POSTĘPY BIOLOGII KOMÓRKI TOM NR 4 ( )

Transkrypt

1 POSTĘPY BIOLOGII KOMÓRKI TOM NR 4 ( ) WYBRANE ASPEKTY METABOLIZMU KWASÓW TŁUSZCZOWYCH MLEKA KOBIECEGO U MATEK, KTÓRE URODZIŁY ZDROWE DZIECI O CZASIE, PRZEDWCZEŚNIE ORAZ URODZIŁY DZIECI Z NISKĄ W STOSUNKU DO WIEKU CIĄŻOWEGO MASĄ URODZENIOWĄ SELECTED ASPECTS OF THE METABOLISM OF FATTY ACIDS IN BREAST MILK OF MOTHERS WHO GAVE BIRTH TO HEALTHY CHILDREN AT TERM, CHILDREN BORN PREMATURELY AND WITH A LOW, IN RELATION TO GESTATIONAL AGE, BIRTH WEIGHT Rafał BOBIŃSKI, Monika MIKULSKA Wydział Nauk o Zdrowiu, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej Streszczenie: Jednym z głównych składników mleka kobiecego są kwasy tłuszczowe. Związki te biorą udział w procesach energetycznych zachodzących w komórkach, są zarówno substratami jak i produktami w licznych przemianach metabolicznych oraz stanowią jeden z ważniejszych składników budulcowych układu nerwowego dziecka. W zależności od rodzaju, kwasy tłuszczowe mogą być syntetyzowane w gruczole piersiowym, pozyskiwane z bieżącej diety matki bądź z depozytów tkankowych. Średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe wykorzystywane są głównie jako substrat w procesach energetycznych zachodzących w mitochondriach. Kwasy te posiadają także właściwości przeciwbakteryjne dzięki czemu wspomagają niedojrzały jeszcze układ odpornościowy noworodka poprzez inhibicję wzrostu niepożądanych patogenów w układzie pokarmowym dziecka. Kwasy długołańcuchowe, szczególnie ich wielonienasycone formy, wykorzystywane są jako prekursory do biosyntezy prostacyklin, prostaglandyn, tromboksanów i leukotrienów. Pełnią także istotną rolę w procesach rozwojowych mózgu oraz siatkówki. Skład i wzajemne proporcje kwasów tłuszczowych w mleku ulegają zmianom zależnym od diety matki oraz ich endogennej syntezy. Zmiany w składzie kwasów tłuszczowych mleka pojawiają się także w odpowiedzi na kondycję dziecka związaną z wcześniactwem bądź hypotrofią. Wynikłe z kondycji dziecka zmiany w profilu kwasów tłuszczowych mleka matki prawdopodobnie odzwierciedlają genetyczne przystosowanie organizmu matki do biosyntezy i wydzielania

2 686 R. BOBIŃSKI, M. MIKULSKA mleka o składzie najbardziej odpowiadającym potrzebom dziecka. W niniejszej pracy przedstawione są zagadnienia z zakresu metabolizmu kwasów tłuszczowych mleka w odniesieniu do matek, które urodziły przed czasem oraz urodziły dzieci z cechami niedożywienia wewnątrzmacicznego. Słowa kluczowe: kwasy tłuszczowe, mleko matki, wcześniactwo, niska masa urodzeniowa Summary: Fatty acids are one of the major components of the woman s breast milk. These compounds are involved in energy processes occurring in cells, they are both substrates and products in numerous metabolic processes, and are one of the most important building components of the child s nervous system. Depending on the type, fatty acids can be synthesized in the mammary gland, derived from the mother s current diet or from tissue deposits. Medium-chain fatty acids are primarily used as a substrate in energy processes occurring in the mitochondria. These acids also have antimicrobial features thus support yet underdeveloped immune system of the newborn by inhibiting the growth of unwanted pathogens in the child s digestive system. Long-chain acids, especially their polyunsaturated forms, are used as precursors for the biosynthesis of prostacyclins, prostaglandins, thromboxanes and leukotrienes. They also play an important role the development processes of the brain and the retina. The composition and mutual proportions of fatty acids in the milk are subject to changes depending on maternal diet and their endogenous synthesis. Changes in the composition of the milk fatty acids also appear in response to the child s condition related to their prematurity or hypotrophy. The changes in the profile of fatty acids in the human milk resulting from the child s condition are likely to reflect genetic adaptation of the mother