Anne Sütü Oligosakkaritleri ile Prebiyotik Oligosakkaritlerin Karşılaştırması

Editör(ler): Clemens Kunz.

Anne Sütü Oligosakkaritleri ile Prebiyotik Oligosakkaritlerin Karşılaştırması

Clemens Kunz

Ana Mesajlar
  • Hem anne sütü oligosakkaritleri (HMO’lar) hem de prebiyotik oligosakkaritleri (PBO’lar), karbonhidrat sınıfına aittir ama tamamen farklı yapılara sahiplerdir.
  • HMO’lar ve PBO’ların çeşitli işlevler için yüksek bir potansiyeli vardır.
  • Ancak bugüne kadar benzer veya kıyaslanabilir işlevleri üzerine herhangi bir insan araştırması yoktur.
Ön bilgi

Prebiyotik konsepti, geçtiğimiz on yıl içinde çok ilgi görmüştür. Prebiyotik oligosakkaritlerin (PBO’lar), temelde kolonik mikrobiyal yapı veya faaliyet üzerinde bir etkiden dolayı çeşitli sağlığı geliştirici faydaları olduğu tartışılmaktadır [1-3].

Son beş yılda anne sütü oligosakkaritleri (HMO’lar) üzerine yapılan araştırmalar, özellikle de geniş ölçekte bu bileşenlerin bazılarının üretilmesinde katedilen devasa ilerleme nedeniyle bebek beslenmesindeki "en sıcak" konulardan biri haline gelmiştir (Şekil 1). Bugün, bazı HMO’lar bebek formüllerine eklenebilmekte veya başka amaçlar ile kullanılabilmektedir. Bu nedenle bebek beslenmesinde yeni bir devrin eşiğindeyiz [4].

Aşağıda, birkaç basit soru ele alınacaktır.

"Prebiyotik" nedir?

İlk tanım, 1995 yılında Gibson ve Roberfroid tarafından yayınlanmıştır[5]: "Prebiyotikler, kalın bağırsaktaki konak sağlığına yararlı bir veya sınırlı sayıda bakterinin gelişimini ve/veya faaliyetini seçici olarak tetikleyerek, konağı faydalı bir şekilde etkileyen sindirilemeyen gıda öğeleridir." Her ne kadar bu tanım, yıllar içinde değişikliğe uğramış olsa da daha belirgin bir tanımı ifadeye dökmek mümkün olmamıştır [2]. Ama bu, "bebeklerde prebiyotik etkiyi" açıkça tanımlamaya yardımcı olacaktır. En son yapılan ortak beyanda prebiyotik, "konak mikroorganizmaları tarafından seçici olarak kullanılan sağlığa faydalı bir substrat" olarak tanımlanır [3].

"Bebeklerde Prebiyotik Etki" ne anlama geliyor?

Bebekleri içeren çalışmalarda "prebiyotik etkinin" ne olduğuna dair farklı görüşler vardır. Genelde araştırmalar, çeşitli hedefler üzerine odaklanır:

  • Toplam Bifidobakteri sayısı tespit edilir, ama bugün bütün Bifidobakterilerin HMO’lardan veya galatooligosakkaritlerden (GOS)/fruktooligosakkaritlerden (FOS) faydalanamadığını biliyoruz. Sadece Bifidobakteri alt türlerini araştırmamak, aynı zamanda bebeklerde farklı mikroorganizmalar arasındaki etkileşimi de araştırmak önemlidir.
  • Mikrobiyota üzerinde herhangi bir etki bulunamazsa, araştırmacılar bütirat, asetat, propiyonat ve diğerleri gibi kısa zincirli yağ asitlerinin üretimine odaklanmaktadır.

anne-sutundeki-hmolar
Şekil 1: Monosakkaritler arasındaki farklı bağları nedeniyle özel işlevler için yüksek potansiyele sahip HMO'ların karmaşıklığına dair örnekler. Başka hiçbir biyolojik sıvı, anne sütü kadar böylesine yüksek bir yapı çeşitliliği içermez [6].

  • Bu tarz metabolitler üzerinde de herhangi bir etki bulunamazsa, araştırmacılar örneğin galaktosile oligosakkaritlerin etkileri ile anne sütünün etkilerini karşılaştırmak üzere dışkı kıvamı üzerindeki etkiye yoğunlaşacaktır.

"Prebiyotik etki bulunmuştur" ile anlatılmak istenenin ne olduğuna dair net bir tanım olmadığından "GOS, FOS ve diğer PBO’ların, HMO’lar ile aynı prebiyotik etkiye sahip olduğu sonucuna nasıl ulaşılabilir?" sorusu doğmaktadır.

PBO’lar ve HMO’lar Arasında Benzerlik Var mı?

Çoğu bilimsel yayında PBO’lar, işlevsel yönleri konusundaki değerlendirmeler de dahil olmak üzere HMO’lar ile karşılaştırılarak onlara benzer, hatta aynı oldukları düşünülür. Bazı bebek formülü üreten şirketler, tüketici bilgilendirmelerinde her iki karbonhidrat grubunun da yapı ve işlev açısından benzerlikler paylaştığını iddia edecek kadar ileri gitmektedir.

