Publikasi tentang efek kesehatan 2’-FL

Telah diketahui bahwa air susu ibu (ASI) berkaitan dengan sejumlah manfaat kesehatan1-4, bukti terbaru menunjukkan bahwa banyak dari manfaat tersebut kemungkinan terkait dengan human milk oligosaccharides (HMO).5

Studi menunjukkan bahwa HMO berpotensi memainkan peran penting dalam pemeliharaan kesehatan dan pencegahan penyakit.5 Satu tipe HMO yang penting dan tersedia dalam jumlah yang berlimpah, 2′-fucosyllactose (2′-FL), telah diselidiki dalam sejumlah studi, dengan studi terbaru pada bayi yang menunjukkan suplementasi 2′-FL ditoleransi dengan baik dengan tanda-tanda keberhasilan yang menjanjikan.6,7

Komposisi HMO (jenis dan jumlah berbagai oligosakarida) dalam ASI dipengaruhi oleh genetika ibu, faktor lingkungan dan tahap laktasi.8,9

Konsentrasi HMO utama dalam ASI, kecuali 3-FL, menurun selama laktasi.10,11 Sebuah penelitian pada wanita-wanita Cina menemukan bahwa kadar 2′-FL menurun dari 2,5 g/L menjadi 1,2 g/L selama 6 bulan pertama laktasi;10 penelitian lain meneliti kadar HMO pada ASI wanita Malaysia hingga 1 tahun laktasi, dan menemukan tingkat 2′-FL turun dari 2,2 g/L pada awal laktasi menjadi 0,8 g/L setelah 1 tahun laktasi.11

Manfaat kesehatan 2-FL

Efek pada mikrobiota usus dan infeksi

Studi menunjukkan bahwa oligosakarida 2′-fucosylated, di antaranya 2′-FL, mendorong kolonisasi usus bayi dengan bifidobacteria.15-18 (Gambar 1) Penelitian in vitro menunjukkan bahwa 2′-FL dapat digunakan sebagai substrat oleh bifidobacteria dalam usus, dan dengan demikian merangsang pertumbuhan bakteri tersebut16-17. Selain itu, studi asosiasi klinis menunjukkan bahwa bayi yang menerima ASI dengan kandungan 2’-FL yang kurang, menunjukkan keterlambatan pembentukan bifidobacteria di usus15-18. Data ini menunjukkan bahwa 2′-FL memainkan peran penting dalam membentuk komposisi mikrobiota usus yang sehat di awal kehidupan.

Dengan berperan sebagai substrat, 2′-FL memberi bifidobacteria keunggulan kompetitif untuk pertumbuhan di usus.15,16

Studi in vitro menunjukkan bahwa 2′-FL dapat menghambat patogen enterik (misalnya norovirus, EPEC, Campylobacter, Salmonella) dan patogen pernapasan (Pseudomonas aeruginosa) dari penempelan pada garis sel epitel manusia.19 Studi lain menunjukkan 2′-FL mengurangi infektivitas rotavirus, efek yang dikaitkan dengan interaksi langsung antara oligosakarida dan virus.20 (Gambar 2)

Gambar 2. Dengan berperan sebagai reseptor umpan, 2′-FL dapat menghambat pengikatan dan infektivitas patogen.

Kadar 2′-FL dalam ASI yang tinggi terbukti memberikan proteksi terhadap diare yang terkait dengan patogen spesifik.12 Secara khususnya, tingkat diare yang disebabkan oleh C. jejuni selama pemberian ASI terbukti berbanding terbalik dengan persentase 2′-FL sebagai oligosakarida susu. Dibandingkan dengan bayi yang diberi susu dengan kadar 2′-FL sedang dan tinggi, bayi yang menerima susu dengan kadar 2′-FL rendah memiliki tingkat prevalensi diare Campylobacter yang secara signifikan lebih tinggi selama pemberian ASI. Secara keseluruhan, hubungan terbalik yang signifikan ditemukan antara total 2-linked fucosylated oligosaccharides sebagai persentase dari HMO dengan tingkat prevalansi diare tingkat sedang sampai parah selama proses pemberian ASI.

