Mikrobioma, szoptatás és közegészségügyi politika az Egyesült Államokban: Az étrendi rostok esete

Cikk információk

Gamze Çavdar, a Colorado Állami Egyetem Államtudományi Tanszéke, 1782 Campus Delivery, Fort Collins, CO 80523, USA. E-mail: [e-mail védett]

Absztrakt

Egy újonnan megjelenő szakirodalom rávilágított az anyatej-oligoszacharidok és az étkezési rostok jelentőségére a kiegészítő elválasztási élelmiszerekben a csecsemő mikrobiomájának fejlődése szempontjából, amelynek rövid és hosszú távú egészségügyi következményei is vannak. Ez az áttekintés kiemeli az újszülöttek rost- és oligoszacharidfogyasztását, amelyek közvetlenül kapcsolódnak az anya étrendjéhez, és hogy az Egyesült Államokban és világszerte a terhes anyáknak szóló jelenlegi étrendi ajánlások nem teljesítik mind az élelmi rostbevitel fontosságát az anya egészségének javításában, mind az anya egészségének javításában. a fejlődő csecsemő mikrobioma. Bár az adatok korlátozottak, javasoljuk, hogy az anyai étrendi beavatkozások tartalmazzák az egészséges rostokat, amelyek hatékony eszközként szolgálják a csecsemők egészségét az anyatej összetételének módosítása révén. Ez a cikk azt állítja, hogy sürgősen szükség van egy kétszeres nemzeti politikára, amely foglalkozik a rostok jelentőségével a szoptató anyák étrendjében és ennek megfelelően módosítja az étrendi ajánlásokat, és fizetett szülői szabadságot biztosít, amely lehetővé teszi az anyák számára, hogy ne csak szoptassanak. legalább hat hónapig, de hatékonyan be kell tartani az anyatej minőségének támogatásához szükséges étrendi ajánlásokat, amelyek csecsemőik egészségéhez kapcsolódnak.

Bevezetés

A mikrobiómával kapcsolatos új kutatások már forradalmasították a környezeti mikrobiológiától az orvostudományig terjedő tudományágakat, és kihatással lehetnek a közegészségügyi politikára is. A mikrobiómák kutatásának közegészségügyi következményei azonban nem egyértelműek: mivel a kutatók aktívan vizsgálják, mi minősül „egészséges mikrobiomnak”, nehéz kidolgozni a mikrobiómák funkcióinak meglévő ismeretein alapuló politikákat az emberi egészség javítása érdekében. 1,2 Valójában a legtöbb esetben a kutatási eredmények leíró összefüggéseket jelentenek egyes betegségek és a mikrobiota összetétele között. Habár nap mint nap új ismeretekre teszünk szert, a változók közötti oksági összefüggések nincsenek teljesen és széles körben megállapítva. Ahogy D’Hondt és mtsai 3 fogalmaznak,

A táplálkozás, a bél mikrobiómájának összetétele és az egészség okozati összefüggései még nem tisztázottak egyértelműen, például hogy meghatározható-e egészséges mikrobióm populációs szinten, mi határozza meg rezilanciáját zavaráskor, vagy hogyan lehet előnyösen manipulálni összetételével.

Ezenkívül a mikrobiómák jelentős egyéni eltéréseket mutatnak a háztartásokban és az egész világon. 4 -8 Ezen túlmenően a mikrobiális kölcsönhatások nagyrészt ismeretlenek, és úgy tűnik, hogy az a kérdés, hogy egyes baktériumok károsak-e, kontextustól függenek, és további kihívásokat jelentenek a politikai döntéshozatalban. 9 -11 Így tehát a közpolitika három közös előfeltétele, nevezetesen az általánosíthatóság, a hatékonyság és a biztonság nem teljesül könnyen, amikor a mikrobiomkutatás eredményeit közpolitikába kell átültetni. 12.

Nem minden kutatási eredmény felel meg a kritériumoknak. Ilyen például az oligoszacharidok mint anyatej alkotóelemeinek jelentősége. Régóta ismert, hogy a szoptatás megalapozza az egészséges, rövid és hosszú távú egészségügyi következményekkel járó csecsemőt. 13,14 A legújabb kutatási eredmények tovább rávilágítottak hogyan és miért az anyatejben található oligoszacharid-komponensek döntő fontosságúak. Megalapozott, hogy az anyatej elengedhetetlen a csecsemők mikrobiomjának létrehozásához, az egészséges növekedés és fejlődés alapjainak megalapozásához. 15,16 Ha nem sikerül létrehozni ezeket az alapokat, amint azt a legújabb kutatások sugallják, jelentős egészségügyi következményei lesznek a jövő generációi számára. Ezért olyan új közpolitikák kidolgozása, amelyek foglalkoznak az élelmi rost fogyasztásával kapcsolatos legfontosabb megállapításokkal az egész életen át, különösen a terhesség és a szoptatás alatt, kritikus fontosságú a betegségek megelőzése és ezáltal a későbbi drága gyógyító ellátás elkerülése szempontjából.

