UMass Amherst -forskare undersöker hur kväve i bröstmjölk kan gynna pediatrisk utveckling

David Sela, en nutritionist vid University of Massachusetts Amherst, har fått fem år, 1,69 miljoner dollar bidrag från National Institutes of Health (NIH) för att undersöka hur kväve i bröstmjölk används av fördelaktiga mikrober i spädbarns tarmen för att potentiellt spela en viktig roll i barns näring och utveckling.

De nya experimenten, finansierad av NIH:s National Institute of Child Health and Human Development, kan också ge molekylära mål för att diagnostisera och ingripa för att förbättra kvävemetabolismseffektiviteten genom mikrobiomet hos spädbarn och eventuellt vuxna.

Man trodde en gång att näringsämnen och bioaktiva ämnen i bröstmjölk överfördes direkt till det ammande barnet på ett linjärt sätt, förklarar Sela, docent i livsmedelsvetenskap och chef för Fergus M. Clydesdale Center for Foods for Health and Wellness.

Nu finns det betydande bevis på att bröstmjölk styr tidig etablering av mikrobiomet genom molekyler, såsom oligosackarider, som modulerar specifika mikrobiella populationer för att påverka spädbarns hälsa och välbefinnande. "

David Sela, Näringsvetare, University of Massachusetts Amherst

I Sela Lab, Sela och hans team studerar Bifidobacterium infantis , en fördelaktig bakterie som koloniserar barnens tarmar. "Denna speciella mikrobe har ett nära förhållande till barnet och använder moderns mjölkprodukter, inklusive de som barnen inte smälter men annars skulle passera genom kroppen, "Säger Sela.

Selas tidiga arbete identifierade att några av mikrobens gener är relaterade till ureahydrolys, vilket fick Sela att stanna upp och tänka efter. "Urea är en avfallsprodukt hos människor. Varför ser vi så mycket urea i bröstmjölk? Vi lägger ihop två och två, och jag kom med en hypotes om att den här mikroben faktiskt har en annan koppling till bröstmjölk:den använder denna avfallsprodukt som kvävekälla. "

Denna ureakväve -bärgning är känd för att vara viktig hos idisslare och kan vara en nyckelfunktion i interaktionerna mellan spädbarnet och mikrobiomet. "Det kan vara av avgörande betydelse för spädbarn i allmänhet eller i vissa näringsmässiga sammanhang, "Säger Sela.

Dessa frågor och hypoteser kommer att vägleda och informera Selas nya forskning, som kommer att innehålla experiment för att förstå både detaljerna och helheten.

"Vi vill ha förståelse för det system genom vilket kväve och metabolism är sammanflätade mellan mammas kost, mammas bröstmjölk och spädbarnets behov, liksom hur mikroberna bidrar till spädbarns kvävemetabolism, "Säger Sela." Vi vill mekaniskt karaktärisera vad som händer inom mikroberna själva. Vi försöker reducera systemet till dess komponenter och sedan måla den större bilden när vi förstår de mindre aspekterna av det, "Säger Sela.

Nedåt linjen, om forskare kan bekräfta att urea kväve bärgning är viktigt för spädbarn näring och utveckling, då kommer de att fokusera på potentiella insatser om det skulle gynna spädbarnsresultat. Dessa insatser kan inkludera kosttillskott för mor eller spädbarn, inklusive probiotika, och ta upp andra aspekter av moderns livsstil.

"Det här är de öppna frågorna som vi hoppas kunna lösa de närmaste åren, "Säger Sela.

• Forskning bekräftar kopplingen mellan antibiotikaanvändning och ökad risk för tjocktarmscancer
• COVID-19-vaccin framkallar antikroppssvar hos nästan 9 av 10 personer som tar immunsuppressiva medel