Efek pada alergi

Sebuah penelitian pada hewan tentang alergi makanan mengungkapkan bahwa 2 HMO — netral 2′-FL dan asam 6′-sialyllactose — menyebabkan atenuasi alergi usus yang signifikan.21 Bukti tambahan untuk peran HMO dalam alergi berasal dari studi asosiasi yang dilakukan pada bayi di peningkatan risiko penyakit alergi, dengan hasil yang menunjukkan bahwa eksim lebih mungkin terjadi pada usia 2 tahun, tetapi tidak pada usia 5 tahun, di antara anak yang dilahirkan melalui proses bedah caesar san menerima susu dengan kandungan 2′-FL lebih rendah.22 Namun perlu dicatat, bahwa penelitian terbaru tidak menemukan hubungan antara tingkat 2′-FL dalam ASI dan risiko alergi susu sapi pada bayi.23

Efek anti-inflamasi 2’-FL

Bukti juga menunjukkan bahwa HMO, terutama 2′-FL, berpotensi memiliki efek anti-inflamasi.24 Sebuah studi tentang necrotizing enterocolitis (NEC) menunjukkan bahwa tikus yang menerima HMO melalui susu formula memiliki skor patologi rata-rata yang tidak berbeda dari tikus bebas penyakit, dan secara signifikan lebih rendah daripada kontrol NEC yang diberi susu formula standar.24 Penambahan 2′-FL sendiri pada susu formula juga dikaitkan dengan skor patologi yang secara signifikan lebih rendah daripada yang ada pada tikus yang diberi susu formula, tetapi skor patologi tetap lebih tinggi daripada pada tikus bebas penyakit dan pada kelompok HMO. Meskipun hasil ini terlihat menjanjikan, harus dicatat bahwa penelitian hewan baru-baru ini tidak menunjukkan efek 2’-FL pada pengembangan NEC. Dalam model anak babi prematur, suplementasi 2′-FL tidak berpengaruh pada struktur usus dan fungsi pencernaan, dan tidak berpengaruh pada terjadinya NEC.25 Sebuah studi asosiasi baru-baru ini menunjukkan bahwa konten DSLNT (disialyl-lacto-N-tetraose) dalam ASI dikaitkan dengan penurunan risiko pengembangan NEC pada preterm, bukan konten 2′-FL.26 Hasil ini menunjukkan bahwa HMO lain mungkin memainkan peran yang lebih penting dalam pencegahan NEC.

Efek pada kognisi

Studi praklinis juga menunjukkan bahwa 2’-FL mampu meningkatkan memori dan pembelajaran; 27,28 tikus yang diberi makan 2’-FL telah meningkatkan potensi jangka panjang pada hippocampus. Selain itu, ada bukti pada hewan-hewan ini peningkatan konsolidasi memori, pembelajaran spasial dan pembelajaran asosiatif.

Studi klinis menunjukkan 2’-FL aman, dapat ditoleransi dengan baik

Sementara banyak bukti untuk manfaat kesehatan 2′-FL berasal dari studi in vitro dan in vivo, ada juga sejumlah studi klinis yang melibatkan anak-anak dan orang dewasa yang menunjukkan bukti pertama dari toleransi yang baik dan potensi kemanjuran 2′-FL.6,7,29,30

