UMass Amherst-Wissenschaftler untersucht, wie Stickstoff in der Muttermilch der pädiatrischen Entwicklung zugute kommen kann

David Sela, Ernährungswissenschaftler an der University of Massachusetts Amherst, hat eine fünfjährige, 1,69 Millionen US-Dollar Zuschuss der National Institutes of Health (NIH) zur Untersuchung, wie Stickstoff in der Muttermilch von nützlichen Mikroben im Säuglingsdarm verwendet wird, um möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Ernährung und Entwicklung von Kindern zu spielen.

Die neuen Experimente, finanziert vom National Institute of Child Health and Human Development der NIH, kann auch molekulare Targets zur Diagnose und Intervention liefern, um die Effizienz des Stickstoffmetabolismus durch das Mikrobiom bei Säuglingen und möglicherweise Erwachsenen zu verbessern.

Früher dachte man, dass die Nährstoffe und Bioaktivstoffe in der Muttermilch auf lineare Weise direkt auf das gestillte Kind übertragen werden. erklärt Sela, außerordentlicher Professor für Lebensmittelwissenschaft und Direktor des Fergus M. Clydesdale Center for Foods for Health and Wellness.

Nun gibt es erhebliche Hinweise darauf, dass die Muttermilch die frühe Etablierung des Mikrobioms durch Moleküle steuert, wie Oligosaccharide, die spezifische mikrobielle Populationen modulieren, um die Gesundheit und das Wohlbefinden von Säuglingen zu beeinflussen."

David Sela, Ernährungswissenschaftler, Universität von Massachusetts Amherst

Im Sela-Labor, Sela und sein Team studieren Bifidobacterium infantis , ein nützliches Bakterium, das den Darm von Babys besiedelt. "Diese spezielle Mikrobe hat eine enge Beziehung zum Säugling und verwendet Muttermilchprodukte, einschließlich derer, die die Babys nicht verdauen, aber ansonsten durch ihren Körper gehen würden, “ sagt Sela.

Selas frühe Arbeit ergab, dass einige der Gene der Mikrobe mit der Harnstoffhydrolyse in Verbindung stehen. was Sela zum Nachdenken brachte. „Harnstoff ist ein Abfallprodukt des Menschen. Warum sehen wir so viel Harnstoff in der Muttermilch? Wir zählen zwei und zwei zusammen, und ich stellte die Hypothese auf, dass diese Mikrobe tatsächlich eine andere Verbindung mit Muttermilch hat:Sie nutzt dieses Abfallprodukt als Stickstoffquelle."

Es ist bekannt, dass diese Harnstoff-Stickstoff-Rückgewinnung bei Wiederkäuern wichtig ist und ein Schlüsselmerkmal der Interaktionen zwischen dem Säugling und dem Mikrobiom sein kann. „Es kann für Säuglinge im Allgemeinen oder in bestimmten Ernährungskontexten von entscheidender Bedeutung sein, “ sagt Sela.

Diese Fragen und Hypothesen werden Selas neue Forschung leiten und beeinflussen. die Experimente beinhalten wird, um sowohl die Details als auch das Gesamtbild zu verstehen.

"Wir wollen ein Verständnis für das System haben, durch das Stickstoff und Stoffwechsel zwischen der Ernährung der Mutter, Muttermilch und die Bedürfnisse des Säuglings, sowie wie die Mikroben zum Stickstoffstoffwechsel des Säuglings beitragen, " sagt Sela. "Wir wollen mechanistisch charakterisieren, was in den Mikroben selbst vor sich geht. Wir versuchen, das System in seine Komponenten zu zerlegen und dann das größere Bild zu zeichnen, sobald wir die kleineren Aspekte verstanden haben. “ sagt Sela.

Auf der ganzen Linie, wenn Forscher bestätigen können, dass die Wiedergewinnung von Harnstoffstickstoff für die Ernährung und Entwicklung von Säuglingen wichtig ist, dann werden sie sich auf potenzielle Interventionen konzentrieren, wenn sie den Ergebnissen des Säuglings zugute kommen würden. Diese Interventionen könnten Nahrungsergänzungsmittel für Mutter oder Kind, einschließlich Probiotika, und andere Aspekte des mütterlichen Lebensstils ansprechen.

„Das sind die offenen Fragen, die wir in den nächsten Jahren lösen wollen, “ sagt Sela.

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