De resultaten toonden aan dat, hoewel formules met een mengsel van palmolie, palmpitolie en canolaolie (PALM) verhoudingen palmitinezuur leveren die vergelijkbaar zijn met die van menselijk melkvet, zij resulteren in significant lagere absorptie van vet en retentie van calcium door zuigelingen in vergelijking met een mengsel van zonnebloem-, kokos- en sojaolie (NoPALM) (tabellen 1 en 4). Bovendien zagen we verschillende absorptiepercentages voor vetzuren in de in deze studie onderzochte formules (Tabel 4). De resultaten komen overeen met die van andere studies waarin de calcium- en vetabsorptie van formules op basis van palmolie werd vergeleken met die van formules zonder palmolie.
Vergeleken met calciumabsorptie is calciumretentie een nauwkeurigere marker van functionele resultaten voor de invloed van calcium uit de voeding op de calciumhomeostase. Borschel et al. toonden een significant (p = 0,041) lager botmineraalgehalte aan bij zuigelingen die een formule op basis van gedeeltelijk gehydrolyseerde wei-eiwitten met palmolie kregen, vergeleken met een vergelijkbare formule die geen palmolie bevatte. In een ander klinisch onderzoek werden kwantitatieve balansstudies uitgevoerd om de calciumabsorptie te vergelijken bij gezonde, voldragen zuigelingen die flesvoeding op basis van caseïnehydrolysaat en flesvoeding op basis van soja-eiwit kregen, met of zonder palmolie.
In een ander klinisch onderzoek werden kwantitatieve balansstudies uitgevoerd om de calciumabsorptie te vergelijken bij gezonde, voldragen zuigelingen die flesvoeding op basis van caseïnehydrolysaat en flesvoeding op basis van soja-eiwit kregen, met of zonder palmolie. De calciumopname verschilde niet tussen de groepen. De calciumabsorptie van zuigelingen was echter lager bij toediening van caseïnehydrolysaat en soja-eiwit met palmoleïne dan bij toediening zonder palmoleïne.
Het is belangrijk te benadrukken dat de vetabsorptie voor beide in deze studie beoordeelde formules (PALM, 95,50%; NoPALM, 96,55%) vergelijkbaar was met die van menselijke melk (90,5-97,10%). Echter, alleen de NoPALM formule bood calcium absorptie en retentie (58,00 en 55,10%, respectievelijk) vergelijkbaar met de gerapporteerde waarden van moedermelk (58,70 en 52,40%, respectievelijk) . Een belangrijk fysiologisch gevolg van een verminderde biologische beschikbaarheid van calcium is het negatieve effect op de opbouw van botmassa. Bovendien is een goede vetopname belangrijk voor zuigelingen vanwege het hoge caloriegehalte van vet en de rol ervan bij de ontwikkeling van de hersenen.
Een systematisch overzicht van menselijke interventiestudies naar de effecten van zuigelingenvoeding met de toevoeging van palmolie op het botmineraalgehalte en de botmineraaldichtheid concludeerde dat gezonde zuigelingen die een formule met palmolie als voornaamste olie kregen, significant lagere waarden voor beide parameters hadden dan zuigelingen die een formule zonder oleïne kregen. De toevoeging van deze olie aan zuigelingenvoeding om een vetzuurprofiel op vereiste niveaus te verkrijgen, leidt tot een lagere botmineralisatie.
Infants die NoPALM kregen in de huidige studie hadden significant hogere fecale concentraties van oliezuur, palmitinezuur en stearinezuur tegenover hogere fecale concentraties van palmitinezuur, oliezuur en linolzuur na PALM-voeding. Palmitinezuur maakte een groot deel uit van de niet-geabsorbeerde vetzuren in de PALM-formule (38,96%). Studies hebben gerapporteerd dat zuigelingen die flesvoeding op basis van melk krijgen met palmolie als voornaamste vetstof, een hogere uitscheiding van fecaal vet hebben en een lagere absorptie van palmitinezuur. In palmolie is het palmitinezuur bij voorkeur veresterd op de posities sn-1 en sn-3 van het triglyceridemolecuul. Daardoor wordt het geabsorbeerd als een vrij vetzuur dat zich in de darm kan binden met calcium, waarbij vetzuurzepen worden gevormd die via de fecaal worden uitgescheiden, wat resulteert in de lage absorptie van beide nutriënten. Bovendien stollen de vetzuurzepen in de darm door hun hoge smelttemperatuur, wat harde ontlasting en constipatie bij de zuigeling veroorzaakt.