Dalam sebuah penelitian yang melibatkan 420 bayi, suplementasi 2′-FL (0,2 atau 1,0 g/L)  ditoleransi dengan baik.7 Analisis post-hoc pada penelitian ini mengungkapkan bahwa bayi yang menerima 0,2 g/L 2′-FL memiliki tingkat prevalensi infeksi pernapasan yang berkurang secara signifikan dibandingkan dengan kelompok kontrol7. Efek ini tidak terlihat pada kelompok yang menerima 1,0 g/L 2’-FL.31 Dalam analisis lebih lanjut dari penelitian yang sama, efek 2’-FL pada penanda inflamasi plasma diperiksa. Dibandingkan dengan bayi yang menerima formula kontrol, mereka yang menerima formula yang mengandung 2′-FL memiliki sitokin inflamasi plasma yang secara signifikan lebih rendah, yang sangat mirip dengan tingkat yang ditemukan pada bayi yang diberikan ASI.29 Dalam uji coba multisenter, acak, double-blind yang lain, 2 kelompok paralel bayi yang diberi susu formula menerima formula kontrol atau susu formula yang dilengkapi dengan 2′-FL dan lacto-N-neotetraose (LNnT).6 2′-FL dan LnNT terbukti aman, dapat ditoleransi dengan baik dan mendukung pertumbuhan yang tepat sesuai usia. Selain itu, temuan hasil sekunder morbiditas yang lebih rendah (terutama bronkitis) dan penggunaan obat (antipiretik dan antibiotik) dilaporkan pada bayi yang diberi susu formula tambahan. Selain itu, penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan 2′-FL dan LNnT ke formula bayi menyebabkan pergeseran mikrobiota yang teramati pada feses ke tipe mikrobiata yang ditemukan pada feses bayi yang diberikan ASI, baik dalam komposisi maupun fungsi.

Baru-baru ini, 2 uji toleransi durasi pendek dengan formula yang mengandung 2′-FL dilaporkan pada bayi.31,33 Kedua studi berdurasi 1 bulan menunjukkan bahwa formula yang dilengkapi dengan 2′-FL aman dan ditoleransi dengan baik.

Selain studi-studi tersebut pada bayi, studi acak, double-blind, terkontrol dengan plasebo meneliti efek suplementasi HMO pada orang dewasa yang sehat (2′-FL, LNnT atau kombinasinya). Ketika diberikan dosis harian hingga sejumlah 20 g selama 2 minggu, 2′-FL dan LNnT aman dan ditoleransi dengan baik. Selanjutnya, suplementasi HMO menyebabkan modifikasi dalam mikrobiota usus: dalam penelitian ini, 2′-FL meningkatkan actinobacteria dan Bifidobacterium, dan secara lebih khusus meningkatkan Bifidobacterium adolescentis.30

Sebagai kesimpulan, bukti klinis terkini tentang manfaat 2′-FL tampak menjanjikan. Diharapkan bahwa studi tambahan dapat dilakukan dalam waktu dekat untuk mencoba dan mengkonfirmasi efek menguntungkan 2′-FL pada komposisi mikrobiota, infeksi dan peradangan, kognisi dan pencegahan alergi yang diamati dalam studi praklinis.

Poin Utama

Uji klinis awal menunjukkan bahwa 2’-FL aman dan dapat ditoleransi dengan baik. 6,7,29,30,31,33

Studi praklinis dan asosiasi manusia menunjukkan bahwa 2’-FL dapat berkontribusi pada:

  • Pengurangan infeksi12,19,20
  • Stimulasi mikrobiota usus yang sehat (efek prebiotik) 15-18
  • Pengurangan risiko perkembangan alergi21,22

Saat ini, bukti yang tersedia dari studi klinis pada bayi tentang manfaat kesehatan 2′-FL masih terbatas:

  • 1 g/L 2’-FL (dalam kombinasi dengan LNnT) dapat mengurangi infeksi saluran pernapasan bawah dan penggunaan obat6
  • 1 g/L 2’-FL (dalam kombinasi dengan LNnT) dapat merangsang mikrobiota usus yang sehat6,32
  • 0,2 g/L 2’-FL dapat mengurangi infeksi pernapasan, sedangkan 1,0 g/L 2’-FL mungkin tidak memberikan efek yang sama7,31

