Grzegorz Kosewski, Magdalena Kowalówka, Juliusz Przysławski
PROFIL WYBRANYCH KWASÓW TŁUSZCZOWYCH W MLEKU KOBIECYM WE WCZESNYM STADIUM LAKTACJI
Katedra i Zakład Bromatologii Uniwersytetu Medycznego im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu
Kierownik: prof. dr hab. J. Przysławski
W pracy przedstawiono wyniki badań składu kwasów tłuszczowych w mle-ku matki we wczesnym stadium laktacji. Profil kwasów tłuszczowych odznaczał się wysoką zawartością kwasów tłuszczowych nasyconych i jednonienasyco-nych (ok. 45,5% i 40,5% ogólnej zawartości kwasów tłuszczowych). Suma wie-lonienasyconych kwasów tłuszczowych wynosiła ok. 14%.
Hasła kluczowe: mleko kobiece, siara, mleko przejściowe, kwasy tłuszczowe, chromatografia gazowa.
Key words: breast milk, colostrum, transitional milk, fatty acids, gas chromato-graphy.
Siara jest to wydzielina gruczołów mlekowych, którą noworodek otrzymuje przez pierwsze 4 do 6 dni po urodzeniu. Jest to gęsty, żółtawy płyn, któremu barwę nadaje β-karoten. Siara bogata jest w białko, wielonienasycone kwasy tłuszczowe, potas, sód, chlorki, witaminy A i E oraz karoten. Wartość energetyczna siary waha się pomiędzy 48 a 64 kcal/100 cm3 (1).
Mleko przejściowe produkowane jest w okresie pomiędzy końcem wytwarza-nia siary a początkiem wytwarzawytwarza-nia mleka dojrzałego. Występuje w drugim tygo-dniu po urodzeniu (7-14 dzień). Zawiera więcej tłuszczu oraz węglowodanów co skutkuje zwiększoną wartością energetyczną mleka przejściowego w porównaniu do siary (1).
Ważnym składnikiem mleka kobiecego są tłuszcze, które zapewniają nie-mowlęcemu organizmowi ok. 55% dziennego zapotrzebowania energetycznego i stanowią źródło prawidłowego rozwoju. W mleku kobiecym występują głównie kwasy tłuszczowe nasycone w tym krótkołańcuchowe, które cechują się wyso-ką przyswajalnością wynoszącą ok. 95% (2). W równoważnej ilości występują także kwasy tłuszczowe jednonienasycone. W procesach mielinizacyjnych ważną rolę odgrywają również fosfolipidy i nienasycone kwasy tłuszczowe, występujące w mleku kobiecym (3). Szczególną rolę spełniają frakcje wielonienasyconych
kwa-sów tłuszczowych – PUFA – kwas linolowy i linolenowy oraz ich długołańcuchowe pochodne – kwas dokozaheksaenowy (DHA), eikozapentaenowy (EPA) i arachi-donowy (AA). Stanowią one materiał budulcowy błon komórkowych, dlatego są niezbędną składową prawidłowego rozwoju ośrodkowego układu nerwowego (4).
MATERIAŁ I METODY
Badania dotyczące profilu kwasów tłuszczowych przeprowadzono w mleku kobiecym pobranym w pierwszym i drugim tygodniu po porodzie.Mleko przezna-czone do badań stanowiło pokarm nadmiarowy, nie wykorzystywany w żywieniu noworodków. W grupie objętej badaniem znalazło się 20 kobiet w wieku od 24 do 37 lat. Sposób żywienia kobiet od których pobrano pokarm w okresie badań nie uległ zasadniczej zmianie poza zwiększeniem podaży węglowodanów. Skład kwasów tłuszczowych oznaczono metodą chromatografii gazowej po uprzedniej ekstrakcji lipidów metodą Folcha w dwóch równoległych powtórzeniach (5, 6, 7). Analizę estrów metylowych kwasów tłuszczowych przeprowadzono metodą chromatografii gazowej (GC) za pomocą chromatografu gazowego firmy Hewlet-t-Packard 6890 z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym (FID) wyposażonym w dozownik typu – split/splitless, gaz nośny: hel 1,00 cm3/min, split:1:100, ilość naniesionej próbki 1μl. Kolumna kapilarna – wysoko polarna BPX70 (60,0 m, 32,0 mm ID, 25,0 mm df), faza stacjonarna 70% CP-siloxane. Wyniki oznaczeń rejestrowano i analizowano wykorzystując komputerowy pakiet HP ChemStation wersja: Rev.A.04.02 firmy Hewlett-Packard. Na podstawie uzyskanego chroma-togramu dokonano jakościowej i ilościowej analizy składu mieszaniny, uzyskując procentowy udział poszczególnych kwasów tłuszczowych w sumie wszystkich kwasów tłuszczowych. Substancję wzorcową stanowiła mieszanina wzorcowych estrów metylowych kwasów tłuszczowych firmy Supelco w ilości 1,00 µl. Uzy-skane wyniki profilu kwasów tłuszczowych w siarze i mleku przejściowym pod-dano analizie statystycznej, wykorzystując pakiet Statistica PL ver. 13.0. Istotność różnic pomiędzy badanymi mlekami, dla zmiennych o rozkładzie zgodnym z nor-malnym, zweryfikowano testem t-Studenta przy poziomie istotności p < 0.05.
