Biochemistry of human milk in early lactation

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Abstract
With the analysis of more than 550 human milk samples we showed that triglycerides (accounting for 96–99 % of the total lipids) increased from 2 to 3.5 g/100 ml mainly during the first week postpartum and remained constant thereafter. In contrast, both cholesterol and vitamin E concentrations decreased from 35 to 20 mg/100 ml and from 1.7 to 0.30 mg/100 ml, respectively. The phospholipids remained constant (40 mg/100 ml). Also the fatty acid composition of total lipids changed. Mid chain fatty acids (C10, C12, C14) increased, whereas the long chain polyunsaturated fatty acids decreased. The P/S-ratio of 0.32 remained constant throughout lactation. The mean protein content of human milk decreased from approximately 2 g/ 100 ml at day 2 to approximately 1 g/100 ml at day 36 of lactation. The content of each individual amino acid decreased likewise. However, when we expressed the amino acid values in relation to the protein value — that is as g amino acid per g protein — some decreased, some remained constant and some increased indicating a changing protein pattern. From these data we computer-calculated a sharp decrease in IgA content, a moderate decrease for lactoferrin and constant values for casein and a-Lactalbumin. Throughout the whole period of investigation, non protein nitrogen accounted for about 20 % of total nitrogen. Although the absolute values decreased according to total nitrogen, the sum of free amino acids, as well as the amount of taurine, remained constant. Lactose increased from about 4 g/100 ml to 6 g/100 ml during the first days of lactation. The calcium content increased from a mean value of 25 mg/100 ml at day 1 to 32 mg/100 ml at day 5 and remained constant at 30 mg/100 ml up to day 36. Phosphorus content increased from 10 mg/100 ml at day 1 to 17 mg/100 ml at day 8 and then continuously decreased to 13 mg/100 ml at day 36. The protein-bound part of the calcium remained constant during the period investigation, the fat-associated part increased from 11 % to 26 %. Protein-bound phosphorus decreased from 45 % in colostral milk to 29 % in transitional and 23 % in mature milk. Mit der Analyse von mehr als 550 Frauenmilchproben konnten wir zeigen, daß ihr Triglyceridgehalt, der in der Regel 96–99 % der Gesamtlipide ausmacht, innerhalb der ersten Laktationswoche von 2 auf 3,5 g/100 ml ansteigt und dann konstant bleibt. Im Gegensatz dazu nahmen die Gehalte an Vitamin E (1,7 mg/ 100 ml-0,3 mg/100 ml) und Cholesterin (35 mg/100 ml-20 mg/100 ml) ab. Die Phospholipidkonzentration blieb mit Werten um 40 mg/100 ml weitgehend konstant. Die Fettsäurezusammensetzung der Gesamtlipide änderte sich ebenfalls. Dabei nahmen die prozentualen Anteile der mittelkettigen Fettsäuren (C10, C12, C14) zu, wobei gleichzeitig derjenige der langkettig polyungesättigten Fettsäuren abnahm. Der P/S-Quotient blieb mit 0,32 konstant. Der durchschnittliche Eiweißgehalt nahm von ungefähr 2 g/100 ml am 2. Tag der Laktation auf etwa 1 g/100 ml am 36. Tag ab. Entsprechend nahmen die Gehalte aller Aminosäuren ab. Wurden ihre Gehalte jedoch in Relation zum jeweiligen Eiweißgehalt berechnet — also in g Aminosäure pro g Eiweiß -, nahmen die Gehalte einiger Aminosäuren zu, andere blieben konstant, und wieder andere nahmen ab. Dies kann nur mit einer sich ändernden Eiweißzusammensetzung der Muttermilch erklärt werden. Anhand unserer Daten konnten wir einen steilen Abfall des IgA- und des Laktoferringehaltes innerhalb der ersten Laktationswoche berechnen. Während des gesamten Untersuchungszeitraumes blieb der Anteil des Nicht-Protein-Stickstoffs (NPN) am Gesamtprotein mit 20 % weitgehend konstant. Obwohl die Gesamtmenge an NPN abnahm, blieb die Summe aller freien Aminosäuren und auch der Gehalt an Taurin konstant. Der Laktosegehalt nahm von ungefähr 4 g/100 ml auf 6 g/100 ml zu. Der Calciumgehalt nahm im Mittel von 25 mg/100 ml am 1. Tag auf 32 mg/100 ml am 5. Tag der Laktation zu und blieb dann konstant. Entsprechend nahm Phosphor innerhalb der ersten 5 Tage von 10 mg/100 ml auf 17 mg/100 ml zu, um dann wieder langsam auf Werte von 13 mg/100 ml bis zum 36. Tag abzufallen. Der eiweißgebundene Anteil des Calciums blieb mit 35 % weitgehend konstant, wogegen der fettassoziierte Anteil von 11 auf 26 % zunahm. Eiweißgebundener Phosphor nahm von 45 % in Kolostralmilch über 29 % in transitorischer Milch auf 23 % in reifer Milch ab.

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