Referensi

  1. Blaymore Bier, J.A., et al., Human milk reduces outpatient upper respiratory symptoms in premature infants during their first year of life. J Perinatol, 2002. 22(5): p. 354-9.
  2. Duijts, L., et al., Prolonged and exclusive breastfeeding reduces the risk of infectious diseases in infancy. Pediatrics, 2010. 126(1): p. e18-25.
  3. Ip, S., et al., Breastfeeding and maternal and infant health outcomes in developed countries. Evid Rep Technol Assess (Full Rep), 2007(153): p. 1-186.
  4. Sisk, P.M., et al., Early human milk feeding is associated with a lower risk of necrotizing enterocolitis in very low birth weight infants. J Perinatol, 2007. 27(7): p. 428-33.
  5. Bode, L., Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology, 2012. 22(9): p. 1147-62.
  6. Puccio, G., et al., Effects of Infant Formula With Human Milk Oligosaccharides on Growth and Morbidity: A Randomized Multicenter Trial. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2017. 64(4): p. 624-631.
  7. Marriage, B.J., et al., Infants Fed a Lower Calorie Formula With 2’FL Show Growth and 2’FL Uptake Like Breast-Fed Infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2015. 61(6): p. 649-58.
  8. Bode, L. and E. Jantscher-Krenn, Structure-function relationships of human milk oligosaccharides. Adv Nutr, 2012. 3(3): p. 383S-91S.
  9. McGuire, M.K., et al., What’s normal? Oligosaccharide concentrations and profiles in milk produced by healthy women vary geographically. Am J Clin Nutr, 2017. 105(5): p. 1086-1100.
  10. Austin, S., et al., Temporal Change of the Content of 10 Oligosaccharides in the Milk of Chinese Urban Mothers. Nutrients, 2016. 8(6).
  11. Ma, L., et al. Lactational changes in the human milk oligosaccharide concentration in Chinese and Malaysian mothers’ milk. Int Dairy J, 2018. 87: p.1-10.
  12. Morrow, A.L., et al., Human milk oligosaccharides are associated with protection against diarrhea in breast-fed infants. J Pediatr, 2004. 145(3): p. 297-303.
  13. Bode, L., The functional biology of human milk oligosaccharides. Early Hum Dev, 2015. 91(11): p. 619-22.
  14. Donovan, S.M. and S.S. Comstock, Human Milk Oligosaccharides Influence Neonatal Mucosal and Systemic Immunity. Annals of Nutrition and Metabolism, 2016. 69(suppl 2)(Suppl. 2): p. 41-51.
  15. Lewis, Z.T., et al., Maternal fucosyltransferase 2 status affects the gut bifidobacterial communities of breastfed infants. Microbiome, 2015. 3: p. 13.
  16. Yu, Z.T., et al., The principal fucosylated oligosaccharides of human milk exhibit prebiotic properties on cultured infant microbiota. Glycobiology, 2013. 23(2): p. 169-77.
  17. Matsuki, T., et al., A key genetic factor for fucosyllactose utilization affects infant gut microbiota develop ment. Nat Commun, 2016. 7: p. 11939.
  18. Bai, Y., et al., Fucosylated Human Milk Oligosaccharides and N-Glycans in the Milk of Chinese Mothers Regulate the Gut Microbiome of Their Breast-Fed Infants during Different Lactation Stages. mSystems, 2018: 3(6): p. 1-19.
  19. Weichert, S., et al., Bioengineered 2′-fucosyllactose and 3-fucosyllactose inhibit the adhesion of Pseudomonas aeruginosa and enteric pathogens to human intestinal and respiratory cell lines. Nutr Res, 2013. 33(10): p. 831-8.
  20. Laucirica, D.R., et al., Milk Oligosaccharides Inhibit Human Rotavirus Infectivity in MA104 Cells. J Nutr, 2017.
  21. Castillo-Courtade, L., et al., Attenuation of food allergy symptoms following treatment with human milk oligosaccha­rides in a mouse model. Allergy, 2015. 70(9): p. 1091-102.
  22. Sprenger, N., et al., FUT2-dependent breast milk oligosaccharides and allergy at 2 and 5 years of age in infants with high hereditary allergy risk. Eur J Nutr, 2017. 56(3): p. 1293-301.
  23. Seppo, A.E., et al., Human milk oligosaccharides and development of cow’s milk allergy in infants. J Allergy Clin Immunol, 2017: 139(2): p. 708-11.
  24. Autran, C.A., et al., Sialylated galacto-oligosaccharides and 2′-fucosyllactose reduce necrotising enterocolitis in neonatal rats. Br J Nutr, 2016. 116(2): p. 294-9.
  25. Cilieborg, M.S., et al., Minimal short-term effect of dietary 2′-fucosyllactose on bacterial colonisation, intestinal function and necrotising enterocolitis in preterm pigs. Br J Nutr, 2016. 116(5): p. 834-41.
  26. Autran., C.A., et al., Human milk oligosaccharide composition predicts risk of necrotising enterocolitis in preterm infants. Gut, 2017.
  27. Vazquez, E., et al., Effects of a human milk oligosaccharide, 2′-fucosyllactose, on hippocampal long-term potentiation and learning capabilities in rodents. J Nutr Biochem, 2015. 26(5): p. 455-65.
  28. Oliveros, E., et al., Oral supplementation of 2′-fucosyllactose during lactation improves memory and learning in rats. J Nutr Biochem, 2016. 31: p. 20-7.
  29. Goehring, K.C., et al., Similar to Those Who Are Breastfed, Infants Fed a Formula Containing 2′-Fucosyl lactose Have Lower Inflammatory Cytokines in a Randomized Controlled Trial. J Nutr, 2016. 146(12): p. 2559-66.
  30. Elison, E., et al., Oral supplementation of healthy adults with 2′-O-fucosyllactose and lacto-N-neotetraose is well tolerated and shifts the intestinal microbiota. Br J Nutr, 2016. 116(8): p. 1356-68.
  31. Reverri, E.J, et al., Review of the Clinical Experiences of Feeding Infants Formula Containing the Human Milk Oligosaccharide 2’-Fucosyllactose. Nutrients: 2018: 10(1346): p. 1-11.
  32. Alliet. P. et al., Term infant formula supplemented with human milk oligosaccharides (2’fucosyllactose and lactoneotetraose) shifts stoom microbiota and metabolic signatures closer to that of breastfed infants. JPGN, 2016: Volume 63, Supplement 1, p. 55.
  33. Kajser, J., et al., Gastrointestinal Tolerance of Formula Supplemented with Oligosaccharides. Faseb J 2016: 30, 671.

