Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 6 2018

Антиоксидантна активност на кърмата

виж като PDF
Текст A
д-р Росица Чамова, дм
Катедра „Хигиена и епидемиология“, Медицински университет – Варна


Малко се знае за интензивността на окислителното увреждане на човешкото мляко в резултат на оксидативния стрес, настъпващ в процеса на раждане. В резултат на напредъка в изследванията на свойствата на човешкото мляко, са получени допълнителни знания относно предимствата от естественото хранене на кърмачето. Един от интересните въпроси, свързани с кърменето, е неговата роля в модулацията на антиоксидант-прооксидантен баланс.

 
Въведение

Здраво родените деца са в състояние на остър оксидативен стрес в резултат на адаптирането към повишената експозиция на кислород след раждането[12,16]. Кърмата е естествената и най-добрата храна за новороденото. Тя съдържа всички необходими хранителни вещества, задоволяващи потребностите на организма през първите шест месеца от неговия живот. Майчиното мляко осигурява редица защитни фактори за растежа и развитието на кърмачето.

Оксидативен стрес се получава, когато антиоксидантната защитна система на организма не се противопоставя адекватно на образувалите се реактивни свободни кислородни радикали. В резултат на индуцираните от тях окислителни реакции редица клетъчни субстанции страдат от оксидативно увреждане. Съществуват редица доказателства за ролята на реактивните кислородни молекули (O2-­­­, H2O2 и OH) и други свободни радикали за стареенето и развитието на множество дегенеративни заболявания, като рак, атеросклероза, диабет, невродегенеративни и др.[25,30].

В сравнение с формулите за кърмачета кърмата осигурява по-добра антиоксидантна защита[3,13]. Това е от изключителна важност за новородените, които са изложени на повишен оксидативен стрес по време на раждането, поради увеличеното производство на реактивни кислородни молекули (O2-, H2O2 и OH)[9] и намаление в антиоксидантните защитни компоненти, като витамин Е или глутатион пероксидаза[14].

По време на вътреутробното развитие животът на плода се запазва при ниско кислородно съдържание. То бързо се увеличава, когато веднага след раждането дишането започне и настъпи оксигенация на тъканите[22]. Антиоксидантната защитна система узрява по време на бременността и родените в термин деца са приспособени да се справят с тази физиологична ситуация. Преждевременно родените обаче са с незряла антиоксидантна защитна система и с повишен риск от оксидативен стрес. Те са много чувствителни към вредните ефекти на реактивните кислородни съединения, генерирани в плода в процеса на раждане[23]. При тях естествената антиоксидантна система, включваща супероксид дисмутазата, каталазата и глутатион пероксидаза, не е достатъчно развита[15]. Кръвните нива на антиоксидантните витамини също са ниски, тъй като пренасянето им през плацентата е непълно[4,32]. Причина за оксидативния стрес при тези бебета е и кислородолечението, което се налага поради недоразвитите бели дробове. Това повишава чувствителността към уврежданията, причинени от свободните кислородни радикали – появата на редица заболявания при недоносените, като ретинопатия, некротизиращ ентероколит и бронхопулмонална дисплазия[34].

За предотвратяване или намаляване на оксидативното увреждане на различни телесни тъкани, кърменето играе важна роля като източник на антиоксиданти. Те се разделят на ензимни и неензимни. Ензимните антиоксиданти включват глутатион пероксидаза, каталаза, супероксид дисмутаза с активност, която е няколко пъти по-висока от тази в серума на майката[21] и коензим Q10[8,27]. Неензимните антиоксиданти са витамин E[20], γ-токоферол[31], ретинол[24], β-каротен[29], витамин С[18], изофлавони[11], селен[7], белтъчни антиоксиданти, като тиоредоксин[39], казеини[17] и протеин – хидролизат пептиди[5,37].

Коензим Q е колективно наименование на редица липидоподобни съединения, чиято химическа структура е близка до тази на витамин Е.

Липофилният антиоксидант коензим Q10 е важен за производството на енергия в клетките. Особено необходим е за дейността на сърдечния мускул, който се нуждае от голямо количество енергия.

Тиоредоксинът е редоксирегулиращ протеин и високите му нива при новородени могат да осигурят защитен механизъм срещу оксидативен стрес по време на фетално-неонаталния преход[39].

