Влияние периода замораживания на состав грудного молока
До настоящего времени исследования, направленные на изучение влияния длительного замораживания на питательные свойства грудного молока, практически не проводились. Между тем, замораживание грудного молока при температуре -20°C является одним из лучших способов сохранения его микробиологической безопасности. Представляем Вам данные исследования, целью которого было изучение влияния длительного (до 90 дней) замораживания грудного молока на его макронутриентный состав.
Предисловие “Молочной мамы”
На основании проведенных исследований было установлено, что наибольшие количественные изменения при замораживании претерпевают жиры (максимальное уменьшение наблюдалось в период от 0 до 7 дней — 0,027 гр/дл/день, далее – постоянное уменьшение). Так как калорийность молока зависит от содержания в нем жиров, соответственно, было выявлено и снижение калорийности грудного молока при замораживании (наибольшее уменьшение наблюдалось в период с 0 по 7-й день -0,22 ккал/дл/день, впоследствии уменьшение было постоянным, но небольшим). В отношении общего азота и лактозы наблюдалась небольшая непостоянная и, в большинстве случаев, незначительная разница.
Для наглядности, сравним данные данного исследования с результатами другого исследования, демонстрирующего средние показатели жира, калорийности и других компонентов свежесцеженного грудного молока с аналогичными показателями в детской искусственной смеси (данные взяты здесь и здесь):
Минимальный показательпосле 90 дней заморозки
Среднее для грудного молока
Искусственная смесь
(диапазон от 28 до 57)
(диапазон от 540 до 842)
Таким образом, мы видим, что даже после 90 дней заморозки, в сцеженном молоке содержится больше жира и его калорийность выше, чем у детской смеси.
Жиры играют огромную роль в питании детей первого года жизни. Они обеспечивают потребность в энергии на 50%, являются компонентами биологических мембран, носителями жирорастворимых витаминов. Жиры являются источником жирных кислот (омега-3, омега-6): в частности, особое значение имеют полиненасыщенные жирные кислоты, которые участвуют в формировании головного мозга и зрительного анализатора, клеточной пролиферации, в регуляции аппетита, росте организма, Полиненасыщенные жирные кислоты являются предшественниками широкого спектра биологически активных соединений – эйкозаноидов, принимающих участие в регуляции иммунного ответа, артериального давления, тонуса гладкой мускулатуры. Особое внимание следует уделить потреблению с пищей жиров детьми первого года жизни, находящимся на искусственном вскармливании, ведь грудное молоко характеризуется более высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, по сравнению с его искусственными заменителями. С целью приближения жирового состава искусственных смесей, их дополнительно обогащают смесями растительным масел. Но ни одно растительное масло по своему жирнокислотному составу не соответствует полностью женскому грудному молоку.
С нашей точки зрения, результаты проведенного исследования важны для понимания того, что длительное замораживание грудного молока не приводит к радикальному изменению его химического состава.
Снижение уровня жиров и калорийности может быть критично только в случае докорма донорским замороженным молоком глубоко недоношенных детей, так как их потребности в жирах и калориях намного выше, чем у здоровых доношенных детей. В данном случае лучше использовать грудное молоко недавней заморозки (до 7 дней).
В связи с упомянутыми выше отличиями жирового состава искусственных смесей и грудного молока, при невозможности естественного вскармливания и необходимости докорма – предпочтителен докорм сцеженным или донорским грудным молоком.
Краткое содержание
Введение
В отделениях для новорожденных и банках материнского молока замораживание грудного молока при температуре –20°C является единственным возможным вариантом для его сохранения.
Научные доказательства потери питательных свойств во время замораживания встречаются редко.
Главная цель нашего исследования – определить влияние замораживания грудного молока продолжительностью до 3-х месяцев на содержание в нем жира, общего азота, лактозы и на его энергетическую ценность.
Второстепенная цель исследования – с помощью анализатора грудного молока оценить, обеспечивает ли ультразвуковая гомогенизация образцов более точное прочтение состава грудного молока.
Методы исследования
Были собраны образцы охлажденного грудного молока. Каждый образец был разделен на 6 пар аликвот (в аналитической химии — точно измеренная кратная часть образца, взятая для анализа, которая сохраняет свойства основного образца – прим.ред.). Одна пара была исследована в тот же день, оставшиеся пары образцов были заморожены и исследованы по одному образцу на 7й, 15й, 30й, 60й и 90й день соответственно.
В каждой паре одна аликвота была гомогенизирована при помощи перемешивания, другая с применением ультразвука. Образцы были исследованы с помощью анализатора грудного молока.
Результаты исследования
К третьему месяцу после замораживания, используя два способа гомогенизации, мы наблюдали допустимое и достоверное с точки зрения статистики снижение концентрации жира и энергетической ценности.
Изменение количества общего азота и лактозы не было постоянным и не достигло низших показателей.
Абсолютная концентрация всех питательных веществ (макронутриентов) и калорий была выше в тех образцах, которые подверглись ультразвуковой гомогенизации.