s body to the biosynthesis and secretion of milk the composition of which best suits the child s needs. The issues presented in this paper are related to the metabolism of fatty acids in the milk in relation to mothers who gave birth prematurely or gave birth to children with the features of intrauterine malnutrition. Key words: fatty acids, mother s milk, preterm, low-birth-weight WSTĘP W okresie rozwoju wewnątrzmacicznego oraz w pierwszych miesiącach życia, żywieniowe potrzeby dziecka ulegają dynamicznym zmianom zależnym od wieku płodu/dziecka oraz jego kondycji. Jednymi z najważniejszych substancji warunkującymi prawidłowy rozwój człowieka w okresie prenatalnym, noworodkowym i niemowlęcym są kwasy tłuszczowe (FA) [11, 18, 37, 38]. Związki te odpowiadają za procesy energetyczne zachodzące w komórce oraz stanowią główny składnik budulcowy błon komórkowych, są także prekursorami ważnych metabolicznie związków takich jak prostacykliny, prostaglandyny, tromboksany i leukotrieny. Kwasy tłuszczowe różnią się między sobą długością łańcucha węglowego i ilością nienasyconych wiązań. Strukturalne różnice FA determinują ich bioróżnorodność oraz nadają im wybitne znaczenie fizjologiczne. Szczególną rolę przypisuje się wielonienasyconym długołańcuchowym kwasom tłuszczowym (ang. Long Chain Polyunsaturated Fatty Acids, LCPUFA) [2, 24, 32, 39, 40]. Od ich właściwej podaży zarówno w okresie rozwoju wewnątrzmacicznego jak i w okresie noworodkowym

3 WYBRANE ASPEKTY METABOLIZMU KWASÓW TŁUSZCZOWYCH MLEKA i niemowlęcym zależy prawidłowy rozwój układu nerwowego, siatkówki oraz innych struktur [3, 14, 15, 17]. Do najważniejszych z LCPUFA należą tzw. niezbędne kwasy tłuszczowe kwas linolowy (C18:2 n-6; LA) prekursor rodziny n-6 i kwas α-linolenowy (C18:3 n-3; αln) prekursor rodziny n-3. Ze względu na ustrojowy brak odpowiednich enzymów kwasy te nie mogą być syntetyzowane w organizmie ludzkim, jedynym ich źródłem zarówno dla matki jak i dziecka jest dieta matki. Z wymienionych wyżej niezbędnych kwasów tłuszczowych (LA i αln) powstają ważne biologicznie, długołańcuchowe wielonienasycone pochodne jak: kwas gamma linolenowy (C18:3 n-6; GLA), kwas arachidonowy (C20:4 n-6; AA), kwas eikozapentaenowy (C20:5 n-3; EPA) i kwas dokozaheksaenowy (C22:6 n-3; DHA). Pochodne te są z kolei prekursorami dalszych pochodnych, do których należą prostaglandyny, leukotrieny i inne. W okresie prenatalnym kwasy tłuszczowe są transportowane do płodu drogą łożyskową [9, 10]. Ich zgromadzone zapasy ulegają jednak szybkiemu zużyciu w okresie noworodkowym. Aby zaspokoić metaboliczne potrzeby dziecka, FA a szczególnie LCPUFA muszą być na bieżąco uzupełniane w trakcie odżywiania. Gruczoły piersiowe do biosyntezy FA potrzebują substratów, których źródłem jest dieta. Substraty te są pobierane bezpośrednio z krwi obwodowej transportującej składniki z bieżącego spożycia, bądź z depozytów tkankowych, których skład odzwierciedla dietę matki z ostatnich tygodni a nawet miesięcy. Skład kwasów tłuszczowych w kobiecym mleku nie zależy jedynie od ich zawartości w diecie matki. Jest wypadkową spożycia innych składników, takich jak białka, witaminy, węglowodany oraz kondycji urodzonego dziecka. Wcześniactwo, niska masa urodzeniowa oraz wewnątrzmaciczne niedożywienie płodu są czynnikami, które stymulują gruczoły piersiowe do wydzielania mleka o składzie FA nieco zmodyfikowanym w stosunku do mleka wydzielanego przez matki, które urodziły zdrowe dzieci o czasie. Istnieją także doniesienia, że skład kwasów tłuszczowych mleka kobiecego w dłuższej perspektywie czasowej ulega ewolucyjnym zmianom [24]. FRAKCJE TŁUSZCZOWE W MLEKU KOBIECYM Średnia zawartość tłuszczu w mleku kobiecym kształtuje się na poziomie 3,8-3,9g/100ml i zależy od wielu czynników, z których najważniejsze wydają się być okres laktacji oraz dieta i nawyki żywieniowe matek, często zależne od położenia geograficznego. Głównym składnikiem tłuszczowym są triacyloglicerole (TCA), mające ponad 98% udział w tłuszczu mleka. Pozostałą część stanowią fosfolipidy około 0,7% i cholesterol około 0,5%. Produkty lipolizy czyli wolne kwasy tłuszczowe, mono i diacyloglicerole występują w mleku w śladowych ilościach [18]. TCA zbudowane są z cząsteczki glicerolu do której przyłączone są trzy kwasy