WYNIKI I CH OMÓWIENIE
Jak wynika z danych zwartych w tab. 1 niezależnie od okresu pobrania najwięk-szą grupą kwasów tłuszczowych w mleku kobiecym stanowiły kwasy tłuszczowe nasycone (ok. 45,5%) oraz jednonienasycone (ok. 40,5%), natomiast kwasy tłusz-czowe wielonienasycone ok. 14% ogólnej sumy kwasów tłuszczowych.
Tabela 1. Profil wybranych kwasów tłuszczowych w mleku kobiecym pobranym w 1 i 2 tygodniu laktacji. Table 1. Profile of selected fatty acids in breast milk taken at weeks 1 and 2 of lactation.
Kwasy tłuszczowe
Procentowy udział kwasów tłuszczowych
Wartość p mleko pobrane
w I tygodniu laktacji w II tygodniu laktacjimleko pobrane
Σ Nasycone (S) A 44,2 ± 5,68* 46,7 ± 4,38* p = 0,03 C 6:0 B 0,28 ± 0,26 0,28 ± 0,07 p = 0,96 C8:0 B 0,21 ± 0,11 0,18 ± 0,11 p = 0,37 C10:0 B 1,40 ± 1,20 1,87 ± 0,93 p = 0,07 C12:0 B 5,65 ± 3,2* 7,42 ± 2,73* p = 0,003 C14:0 B 6,54 ± 1,55* 7,36 ± 1,71* p = 0,04 C16:0 B 23,7 ± 3,35 22,5 ± 2,68 p = 0,02 C18:0 B 5,37 ± 1,90 5,56 ± 1,15 p = 0,58 Σ Jednonienasycone (M) A 41,7 ± 4,41* 39,6 ± 3,59* p = 0,01 C16:1 B 3,06 ± 0,99 3,13 ± 0,77 p = 0,59 C18:1 B 35,4 ± 3,55* 33,6 ± 3,39* p = 0,044 C20:1 B 0,42 ± 0,10* 0,39 ± 0,11* p = 0,02 C24:1 B 0,66 ± 0,28* 0,53 ± 0,22* p = 0,005 Σ Wielonienasycone (P) A 14,2 ± 2,9 13,8 ± 2,18 p = 0,51 C18:2 B 10,1 ± 3,31 10,3 ± 2,64 p = 0,06 C18:3 B 0,56 ± 0,19* 0,49 ± 0,11* p = 0,02 C20:4 B 0,11 ± 0,03 0,11 ± 0,06 p = 0,836 C20:5 (EPA) B 0,22 ± 0,17 0,15 ± 0,14 p = 0,07 C22:6 (DHA) B 0,39 ± 0,23* 0,26 ± 0,17* p = 0,007
* –różnice statystycznie istotnie pomiędzy mlekiem pobranym w 1 i 2 tygodniu laktacji p ˂ 0,005, A – test U Mana-Whitneya , B – test t – Studenta , KT – kwasy tłuszczowe
* – statistically significant differences between milk in 1st and 2nd week of lactation p ˂ 0.005, A – Man-Whitney U test, B – t test – Student, KT – fatty acids
Biorąc pod uwagę sumy kwasów tłuszczowych nasyconych w siarze i mle-ku przejściowym różniły się one istotnie statystycznie. Dotyczy to również sumy kwasów tłuszczowych jednonienasyconych. Różnic statystycznie istotnych nie zaobserwowano wśród kwasów tłuszczowych wielonienasyconych. W grupie kwasów tłuszczowych nasyconych w mleku kobiecym niezależnie od okresu po-brania dominował kwas palmitynowy (16:0) (23,7% ± 3,35 oraz 22,5% ± 2,68).
