Open Access

Stephanie Franziska Fusch

• Für frühgeborene Kinder ist Muttermilch die empfohlene enterale Ernährung mit vielen bereits gut untersuchten positiven Effekten. Jedoch ist der Gehalt an Makronährstoffen zu niedrig, um die Bedürfnisse von Frühgeborenen zu decken. Zusätzlich zeigt native Muttermilch eine hohe inter- und intraindividuelle Variabilität der Makronährstoffe. Die Effizienz der allgemein verbreiteten Standardfortifizierung mit kommerziell erhältlichen Fortifiern ist durch diese Variabilität beeinträchtigt und kann so in einem Großteil der Muttermilchproben zu einer inadäquaten Nährstoffzufuhr führen, die zu niedrig, jedoch auch zu hoch ausfallen kann. Unzureichende Ernährung kann einen negativen Einfluss auf das Wachstum und die Körperzusammensetzung sowie Folgeerkrankungen im Erwachsenenalter haben. Diese Studie zeigt anhand eines Datensatzes mit realen Messwerten zur Zusammensetzung der Muttermilch in über 3300 Proben, dass die Messung der Makronährstoffe in nativer Muttermilch und die anschließende, darauf basierende Targetfortifizierung mit der individuellen Ergänzung der fehlenden Makronährstoffen zu adäquaten Nährstoffeinträgen führt. Mit diesem Ansatz kann auf die Variabilität der nativen Muttermilch reagiert und die Variation der Makronährstoffeinfuhr signifikant verringert werden. In dieser Arbeit wurden drei verschiedene optimierte Standardfortifier entwickelt. Deren Zusammensetzung erhöht den Makronährstoffeintrag bereits unter Standardfortifizierung, aber noch mehr bei ein oder zwei Muttermilchanalysen pro Woche. Weiterhin wurde in dieser Arbeit der Einfluss der durch die verschiedenen Fortifizierungsstrategien erzeugten Nährstoffzufuhren auf die Wachstumsraten berechnet, die für Standardfortifizierung ungenügende und für Targetfortifizierung hauptsächlich zufriedenstelle Ergebnisse zeigt. Verschiedene Kombinationen von Pooling mit bis zu drei Proben oder von Pooling einer größeren Anzahl wie in einer Milchbank zu Verfügung stehenden Proben verringerten nicht die Variabilität der Nährstoffzufuhr. Ebenso zeigte die Gefriertrocknung keine zufriedenstellenden Ergebnisse für alle Makronährstoffkonzentrationen. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass standardfortifizierte Muttermilch trotz verschiedener Poolingstrategien keine adäquate Makronährstoffzufuhr für frühgeborene Kinder sicherstellt. Für den klinischen Alltag wird die Bedeutung der Targetfortifizierung deutlich, die mit regelmäßiger Muttermilchanalyse und unter Anwendung optimierter Standardfortifier zufriedenstellend gelingen kann und so zu physiologischen Wachstumsraten führen kann.
• For premature infants, breast milk is the recommended enteral nutrition. However, the macronutrient content is insufficient to cover the needs of premature infants. In addition, native breast milk shows high inter- and intraindividual variation of macronutrients. The efficiency of commonly used standard fortification with commercially available fortifiers is affected by this variation and thus may lead to inadequate nutrient intake in a large proportion of breast milk samples, which may be too low or even too high. Inadequate nutrition can have a negative impact on growth and body composition as well as on secondary diseases in adulthood. This study uses real data of macronutrient contents measured in more than 3300 samples. It shows that the measurement of macronutrients of native breast milk batches and the subsequent target fortification based on this analysis and individual supplementation of the missing macronutrients will lead to adequate nutrient input. Target fortification addresses the variation of native breast milk and significantly reduces the variation in macronutrient intake. In this study, three different optimized standard fortifiers are being proposed. Their composition leads to improved macronutrient intake with standard fortification and improves with one and two milk analyses per week. Furthermore, it was calculated how nutrient supply provided by the different fortification strategies will impact growth rates. It revealed insufficient intakes for standard fortification, but mainly satisfactory results for target fortification. Various analyses designed to reduce variability of native breast milk like different pooling algorithms using (I) either a limited small number of batches or (II) higher number of batches simulating batch availability as found in milk banks or to increase the macronutrient concentration by (III) mixing or (IV) freeze-drying did not reveal satisfactory results. The results of this study show that standard fortified breast milk does not provide adequate macronutrient intake for premature infants despite applying various pooling strategies. For everyday clinical practice, the potential of target fortification becomes clear, which can be achieved satisfactorily with regular breast milk analysis and the use of optimized standard fortifiers and can thus lead to physiological growth rates.