4 688 R. BOBIŃSKI, M. MIKULSKA tłuszczowe. Struktura taka ułatwia transport silnie hydrofobowych FA w środowisku hydrofilowym. Stereospecyficzna budowa glicerolu sprzyja także wysokoswoistym oddziaływaniom zarówno z enzymami estryfikującymi jak i enzymami lipolitycznymi, rozpoznającymi określone grupy hydroksylowe glicerolu. W wyniku tych oddziaływań, odpowiednie kwasy FA są wbudowywane w cząsteczkę glicerolu w gruczole piersiowym a potem w odpowiedniej kolejności uwalniane w układzie pokarmowym dziecka, zaspokajając tym samym jego potrzeby. Zawartość kwasów tłuszczowych w mleku nie jest stała. Zależy przede wszystkim od okresu laktacji a tym samym rodzaju wydzielanego mleka (siara, mleko pierwotne, mleko dojrzałe) oraz jak wspomniano we wstępie diety matki i kondycji urodzonego dziecka. Wieloośrodkowe badania wykazały, że niezależnie od rodzaju mleka dominującymi FA są nasycone i jednonienasycone kwasy tłuszczowe (ang. Monounsaturated Fatty Acids, MUFA) [18, 21, 25]. Ich procentowy udział w puli FA mleka kształtuje się na poziomie 83-86%, z czego mniej więcej połowa przypada na kwasy nasycone a druga połowa na kwasy jednonienasycone. Wśród kwasów jednonienasyconych dominuje kwas oleinowy (C18:1) stanowiący ok. 90% oznaczanych w mleku matki MUFA. Kwas ten posiada także największy udział procentowy w całej puli FA mleka. W odróżnieniu od kwasów nasyconych i jednonienasyconych wykorzystywanych głównie do celów energetycznych, LCPUFA stanowią jedynie 14-17% puli FA mleka matki. Wśród LCPUFA ilościowo dominuje prekursor rodziny n-6 niezbędny kwas linolowy, posiadający ok. 10% udział w puli FA mleka. Suma zawartości jego głównych, dwudziesto i więcej węglowych metabolitów, włączając kwas arachidonowy, nie przekracza 1,5%. W rodzinie n-3 dominuje także prekursor tej grupy, niezbędny kwas α-linolenowy. Jego zawartość jest jednak ponad 10 krotnie niższa niż LA i kształtuje się na poziomie 0,7-0,9%. Z kolei suma zawartości dwudziesto i więcej węglowych pochodnych (w tym EPA i DHA) waha się w granicach 0,5%. Jak wcześniej wspomniano skład mleka zależy od okresu laktacji. Analiza zmian zawartości kwasów tłuszczowych pomiędzy mlekiem pierwotnym a mlekiem dojrzałym wykazuje różnice w dwóch grupach kwasów tłuszczowych. Pierwszą są nienasycone kwasy o średniej długości łańcucha (C10-C12). Ich udział w puli FA mleka dojrzałego znacząco wzrasta w stosunku do mleka pierwotnego o wartość % w przypadku C10 oraz o blisko 50% w przypadku C12. Drugą grupę, w której profil FA także podlega przebudowie, stanowią LCPUFA oraz ich niezbędne prekursory. Zawartość LA i αln ulega zwiększeniu w mleku dojrzałym, natomiast zawartość ich metabolitów obniża się do poziomu 60-65% wartości obserwowanej w mleku pierwotnym w przypadku AA i 50% w przypadku DHA. Podane wyżej procentowe dane są wartościami uśrednionymi, uzyskanymi na podstawie analizy wyników badań mleka kobiet pochodzących z różnych obszarów kuli ziemskiej. Szczegółowa analiza profilu FA wybranych populacji ujawnia jednak różnice w zawartościach poszczególnych kwasów tłuszczowych. Największe zróżnicowanie składu FA występuje pomiędzy krajami wysokorozwiniętymi takimi jak USA i państwami za-

