IMiC(International Milk Composition) 컨소시엄 (IMiC)

모유 구성: 우유는 유아에게 영양을 공급하고 면역 체계가 성숙하는 동안 유아를 감염으로부터 보호하기 위해 수백만 년에 걸쳐 진화한 매우 복잡한 생체액입니다. 완전한 영양(즉, 다량 영양소 및 미량 영양소), 우유는 유아의 성장, 발달 및 건강을 더욱 지원하는 생체 활성 성분을 제공합니다. 여기에는 면역글로불린, 항체, 호르몬, 성장 인자, 프리바이오틱 올리고당 및 프로바이오틱 박테리아가 포함됩니다. 우유 구성은 어린 새끼의 성장 요구 사항에 따라 각 포유류 종에 맞게 특별히 조정됩니다. 예를 들어, 모유의 평균 에너지 함량은 약 70kcal/100g이며 당나귀 우유는 38kcal/100g, 생쥐 우유는 171kcal/100g입니다. 쥐는 단 2개의 우유 올리고당을 생산하는 반면 인간은 150개 이상을 생산합니다. 인간 사이에서도 우유 구성은 매우 다양합니다. 예를 들어 에너지 함량은 57-83kcal/100g이고 올리고당 농도는 5-25g/L입니다.

놀랍게도 이 변화의 결정 요인과 결과에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 조사관은 IMiC 컨소시엄에서 다음과 같은 우유 구성 요소를 연구하여 개별 여성과 다른 지리적 환경에 걸친 가변성과 유아 성장과의 연관성을 이해합니다. 또한 이러한 분석을 안내하기 위해 프로젝트 1년차 동안 IMiC 회원이 모유 구성 요소 및 유아 성장에 대한 검토를 수행할 것입니다.

우선 순위 구성 요소(모든 샘플에서 분석 예정):

다량 영양소에는 탄수화물(주로 유당), 단백질 및 지질이 포함됩니다. 지질은 모유에 있는 에너지 함량의 약 50%를 제공합니다. 우유 지질의 대부분(98%)은 트리아실글리세리드이며 나머지는 디아실글리세리드, 모노아실글리세리드, 유리 지방산, 인지질 및 콜레스테롤로 구성됩니다. 모유의 지방산 프로필은 엄마의 식단 및 유전학, 특히 면역 기능과 신경 발달에 기여하는 아라키돈산 및 도코사헥사엔산과 같은 장쇄 고도불포화 지방산(LCPUFA)에서 다양합니다.

미량영양소의 질과 농도는 산모의 영양실조로 인해 손상될 수 있습니다. 우유의 미량 영양소에는 미네랄(예: 아연, 칼슘, 인, 마그네슘, 요오드, 셀레늄) 및 비타민(A, B1, B2, B6, B12, C, D, E; 엽산, 콜린).

면역글로불린(Ig)은 IgA, IgM 및 IgG를 포함하여 모유로 전달됩니다. 영아는 미성숙한 적응 면역을 가지고 태어나며 병원체에 대한 방어를 위해 이러한 모체 항체에 의존합니다. 가용성 IgA(sIgA)는 모유의 우세한 항체입니다. sIgA-항원 복합체는 장의 수지상 세포에 의해 흡수되어 항원 인식을 허용합니다.

사이토카인은 다기능성 펩타이드로 장 장벽을 통과하여 면역 활동에 영향을 미칩니다. 우유에 함유된 사이토카인에는 항염증성 형질전환 성장 인자(TGF)-b, 인터루킨(IL)-10 및 IL-7, 전염증성 종양 괴사 인자(TNF)-a, IL-6, IL-8 및 인터페론이 포함됩니다. IFN)-g.

락토페린은 많은 박테리아, 바이러스 및 곰팡이에 대한 항균 활성을 가진 철 결합 당단백질입니다. 오스테오폰틴은 광범위하게 인산화된 산성 당단백질로 모유에 고농도로 존재합니다. 그것은 면역 기능, 장 발달 및 두뇌 발달에 영향을 미칩니다.

