母 乳 研 究 新 方 向 張 皓 媛 1 張 桂 玲 2 謝 豐 舟 3 1 台 大 醫 學 院 護 理 研 究 所 博 士 班 2 台 大 醫 院 護 理 部 3 台 大 醫 學 院 婦 產 科 如 果 你 必 須 為 塔 馬 爾 沙 袋 鼠 (Tammar wallaby) 調 製 配 方 奶, 你 將 需 要 一 份 十 分 複 雜 的 食 譜 在 嬰 兒 袋 鼠 或 幼 袋 鼠 (joey) 從 袋 子 裡 出 生 到 斷 奶 的 300 天 中, 幾 乎 每 星 期 你 都 必 須 調 配 不 同 成 分 的 配 方 奶 在 早 期, 幼 袋 鼠 需 要 充 滿 抗 體 的 初 乳 經 過 60 天 後, 配 方 應 該 富 含 天 冬 酰 胺 含 肽 (asparagine-containing peptides), 此 物 質 被 認 為 有 助 於 大 腦 發 育 九 十 天 後, 小 袋 鼠 寶 寶 將 會 需 要 含 硫 氨 基 酸 (sulphur-containing amino acids), 如 半 胱 氨 酸 (cysteine) 和 蛋 氨 酸 (methionine), 以 促 進 毛 囊 和 指 甲 的 生 長 為 了 要 健 康 成 長, 奶 中 的 熱 量 也 必 須 增 加, 因 為 幼 袋 鼠 斷 奶 時 所 需 要 的 能 量 是 第 一 次 喝 奶 時 的 四 又 二 分 之 一 倍 上 述 各 種 成 分 的 出 現 順 序 全 由 母 親 的 身 體 調 控 而 且, 奇 怪 的 是, 她 的 各 個 乳 頭 可 以 獨 立 發 揮 作 用, 每 個 嬰 兒 袋 鼠 在 袋 子 裡 的 前 200 天 都 可 以 有 效 地 持 續 堅 持 吸 吮 同 一 個 乳 頭 (stuck a teat) 事 實 上, 同 一 個 育 兒 袋 中 可 能 同 時 有 兩 隻 不 同 年 齡 的 幼 袋 鼠, 分 別 吸 著 相 鄰 的 各 自 的 乳 頭, 也 各 自 得 到 了 適 合 其 年 齡 的 不 同 成 分 人 乳 不 像 袋 鼠 會 隨 時 間 有 不 同 的 生 長 訊 號 而 產 生 極 大 的 成 分 改 變, 小 袋 鼠 可 以 通 過 胎 盤 傳 遞 生 長 訊 號 來 轉 換 母 乳 的 成 分 人 乳 的 主 要 成 分 脂 肪, 蛋 白 質 和 碳 水 化 合 物 隨 著 哺 乳 的 過 程 會 有 一 些 變 化 但 仔 細 分 析, 我 們 發 現 隨 時 間 的 重 要 變 異 是 人 乳 中 生 物 活 性 的 成 分 (bioactive ingredient) 這 些 除 了 刺 激 新 陳 代 謝 (fuelling metabolism) 還 提 供 原 料 使 嬰 兒 生 長 之 外 的 生 物 功 能 的 分 子 和 細 胞 探 究 這 些 成 分 是 什 麼, 以 及 他 們 的 作 用, 是 現 在 哺 乳 研 究 的 主 流 19
從 演 化 的 角 度 看 哺 乳 直 到 最 近, 人 類 哺 乳 研 究 主 要 是 從 公 共 衛 生 的 觀 點 出 發 現 在 的 趨 勢 卻 是 從 演 化 的 角 度 看 這 種 演 化 觀 點 假 設 嬰 兒 應 該 吃 母 乳 以 獲 得 最 大 的 生 存 機 會, 而 母 親 必 須 在 她 當 時 在 乳 汁 生 產 的 投 資, 與 對 後 代 的 潛 在 投 資 取 得 平 衡 舉 例 來 說, 演 化 理 論 假 設 母 親 應 該 投 資 更 多 在 哺 餵 兒 