Zoals eerder aangetoond, was het absorptiepercentage van palmitinezuur vergelijkbaar voor de PALM (97,56%) en NoPALM (95,77%) (p = 0,094) formules (tabel 4). Nelson et al. vergeleken de absorptie van vetzuren in een groep zuigelingen die een formule op basis van melk kregen die palmolie (45%), sojaolie (20%), kokosolie (20%) en zonnebloemolie (15%) bevatte, met een groep die een formule kreeg die een mengsel van saffloer-, kokos- en sojaolie bevatte, en concludeerden dat de absorptie van palmitinezuur (91,70%) beter was in de formule zonder palmolie. In tegenstelling tot de studie van Nelson e.a. bevatte de PALM-formule in het huidige onderzoek echter palmpitolie naast palmolie. Terwijl palmoleïne wordt gewonnen uit het mesocarpium van de vrucht Elaeis guineans, wordt de palmpitolie gewonnen uit het zaad van deze vrucht en hebben de twee een verschillende vetzuursamenstelling. Palmolie bevat 40-42,5% palmitinezuur, waarvan 9% veresterd is op de sn-2 positie, 9,4-13,52% zit al in de palmpitolie, en 6% zit op de sn-2 positie . Deze verandering in vetsamenstelling kan van invloed zijn op de vetzuuropname door zuigelingen.
De verzadigde vetzuren laurinezuur (C12:0) en myristinezuur (C14:0) werden significant (p < 0,05) beter opgenomen door zuigelingen die de NoPALM-formule (respectievelijk 99,70 en 98,54%) kregen, vergeleken met zuigelingen die de PALM-formule (respectievelijk 98,89 en 97,65%) kregen. Net als in het rapport Assessment of Nutrient Requirements for Infant Formulas beveelt Raiten niet aan myristinezuur of laurinezuur aan zuigelingenvoeding toe te voegen, aangezien er geen gegevens zijn die erop wijzen dat deze vetzuren een specifieke rol spelen als voedingsstoffen in de voeding. Deze vetzuren zijn echter bestanddelen van sommige oliën die in zuigelingenvoeding worden gebruikt, en de auteur beveelt het gebruik van dergelijke oliën niet aan. Aangezien er geen gegevens beschikbaar zijn waarop een aanbeveling kan worden gebaseerd, beveelt de Codex Alimentarius aan dat het maximumgehalte aan laurinezuur en myristinezuur in zuigelingenvoeding niet meer dan 20% van het totaal aan vetzuren mag bedragen. De beoordeelde formules hadden concentraties die binnen deze waarden lagen (PALM, 12,26%; NoPALM, 18,99%) (tabel 1). Bovendien vertoonden de zuigelingen die met beide formules werden gevoed, absorptiepercentages van laurinezuur en myristinezuur die vergelijkbaar waren met die van zuigelingen die moedermelk kregen.
De absorptie van essentiële vetzuren (18:2n6 en 18:3n3) was voor beide formules vergelijkbaar. De absorptie van LCPUFA (ARA en DHA) waren echter significant (p < 0.05) hoger voor de NoPALM formule, zelfs wanneer de inname als covariaat werd gebruikt (Tabellen 3 en 4). De in deze studie gevonden waarden waren superieur aan die van Moya et al. en Canielli et al. In beide studies werd echter de absorptie van vetzuren bij te vroeg geboren kinderen gemeten, hetgeen de lagere waarden kan verklaren. Tot op heden is onze huidige studie de eerste en enige studie die de impact van palmolie in de voeding op de absorptie van DHA en ARA bij zuigelingen rapporteert. Eerdere studies over palmoleïne evalueerden zuigelingenvoeding waaraan geen DHA en ARA was toegevoegd.