5 WYBRANE ASPEKTY METABOLIZMU KWASÓW TŁUSZCZOWYCH MLEKA chodniej Europy a państwami afrykańskimi [1, 7, 18, 21, 30, 34, 41]. Przykładem może być profil FA u karmiących Nigeryjek i Amerykanek. Wyniki badań mleka Nigeryjek wykazują kilkakrotnie wyższą zawartość kwasów średniołańcuchowych jak C10 i C12, oraz kwasów n-3 oraz niższą zawartość kwasów nasyconych o długości łańcucha większej niż 14 atomów węgla. Z kolei kwasy jednonienasycone oraz należące do rodziny n-6 osiągają, odpowiednio, dwukrotnie i blisko dwukrotnie wyższą zawartość w mleku Amerykanek. Przedstawione przykłady zróżnicowania profilu FA nie mogą jednak być przypisane warunkom socjoekonomicznym krajów rozwiniętych. Wynika to z faktu, że wśród państw o niskiej stopie życia znajdują się takie, w których kobiety karmiące wytwarzają mleko o składzie zbliżonym do kobiet żyjących w USA czy Europie. Prawdopodobnie więc zróżnicowany profil FA jest raczej wynikiem lokalnych nawyków żywieniowych niż pozostaje pod wpływem działania innych czynników socjoekonomicznych. METABOLIZM I ROLA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH MLEKA MATKI Kwasy tłuszczowe znajdujące się w mleku kobiet karmiących pochodzą z endogennej biosyntezy w gruczole piersiowym, bieżącego spożycia przez matkę pokarmów zawierających FA albo depozytów tkankowych znajdujących się w tkance tłuszczowej i wątrobie matki [13, 18]. W dużej mierze to pochodzenie determinuje długość i stopień nasycenia łańcucha węglowego FA obecnych w mleku. Źródłem średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych (C6-C14) (ang. Medium Chain Fatty Acids) jest przede wszystkim synteza de novo z węglowodanów w gruczole piersiowym [27]. Natomiast długołańcuchowe nasycone FA oraz LCPUFA pochodzą głównie z diety oraz depozytów tkankowych, gdzie są syntetyzowane z niezbędnych prekursorów jak LA i αln [29]. Choć istnieją dowody na obecność w gruczole piersiowym odpowiednich desaturaz i elongaz, enzymów odpowiedzialnych za powstawanie n-3 i n-6 pochodnych z niezbędnych prekursorów, to nie potwierdzono dotychczas zdolności gruczołu piersiowego do biosyntezy FA rodzin n-3 i n-6 [18, 23]. Średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe są ważnym składnikiem mleka matki, niezbędnym dla rozwoju dziecka. Jak wcześniej wspomniano syntetyzowane są w gruczołach piersiowych skąd w postaci TCA wydzielane są do mleka. Triacyloglicerole złożone z takich kwasów są preferencyjnie hydrolizowane przez lipazę językową i żołądkową dziecka. W procesie tym uwalniane są wolne MCFA, które następnie ulegają szybkiemu wchłanianiu w żołądku dziecka i stają się jednym ze źródeł energii dla tego narządu [36]. Niezhydrolizowana część triacylogliceroli przemieszcza się do jelita cienkiego, w którym przy udziale lipazy trzustkowej ulega dalszej degradacji. Uwolniona w wyniku hydrolizy kolejna por-

6 690 R. BOBIŃSKI, M. MIKULSKA cja MCFA jest absorbowana w formie niezestryfikowanej bezpośrednio z jelita do układu krwionośnego. Niewielka ich ilość może być transportowana do wątroby tradycyjnie, czyli w formie chylomikronów. Z wątroby, MCFA są dystrybuowane po całym organizmie dziecka w postaci lipoprotein. Po wejściu do komórki kwasy te stają się idealnym materiałem energetycznym. W mitochondriach komórek ulegają β-oksydacji z wydzieleniem dużych ilości energii w postaci ATP. Proces ten jest energetycznie wydajniejszy od β-oksydacji kwasów długołańcuchowych, bowiem nie wymaga, podczas wejścia MCFA do mitochondrium, przenośnika karnitynowego a tym samym spalenia, cennej dla noworodka cząsteczki ATP. Zapotrzebowanie noworodków na MCFA stanowiących podobnie jak węglowodany szybko dostępne źródło energii [12] jest wielkością zmienną zależną przede wszystkim od kondycji noworodka. Badania wykazują, że zawartość MCFA jest wyższa zarówno w siarze, mleku pierwotnym jak i dojrzałym matek, które urodziły przedwcześnie, urodziły dzieci z cechami niedożywienia wewnątrzmacicznego (IUGR) oraz urodziły dzieci małe w stosunku do wieku ciążowego (ang. Small for Gestational Age, SGA) [6, 25]. Wykazano także, iż udział procentowy MCFA w mleku jest tym większy im większy jest stopień niedojrzałości noworodka lub/i mniejsza jest masa dziecka w stosunku do wieku ciążowego [5, 25]. Pozostaje jednak pytanie co jest przyczyną wspomnianych zmian w składzie FA mleka a szczególnie wzrostu zawartości ich średniołańcuchowych form? Niektórzy autorzy wskazują na metaboliczną niedojrzałość gruczołów piersiowych matek