Ny viden skal bidrage til udvikling af fremtidens modermælkserstatninger

Modermælk kan noget, som erstatningsprodukter ikke kan - men det vil forskere fra Institut for Fødevarer ved Aarhus Universitet være med til at ændre ved hjælp af en særlig type kulhydrater, der kan stimulere vigtige mikroorganismer i barnets tarm. I en ny undersøgelse har de for første gang dokumenteret synergieffekter mellem disse kulhydrater og laktose.

19.05.2020 | Lise Bundgaard

Foto: Colourbox

Overalt på kroppens indre og ydre overflader lever grupper af mikroorganismer, som kaldes for mikrobiomer. Et af de vigtigste mikrobiomer er det, der lever i vores tarm og som bidrager til at fordøje fødevarer.

For spædbørn sørger amningen for, at barnet - og barnets mikrobiom i tarmen - får de helt rigtige næringsstoffer på det helt rigtige tidspunkt. Der bliver skabt et mikrobiom, der er domineret af bakteriearterne Lactobacillus og Bifidobacterium. Det er dem, vi også kender fra yoghurtprodukter.

Nogle gange er modermælkserstatning imidlertid den eneste mulighed for at give barnet ernæring, og det giver et mindre diverst mikrobiom med færre bifidobakterier og flere af de skadelige bakteriearter såsom clostridia og stafylokokker. Det giver risiko for sygdomme.

Forskere fra Institut for Fødevarer, Aarhus Universitet har i samarbejde med Institut for Fødevarevidenskab, Københavns Universitet og Arla Food Ingredients undersøgt, hvordan præbiotiske kulhydrater, der er en form for ufordøjelige kulhydrater, kan være med til at afhjælpe problemet.

Kan kulhydrater løse problemet?

Louise M. Arildsen Jakobsen, der er PhD-studerende ved Institut for Fødevarer og del af forskningsgruppen Differentierede og biofunktionelle fødevarer, og som står for Aarhus Universitets bidrag til undersøgelsen, forklarer, hvorfor en speciel type præbiotiske kulhydrater kan være en løsning:

- I undersøgelsen har vi mere specifikt set nærmere på oligosakkarider, som er en form for kulhydrat, der findes i mælk fra mennesker og køer. Tidligere undersøgelser peger nemlig på, at oligosakkarider kan være med til at stimulere væksten af bifidobakterier i tarmen og understøtte immunsystemet hos nyfødte.

I undersøgelsen har oligosakkarider fra kvæg været i fokus:

- Oligosakkarider fra mennesker er både dyre og svært tilgængelige, men det er oligosakkarider fra kvæg ikke, og nogle af dem minder meget om dem, man kan finde i mennesker. Derfor har vi taget udgangspunkt i disse i vores undersøgelse. Vi har både sammenlignet dem med ren laktose og med de syntetiske galacto-oligosakkarider, som man i dag tilsætter modermælkserstatninger – og det har givet spændende resultater, fortæller Louise M. Arildsen Jakobsen.

Forskningsgruppen Differentierede og biofunktionelle fødevarer

Aktiviteterne i forskningsgruppen koncentrerer sig om, hvordan man gennem innovativ forskning kan forbedre produktkvalitet, tilføje nye positive aspekter til velkendte produkter eller udvikle nye typer af fødevarer. Emnerne omfatter bl.a. forskning i alternative bæredygtige produktionsformer som differentierer råvarer samt vurdering af parametre for produktkvalitet. Forskningsgruppen har også aktiviteter omkring nye måder at producere fødevarer og ingredienser samt effekt af biologisk aktive stoffer f.eks. i celler fra lever, muskel og tarm. Metabolomics indgår i forskningen med henblik på at forstå sundhedsfremmende og funktionelle egenskaber hos forskellige fødevarer.  

 

Ny viden om synergieffekter

Forskerne har både undersøgt effekten af oligosakkarider og laktose på otte forskellige bakterier, der tilsammen repræsenterer en simplificeret model af mikrobiomet hos et spædbarn. Det er sket ved at teste hhv. oligosakkarider fra kvæg og de syntetiske galacto-oligosakkarider hver for sig, men også de to sammen, og også sammen med laktose.

- Vores resultater viser, at laktose alene bidrager til vækst af bifidobakterier, men også den skadelige clostridia. Oligosakkarider fra kvæg hæmmer til gengæld væksten af skadelige bakterier, alt imens de bidrager til vækst af bifidobakterier og af de såkaldt kommensale bakterier af arten Parabacteriodes. At de er kommensale betyder, at de enten er neutrale eller ligefrem gavner os. Effekterne af Parabacteroides er knap så velbelyste, men vores nyeste data indikerer, at Bbifidobakterier og parabacteroides kan sameksistere - muligvis med gavnlige virkninger på bifidobakteriens metabolisme, fortæller Louise M. Arildsen Jakobsen.

Ved at sætte fokus på mulige synergieffekter har forskerne gjort en helt ny opdagelse:

- Hvad der er rigtig interessant ved vores undersøgelse er, at vi for første gang har kunnet påvise en synergieffekt mellem laktose og oligosakkarider fra kvæg. Ved at kombinere disse to, bliver væksten af bifidobakterier alene stimuleret. Vores resultater viser dermed, at sammensætningen af oligosakkarider kan have en afgørende påvirkning af barnets mikrobiom, siger Louise M. Arildsen Jakobsen og konkluderer:

- Vi har fået helt ny viden, som er værdifuld i forhold til at udvikle fremtidens modermælkserstatninger. Vi kan bruge resultaterne af dette modelforsøg som pejlemærke for, hvilke effekter, der kan undersøges i fremtidige studier for at skabe mere valide konklusioner.

 

Illustration: Forskerne har for først gang påvist en synergieffekt mellem laktose og oligosakkarider fra kvæg (bovine milk oligosaccharides - BMO) i forhold til at stimulere væksten af bakteriearten Bifidobacterium i spædbarnets mikrobiom. Printet med tilladelse fra Jakobsen LM, Sundekilde UK, Andersen HJ, Nielsen DS, Bertram HC. Lactose and Bovine Milk Oligosaccharides Synergistically Stimulate B. longum subsp. longum Growth in a Simplified Model of the Infant Gut Microbiome. J Proteome Res. ACS Publications; 2019;18(8):3086–98. Copyright 2019 American Chemical Society.

 

Fakta om forskningen

Forfattere Institut for Fødevarer, Aarhus Universitet Institut for Fødevarevidenskab, Københavns Universitet Arla Food Ingredients Finansiering  
FinansieringArla Foods og Aarhus Universitet 
Mere information”Lactose and Bovine Milk Oligosaccharides Synergistically Stimulate B. longum subsp. longum Growth in a Simplified Model of the Infant Gut Microbiome” af Louise M. A. Jakobsen, Ulrik K. Sundekilde, Henrik J. Andersen, Dennis S. Nielsen og Hanne C. Bertram 
Eksterne bidrag De to medforfattere, Henrik J. Andersen og Dennis S. Nielsen er ansat ved henholdsvis Arla Food Ingredients og Københavns  
KontaktLouise M.A. Jacobsen, e-mail: loujak@food.au.dk, telefon: +45 20731316 
Mælk, Food, DCA