Szorosan összefüggő szakpolitikai terület a fizetett szülési szabadságra vonatkozó politika hiánya az Egyesült Államokban. Empirikus bizonyítékok igazolták, hogy a nők nagyobb valószínűséggel kezdik meg és tartják fenn a szoptatást, ha képesek késleltetni a munkába való visszatérést a szülés után. 17 Fizetett szülési szabadság hiányában a nők vagy teljesen abbahagyják a munkát, ami jelentősen csökkenti a család jövedelmét, vagy túl korán mennek vissza dolgozni, ami valószínűtlenné teszi a szoptatást. Egyik lehetőség sem ideális a csecsemők vagy anyjuk egészségére. Bár sok tényező befolyásolja az anyák szoptatási döntését, a szülői szabadsággal kapcsolatos közpolitika döntő fontosságú. Nem véletlen, hogy olyan országokban, mint Svédország és Norvégia, ahol az anyák és az apák is bőkezű leveleket élveznek a gyermek születése után, anélkül, hogy aggódnának a fizetésük ellen, azokban az országokban is a legmagasabb a szoptatási arány. A szoptatás és a fizetett szülői szabadság közötti szoros kapcsolat szükségessé teszi e politikák együttes megvitatását.

Ennek a cikknek két célja van. Először áttekinti az egyre növekvő számú irodalmat, amely bemutatja a rostok és a prebiotikumok jelentőségét a bél mikrobiomjában, valamint azt, hogy miért fontos, hogy a csecsemők oligoszacharidokat, valamint baktériumokat és egyéb tápanyagokat kapjanak az anyatejjel. A tej ezen összetevői elősegítik a csecsemők érlelő mikrobiomjának kialakulását és létrehozását. Másodszor, a cikk az Egyesült Államokban értékeli a szoptató anyákra vonatkozó meglévő táplálkozási ajánlásokat, összehasonlítva más fejlett országokkal. Az Egyesült Államok esettanulmányként való megvitatásával ez a cikk sürgősen módosítja a szoptató anyákra vonatkozó meglévő táplálkozási ajánlásokat. Az étrend módosításának szükségessége meghaladja az Egyesült Államokat, mivel globális mintázat mutatkozik a napi rostbevitel hangsúlyozásának hiányában, és hogy ez hogyan befolyásolja negatívan a bél egészségét.

E célkitűzéssel összefüggésben a cikk nemzeti, fizetett szülői szabadságot is javasol az egészséges szoptatás és a szoptató anyák étkezési szokásainak előmozdítása érdekében. Az Egyesült Államok egyedülálló esetnek számít ebben a tekintetben, mert jelenleg ez az egyetlen fejlett ország, ahol hiányzik a fizetett szülői szabadság. Ez különösen fontos a szoptatás szempontjából, mert a fizetett szabadság hiánya az egyik fő oka annak, hogy a nők nem tudják megindítani a szoptatást, nem tudják betartani a táplálkozási és táplálkozási irányelveket a szoptatás ideje alatt, vagy fenntartani a szoptatást az ajánlott minimális ideig. A cikk ezért kritizálja a szoptatás mint személyes felelősség fogalmát, és hangsúlyozza a támogató politikák szükségességét, például az anyák élelmi rostbevitelének javítását és a fizetett szülői szabadságot.

Noha egyes mikrobiómák közegészségügyi vonatkozásai nem világosak, mások esetében ez kevésbé igaz. A rostban gazdag teljes élelmiszereknek a szoptató anyák étrendjébe történő bevonásának előmozdítása, valamint az összes dolgozó anya számára fizetett szülői szabadságra vonatkozó nemzeti politika elfogadása különösképpen pontban említett következmények közül.