Ancak, her ne kadar PBO’lar ve HMO’lar aynı kimyasal karbonhidrat grubuna ait olsa da benzer biyolojik işlevler konusunda fikir yürütmeye yeterli yapısal benzerlikleri paylaşmazlar. Yapısal benzerlikler olsaydı, insan üzerinde yapılan çalışmaların (i) "prebiyotik etkinin" tam olarak ne anlama geldiğini ve (ii) GOS ve FOS gibi PBO’ların, bebeklerde HMO’lar ile aynı etkileri gösterdiğini kesin olarak kanıtlaması gerekecekti.

GOS/FOS ve HMO'lar arasındaki farkı göstermek için iki büyük başlık göz önünde bulundurulmalıdır: (i) monosakkarit yapı ve (ii) aralarındaki bağ. İkincisi özellikle önemlidir, çünkü savunma mekanizmaları, bağışıklık işlevleri veya enflamasyon karşıtı etkileri dahil olmak üzere belli işlevler bu bağlara güçlü bir şekilde bağlıdır.

Bebek formüllerine eklenen prebiyotiklerde ana monosakkaritler, örneğin galaktoz, glikoz, fruktoz, ksiloz ve arabinozdur. Glikoz ve galaktoz hariç bu monosakkaritler, anne sütünde bulunmamaktadır (Şekil 2). HMO'larda özel monosakkaritler, N-asetil-glikozamin, fukoz ve N-asetil-nöraminik asittir (sialik asit) ki bunlar PBO'larda bulunmamaktadır.

HMO'lar nereden gelir?

Doğal olarak HMO'lar, sadece süt üreten meme bezlerinde üretilmektedir. Kısa bir süre önce, bunlardan bazılarını büyük ölçekli olarak çeşitli yollarla üretmek mümkün olmuştur. Meme bezinden gelen HMO'lar ile teknik olarak üretilen HMO'ları ayırmak için ikincisine "özdeş HMO'lar" (iHMO'lar) denmesi öneriler arasındadır, çünkü sonuç olarak süt üreten annelerde üretilene özdeştirler.

GOS ve FOS Anne Sütünde Var mıdır?

GOS ve FOS, anne sütünde yoktur. Ticari nedenlerden dolayı bazı şirketler, GOS ve FOS'un bebek mamasına eklenmesinin onu anne sütüne daha yaklaştırdığı sonucuna varmıştır. Ancak, PBO'lar ile HMO'lar arasında yapısal bir benzerlik yoktur. Hatta, bu "sütten galaktosile oligosakkarit" (ticari ürünlerin etiketinde bulunabilen bir terim) için de geçerlidir. Bu sütten GOS, çeşitli sayılarda galaktoz kısımları ilavesi ile uzatmak için glikoz ve galaktozu ayırarak veya laktozun kendisini kullanarak laktoz ile sentezlenmiştir. Bu doğrusal kısa veya daha uzun GOS'un da halen HMO'lar ile yapısal benzerliği yoktur. Şu ana kadar örneğin bağışıklık sistemi üzerinde GOS/ FOS etkilerinin HMO'larınkiyle karşılaştırılabilir olduğunu kanıtlayan herhangi bir çalışma yapılmamıştır.

Neye ihtiyaç var?

Son yıllarda prebiyotik alanında, temelde mikrobiyotanın sağlık ve hastalık üzerindeki rolünün anlaşılmasıyla önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. Sağlıklı bir mikrobiyota elde etmek için etkili stratejiler, kesinlikle gereklidir. Bu bağlamda "prebiyotik" kelimesinin uygun şekilde kullanılması yardımcı olacaktır, ama bu da daha belirgin bir tanımı gerektirmektedir.

Şekil 2: Anne sütü oligosakkaritlerinin (HMO'lar) ve prebiyotiklerin (PBO'lar) monosakkarit yapısı (a) ve özel bağ örnekleri (b)
anne-sutu-neye-ihtiyac-var

Referanslar
  1. Hill C, Guarner F, Reid G, Gibson GR, Merenstein DJ, Pot B ve arkadaşları. Uzman mutabakat belgesi. Uluslararası Bilimsel Probiyotik ve Prebiyotik Birliği'nin probiyotik teriminin kapsamı ve uygun kullanımına ilişkin mutabakat beyanı. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014 Ağustos;11(8):506–14.
  2. Hutkins RW, Krumbeck JA, Bindels LB, Cani PD, Fahey G Jr, Goh YJ ve arkadaşları. Prebiotics: why definitions matter. Curr Opi Biotechnol. 2016 Şubat;37:1–7.
  3. Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, Prescott SL, Reimer RA, Salminen SJ ve arkadaşları. Uzman mutabakat belgesi: Uluslararası Bilimsel Probiyotik ve Prebiyotik Birliği'nin (ISAPP) prebiyotik tanımına ve kapsamına ilişkin mutabakat beyanı. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017 Ağustos;14(8):491-502.
  4. Kunz C, Kuntz S, Rudloff S. Bioactivity of human milk oligosaccharides. Moreno FJ, Sanz ML (düzenleyen). Food Oligosaccharides: Production, Analysis, and Bioactivity. Chichester; John Wiley & Sons, Inc. 2014. sayfa 5–17. ISBN: 978–1–118–42649–4.
  5. Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. J Nutr. 1995 Haziran;125(6):1401–12.
  6. Morozov V, Hansmann G, Hanisch FG, Schroten H, Kunz C. Human milk oligosaccharides as promising antivirals. Mol Nutr Food Res. 2018 Mart;62(6): e1700679