Молекулата на млечните казеини съдържа фосфатни остатъци, които придават антиоксидантната активност на казеина. Той инхибира ензима липоксигеназа, катализиращ липидната оксидация. Друг механизъм, определящ антиоксидантните свойства на казеина, е възможността му да се свързва с нехемовото желязо чрез взаимодействие с фосфосеринови остатъци, свързани с казеиновия мицел. Липидната пероксидация се инхибира чрез автоокислението на желязото[17].

Витамин С в кърмата осигурява естествена защита срещу инфекции, стимулира левкоцитите в тяхната фагоцитна и антимикробна активност, увеличава производството на антитела и подобрява синтеза на интерферон[33].

Антиоксидантният потенциал на изофлавоните daidzein и genistein, съдържащи се в майчиното мляко, инхибира канцерогенезата[10].
Свободните кислородни радикали реагират с полиненаситените мастни киселини от различни клетъчни мембрани, в резултат на което се образуват разнообразни липидни пероксидационни продукти. Човешкото мляко съдържа повече полиненаситени мастни киселини с дълга верига (C20-22), които са силночувствителни към липидна пероксидация и свързани със засилено оксидативно увреждане в сравнение с млечната формула. Съставът на формулите за кърмачета непрекъснато се подобрява чрез добавяне на полиненаситени мастни киселини, нуклеотиди с дълги вериги и на селен[7]. Това може да обясни наблюденията, че кърмените деца имат по-високи нива на липидна пероксидация, отколкото хранените с формула деца при подобна антиоксидантна способност[20]. Въпреки това оксидативният стрес е значително по-нисък при кърмените, отколкото при бебетата, хранени с формула[3]. Редица проучвания показват, че кърмата предоставя по-добра антиоксидантна защита, отколкото формулата за кърмачета[13,19]. Shoji H. и кол. съобщават, че в сравнение с формулата, майчиното мляко може да потисне окислителното ДНК увреждане при преждевременно родени (около 29 г.с.) и при родени с много ниско тегло (под 1500 g) бебета[36].

Хранителният и антиоксидантният състав на кърмата зависят от хранителния прием на майката, суплементирането с витамини, от начина и стила ú на живот, етнос, географски район[3,35,40].

Сравнително проучване на състава на женското мляко сред жени от различни географски райони показва, че кърмата на жените от Нигерия е със значително по-високо ниво на антиоксиданти от това на жените в Непал. Човешкото мляко от нигерийските жени от племето Фулани е с по-нисък антиоксидантен капацитет от този на другите етнически групи в тяхната страна[40].

Друг съществен фактор, влияещ върху нивата на антиоксидантите в кърмата, е тютюнопушенето. Жени, които пушат имат по-ниски нива на витамин С в коластрата и зрялото мляко в сравнение с непушачките[28]. Съдържанието на антиоксиданти в кърмата на пасивни пушачки е по-ниско, отколкото при непушачките[3].

От значение са и условията на съхранение на майчиното мляко. Антиоксидантната му активност намалява при охлаждане и замразяване.

Антиоксидантните свойства на човешкото мляко зависят от момента на раждане, например кърмата на родилите преди термин жени има по-ниска антиоксидантна активност[31].

Имайки предвид ролята на кърмата за подобряване на антиоксидантната защита на новороденото, автори анализират промените, които настъпват в антиоксидантните свойства на човешкото мляко в съответствие с времето на лактация. Най-високи са концентрациите на коензим Q10 и глутатион в коластрата и намаляват в по-късните периоди на лактация[2,31]. Концентрациите на селен, мед и цинк, като ко-фактори на антиоксидантни ензими, също намаляват с продължителността на лактацията[41]. Обрат­но, активността на антиоксидантните ензими супероксид дисмутаза и глутатион пероксидаза постепенно нараства[21]. Проучвания показват, че концентрациите на мастноразтворимите витамини А и Е, притежаващи антиоксидантна активност, са значително по-високи в коластрата в сравнение със зрялото мляко[6,26].

По отношение на общия антиоксидантен профил на кърмата в различните периоди на лактация литературните данни са оскъдни и противоречиви. Szlagatys-Sidorkiewicz А. и кол.[38] установяват, че общият антиоксидантен статус на коластрата е по-нисък от този на зрялото мляко, за разлика от други автори – Alberti-Fidanza et al.[1] и Quiles et al.[31].


Заключение

Здраво родените деца са в състояние на остър оксидативен стрес в резултат на адаптиране към повишената експозиция на кислород след раждането. Кърмата е естествената и най-добрата храна за новороденото. За предотвратяване или намаляване оксидативното увреждане на различни телесни тъкани, кърменето играе важна роля като източник на антиоксиданти.