Étrendi rost és a bél mikrobiome terhesség és szoptatás alatt

Új kutatási eredmények azt mutatják, hogy a sokféle bélmikrobiom kialakulásának támogatása fontos az emberi egészség szempontjából. Például a sokféle bélmikrobiota növekedésének megzavarása csökkenti az immunrendszer erejét. 18 Egészségügyi problémák, mint például elhízás, szív- és érrendszeri betegségek, rák és atópiás betegségek, például allergia és asztma, kimutatták, hogy akkor jelentkeznek, amikor az immunrendszer sérül a bél mikrobiota fejlődésének zavara miatt. 19 Az életmódválasztás és a környezet befolyásolja, hogy mely baktériumok és egyéb mikrobák fogják a bélben lakni. A mikrobák tenyésztésére felhasznált tápanyagok segítenek meghatározni, hogy mely fajok és milyen mennyiségben telepítik meg a béleket.

A különféle bél mikroflóra fontosságára vonatkozó megállapítások ellenére a kutatások bebizonyították, hogy a nyugatiasult országokban a bél mikrobiom sokfélesége fokozatosan csökken. Ez nagy aggodalomra ad okot, mivel a bél mikroflóra nagyobb változatossága összefügg az egészséggel. Ezenkívül a legújabb kutatások bebizonyították, hogy az étrend által kiváltott némi kihalás az anyák béljében viszont az utódokba kerül, ami egyes mikrobaközösségek vagy fajok visszafordíthatatlan elvesztéséhez vezethet. 20 Ez a kimerülés a mikrobiális fajokban a legszorosabban az alacsony mikrobiotához hozzáférhető szénhidráttartalmú étrendhez vagy MAC-hoz kapcsolódik. Az élelmi rostok a fő MAC-források a felnőttek számára, és az alacsony élelmi rosttartalmú étrenddel rendelkező ipari közösségekben általában magasabb a krónikus nem fertőző betegségek, mint az elhízás, az autoimmun betegségek, az asztma és az allergia aránya, amelyek mind a rendellenességekhez kapcsolódnak. a gazda-mikrobiom kapcsolatban. 7

Általános áttekintés a rostban gazdag ételek bélbakteriális fermentációjáról a kiegészítőkkel szemben

Szedhet-e rost-kiegészítőket a magas rosttartalmú teljes ételek étrendje helyett, és ugyanazokat az előnyöket kaphatja-e meg? Számos rostkiegészítő funkcionális teljes élelmiszer-rostokból készül, mégis fizikailag, kémiailag vagy enzimatikusan el vannak szigetelve az ételektől. A táplálékkiegészítők (pirula vagy por formájában) fogyasztása a bélmikrobiomán keresztül nem ugyanazon a feldolgozáson megy keresztül, mint a teljes ételformák rostfogyasztásával. 20 Természetesen a magas rosttartalmú teljes ételek hasznosak az egészségre, részben azért, mert más hasznos fitotápanyagokat és fitokémiai anyagokat tartalmaznak. 30 Bár egyes kutatások kimutatták, hogy a rost-kiegészítők prebiotikus források lehetnek a bélmikrobák számára, és a baktériumok továbbra is fermentálhatják őket SCFA előállításához, 31 azonban nem szállítják az élelmiszerekben található többi legfontosabb tápanyagot. A gyümölcsök és zöldségek például vitaminokat, ásványi anyagokat, antioxidánsokat és gyulladáscsökkentő szereket kínálnak az étkezési rostok mellett. 24 Terhesség alatt a magas rosttartalmú teljes élelmiszerekben természetesen megtalálható folát, vitaminok és ásványi anyagok támogatják a magzat fejlődését. 22.

Ezek a tápanyagok nem találhatók meg egy tipikus rostkiegészítőben. Ezen túlmenően, nem minden táplálékkiegészítő táplálkozás szempontjából egyformán előnyös, és a felmerülő bizonyítékok fordított összefüggéseket mutatnak az egészségügyi eredményekkel. 29,32,33

Mi a prebiotikumok szerepe a bélben? A prebiotikumok tartalmaznak bizonyos fermentálható (oldható) rostokat, és ha teljes ételekből származnak, léteznek más, együttesen létező fitokemikáliák is, amelyek elősegítik a bél bizonyos kommenzális baktériumok - hagyományosan natív bélbaktériumok - növekedését és/vagy metabolikus aktivitását. Bifidobacterium és Lactobacillus. Ezeknek a baktériumoknak ebben a nemzetségben több faja van, amelyek hasznosak az emberi egészség szempontjából. A prebiotikumnak tekintett étrendi rostok közé tartozik az inulin, a rezisztens keményítő és az oligoszacharidok, például a fruktooligoszacharidok, bár más étrendi szálaknak is lehetnek prebiotikus hatásai a bélben. 24,29 galaktooligoszacharidok szintén prebiotikumok. Természetesen megtalálhatók az emberi anyatejben, mint a 130 különböző oligoszacharid egyike, amelyet szoptató anyák képesek előállítani. 34