子, 因 為 兒 子 可 以 比 女 兒 產 生 更 多 的 後 代 最 近 研 究 顯 示 男 嬰 與 女 嬰 的 母 乳 消 耗 有 著 明 顯 差 異, 似 乎 支 持 這 個 觀 點 舉 例 來 說, 人 類 男 嬰 獲 得 的 乳 汁 比 女 嬰 大 幅 增 加 了 脂 肪 和 蛋 白 質 比 例 在 恒 河 猴, 雄 性 嬰 兒 喝 到 的 乳 汁 具 有 比 較 高 濃 度 皮 質 醇 激 素 ( 可 以 調 節 新 陳 代 謝 ), 即 使 他 們 的 母 親 在 養 育 雄 性 和 雌 性 嬰 兒 時 血 中 皮 質 醇 濃 度 並 沒 有 差 異 目 前 還 不 清 楚 皮 質 醇 是 否 有 性 別 差 異 也 有 線 索 顯 示 : 會 發 展 出 大 膽 行 為 的 年 輕 男 性 獼 猴 消 耗 的 乳 汁 中 有 較 多 荷 爾 蒙, 而 乳 汁 中 的 皮 質 醇 對 於 女 性 獼 猴 嬰 兒 則 沒 有 影 響 不 過 目 前 尚 未 確 定 在 人 類 是 否 有 一 樣 的 現 象 2011.07.28 謝 豐 舟 教 授 和 護 理 部 張 桂 玲 護 理 長 20
人 類 哺 乳 研 究 的 重 大 轉 變 HMOs 雖 然 是 碳 水 化 合 物, 但 功 能 卻 不 在 滋 養 嬰 兒 相 反 地, 他 們 滋 養 某 些 腸 道 細 菌, 讓 它 們 比 其 他 菌 種 有 優 勢 競 爭 力 當 孩 子 出 生 後, 它 的 腸 道 致 病 細 菌 快 速 地 增 生 然 而, 由 於 孩 子 是 吃 母 乳, 腸 道 菌 叢 被 轉 變 成 有 益 的 菌 種 嬰 兒 雙 歧 桿 菌 (Bifidobacterium infantis) 可 以 保 護 嬰 兒 免 於 腹 瀉, 此 菌 種 可 以 特 別 有 效 地 代 謝 泌 乳 早 期 乳 汁 中 豐 富 的 HMOs 在 建 立 腸 道 菌 種 方 面, 母 乳 給 予 嬰 兒 的 雙 歧 桿 菌 獲 得 比 其 他 菌 種 較 好 的 的 優 勢 因 此, 母 親 透 過 HMOs 來 選 擇 讓 特 定 的 細 菌 生 長 在 嬰 兒 的 腸 道 此 外, 一 些 HMOs 可 以 直 接 抑 制 有 害 細 菌 和 病 毒 例 如, 某 些 HMOs 可 以 阻 斷 空 腸 彎 曲 桿 菌 ( 最 常 見 造 成 腹 瀉 的 細 菌 ) 與 腸 黏 膜 結 合, 從 而 抑 制 病 原 菌 母 乳 還 直 接 提 供 了 一 些 微 生 物 到 嬰 兒 腸 道 母 乳 中 存 在 幾 種 乳 酸 菌, 這 些 乳 酸 菌 被 認 為 是 從 母 親 的 腸 子 旅 行 到 她 的 乳 腺 內 的 白 血 球 中 這 些 乳 酸 菌 種 會 透 過 分 泌 過 氧 化 氫 和 細 菌 素 (bacteriocins) 的 化 合 物 來 抑 制 病 原 過 去 十 年 已 經 檢 測 出 很 多 人 乳 中 的 免 疫 因 子, 母 乳 一 直 以 來 被 認 為 只 透 過 分 泌 免 疫 球 蛋 白 (IgA) 來 提 供 被 動 免 疫 給 嬰 兒 但 是, 新 發 現 的 作 物 (crop) 免 疫 調 節 蛋 白 可 以 促 進 和 調 節 嬰 兒 自 身 的 免 疫 系 統 的 發 展 特 別 令 人 關 注 是 細 胞 激 素 (cytokines) 可 以 協 調 細 胞 之 間 的 免 疫 系 統 信 號 21