wymienionych wyżej grup noworodków. Według tej teorii, skrócony czas trwania ciąży oraz upośledzona czynność łożyska wpływająca na hypotrofię płodu są czynnikami spowalniającymi osiągnięcie pełnej wydolności metabolicznej gruczołów piersiowych w zakresie biosyntezy i wydzielania mleka. Bardziej prawdopodobna wydaje się jednak teza, o istnieniu mechanizmu regulującego bądź dostosowującego skład mleka matki do aktualnych potrzeb dziecka [4, 15, 16, 28]. Prawdopodobnie jest to rodzaj gene,- tycznie zaprogramowanej adaptacji organizmu matki do wytwarzania i wydzielania mleka o odpowiednim składzie dla wieku i kondycji dziecka [14, 16, 35]. Nie jest wykluczone, iż mechanizm ten jest stopniowo programowany już w okresie ciąży przez hormonalną czynność łożyska, która kontroluje transport FA z krążenia matczynego do płodowego [16, 28]. Prawdopodobnie, w tym samym czasie lub tuż przed porodem, programowany jest także profil metaboliczny gruczołów piersiowych matek wcześniaków oraz noworodków urodzonych z cechamii hypotrofii na pierwsze tygodnie laktacji. W mleku pojawia się więcej szybkoprzyswajalnych MCFA, co optymalizuje proces wytwarzania energii w postaci ATP u tych noworodków zapewniając właściwy przebieg podstawowych procesów biochemicznych w nie w pełni metabolicznie rozwiniętym organizmie dziecka. Drugą istotną korzyścią ze wzrostu zawartości MCFA w mleku matek wcześniaków oraz noworodków SGA i IUGR jest wpływ tych FA na działanie niedojrzałego układu immunologicznego dzieci głównie w zakresie działania bakteriostatycznego lub

7 WYBRANE ASPEKTY METABOLIZMU KWASÓW TŁUSZCZOWYCH MLEKA bakteriobójczego. Specyficzna budowa średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych umożliwia stosunkowo łatwe przenikanie MCFA do wnętrza komórki w formie niezdysocjowanej, w której następnie ulegają dysocjacji. Dysocjacja powoduje zachwianie delikatnej równowagi ph we wnętrzu bakterii. Komórka bakteryjna dążąc do utrzymania obojętnego ph zaczyna zużywać duże ilości ATP celem utrzymania właściwej równowagi kwasowo-zasadowej. W rezultacie, nadmierny popyt na ATP wpływa na ograniczenie a w końcu zahamowanie innych procesów metabolicznych bakterii (np. syntezę białek), prowadząc ostatecznie do jej obumarcia [31]. Opisane działanie obserwowano głównie w jelitach, zarówno u ludzi jak i zwierząt, u których MCFA hamowały rozwój bakterii gram dodatnich i gram ujemnych [26]. Zaobserwowano także, iż działanie przeciwbakteryjne ulegało zmniejszeniu wraz z wydłużaniem łańcucha węglowego MCFA. Obecnie dość dobrze opisane są właściwości inhibicyjne MCFA wobec rodzaju Clostridium, Salmonella, Escherichia coli [22, 33, 36] i Helicobacter [36]. W przypadku tej ostatniej bakterii wysoką aktywność wykazują głównie: nasycony kwas laurynowy (C12) oraz średniołańcuchowe monoacylglicerole estry, w których tylko jedna grupa hydroksylowa glicerolu jest podstawiona kwasem tłuszczowym [36]. Kolejną ważną grupą kwasów tłuszczowych syntetyzowaną i wydzielaną wraz z mlekiem matki są kwasy długołańcuchowe. Ze względu na długość łańcucha oraz stopień jego nasycenia metabolizm tych kwasów, a przede wszystkim metabolizm ich nienasyconych form LCPUFA, różni się od opisanych wyżej nasyconych kwasów średniołańcuchowych. Kwasy te prawdopodobnie nie są syntetyzowane przez gruczoły piersiowe, choć gruczoły te posiadają niektóre desaturazy i elongazy odpowiadające za wydłużanie i desaturację kwasów tłuszczowych. LCPUFA pochodzą głównie z bieżącego spożycia, czyli są uwalniane z TCA w jelitach a następnie w postaci chylomikronów transportowane do wątroby, z której z kolei w postaci VLDL transportowane są do gruczołów piersiowych. Drugim ich źródłem jest ustrojowa biosynteza z niezbędnych 18-węglowych prekursorów, która zachodzi głównie w wątrobie. Trzecie źródło stanowi tkanka tłuszczowa skąd LCPUFA mogą być uwalniane i transportowane do gruczołów piersiowych jako nieestryfikowane kwasy tłuszczowe w połączeniu z albuminą [18, 20, 36]. W okresie