*Some parts of this article was first published in a FrieslandCampina Ingredients brochure “The Science of HMO and 2-FL”.

Catatan penting

Air Susu Ibu (ASI) adalah nutrisi terbaik untuk pertumbuhan dan perkembangan bayi yang sehat. Pemberian ASI eksklusif selama enam bulan adalah cara optimal untuk menyusui bayi. Selain itu bayi harus menerima makanan pendamping ASI dengan pemberian ASI berkelanjutan hingga dua tahun atau lebih. Ibu harus menerima panduan tentang nutrisi ibu yang tepat untuk membantu menjaga persediaan dan kualitas ASI yang memadai. Pemberian susu formula yang tidak perlu, sebagian atau seluruhnya, atau makanan dan minuman pelengkap lainnya dapat berdampak negatif pada proses pemberian ASI, yang mungkin tidak dapat diubah. Ibu harus berkonsultasi dengan dokter dan mempertimbangkan implikasi sosial dan keuangan sebelum memutuskan untuk menggunakan pengganti ASI atau jika mengalami kesulitan menyusui. Instruksi penggunaan, persiapan dan penyimpanan pengganti ASI atau makanan dan minuman pelengkap lainnya harus diikuti dengan hati-hati karena penggunaan yang tidak tepat ataupun tidak perlu, dapat menimbulkan bahaya kesehatan.