 
 
 

 
книгопис:
1.    Alberti-Fidanza A, Burini G, Perriello G. Total antioxidant capacity of colostrum, and transitional and mature human milk. J Matern Fetal Neonatal Med 2002; 11: 275–279.
2.    Ankrah NA, Appiah-Opong R, Dzokoto C. Human breastmilk storage and the glutathione content. J Trop Pediatr. 2000; 46: 111–113.
3.    Aycicek A, Erel O, Kocyigit A, Selek S, Demirkol MR. Breast milk provides better antioxidant power than does formula. Nutrition. 2006; 22: 616–619.
4.    Baydas G, Karatas F, Gursu MF, et al. Antioxidant vitamin levels in term and preterm infants and their relation to maternal vitamin status. Arch Med Res. 2002; 33: 276–280.
5.    Bimlesh Mann, Anuradha Kumari, Rajesh Kumar, Rajan Sharma, Kishore Prajapati, Shaik Mahboob, S. Athira. Antioxidant activity of whey protein hydrolysates in milk beverage system. J Food Sci Technol. 2015 June; 52(6): 3235–3241.
6.    Campos JM, Paixão JA, Ferraz C. Fat-soluble vitamins in human lactation. Int J Vitam Nutr Res. 2007; 77: 303–310.
7.    Carver JD. Advances in nutritional modifications of infant formulas. Am J Clin Nutr. 2003; 77: 1550S–4.
8.    Compagnoni G, Giuffre B, Lista G, Mosca F, Marini A. CoQ10 plasmatic levels in breast-fed infants compared to formula-fed infants. Biol Neonate. 2004; 86:165–169.
9.    Dziaman T, Gackowski D, Rozalski R, Siomek A, Szulczynski J, Zabielski R, et al. Urinary excretion rates of 8-oxoGua and 8-oxodG and antioxidant vitamins level as a measure of oxidative status in healthy, full-term newborns. Free Radic Res. 2007; 41: 997–1004.
10.    Franke AA, Custer LJ. Daidzein and genistein concentrations in human milk after soy consumption. Clin Chem. 1996; 42: 955–964.
11.    Franke AA, Custer LJ, Tanaka Y. Isofavones in human breast milk and other biological fluids. Am J Clin Nutr. 1998; 68(suppl): 1466S–73.
12.    Friel JK, Diehl-Jones B, Cockell KA, Chiu A, Rabanni R, Davies SS, Roberts II LJ. Evidence of Oxidative Stress in Relation to Feeding Type During Early Life in Premature Infants. Ped Res. 2011; 69(2): 160-164.
13.    Friel JK, Martin SM, Langdon M, Herzberg GR, Buettner GR. Milk from mothers of both premature and full-term infants provides better antioxidant protection than does infant formula. Pediatr Res. 2002; 51: 612–618.
14.    Frosali S, Di Simplicio P, Perrone S, Di Giuseppe D, Longini M, Tanganelli D, et al. Glutathione recycling and antioxidant enzyme activities in erythrocytes of term and preterm newborns at birth. Biol Neonate. 2004; 85: 188–194.
15.    Georgeson GD, Szony BJ, Streitman K, et al. Antioxidant enzyme activities are decreased in preterm infants and in neonates born via caesarean section. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2002; 103: 136–139.
16.    Granot E, Kohen R. Oxidative stress in childhood in health and disease states. Clin Nut. 2004; 23: 3–11.
17.    Gülfem Ünal, A. Sibelakalin. Antioxidant activity of milk proteins. Anno. 2006; 17 (6): 4-6.
18.    Hoppu U, Rinne M, Salo-Vaananen P, Lampi AM, Piironen V, Isolauri E. Vitamin C in breast milk may reduce the risk of atopy in the infant. Eur J Clin Nutr. 2005; 59: 123–128.
19.    Koletzko B, Sauerwald U, Keicher U, Saule H, Wawatschek S, Böhles H, et al. Fatty acid profiles, antioxidant status, and growth of preterm infants fed diets without or with long-chain polyunsaturated fatty acids. A randomized clinical trial. Eur J. Nutr. 2003; 42: 243–253.
20.    Korchazhkina O, Jones E, Czauderna M, Spencer SA. Effects of exclusive formula or breast milk feeding on oxidative stress in healthy preterm infants. Arch Dis Child. 2006; 91(4): 327–329.
21.    L’Abbe M, Friel JK. Superoxide dismutase and glutathione peroxidase content of human milk from mothers of premature and full term infants during the first 3 months of lactation. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2000; 31: 270–274.
