:

  • Har ett mindre specifikt inflytande på tarmfloran.
  • Kan inte fånga och eliminera patogena bakterier.
  • Kan inte direkt stärka tarmbarriärfunktionen.
  • Har ingen direkt påverkan på immunsystemet.


Två sorters HMO är godkända för användning som nya livsmedelsingredienser i modersmjölksersättningar

Flera studier har testat modersmjölksersättning berikade med HMO (2'FL och LNnT) och jämfört med ammande barn. Studierna har visat att det inte finns någon skillnad i utvecklingen av vikt, längd och huvudomkrets (23-25). Användningen av de specifika HMO (2'FL och LNnT) var identiska med de man fann i bröstmjölken. Båda HMO: erna är godkända av EFSA och FDA för användning som nya livsmedelsingredienser i modersmjölksersättningar och tillskottsnäringar. (26-29).

Forskningen och förståelsen av bröstsmjölkens unika komponent HMO är fortfarande vid sin linda, och under de närmaste åren kommer det att finnas många fler forskningsresultat som kan hjälpa oss att ännu bättre förstå vikten av enskilda HMO har på barnets hälsa.

Om du vill fördjupa dig i HMO och de vetenskapliga studierna har vi en sammanfattning (engelsk version) som du kan ladda ned här.

Om du har ytterligare frågor om HMO, är du välkommen att kontakta våra produktspecialister eller vår vetenskapliga rådgivare.

  1. Jantscher-Krenn E, Bode L. Human milk oligosaccharides and their potential benefits for the breast-fed neonate. Minerva Pediatr. 2012 Feb;64(1):83-99.
  2. Zivkovic A, German J, Lebrilla C, Mills D. Human milk glycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota. Proc Natl Acad Sci. 2011 Mar;108(Suppl 1):4653-8.
  3. Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Apr;22(9):1147-62.
  4. Horta BL, Victora CG. Short-term effects of breastfeeding: a systematic review on the benefits of breastfeeding on diarrhoea and pneumonia mortality [internet]. World health organisation; 2013 [cited 2017; Dec 11]. Available from http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/95585/1/9789241506120_eng.pdf.
  5. Victora C, Bahl R, Barros A, Franca G, Horton S, Krasevec J et al. Breastfeeding in the 21st century: epidemiology, mechanisms, and lifelong effect. Lancet. 2016 Feb;387:475-90.
  6. Bode L. The functional biology of human milk oligosaccharides. Early Hum Dev. 2015 Nov; 91(11):619-22.
  7. Donovan SM, Comstock SS. Human milk oligosaccharides influence neonatal mucosal and systemic immunity. Ann Nutr Metab. 2016 Jan;69(Suppl. 2):41-51.
  8. Newburg DS, Ruiz-Palacios GM, Morrow AL. Human milk glycans protect infants against enteric pathogens. Annu Rev Nutr. 2005 Jul;25:37-58.
  9. Morrow AL, Ruiz-Palacios GM, Jiang X, Newburg DS. Human-milk glycans that inhibit pathogen binding protect breast-feeding infants against infectious diarrhea. J Nutr. 2005 May;135(5):1304-7.
  10. Erney R et al. Variability of Human Milk Neutral Oligosaccharides in a Diverse Population. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2000;30:181-192 
  11. Zivkovic A, German J, Lebrilla C, Mills D. Human milk glycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota. Proc Natl Acad Sci. 2010 Mar;108 Suppl 1:4653-8.
  12. Rudloff S, Kunz C. Milk oligosaccharides and metabolism in infants. Adv Nutr. 2012 May;3:398-405.
  13. Donovan SM, Comstock SS. Human milk oligosaccharides influence neonatal mucosal and systemic immunity. Ann Nutr Metab. 2016 Jan;69(Suppl. 2):41-51.
  14. Bode L. Human milk oligosaccharides: prebiotics and beyond. Nutr Rev. 2009 Nov;67(suppl_2):S183-91.
  15. Blank D, Dotz V, Geyer R, Kunz C. Human milk oligosaccharides and Lewis blood group: individual high-throughput sample profiling to enhance conclusions from functional studies. Adv Nutr. 2012 May;3(3):440S-9S.
  16. De Leoz M, Gaerlan S, Strum J, Dimapasoc L, Mirmiran M, Tancredi D et al. Lacto-N-tetraose, fucosylation, and secretor status are highly variable in human milk oligosaccharides from women delivering preterm. J Proteome Res. 2012 Aug;11(9):4662-72.
  17. McGuire MK, Meehan CL, McGuire MA, Williams JE, Foster J, Sellen DW et al. What’s normal? Oligosaccharide concentrations and profiles in milk produced by healthy women vary geographically. Clin Nutr. 2017 May;105:1086-100.
  18. Sprenger N, Lee LY, De Castro CA, Steenhout P, Thakkar SK. Longitudinal change of selected human milk oligosaccharides and association to infants’ growth, an observatory, single center, longitudinal cohort study. PloS One. 2017 Feb;12(2):e0171814.
  19. Smilowitz J, Lebrilla C, Mills D, German J, Freeman S. Breast milk oligosaccharides: structure-function relationships in the neonate. Ann Rev Nutr. 2014 Jul;34(1):143-69.
  20. Comstock SS, Li M, Wang M, Monaco MH, Kuhlenschmidt TB, Kuhlenschmidt MS et al. Dietary human milk oligosaccharides but not prebiotic oligosaccharides increase circulating natural killer cell and mesenteric lymph node memory T cell populations in noninfected and rotavirus-infected neonatal piglets. J Nutr. 2017 Jun;147(6):1041-7.
  21. Goehring KC, Marriage BJ, Oliver JS, Wilder JA, Barrett EG, Buck RH. Similar to those who are breastfed, infants fed a formula containing 2′-fucosyllactose have lower inflammatory cytokines in a randomized controlled trial. J Nutr. 2016 Dec;146(12):2559-66.
  22. Hoeflinger JL, Davis SR, Chow J, Miller MJ. In vitro impact of human milk oligosaccharides on Enterobacteriaceae growth. J Agric Food Chem. 2015 Mar;63(12):3295-302.
  23. Kajzer J et al. Gastrointestinal Tolerance of Formula Supplemented with Oligosaccharides. The FASEB Journal 2016; 30(1 Supplement): 671,4.
  24. Marriage BJ et al. Infants fed a lower calorie formula with 2’FL show growth and 2’FL uptake and like breast-fed infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2015;61:649-58 
  25. Puccio G et al.: Effects of Infant Formula With Human Milk Oligosaccharides on Growth and Morbidity: A Randomized Multicenter Trial. JPGN 2017;64: 624-31
  26. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition, and allergies (NDA). EFSA Journa 2015;13:4184
  27. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition, and allergies (NDA). EFSA Journa 2015;13:4183
  28. US FDA, GRAS Notice No 650
  29. US FDA, GRAS Notice No 659
Search icon

Har du forfarande inte hittat vad du letar efter?

Testa vår nya smarta sökmotor. Vi har alltid något att erbjuda dig.