laktacji gruczoły piersiowe uwalniają, dzięki znajdującej się tam lipazie lipoproteinowej, LCPUFA z krążących frakcji lipoproteinowych. W tym czasie zmienia się także aktywność lipaz lipoproteinowych znajdujących się w tkankach. W tkance tłuszczowej aktywność ta znacząco maleje, dzięki czemu zmniejsza się wychwyt kwasów tłuszczowych przez adipocyty. Odmienne zjawisko obserwuje się w gruczole piersiowym, w którym aktywność lipazy wzrasta co sprzyja zwiększonemu wychwytowi LC- PUFA i ich wydzielaniu do mleka [18]. Wśród ponad 170 FA znajdujących się w mleku jest kilka, których właściwy metabolizm w organizmie matki oraz ich podaż w mleku, w największym stopniu odpowiadają za prawidłowy rozwój dziecka. Do kwasów tych należą prekursory ro-

8 692 R. BOBIŃSKI, M. MIKULSKA dziny n-6 i n-3, odpowiednio LA, αln oraz ich pochodne AA (n-6), EPA (n-3) i DHA (n-3) [42]. Już w czasie ciąży następuje intensywne gromadzenie się tych kwasów w tkankach płodu, transportowanych do krążenia płodowego za pomocą swoistych układów transportowych dla LCPUFA [39]. W wyniku tych procesów, zawartość niektórych z LCPUFA jak np. DHA i AA w tkankach płodu staje się kilkadziesiąt razy większa niż w tkankach matki [14, 15, 19]. Tuż po urodzeniu, w wyniku intensywnego metabolizmu i przyrostu masy dziecka zapasy te zaczynają się szybko kurczyć. Jedynym ich źródłem pozostaje wówczas mleko matki. Niezależnie od okresu wydzielania mleka (siara, mleko pierwotne, mleko dojrzałe) skład kwasów długołańcuchowych i ich wielonienasyconych form jest względnie stały. Nawet wcześniactwo oraz niska masa urodzeniowa, niezależnie od jej przyczyn (SGA, IUGR) mają niewielki wpływ na procentową zawartość tych kwasów w mleku. Takie wnioski można wysnuć na podstawie analizy wyników badań licznych autorów [7, 21, 25, 35]. W każdym jednak z wymienionych badań pojawiają się odstępstwa pojedyncze FA, których zawartość w mleku matek wcześniaków, noworodków SGA oraz IUGR różni się statystycznie w stosunku do FA mleka matek dzieci urodzonych o czasie. Podobne wyniki otrzymaliśmy w przeprowadzonych przez nasz zespół badaniach pilotowych mleka matek, które urodziły zdrowe dzieci o czasie, przedwcześnie oraz dzieci z niską masą urodzeniową. Wyniki wskazywały na istnienie pojedynczych różnic w zawartości długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Dotyczyły one pojedynczych FA niesyntetyzowanych przez organizm matki a pochodzących z jej diety jak na przykład kwasu gadolejowego (C20:1), występującego jedynie w rybach i owocach morza [6]. Różnice w profilu FA wykazane przez nasz zespół oraz inne zespoły badawcze wskazują na potrzebę dalszych badań nad metabolizmem FA w gruczołach piersiowych matek karmiących, które urodziły dzieci o czasie oraz dzieci z cechami hypotrofii. Kwestia pełnego zrozumienia metabolizmu LCPUFA mleka matki pozostaje nadal nie rozstrzygnięta i wymaga uzupełnienia. PODSUMOWANIE Kwasy tłuszczowe są jednym z najważniejszych składników mleka kobiecego, wykorzystywanych jako materiał budulcowy głównie dla układu nerwowego oraz jako substraty w procesie produkcji energii. Skład FA ulega zmianom pod wpływem różnych czynników. Do najważniejszych zalicza się dietę matki [8] oraz okres laktacji. Niezależnym czynnikiem modyfikującym skład mleka jest kondycja urodzonego dziecka. Zawartość i wzajemne proporcje określonych kwasów tłuszczowych mleka matek, które urodziły przedwcześnie oraz urodziły dzieci z niską masą urodzeniową (niezależnie od przyczyny hiporofii SGA, UIGR) różnią się względem mleka matek rodzących o czasie. Różnice głównie dotyczą zawartości