Jego zawartość nie różniła się statystycznie istotnie (p > 0,05). Z drugiej strony zawartość kwasów tłuszczowych takich jak laurynowy (C12:0) oraz mirystynowy (C14:0) różniła się statystycznie istotnie w siarze oraz w mleku przejściowym (5,65% ± 3,20, 7,42% ± 2,73 oraz 6,54% ± 1,55, 7,36% ± 1,71) (p ˂ 0,05). Na szczególną uwagę zasługuje kwas C16:0, który w mleku kobiecym posiada spe-cyficzne ułożenie w trójglicerydach (TAG) – pozycja sn-2. Pozycja sn-2 kwasu palmitynowego powoduje jego przejście do jelita grubego w postaci 2-mono-pal-mitynianu i inny metabolizm niż w przypadku pozycji sn-1 i sn-3. Utrudniona homogenizacja oraz rozpuszczanie kwasu w takiej pozycji powoduje powstawa-nie palmitynianów magnezu oraz wapnia, co może prowadzić do demineralizacji układu kostnego niemowlęcia (1). Z drugiej strony korzystną rolą kwasu palmity-nowego została zauważona w rozwoju flory bakteryjnej oraz zachowań behawio-ralnych dziecka (1).
W przypadku kwasów jednonienasyconych największy udział procentowy w siarze oraz mleku przejściowym stanowił kwas oleinowy (C18:1), odpowiednio 35,4% ± 3,55 oraz 33,6% ± 3,39 (p ˂ 0,05). Statystycznie istotnie różnił się także udział procentowy kwasów tłuszczowych eikozanowego (C20:1) – 0,42% ± 0,10, 0,39 ± 0,11 oraz nerwonowego (C24:1) – 0,66% ± 0,28, 0,53% ± 0,22 (p ˂ 0,05). Z kwasów tłuszczowych nienasyconych szczególną rolę odgrywają kwasy tłuszczowe wielonienasycone (8). Zaobserwowano wysoki udział kwasu tłusz-czowego linolowego (C18:2), jednakże nie różnił się on statystycznie istotnie w zależności od okresu pobrania – 10,1% ± 3,31 oraz 13,8% ± 2,64 (p > 0,05), podobnie jak kwasu AA oraz EPA. Różnicę statystycznie istotną natomiast stwier-dzono dla kwasów α – linolenowego(C18:3 - ALA) oraz, odpowiednio 0,56% ± 0,19, 0,49% ± 0,11 oraz 0,39% ± 0,23, 0,26% ± 0,17, (p ˂ 0,05). Długołańcucho-we wielonienasycone kwasy tłuszczoDługołańcucho-we (LC-PUFA) odgrywają ważną rolę Długołańcucho-we wzroście i rozwoju noworodka, szczególnie w rozwoju układu nerwowego (9). Są składnikami osłonek mielinowych, błon synaptycznych oraz neuroprzekaźników (10, 11). Niższa zawartość DHA w mleku przejściowym w stosunku do siary może sugerować konieczność suplementacji tym kwasem kobiet od początku karmienia. Warto dodać, że wg zaleceń niektórych autorów kobiety karmiące powinny zaży-wać preparaty zawierające DHA na poziomie 200 mg lub 400-600 mg w sytuacji niskiego spożycia ryb (12).
Dodatkowo procentowe zawartości sumy kwasów tłuszczowych n-3, n-6 oraz n-9 przedstawiono na ryc. 1. Należy zauważyć, że zawartość tych kwasów jest nieznacznie większa w mleku pobranym w 1 tygodniu laktacji w stosunku do mleka pobranego w 2 tygodniu laktacji, odpowiednio 1,14% vs 0,89% (p = 0,07), 13,9% vs 13,6% (p = 0,09) oraz 36,01% vs 34,15% (p = 0,01) Uzyskane wyniki wskazują na bardzo niski udział procentowy kwasów tłuszczowych n-3 w porów-naniu do kwasów tłuszczowych n-6.