Выводы
После 3-х месяцев со дня замораживания при температуре –20°C наблюдается сокращение доли жиров и калорий. А правильная гомогенизация является залогом точного анализа питательной ценности грудного молока.
Полное описание исследования
Введение
В отделениях для новорожденных и банках грудного молока замораживание грудного молока при температуре от –20°C гарантирует его микробиологическую сохранность и препятствует размножению микроорганизмов.
При этом ферментная активность, свойственная грудному молоку может сохраняться и при низких температурах. Научные доказательства потери питательных свойств во время замораживания встречаются редко.
Некоторые исследования признают замораживание при –80°C так называемым «золотым стандартом» длительной заморозки грудного молока, так как это позволяет минимизировать потерю его свойств.
Однако, это очень дорогостоящий способ, и большинство отделений для новорожденных и банков грудного молока используют метод замораживания только при температуре – 20°C.
В международных стандартах максимальный период продолжительности заморозки, рекомендуемый для материнского и донорского молока (до и после пастеризации), варьируется в пределах от 1 до 12 месяцев.
Влияние продолжительности замораживания при температуре –20°C на макронутриенты (жир, белки, лактоза) и энергетическую ценность едва изучено.
Наша главная цель в представленном исследовании – определить влияние периода замораживания до 3-х месяцев на содержание жира, общего азота, лактозы и энергетической ценности в образце сырого грудного молока, используя анализатор грудного молока..
Замораживание грудного молока приводит к череде физических изменений, таких как разрыв оболочки жирового шарика и деформация мицеллы казеина, в его главных компонентах.
Как указано в других исследованиях, получение показательных образцов размороженного материнского молока играет важную роль в правильности его изучения.
В предыдущих исследованиях ультразвуковая гомогенизация использовалась, чтобы оптимизировать гомогенизацию и избежать потери жира в инфузионных системах.
Второстепенная цель нашего исследования – оценить, обеспечивает ли ультразвуковая гомогенизация образцов более точное прочтение состава грудного молока.
Материалы и методы
Двое исследователей принимали участие в сборе, подготовке и изучении образцов. Слепой метод проведения исследований не применялся ни на одной стадии исследования.
Образцы
Образцы грудного молока были собраны в объеме по 35 мл каждый, сцежены вручную или с помощью молокоотсоса. Сразу же после сцеживания образцы поместили в холодильник для хранения при температуре ниже 5°C на срок не более 24 часов до начала исследования.
У всех доноров дети находились в отделении неонатологии в госпитале «12 Октября» (Мадрид, Испания). Все женщины подписали информированное согласие.
Образцы поступили от одного или нескольких сцеживаний в течение 24 часов и были помещены в стеклянную колбу со стерильной пластмассовой крышкой. Никакие другие инструкции по сцеживанию, кроме тех, что предусмотрены в отделении, предоставлены не были.
Также были собраны данные о возрасте матерей, гестационном возрасте младенцев, стадии лактации (период после рождения ребенка и до момента сбора образца), количестве детей и предыдущем грудном вскармливании.
Подготовка образцов и гомогенизация
Для правильной гомогенизации каждый образец был первоначально подогрет до температуры 40°C в термостатической ванне. Температура контролировалась при помощи регистрирующего термометра с соответствующей измерительной шкалой.
После этого каждый образец был перемешан взбалтыванием десять раз, 12 аликвот по 2,5 мл были приготовлены и помещены в полипропиленовые пробирки.
В свою очередь, указанные 12 аликвот были распределены на 6 пар. Каждая пробирка была запечатана и промаркирована. Аликвоты были обозначены, исходя из периода замораживания – день 0 (или сырое молоко), день 7, день 15, день 30, день 60 и день 90, а также вида гомогенизации, которому они должны были подвергнуться (вручную или с помощью ультразвука). Все аликвоты, кроме обозначенных «день 0», были немедленно заморожены при температуре –20°C.
Каждая аликвота из пары была гомогенизирована по-разному. Те, что были обозначены как «вручную», были разогреты до 40°C в термостатической ванне, после чего перемешаны взбалтыванием дважды. Для аликвот, обозначенных «с помощью ультразвука», применялся ультразвуковой процессор.. Аппарат предусматривает две различные настройки: PROC1 для гомогенизации образцов вручную и PROC2 с помощью ультразвука.
Параметры, применяемые в ультразвуковом процессоре следующие: амплитуда 75 %, скорость 1,5 мл в секунду. Эти параметры обеспечивают должную гомогенизацию образцов грудного молока (предварительно неопубликованные показатели — прим.ред.). Счетчик Коултера (анализатор размера частиц методом лазерной дифракции, исследовательский институт Beckman Coulter, Brea, CA) использовался для измерения размера жировых шариков в грудном молоке. Его использовали для образцов, гомогенизированных вручную и гомогенизированных при помощи ультразвука с применением разных параметров ультразвукового процессора. Мы подтвердили, что при использовании вышеупомянутых параметров, размер шариков был стандартный: более 99% из них были менее 1 мкм.