甚 至 有 證 據 顯 示, 母 乳 會 影 響 嬰 兒 腸 道 細 胞 的 基 因 表 現 Sharon Donovan( 伊 利 諾 伊 大 學 兒 童 營 養 學 家 ) 和 Robert Chapkin( 得 克 薩 斯 州 A &M 大 學 的 生 物 化 學 家 ), 萃 取 3 個 月 大 嬰 兒 的 脫 落 腸 道 細 胞 的 RNA, 來 檢 查 餵 母 乳 和 餵 配 方 奶 的 嬰 兒 脫 落 腸 道 細 胞 的 RNA 表 現 的 差 異 他 們 發 現 有 幾 種 基 因 是 可 能 的 主 導 基 因 (putative master gene), 這 些 基 因 控 制 其 他 基 因 的 表 達 這 些 基 因 與 血 管 生 成 和 創 傷 修 復 有 關 其 中 包 括 EPAS1, 這 種 基 因 在 接 受 母 乳 者 的 腸 道 中 的 轉 錄 量 三 倍 於 接 受 配 方 乳 者 Donovan 和 Chapkin 的 研 究 是 第 一 個 顯 示 母 乳 中 的 自 然 菌 會 影 響 嬰 兒 的 基 因 表 達,Donovan 提 醒 要 注 意 切 勿 過 度 解 釋 他 們 的 發 現, 但 是, 這 個 發 現 很 可 能 使 益 生 菌 更 普 遍 用 於 配 方 奶 粉 健 康 爭 議 研 究 人 員 通 常 致 力 於 釐 清 嬰 兒 配 方 奶 粉 的 影 響, 卻 忽 視 了 母 乳 的 影 響 許 多 接 受 母 乳 的 好 處 與 避 免 病 原 體 有 關 雖 然 這 些 病 原 體 可 能 在 醫 學 發 達 的 社 會 對 嬰 兒 並 不 危 險, 但 在 發 展 中 國 家 可 能 就 很 危 險 母 乳 有 益 於 所 有 的 嬰 兒 母 乳 哺 餵 已 經 很 一 致 地 顯 示 它 在 防 止 早 產 兒 的 壞 死 性 腸 炎 ( 有 部 分 腸 組 織 壞 死 ) 以 及 有 抵 抗 足 月 兒 的 腹 瀉 與 耳 部 感 染 的 效 果 雖 然 學 者 發 現 配 方 奶 與 第 二 型 糖 尿 病 和 發 炎 性 腸 病 的 相 關 性, 但 對 於 嬰 兒 往 後 健 康 的 影 響 卻 沒 有 清 楚 的 證 據 有 一 些 後 設 分 析 (metaanalysis) 報 告 說, 母 乳 哺 餵 可 降 低 學 齡 兒 童 肥 胖 的 機 會 約 20%, 但 是 這 些 結 果 並 不 是 十 分 確 定 (conclusive) 有 一 個 最 大 的 母 乳 哺 餵 試 驗, 名 為 促 進 母 乳 哺 餵 措 施 研 究 (Promotion of Breastfeeding Intervention Trial, PROBIT), 發 現 在 兩 組 六 歲 半 的 白 俄 羅 斯 兒 童 間 接 受 母 乳 或 配 方 乳 在 肥 胖 方 面 沒 有 顯 著 差 異 22
另 外, 這 兩 組 在 罹 患 哮 喘 或 過 敏 上 也 沒 有 差 異, 但 是 PROBIT 顯 示 母 乳 哺 餵 與 智 商 之 間 有 趣 的 關 係 ( 詳 見 聰 明 嬰 兒 ) 母 乳 哺 餵 與 智 商 的 關 係 過 去 已 經 報 告 過, 但 讓 PROBIT 的 結 果 變 得 重 要 的 是 因 為 他 的 樣 本 數 據 很 龐 大, 可 以 消 除 干 擾 因 素 在 已 開 發 國 家, 富 有 的 女 性 更 有 可 能 哺 乳 -- 但 他 們 也 普 遍 更 纖 瘦 有 較 好 的 教 育, 並 且 花 較 多 的 時 間 與 他 們 的 孩 子 交 談 這 可 能 對 之 