HMO

Was sind HMO (Humane Milcholigosaccharide)?

HMO steht für Humane Milcholigosaccharide (englisch: Human Milk Oligosaccharides). Es handelt sich dabei um eine Gruppe komplexer Kohlenhydratstrukturen, die in der menschlichen Muttermilch in hoher Konzentration vorkommen. Nach Laktose und Fetten zählen HMO zu den dritthäufigsten festen Bestandteilen der Muttermilch. Bisher wurden über 200 verschiedene HMO-Strukturen identifiziert, wobei die Zusammensetzung von Mutter zu Mutter variieren kann.

HMO können vom Säugling selbst nicht direkt verdaut werden. Stattdessen erfüllen sie wichtige biologische Funktionen, insbesondere im Darm und im Immunsystem des Säuglings. In den letzten Jahren sind HMO auch in der Erwächsenernahrung und in der Nahrungsergänzungsmittelindustrie zunehmend in den Fokus der Wissenschaft gerückt.

Biologische Funktionen und Wirkmechanismus

HMO erfüllen im Organismus des Säuglings mehrere bedeutende Aufgaben:

Präbiotische Wirkung: HMO dienen als Nahrungsquelle für nützliche Darmbakterien, insbesondere für Bifidobacterium longum subsp. infantis. Sie fördern so den Aufbau einer gesunden Darmflora (Mikrobiom).
Schutz vor Krankheitserregern: HMO wirken als sogenannte Lockstoff-Moleküle (Decoys). Sie binden Krankheitserreger wie Bakterien und Viren, bevor diese die Darmwand erreichen können, und verhindern so Infektionen.
Unterstützung des Immunsystems: HMO modulieren die Immunantwort des Säuglings, fördern die Reifung des Immunsystems und können Entzündungsreaktionen regulieren.
Förderung der Darmbarriere: HMO unterstützen die Integrität der Darmschleimhaut und stärken so die Schutzbarriere des Darms.
Neurologische Entwicklung: Einige HMO-Strukturen, insbesondere sialylierte Oligosaccharide, werden mit der Unterstützung der Gehirnentwicklung in Verbindung gebracht.

Die wichtigsten HMO-Strukturen

Zu den am besten erforschten und häufigsten HMO gehören:

2-Fucosyllaktose (2-FL): Die am häufigsten vorkommende HMO-Struktur. Sie besitzt stark präbiotische und immunmodulierende Eigenschaften.
Lacto-N-Tetraose (LNT): Eine weitere häufige Struktur mit wichtigen Schutzfunktionen gegen Krankheitserreger.
3-Sialyllaktose (3-SL) und 6-Sialyllaktose (6-SL): Sialylierte HMO, die mit der neurologischen Entwicklung und dem Infektionsschutz in Verbindung stehen.
Difucosyllaktose (DFL): Unterstützt das intestinale Immunsystem und die Darmmikrobiota.

HMO in Säuglingsnahrung und Nahrungsergänzungsmitteln

Da gestillte Säuglinge von den Vorteilen der HMO profitieren, besteht großes Interesse daran, HMO in Säuglingsanfangsnahrung zu integrieren. Durch moderne Biotechnologie, insbesondere durch fermentative Prozesse mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen, können bestimmte HMO wie 2-FL und LNT heute synthetisch hergestellt und Fertignahrung zugesetzt werden.

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat mehrere synthetische HMO als sicher eingestuft und deren Verwendung in Säuglingsnahrung genehmigt. Auch im Bereich der Nahrungsergänzungsmittel für Erwachsene werden HMO zunehmend erforscht, etwa im Zusammenhang mit Darmgesundheit, Immunfunktion und chronisch-entzündlichen Erkrankungen.

Wissenschaftliche Evidenz und aktuelle Forschung

Die Forschung zu HMO hat in den letzten zwei Jahrzehnten erheblich zugenommen. Klinische Studien zeigen, dass Säuglinge, die mit HMO-angereicherter Nahrung ernährt werden, ähnliche Darmmikrobiom-Profile wie gestillte Säuglinge entwickeln. Weitere Studien untersuchen das Potenzial von HMO bei der Prävention von Allergien, Infektionen und Darmerkrankungen.

Die Forschung bei Erwachsenen ist noch im frühen Stadium, zeigt jedoch vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf die Verbesserung der Darmbarrierefunktion und die Modulation des Immunsystems bei entzündlichen Darmerkrankungen.

HMO und Stillen

Das Stillen bleibt die optimale Ernährungsform für Neugeborene und Säuglinge, da Muttermilch ein komplexes und individuell angepasstes Gemisch aus HMO und anderen bioaktiven Stoffen enthält, das von keiner künstlichen Nahrung vollständig repliziert werden kann. Die WHO empfiehlt ausschließliches Stillen für die ersten sechs Lebensmonate. HMO-angereicherte Fertignahrung kann jedoch eine wertvolle Alternative für Säuglinge darstellen, bei denen Stillen nicht möglich ist.

Quellen

Bode, L. (2012). Human milk oligosaccharides: Every baby needs a sugar mama. Glycobiology, 22(9), 1147-1162. PubMed PMID: 22513036.
EFSA Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens (NDA) (2019). Safety of 2-fucosyllactose as a novel food pursuant to Regulation (EU) 2015/2283. EFSA Journal, 17(3):e05617.
World Health Organization (WHO) (2023). Infant and young child feeding. Fact Sheet. Verfügbar unter: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/infant-and-young-child-feeding