Σ n-3 Σ n-6 Σ n-9 I tydzień 1,14 13,9 36,01 II tydzień 0,89 13,6 34,15 p ˃ 0,05 p ˃ 0,05 p ˂ 0,05 0 5 10 15 20 25 30 35 40 [% ]
Ryc. 1. Porównanie procentowej zawartości kwasów tłuszczowych z rodziny n-3, n-6 oraz n-9 w mleku kobiecym z 1 oraz 2 tygodnia laktacji: Σ n-3 – suma n-3, Σ n-6 – suma n-6, Σ n-9 – suma n-9, p ˂ 0,05 – istotność różnic, p ˃ 0,05 – brak istotności różnić.
Fig. 1. Comparison of the percentage of fatty acids n-3, n-6 and n-9 in breast milk from the first and
second week of lactation: Σ n-3 – n-3 total, Σ n-6 – n-6 total, Σ n-9 – n-9 total, p ˂ 0.05 – significance of
differences, p ˃ 0.05 – no significance differ.
n-3/n-6 S/M M/P S/P I tydzień 0,08 1,08 3,07 3,29 II tydzień 0,07 1,2 3,00 3,58 p ˃ 0,05 p ˂ 0,05 p ˃ 0,05 p ˂ 0,05 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Ryc. 2. Porównanie wartości stosunków kwasów tłuszczowych nasyconych, jedno-, i wielonienasyconych w mleku kobiecym z 1 oraz 2 tygodnia laktacji: S – nasycone kwasy tłuszczowe, M – jednonienasycone kwasy tłuszczowe, P – wielonienasycone kwasy tłuszczowe, p ˂ 0,05 – istotność różnic, p ˃ 0,05 – brak istotności różnić.
Fig. 2. Comparison of the ratio of saturated, mono- and polyunsaturated fatty acids in breast milk
from the first and second week of lactation: S – saturated fatty acids total, M – monounsaturated fatty acids
total, P – polyunsaturated fatty acids total, p ˂ 0.05 – significance of differences, p ˃ 0.05 – no significance differ.
Na ryc. 2. przedstawiono wzajemne porównanie stosunków grup kwasów tłusz-czowych w siarze oraz mleku przejściowym. W 1 tygodniu laktacji czyli siarze
wza-jemne stosunki M/P (jednonienasyconych/ wielonienasyconych) oraz n-3/n-6 były niższe niż w mleku przejściowym natomiast nie różniły one się statystycznie istotnie (p = 0,06 oraz p = 0,09).
Odwrotna sytuacja była w przypadku stosunków S/M (nasyconych/jednonie-nasyconych) oraz S/P, ponieważ były wyższe niż w mleku przejściowym, różni-ły się statystycznie istotnie (p = 0,01 oraz p = 0,004). W siarze wynosiróżni-ły odpo-wiednio: S/M – 1,08 ± 0,21, S/P – 3,29 ± 0,81, M/P – 3,07 ± 0,55 oraz n-3/n-6 – 0,08 ± 0,03, natomiast w mleku przejściowym odpowiednio: S/M – 1,20 ± 0,28, S/P – 3,58 ± 0,77, M/P – 3,00 ± 0,46 oraz n-3/n-6 – 0,07 ± 0,04. Podobne wyniki, dotyczące wzajemnych relacji pomiędzy kwasami nasyconymi, jedno-, i wielonie-nasyconymi, uzyskali także inni autorzy (13, 14).
WNIOSKI
1. Analizowane mleka kobiece (siara oraz mleko przejściowe) zawierały podob-ny udział procentowy kwasów tłuszczowych nasycopodob-nych, jednonienasycopodob-nych oraz wielonienasyconych.
2. Fakt mniejszej zawartości DHA w mleku przejściowym w stosunku do siary wskazuje na konieczność większego jego spożycia z dietą lub suplementacji, z uwa-gi na jego kluczową rolę w prawidłowym rozwoju ośrodkowego układu nerwowego dziecka.
G . K o s e w s k i , M . K o w a l ó w k a , J . P r z y s ł a w s k i
PROFILE OF SELECTED FATTY ACIDS IN FEMALE MILK IN EARLY LACTATION STATION
S u m m a r y
Introduction: In infancy, fats provide about 50% of daily energy requirements and are highly bio-available. The medium chain fatty acids dominate, although PUFA polyunsaturated fractions – LA and ALA and their long chain derivatives - DHA, EPA and AA.
Aim: The aim of the study was to compare the fatty acid profile in breast milk collected in 1 week (colostrum) and 2 week (transient milk) of lactation.