A galaktooligoszacharidok laktózból is előállíthatók, amelyeket rostkiegészítőként adhatnak az élelmiszerekhez. Az étrendből származó és az anyatejben természetesen előforduló prebiotikumok segíthetik az immunrendszer hatékonyabb fejlődését és működését, megerősíthetik a bélgátat a kórokozókkal szembeni védelemben, és stimulálhatják az SCFA baktériumok általi termelését. 35 SCFA-ról kimutatták, hogy előnyökkel járnak az emberi egészség szempontjából, mivel energiaforrásként szolgálnak a vastagbél hámjában, befolyásolják a bél nyálkahártya immunitását és csökkentik a bél gyulladását. Az SCFA-k a véráramba is felszívódnak, és energiaforrásként felhasználhatók az agy, az izmok és a szövetek számára. 24,36 A rost és az anyatej oligoszacharidok szintén kulcsszerepet játszanak a megfelelő immunválasz biztosításában.

Az immunrendszer kapcsolatainak fejlesztése az élelmi rostok bélfermentációjával

Számos vizsgálatot végeztek egerek felhasználásával, hogy bemutassák a rostban gazdag étrend fontos immunológiai előnyeit. A viszonylag magasabb rosttartalmú étrenddel etetett egerek gyulladásos reakcióit csökkentették a tüdőben és a bélben. A tüdők esetében a gyulladásnak ezt a csökkenését a gyulladásos citokinek és antitestek alacsonyabb szintje és a csökkent rosttartalmú étrenddel táplált egerek tüdőszövetének csökkenő nyálkatermelése mutatta. A csökkent gyulladás és a nyálkahártya csökkent légúti ellenállást eredményez, ami fontos a megfelelő légzéshez. A tanulmány eredményei alapján a rostok csökkentik a tüdőgyulladást azáltal, hogy a bél mikrobiotájához szükséges tápanyagokat biztosítják az SCFA-k előállításához. Bár az SCFA-k nem jutnak be a tüdőbe, segítenek csökkenteni a dendritikus sejtek (DC) érését a test más részein. Ezért amikor tüdőirritáció lép fel, és ezek a kevésbé érett DC-k a tüdőbe vándorolnak, jelentősen csökkent gyulladásos választ váltanak ki. 35 Ez a tanulmány megállapítja, hogy a magas rosttartalmú étrend milyen fontos lehet az asztma tüneteinek és a légúti gyulladás csökkentésének. A rostok elérhetősége lehetővé teszi a bélmikrobák számára, hogy metabolitokat állítsanak elő, amelyek befolyásolhatják a szisztémás immunfolyamatokat az egész testben.

A csecsemő életének kezdete kritikus idő a bél mikroflóra létrejöttéhez, amelynek hosszú távú egészségügyi következményei lehetnek, ha a bél mikrobiális dysbiosis jelentkezik. Például tanulmányok kimutatták, hogy az élet első 100 napja kritikus ablak - és kevéssé ismert arról, hogy a lehetséges rendellenességek sokfélesége milyen hatással van a bél mikrobiomjának kialakulására ez idő alatt, amelyek mind magasabb szintre emelhetik a gyermekeket az asztma és az allergiás betegségek kialakulásának kockázata. Négy olyan bakteriális nemzetség létezik, amelyek ha jelen vannak a gyermekeknél ebben a korai életszakaszban, segítenek enyhíteni az asztma és az allergia kialakulását. Amikor az egereket beoltották ezzel a négyféle baktériummal (Faecalibacterium, Lachnospira, Veillonella, és Rothia), jelentősen csökkent tüdőgyulladást tapasztaltak, mivel a neutrofilek és a leukociták szintje is csökkent a tüdőben. Ezek a megállapítások azt mutatják, hogy a bél mikrobiomjának fejlődése fontos szerepet játszhat az immunrendszer hosszú távú működésében, különösen a felső légúti betegségek, például az asztma kapcsán. 36