9 WYBRANE ASPEKTY METABOLIZMU KWASÓW TŁUSZCZOWYCH MLEKA kwasów średniołańcuchowych, występujących w większych ilościach w mleku matek wcześniaków oraz noworodków SGA i IUGR. Kwasy średniołańcuchowe biorą udział w procesie produkcji energii oraz ochronie immunologicznej organizmu dziecka. Ich rola jest zatem szczególnie ważna dla noworodków, których układy metaboliczno-enzymatyczne oraz immunologiczne nie są jeszcze w pełni dojrzałe. Na podstawie tych informacji można przypuszczać, że organizm matki jest stopniowo przygotowywany w czasie ciąży do odpowiedniej laktacji. Prawdopodobnie jest to rodzaj genetycznie zaprogramowanej adaptacji organizmu matki do wytwarzania i wydzielania mleka o odpowiednim składzie dla wieku i kondycji dziecka. LITERATURA [1] Al-Tamer YY, Mahmood AA. The influence of Iraqi mothers socioeconomic status on their milk-lipid content. Eur J Clin Nutr 2006; 60: [2] Alvino G, Cozzi V, Radaelli T, Ortega H, Herrera E, Cetin I. Maternal and fetal fatty acid profile in normal and intrauterine growth restriction pregnancies with and without preeclampsia. Pediatr Res 2008; 64: [3] Auestad N, Scott DT, Janowsky JS, Jacobsen C, Carroll RE, Montalto MB, Halter R, Qiu W, Jacobs JR, Connor WE, Connor SL, Taylor JA, Neuringer M, Fitzgerald KM, Hall RT. Visual, cognitive, and language assessments at 39 months: a follow-up study of children fed formulas containing long-chain polyunsaturated fatty acids to year of age. Pediatrics 2003; 112: [4] Bauer J, Gerss J. Longitudinal analysis of macronutrients and minerals in human milk produced by mothers of preterm infants. Clin Nutr 2011; 30: [5] Bier Blaymore J-A, Oliver T, Ferguson AE, Vohr BR. Human milk improves cognitive and motor development of premature infants during infancy. J Hum Lact 2002; 18: [6] Bobiński R, Mikulska M, Mojska H. Diet of mothers of term, preterm and low-birth-weight infants. Early Hum Dev 2009; 85: 95. [7] Bokor S, Koletzko B, Decsi T. Systematic review of fatty acid composition of human milk from mothers of preterm compared to full-term infants. Ann Nutr Metab 2007; 51: [8] Cetin I, Alvino G, Cardellicchio M. Long chain fatty acids and dietary fats in fetal nutrition. J Physiol 2009; 15: [9] Dutta-Roy AK. Transport mechanisms for long-chain polyunsaturated fatty acids in the human placenta. Am J Clin Nutr 2000; 71: [10] Duttaroy AK. Transport of fatty acids across the human placenta: a review. Prog Lipid Res 2009; 48: [11] Favre A, Szylit O, Popot F, Catala I, Rondeau C, Maurage C, Gold F, Borderon JC Butel MJ. Diet, length of gestation, and fecal short chain fatty acids in healthy premature neonates. J Parent Enteral Nutr 2002; 26: [12] Fushiki T, Matsumoto K. Swimming endurance capacity of mice is increased by consumption of medium chain triglycerides. J Nutr 1995; 125: 531. [13] Garg M, Bassilian S, Bell C, Lee S, Lee WNP. Hepatic de novo lipogenesis in stable low-birth-weight infants during exclusive breast milk feedings and during parenteral nutrition. J Parent Enteral Nutr 2005: 26; [14] Haggarty P. Effect of placental function on fatty acid requirements during pregnancy. Eur J Clin Nutr 2004; 58: [15] Haggarty P. Placental regulation of fatty acids delivery and its effect on fetal growth a review. Placenta 2002; 16: 28-38

10 694 R. BOBIŃSKI, M. MIKULSKA [16] Herrera E. Implications of dietary fatty acids during pregnancy on placental, fetal and postnatal development a review. Placenta 2002; 16: [17] Jensen CL, Voight RG, Prager TC, Zou YL, Fraley JK, Rozelle JC, Turich MR, Llorente AM, Anderson RE, Heird WC. Effects of maternal docosahexaenoic acid intake on visual function and development in breast term infants. Am J Clin Nutr 2005; 82: [18] Koletzko B, Rodriguez-Palmero M, Demmelmair H, Fidler N, Jensen R, Sauerwald T. Physiological aspectsof human milk lipids. Early Hum Dev 2001; 65: [19] Lakin V, Haggarty P, Abramovich DR, Ashton J, Moffat CF, Mcneill G, Danielian PJ, Grubb D. Dietary intake and tissue concentration of fatty acids in omnivore, vegetarian and diabetic pregnancy. Prostagl Leukot Essent Fatty Acids 1998; 59: [20] Leaf DA, Connor WE, Barstad L, Sexton G. Incorporation of dietary n-3 fatty acids into the fatty acids of human adipose tissue and plasma lipid classes. Am J Clin Nutr 1995; 62: [21] Manzato Barboza Tinoco S, Sichieri R, Leal Setta C, Sanchez Moura