Methods: The fatty acid profile of breast milk collected in the first and second week after childbirth was determined among 20 women aged 24-37 years. The composition of fatty acids was determined by gas chromatography after lipid extraction using the Folch method.
Results: In the saturated fatty acids in the studied breast milk, from the first and second week after childbirth, the statistically significant differences were shown between the content of C12: 0 and C14: 0 fatty acids, respectively 5.65% and 6.54% – colostrum and 7.42% and 7,36% – transitional milk (p ˂ 0.05). The total content of monounsaturated fatty acids as well as saturated fatty acids was statistically significantly, in particular it concerned such acids as: C18: 1, C20: 1, C24: 1, respectively 35.4%, 0.42%, 0.66% - colostrum and 33.6%, 0.39%, 0.53% – transitional milk (p ˂ 0.05). In the case of polyunsaturated fatty acids, statistically significant differences were observed in the case of ALA and DHA, respectively: 0.56% and 0.39% – colostrum and 0.49% and 0.26% – transitional milk (p ˂ 0,05).
Conclusions: The results of the study indicate a more favorable fatty acid profile in colostrum than in transition milk. Colostrum contains less saturated fatty acids for the benefit of mono- and polyunsaturated fatty acids in particular DHA.
PIŚMIENNICTWO
1. Kowalska D., Gruczyńska E., Bryś J.: Mleko matki – pierwsza żywność w życiu człowieka: Probl. Hig. Epidemiol.: 2015: 96(2): 387-398. – 2. Orczyk-Pawiłowicz M., Wesołowska A.: Różnice w biochem-icznym składzie mleka matek wcześniaków i noworodków urodzonych o czasie – aspekt żywieniowy i terapeutyczny: Stand. Med. Pediatr.: 2013: 10: 677-686. – 3. Macias C., Schweiger F.J.: Changes in concentrations of carotenoids, vitamin A, alpha-tocopherol and total lipids in human milk throught early lactation: Ann. Nutr. Metab.: 2001: 45: 82-5. – 4. Demmelamir H., Koletzko B.: Lipids in human milk. Best Practcie & Reseracg Clinical Endocrinology & Metabolism: 2018: 32 (1): 57-68. – 5. Folch J., Less
M., Sloane-Stanley H.H.: A simple method for the isolation and purfication of total lipids from animal
tissues.: J. Biol. Chem.: 1957: 226: 497-509. – 6. PN-EN ISO 5508. Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwier-zęce. Analiza estrów metylowych kwasów tłuszczowych metodą chromatografii gazowej. Polski Komitet Normalizacyjny.: 1996. – 7. PN-EN ISO 15304. Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie zawartości izomerów trans kwasów tłuszczowych w olejach i tłuszczach roślinnych. Metoda chromato-grafii gazowej. Polski Komitet Normalizacyjny.: 2003. – 8. Silberstein T., Burg A., Blumenfeld J., Sheizaf
B., Tzur T., Saphier O.: Saturated fatty acid composition of human milk in Israel: a comparison between
Jewish and Bedouin women.: The Israel Medical Association Journal: 2013: 15(4): 156-159. – 9. Szabó
E., Boehm G., Beermann C., Weyermann M., Brenner H., Rothenbacher D., Decsi T.: Fatty acid profile
comparisons in human milk sampled from the same mothers at the sixth week and the sixth month of lactation: J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr.: 2010: 50(3): 316-20. – 10. Romeu-Nadal M., Castellote A.I.,
Lopez-Sabater M.C.: Effect of cold storage on vitamins C and E and fatty acids in human milk. Food
Chemistry: 2008: 106(1): 65-70.
11. Uauy R., Dangour A.D.: Nutrition in brain development and aging: role of essential fatty ac-ids. Nutr. Rev.: 2006: (64): 24-33. – 12. Socha P.: Suplementacja DHA w krytycznych okresach życia - jak w praktyce realizować polskie i międzynarodowe zalecenia.: Standardy medyczne / pediatria: 2013: 10: 521-526. – 13. Martysiak-Żurowska D., Żóralska K., Zagierski M., Szlagatys-Sidorkiewicz A.: Skład i zawartość kwasów tłuszczowych w mleku kobiet z Gdańska i okolic w różnych okresach laktacji. Me-dycyna Wieku Rozwojowego: XV: 167 – 177. – 14. Yuhas R., Pramuk K., Lien E.: Human milk fatty acid composition from nine countries varies most in DHA. Lipids: 2006: 41 (9): 851-8.