모유의 성장 인자와 호르몬은 영아의 장관, 맥관 구조, 신경계 및 내분비계에 광범위한 영향을 미칩니다. 일부는 신생아 장에 국소적으로 작용하고 많은 것은 '새는' 영아 장을 통해 전신 순환계로 흡수됩니다. 표피 성장 인자(EGF)는 장 점막의 성숙과 치유에 중요합니다. 인슐린 유사 성장 인자(IGF)는 조직 성장을 촉진합니다. 대사 호르몬인 렙틴, 인슐린, 아디포넥틴 및 그렐린은 에너지 보존, 식욕 및 영아 BMI를 조절합니다.

모유 올리고당(HMO)은 모유에서 세 번째로 풍부한 성분입니다. 100개 이상의 다양한 HMO가 확인되었습니다. 이러한 구조적으로 다양한 탄수화물은 유아에 의해 소화되지 않지만 유아의 장내 세균에 의해 대사되어 발달하는 미생물 군집을 형성하는 데 도움이 되는 선택적인 기질을 제공합니다. 또한 HMO는 수용성 유인 수용체 역할을 하며 유아 점막 표면에 병원체가 부착되는 것을 방지하여 바이러스 및 세균 감염의 위험을 낮춥니다. HMO는 또한 상피 및 면역 세포 반응을 조절하고 유아에게 뇌 발달에 중요한 영양소인 시알산을 제공할 수 있습니다. CHILD 코호트에서 조사관은 유전적 분비 상태를 넘어 HMO 구성이 인종, 수유 단계, 출산력, 지리적 위치, 수집 계절 및 독점 모유 수유와 관련이 있음을 관찰했습니다.

Omics 접근 방식은 모유의 펩타이드, 단백질, 지질 및 대사 산물의 전체 스펙트럼을 광범위하게 평가하기 위해 적용될 것입니다. Biocrates 플랫폼(약 500개 대사물질)을 사용하여 수행되는 표적 대사체학 분석, 질량 분석법을 통해 Sapient Bioanalytics에서 수행되는 비표적 대사체학 분석.

미생물은 모유에 존재합니다. 문화 의존적 및 독립적(시퀀싱 기반) 연구에서 건강한 산모의 모유에 박테리아와 곰팡이가 존재함을 확인했습니다. CHILD 코호트에서 연구자들은 유아의 성별, 수유 방법, 산모의 BMI 및 산모의 아토피에 따라 우유 미생물 구성이 다르다는 것을 발견했습니다. 모유를 먹는 유아는 하루에 10^4-10^6개의 박테리아를 받아 영아의 내장, 구강 및 기도에 씨를 뿌리는 살아있는 미생물의 공급원을 제공하는 것으로 추정됩니다. 모체 장, 우유 및 영아 장 사이의 균주 유사성을 입증하는 연구는 이 가설을 뒷받침하며 Bifidobacterium spp. 모유와 유아 대변 사이의 공유 분류군의 대부분을 구성합니다. 중저소득층(LMIC) 환경을 포함하여 유아 성장, 신진대사 및 감염성 질병으로부터의 보호에서 장내 마이크로바이옴의 중심 역할을 고려할 때, 이처럼 근본적으로 중요한 장내 미생물의 기원을 초기에 이해하는 것이 중요합니다.

IMiC의 두 번째 목표는 1) 모유 구성에 대한 산모 건강 및 영양 중재의 영향, 2) 유아 건강, 성장 및 발달과의 관계와 관련된 중요한 질문에 답하기 위해 사이트 전체의 데이터 통합을 지원하는 것입니다. 각 사이트는 자체 데이터를 소유하고 자체 보조금/연구에서 원래 의도한 대로 사이트별로 동일한 질문을 독립적으로 처리할 것입니다.