A, Das Graças Taraves Do Carmo M. Trans fatty acids from milk of Brazilian mothers of premature infants. J Paed Child Health 2008; 44: [22] Marounek M, Skrivanova E, Rada V. Susceptibility of Escherichia coli to C2 C18 fatty acids. Folia Microbiol 2003; 48: [23] Merino DM, Ma DWL, Mutch DM. Genetic variation in lipid desaturases and its impact on the devevlopment of human disease. Lipids Health Dis 2010; 9: [24] Milligan LA, Bazinet RP. Evolutionary modifications of human milk composition: evidence from long chain polyunsaturated fatty acid composition of anthropoid milks. J Hum Evol 2008; 55: [25] Moltó-Puigmartí C, Castellote AI, Carbonell-Estrany X, López-Sabater MC. Differences in fat content and fatty acid proportions among colostrum, transitional, and mature milk from women delivering very preterm, preterm, and term infants. Clin Nutr 2011; 30: [26] Nakai S, Siebert K. Validation of bacterial growth inhibition models based on molecular properties of organic acids. J. Food Microbiol 2002; 2678: 1-7. [27] Nasser R, Stephen AM, Goh YK, Clandin MT. The effect of a controlled manipulation of maternal dietary fat intake on medium and long chain fatty acids in human breast milk in Saskatoon, Canada. Int Breastfeeding J 2010; 5: 1-6. [28] Pardi G, Marconi AM, Cetin I. Placental-fetal interrelationship in IUGR fetuses a review. Placenta 2002; 23: [29] Pilar L, Manuela J, De la Fuente MA. Fatty acid and conjugated linoleic acid isomer profiles in human milk fat. Eur J Lipid Sci Technol 2007; 109: [30] Ribeiro M, Balcao V, Guimaraes H, Rocha G, Moutinho C, Matos C, Almeida C, Casal S, Guerra A. Fatty acid profile of human milk of Portuguese lactating women: prospective study from the 1st to the 16th week of lactation. Ann Nutr Metab 2008; 53: [31] Ricke S. Perspectives on the use of organic acids and short chain fatty acids as antimicrobials. Polutry Sci 2003; 82: [32] Singh M. Essential fatty acids, DHA and human brain. Indian J Pediatr 2005; 72; [33] Skrivanowa E, Marounek M, Benda V, Brezina P. Susceptibility of Escherichia coli, Salmonella sp. and Clostridium perfringens to organic acids and monolaurin. Vet Med 2006; 51: [34] Smit EN, Martini IA, Mulder H, Boersma ER, Muskiet FAJ. Estimated biological variation of the mature human milk fatty acid composition. Prostagl Leucotr Essent Fatty Acids 2002; 66: [35] Smithers LG, Markrides M, Gibson RA. Human milk fatty acids from lactating mothers of preterm infants: A study revealing wide intra- and inter-individual variation. Prostagl Leukotr Essent Fatty Acids 2010; 83: [36] Szewczyk A, Hanczakowska E. Właściwości i zastosowanie średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych (MCFA) i ich monoacylgliceroli (MCM). Wiad Zootech 2010; 1: [37] Tijerina-Sáenz A, Innis SM, Kitts DD. Antioxidant capacity of human milk and its association with vitamins A and E fatty acid composition. Acta Paediatr 2009; 98:

11 WYBRANE ASPEKTY METABOLIZMU KWASÓW TŁUSZCZOWYCH MLEKA [38] Tully DB, Jones F, Tully MR. Donor milk: what s in it and what s not. J Hum Lact 2001; 17: [39] Uauy R, Mena P, Wegher B, Nieto S, Salem N Jr. Long chain polyunsaturated fatty acid formation in neonates: effect of gestational age and intrauterine growth. Pediatr Res 2000; 47: [40] Walczewska A, Stępień T, Bewicz-Binkowska D, Zgórzyńska E. Rola kwasu dokozaheksaenowego w czynności komórek nerwowych. Post Hig Med Dosw 2011; 65: [41] Wan ZX, Wang XL, Xu L, Geng Q, Zhang Y. Lipid content and fatty acids composition of mature human milk in rural North China. Br J Nutr 2010; 103: [42] Weseler AR, Dirix CE, Bruins MJ, Hornstra G. Dietary arachidonic acid dose-dependently increases the arachidonic acid concentration in human milk. J Nutr 2008; 138: Otrzymano: Przyjęto: Rafał Bobiński Wydział Nauk o Zdrowiu Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej ul. Willowa 2, Bielsko-Biała e.mail: rbobinski@ath.bielsko.pl Redaktor prowadzący Maciej Zabel

12 696 R. BOBIŃSKI, M. MIKULSKA