Анализ образцов
Для анализа образцов использовался анализатор грудного молока. Оборудование требует 2 мл грудного молока и обеспечивает анализ жира, общего азота, лактозы, сухого вещества и энергетической ценности. Мы использовали настройку PROC1 для аликвот, обозначенных «вручную» (как для сырого молока, так и для размороженного) и настройку PROC2 для аликвот, обозначенных «при помощи ультразвука» (как для сырого молока, так и для размороженного).
По поводу технических данных: прибор обеспечил сходимость значений в 0.05%. В нашей лаборатории мы провели повторное исследование, в котором получили сходные результаты (количество образцов сырого молока – 10, количество образцов размороженного молока – 10, коэффициент внутригрупповой корреляции для жира и ккал = 0.99)
Анализатор грудного молока использует технологию, основанную на передаче среднего инфракрасного диапазона, специально разработанную для определения макронутриентов в грудном молоке. Тончайший слой грудного молока (менее 100 мкм) подвергается инфракрасному излучению. Для подсчета каждого макронутриента прибор использует спектр излучения, поглощаемого разными функциональными группами на определенных длинах волн, это предоставляет предварительную оценку относительно количества инфракрасного излучения, поглощаемого дистиллированной водой на тех же длинах волн.
Коэффициент жира, установленный прибором, соответствует общему количеству жирорастворимых частиц в образце грудного молока, включая триглицериды, диглицериды, свободные жирные кислоты, фосфолипиды и холестерин. Содержание общего азота включает белок и безбелковый азот. Это значение увеличено коэффициентом пересчета 6.25. Уровень лактозы соответствует показателю, состоящему из ее собственного содержания и олигосахаридов. Для расчета общей энергетической ценности мы использовали формулу общей энергии (Ккал/дл) = 9.25 х «жир» + 4.40 х «общий азот» + 3.95 х «лактоза».
Прибор был откалиброван производителем для оптимального исследования грудного молока с обычной биологической вариацией. Производитель использовал набор исходных образцов грудного молока с различным содержанием жира, белка и лактозы, которые были исследованы с помощью показательных биохимических методов: метод Розе-Готлиба (определение жира в молоке), метод Кьельдаля (определение общего азота), метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (для определения лактозы). Данные методы применялись отдельно для грудного молока гомогенизированного вручную и с помощью ультразвука. Использование раствора MIRIS CHECK (нейтральный раствор для поддержания точности измерений), предоставляемого производителем для нормальной эксплуатации прибора, позволяет избежать повторной калибровки. (Очень похоже на рекламу данного прибора, прямо продакт плейсмент в исследованиях — прим.ред.)
Анализ полученных данных
Описательная статистика представлена для четырех выходных параметров (жир, общий азот, лактоза и энергетическая ценность) и для двух методов гомогенизации (ручной и ультразвуковой). После того, как режимы распределения были проверены на соответствие стандартам, среднее значение и доверительный интервал (95%) представлены для каждого периода оценки (сырое молоко и 7й, 15й, 30й, 60й и 90й день). Статистическая значимость парных сравнений подсчитана с помощью парного t-теста.
Средняя разница в каждом периоде оценки с сырым грудным молоком (уровень доверия), с поправкой на способ гомогенизации и стадию лактации, была определена с помощью линейных смешанных регрессионных моделей. Средняя разница в день оценивалась для различных периодов исследования (с 1 по 7, с 8 по 15, с 15 по 30, с 30 по 60 и с 60 по 90 день). Анализ полученных данных для этой статьи был произведен с использованием программного обеспечения SAS (SAS Institute Inc., Cary, NC).
Результаты
Описание образца
Шестьдесят один образец грудного молока был получен от 59 матерей, выступивших в качестве доноров. Средний возраст матерей составил 32,55 года. Шестьдесят пять процентов матерей были из Испании, 18 % из Центральной и Южной Америки, 10% были из других европейских стран и 7% были из Африки. Пятьдесят восемь процентов матерей не имели предыдущего ребенка. Средний гестационный возраст их детей составил 32,66 недели. Сорок шесть процентов матерей (n=28) родили раньше 32й недели гестации, 21% (n=13) между 32й и 36й неделей и 33% (n=19) — на 37й неделе или позже.
Что касается стадии лактации (в днях), процентильное распределение показывает минимальное значение – 5 дней и максимальное – 389 дней. 25-я, 50-я и 75-я процентильные величины показали 13, 18 и 41 день соответственно.
Питательные вещества и калорийность с учетом времени замораживания и вида гомогенизации
Таблица №1
Сравнение жира, общего азота, лактозы и калорийности в грудном молоке в различные периоды замораживания до 3-х месяцев с учетом двух видов гомогенизации.
Сырое молоко в сопоставлении с замороженным через определенный период времени
Состав, вид гомогенизации
Сырое молоко
Источник