Hasznos emberi tej oligoszacharidok

Kimutatták, hogy a szoptatásnak számos előnye van a csecsemő növekedése szempontjából, különösen az egészséges bélmikrobiom és az immunrendszer fejlődésének támogatásában. Az anyatejben található emberi tej oligoszacharidok (HMO) fontos táplálkozási és egyéb egészségügyi előnyöket nyújtanak a csecsemők számára. Az oligoszacharidok az anyatej harmadik legelterjedtebb tápanyagai a laktóz és a zsír mögött, és prebiotikusan oldódó rostként szolgálnak a csecsemő béljében. Ezek glükóz, galaktóz, szialinsav, fukóz és N-acetil-glükózamin kombinációjából állnak, amelyek az oligoszacharidokban különböző módon kapcsolódnak egymáshoz, hozzájárulva az anyatej által biztosított prebiotikumok sokféleségéhez. 38 Mivel a HMO-k prebiotikumok, a csecsemők emésztési enzimjei nem tudják lebontani őket, ehelyett a vastagbélben lévő baktériumok fermentálhatják őket. Nem minden baktérium képes táplálékként fogyasztani az oligoszacharidokat, ezért a HMO jelenléte elősegíti bizonyos hasznos baktériumok szaporodását, mint pl. Bifidobaktériumok és Bacteroides miközben közvetetten gátolja más baktériumfajok növekedését. 39

Az anyatejben több mint 200 egyedi HMO-t azonosítottak. 39 Az anyatej oligoszacharid-tartalma nőenként jelentősen változik, és bár további kutatásokra van szükség, a bizonyítékok azt mutatják, hogy az oligoszacharidokat egy anya egyedülálló arányban állítja elő, hogy kielégítse a csecsemők igényeit. Az oligoszacharidok egyedülálló kombinációja olyan módon működik együtt, amely nem reprodukálható, ha egyedi HMO-kat adnak az anyatej-helyettesítő tápszerekhez. 40 Ezenkívül az oligoszacharidok a laktáció stádiumától, naponta és az anya genetikai összetételétől függően változnak. Az emlőmirigy szekréciós és Lewis-génjei meghatározzák a HMO-k fukozilezett szekvenciáit, amelyek a baktériumok felismerési motívumaként szolgálnak. Ezek az egyedülálló HMO struktúrák lehetővé teszik a hasznos baktériumok általi fermentációt, miközben gátolják és megvédik a csecsemőt a patogén baktériumoktól. 38

A csecsemő étrendje fontos szerepet játszik a bél mikroflóra kialakulásában, ami viszont jelentős hatással lesz hosszú távú egészségükre. 13,14 Ez közvetlenül kapcsolódik az anyatejhez legalább azoknak a csecsemőknek, akik kizárólag szoptatnak. Az emberi tej hasznos baktériumfajokat tartalmaz, mint pl Bifidobacterium és Lactobacillusok amelyek megtelepítik a csecsemő béljét, valamint az oligoszacharidokat, amelyeket kommensális baktériumfajok erjesztenek a vastagbélben. Az anyatej szekréciós IgA-t, laktoferrint és lizozimot is tartalmaz. A lizozim szelektíven hat a clostridia és más Gram-pozitív és Gram-negatív baktériumok lebontására, miközben a Bifidobaktériumok ellenállnak a hatásainak. 39 Az anyatej számos alkotóeleme együttesen sokféle bélmikrobiómát fejleszt ki a csecsemőben, hosszú távú egészségügyi előnyökkel jár.

A szoptatás az asztma, az elhízás, a fertőzés, a metabolikus szindróma és a cukorbetegség kockázatának csökkenésével jár, összehasonlítva a tápszerrel etetett csecsemőkkel, és bizonyíték van arra, hogy a bél mikrobák kolonizációja az etetéssel összefüggésben áll ezen egészségügyi eltérésekkel. 42,47

Összefoglalva, a mikrobiomról szóló legújabb szakirodalom az 1. táblázatban összefoglalva kiemeli (1) a rostok jelentőségét általában az emberi egészség szempontjából, valamint az anyatejben az oligoszacharid-komponensek jelentőségét a csecsemők egészségi állapotának szempontjából, különösen az elválasztás során; (2) a szoptatás fontossága a csecsemők rövid és hosszú távú egészsége szempontjából; (3) a prebiotikus és probiotikus kiegészítők nem helyettesíthetik a rostokban gazdag teljes ételek étrendjét; (4) a különféle rostokban gazdag élelmiszercsoportok, mint például a teljes kiőrlésű gabonafélék, a hüvelyesek és a zöldségek, különböző előnyökkel járnak, és nem szabad őket egymással helyettesíteni; és (5) az első 100 nap kulcsfontosságú ahhoz, hogy a csecsemők bél mikrobiotája HMO-ket kapjon. Ezen kutatási eredmények alapján a következő szakasz megvizsgálja a szoptató anyákra vonatkozó meglévő étrendi ajánlásokat, és azt állítja, hogy a jelenlegi ajánlásokat módosítani kell, hogy tükrözzék az új kutatási eredményeket.

1. táblázat: Mikrobiomával, szoptatással és étrenddel való kapcsolatról szóló irodalom.