後 體 重 議 題 (later weight issues) 的 研 究 造 成 偏 差 歐 洲 孩 童 肥 胖 專 案 (European Childhood Obesity Project) 的 結 果 支 持 早 期 蛋 白 質 假 說, 該 假 說 認 為 標 準 嬰 兒 配 方 奶 粉 中 較 高 的 蛋 白 質 使 孩 子 的 身 體 在 之 後 幾 年 變 得 較 肥 胖 該 專 案 隨 機 抽 取 1000 位 歐 洲 嬰 兒 接 受 高 蛋 白 濃 度 配 方 奶 ( 標 準 配 方 ) 或 低 蛋 白 濃 度 配 方 奶 ( 相 似 於 母 乳 中 的 蛋 白 成 分 ), 或 母 乳 結 果 顯 示 除 了 與 高 蛋 白 組 之 外, 低 蛋 白 組 與 母 乳 哺 餵 組 與 對 照 組 相 較, 並 沒 有 比 較 胖 嬰 兒 的 第 一 餐 的 不 同 成 分 影 響 其 發 展, 無 論 我 們 如 何 修 飾 配 方 奶 的 成 分, 它 永 遠 缺 乏 母 乳 中 很 多 的 微 量 元 素 隨 著 研 究 確 定 了 這 些 物 質, 他 們 的 作 用 似 乎 逐 漸 超 越 直 接 的 營 養 價 值, 而 是 有 助 於 讓 嬰 兒 與 環 境 ( 譯 註 : 適 應 環 境 ), 甚 至 母 親 周 圍 的 社 會 結 構 溝 通 環 境 與 社 會 結 構 將 影 響 母 親 飲 食 的 豐 富 程 度 以 及 她 身 體 活 動 的 程 度, 所 以 也 影 響 到 她 的 乳 汁 Wells 認 為, 年 紀 很 小 的 人 類 被 認 為 應 該 適 應 母 親 的 環 境, 而 不 是 更 大 的 整 個 世 界 的 環 境 的 確, 在 母 乳 中 有 很 多 生 物 活 性 分 子 (bioactive molecules) 的 這 個 事 實 意 指 母 乳 哺 餵 是 一 種 賦 權 於 母 親 的 活 動 他 補 充 說 我 們 越 是 瞭 解 母 乳 的 詳 細 成 分, 我 們 越 是 意 識 到 男 性 只 有 一 點 點 機 會 透 過 非 遺 傳 途 徑 去 影 響 他 們 的 後 代, 而 母 親 有 非 常 豐 富 的 機 會 去 影 響 他 們 的 後 代 23
聰 明 嬰 兒 : 母 乳 是 否 讓 你 變 得 更 聰 明? 在 2002 年 底 到 2005 年 的 春 天 之 間, 有 13,889 位 約 六 歲 的 白 俄 羅 斯 兒 童 做 了 一 個 智 商 測 試, 並 且 由 教 師 評 估 他 們 的 閱 讀 與 寫 作 技 巧 有 一 半 孩 子 的 母 親 曾 接 受 過 世 界 衛 生 組 織 的 母 嬰 親 善 醫 院 鼓 勵 母 乳 哺 餵 方 案, 因 此, 這 些 母 親 有 七 倍 的 機 率 給 孩 子 在 三 個 月 前 純 母 乳 哺 餵 PROBIT 的 研 究 結 果 表 示, 母 親 曾 接 受 世 界 衛 生 組 織 方 案 的 六 歲 孩 子, 從 老 師 那 裡 得 到 較 好 的 學 術 評 級, 且 智 商 平 均 得 分 高 出 5.9 分 PROBIT 發 現 母 乳 哺 餵 在 第 一 年 生 活 的 許 多 健 康 益 處 Michael Kramer, 在 加 拿 大 蒙 特 婁 麥 吉 爾 大 學 的 一 位 流 行 病 學 家 指 出, 但 在 長 期 效 果 來 看, 只 有 認 知 能 力 有 差 異 沒 有 人 知 道 是 什 麼 原 因 造 成 這 種 智 能 