22.    Land SC, Wilson SM. Redox regulation of lung development and perinatal epithelial function. Antioxid Redox Signal. 2005; 7: 92–107.
23.    Ledo A, Arduini A, Asensi MA, Sastre J, Escrig R, Brugada M, Aguar M, Saenz P, Vento A. Human milk enhances antioxidant defenses against hydroxyl radical aggression in preterm infants. Am J Clin Nutr. 2009; 89: 210–215.
24.    Lindeman JHN, van Zoeren-Grobben D, Schrijver J. The total free radical trapping ability of cord blood plasma in preterm and term babies. Pediatr Res. 1989; 26: 20–24.
25.    Liochev SI. Reactive oxygen species and the free radical theory of aging. Free Radic Biol Med. 2013 Jul; 60: 1-4.
26.    Macias C, Schweigert FJ. Changes in the concentration of carotenoids, vitamin A, alpha-tocopherol and total lipids in human milk throughout early lactation. Ann Nutr Metab. 2001; 45: 82–85.
27.    Niklowitz P, Menke T, Giffei J, Andler W. Coenzyme Q10 in maternal plasma and milk throughout early lactation. Biofactors. 2005; 25: 67–72.
28.    Ortega RM, Lopes-Sobaler AM, Quintas ME, Martinez RM, Andres P. The influence of smoking on vitamin C status during the third trimester of pregnancy and on vitamin C levels in maternal milk. J Am Coll Nutr. 1998; 17: 379–384.
29.    Ostrea EMJR, Balun JE, Winkler R, Porter T. Influence of breastfeeding on the restoration of the low serum concentration of vitamin E and beta-carotene in the newborn infant. Am J Obstet Gynecol. 1986; 154: 1014–1017.
30.    Piotrowska A, Bartnik E. The role of reactive oxygen species and mitochondria in aging. Postepy Biochem. 2014; 60(2): 240-247.
31.    Quiles JL, Ochoa JJ, Ramirez-Tortosa MC, Linde J, Bompadre S, Battino M, et al. Coenzyme Q concentration and total antioxidant capacity of human milk at different stage of lactation in mothers of preterm and full-term infants. Free Radic Res. 2006; 40: 199 –206.
32.    Robles R, Palomino N, Robles A. Oxidative stress in the neonate. Early Hum Dev. 2001; 65: S75–81.
33.    Romeu-Nadal M, Morera-Pons S, Castellote AI, López-Sabater MC. Rapid high-performance liquid chromatographic method for vitamin C determination in human milk versus an enzymatic method. J Chromatogr B. 2006; 830: 41-46.
34.    Schock BC, Sweet DG, Halliday HL, et al. Oxidative stress in lavage fluid of preterm infants at risk of chronic lung disease. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2001; 281: L1386–1391.
35.    Schweigert FJ, Bathe K, Chen F, Büscher U, Dudenhausen JW. Effect of the stage of lactation in humans on carotenoid levels in milk, blood plasma and plasma lipoprotein fractions. Eur J Nutr. 2004; 43: 39–44.
36.    Shoji H, Shimizu T, Shinohara K, et al. Suppressive effects of breast milk on oxidative DNA damage in very low birthweight infants. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2004; 89: F 136–138.
37.    Suetsusa K, Ukeda H, Ochi H. Isolation and characterization of free radical scavenging activities peptides derived from casein. J Nutr Biochem. 2000; 11: 128-131.
38.    Szlagatys-Sidorkiewicz A, Zagierski M, Jankowska A, Łuczak G, Macur K, Bączek T, Korzon M, Krzykowski G, Martysiak-Żurowska D, Kamińska B. Longitudinal study of vitamins A, E and lipid oxidative damage in human milk throughout lactation. Early Human Development. 2012; 88 421–424.
39.    Todoroki Y, Tsukahara H, Ohshima Y, Shukunami KI, Nishijima K, Kotsuji F, et al. Concentration of thioredoxin, a redox-regulating protein, in umbilical cord and breast milk. Free Radic Res. 2005; 39: 291–297.
40.    VanderJagt DJ, Okolo SN, Costanza A, Blackwell W, Glew RH. Antioxidant content of the milk of Nigerian women and the sera of their exclusively breast-fed infants. Nutr Res. 2001; 21: 121-128.
41.    Wasowicz W, Gromadzinska J, Szram K, Rydzynski K, Cieslak J, Pietrzak Z. Selenium, zinc, and copper concentrations in the blood and milk of lactating women. Biol Trace Elem Res. 2001; 79: 221–233.