提 升, 不 過 有 一 個 2007 年 的 研 究, 由 Duke 大 學 的 心 理 學 家 Avshalom Caspi 確 定 了 候 選 因 素 : 一 個 似 乎 可 調 節 母 乳 對 大 腦 發 展 效 果 的 基 因 Caspi p 和 其 同 儕 在 Kyoto Encyclopaedia of Genes and Genomes (KEGG) 資 料 庫 中 搜 尋 與 長 鏈 多 元 不 飽 和 脂 肪 酸 代 謝 有 關 的 基 因, 這 些 脂 肪 酸 連 結 到 神 經 發 展 的 幾 個 層 面 兩 種 脂 肪 酸 二 十 二 碳 六 烯 酸 (docosahexaenoic acid, DHA) 與 花 生 四 烯 酸 (arachidonic acid, AA) 存 在 於 人 類 母 乳 中, 但 不 存 在 於 牛 奶 或 多 數 嬰 兒 配 方 奶 粉 中 在 KEGG 的 搜 索 發 現 了 第 11 號 染 色 體 上 的 一 個 基 因, 稱 為 FADS2, 該 基 因 同 時 受 到 飲 食 中 AA 和 DHA 的 調 控, 且 還 可 以 產 生 一 種 可 以 催 化 這 兩 種 脂 肪 酸 代 謝 的 酵 素 24
此 一 研 究 90% 的 參 與 者 具 有 FADS2 的 一 種 特 殊 變 種 型 研 究 人 員 發 現, 只 有 具 有 這 種 特 定 的 FADS2 變 種 型 基 因 的 母 乳 哺 餵 嬰 兒 展 現 出 智 商 優 勢 該 研 究 意 味 著 脂 肪 酸 代 謝 也 許 可 以 解 釋 母 乳 哺 餵 與 智 商 之 間 部 分 尚 未 釐 清 的 謎 團 此 一 FADS2 變 種 估 計 佔 4.1 智 商 分 數 的 差 異, 解 釋 了 PROBIT 研 究 中 5.9 分 智 商 分 數 的 大 部 分 差 異 取 材 文 獻 : Mother s milk: a rich opportunity Nature 486:55-57,2010 給 新 生 兒 的 母 乳 配 方 第 1-3 天 ( 初 乳 ) 第 3-7 天 ( 早 期 的 乳 汁 ) 兩 週 以 後 ( 成 熟 乳 ) 給 寶 寶 的 免 疫 力 禮 物! 特 別 好 吃 的 友 善 益 菌! 營 養 的 成 長! 富 含 短 鏈 母 乳 寡 糖 (Human milk oligosaccharides, HMOs) 富 含 免 疫 調 節 因 子 介 白 質 -10 低 脂 肪 低 酪 蛋 白 高 乳 糖 高 酪 蛋 白 高 脂 肪 更 多 牛 奶 較 少 脂 肪 較 少 乳 清 蛋 白 主 要 成 分 乳 清 蛋 白, 免 疫 球 蛋 白 ( 尤 其 是 免 疫 球 蛋 白 A (IgA)), 乳 鐵 蛋 白, 維 生 素 A 和 E, 胡 蘿 蔔 素 及 細 胞 因 子 ( 尤 其 是 介 白 質 -1β 和 介 白 質 -6 和 甲 型 腫 瘤 壞 死 因 子 (TNF-α) 方 法 先 從 基 本 的 初 乳 配 方 減 少 內 容 的 短 鏈 HMOs, 維 生 素, 胡 蘿 蔔 素, 乳 清 蛋 白, 腫 瘤 壞 死 因 子 -α 和 IL - 方 法 HMO 的 內 容 應 在 初 始 水 平 的 一 半 介 白 質 -1B,IL-6 和 維 生 素 和 類 胡 蘿 蔔 素 也 大 幅 減 少 10 保 持 乳 糖 濃 度, 干 擾 素 -γ, 和 酪 蛋 白 *IL-10 指 一 種 具 有 免 疫 抑 制 性 的 細 胞 激 素 25