Het belang van essentiële vetzuren, als voedingsprecursors voor de vorming van eicosanoïden en docosanoïden, is alom gerapporteerd. De LCPUFA DHA en ARA worden afgeleid van hun precursoren ALA en LA, respectievelijk. ALA en LA kunnen echter niet worden gesynthetiseerd door het ontbreken van de vereiste voedingsenzymatische desaturases. DHA en ARA worden in hoge verhoudingen aangetroffen in de structurele lipiden van celmembranen, met name die van het netvlies en het centrale zenuwstelsel, en hun aangroei vindt hoofdzakelijk plaats tijdens het laatste trimester van de zwangerschap en het eerste levensjaar.
Vroeger werd aangenomen dat zuigelingen LCPUFA konden synthetiseren uit essentiële vetzuren (ALA en LA) via het elongase- en desaturasesysteem. Er zijn echter aanwijzingen dat zuigelingen die flesvoeding met een tekort aan LCPUFA kregen, aanzienlijk lagere plasma- of rode bloedcelspiegels van DHA en ARA hebben dan zuigelingen die borstvoeding kregen of flesvoeding met LCPUFA, wat suggereert dat de enzymsystemen bij zuigelingen tijdens de eerste levensmaanden inefficiënt kunnen zijn.
In de neonatale periode is een evenwicht tussen n-6 en n-3 vetzuren in de voeding noodzakelijk om essentiële meervoudig onverzadigde vetzuren te leveren voor een normale groei en ontwikkeling, met name die van de hersenen. Deze verhouding is belangrijk omdat beide essentiële vetzuren (ALA en LA) om hetzelfde enzym concurreren tijdens de synthese van LCPUFA (DHA en ARA). In deze studie lagen beide formules binnen de door de Codex Alimentarius voorgestelde marge van 5:1 en 15:1 (PALM, 8:1; NoPALM, 12:1) en de in moedermelk gerapporteerde verhouding (10:1).
Aanvulling van zuigelingenvoeding met DHA en ARA voor voldragen zuigelingen blijft omstreden. Een meta-analyse door Qawasmi et al. concludeerde dat de supplementatie van zuigelingenvoeding met LCPUFA geen significant effect had op de verbetering van de cognitie van jonge kinderen; Jiao et al. rapporteerden echter tegenovergestelde resultaten. Een andere meta-analyse toonde aan dat LCPUFA-supplementatie van zuigelingenvoeding de gezichtsscherpte van zuigelingen tot de leeftijd van 12 maanden verbetert. De Europese Autoriteit voor voedselveiligheid concludeerde uit een literatuuronderzoek dat DHA weliswaar vereist is voor zuigelingenvoeding, maar ARA niet . Crawford et al. waren het echter niet eens met deze mening en hebben commentaar geleverd op de aanbevelingen rond de noodzaak van ARA in zuigelingenvoeding.
De in deze studie gepresenteerde gegevens tonen aan dat de absorptie van de vetzuren DHA en ARA even efficiënt was als die uit moedermelk voor de twee geëvalueerde formules. De absorptiepercentages waren echter significant hoger voor de NoPALM-formule.
Vis- en algenoliën zijn de voornaamste bronnen van DHA die aan zuigelingenvoeding worden toegevoegd. In tegenstelling tot triacylglycerolen in moedermelk, waarin DHA bij voorkeur veresterd is op de sn-2 positie, hebben algen- en visoliën echter geen sterke positionele specificiteit; in plaats daarvan zijn er vergelijkbare verhoudingen op de sn-1, sn-2, en sn-3 posities. Verschillen in de moleculaire structuur van de triacylglycerolen in deze oliën kunnen bijdragen aan de verschillen in verteerbaarheid en absorptie van deze twee producten.
Onze resultaten toonden aan dat DHA beter werd geabsorbeerd door zuigelingen die de NoPALM-formule kregen dan door zuigelingen die de PALM-formule kregen. De bron van DHA kan dit verschil gedeeltelijk verklaren (NoPALM, algenolie; PALM, visolie) aangezien de opname van dit vetzuur aanzienlijk hoger was met de PALM-formule. Clandinin et al. evalueerden de voordelen van het voeden van premature zuigelingen met flesvoeding waaraan vis- en algenolie als bron van DHA was toegevoegd. De auteurs constateerden een toename in gewicht en lengte bij zuigelingen die DHA uit algenolie kregen, maar niet uit visolie; het mechanisme voor deze toename was echter onduidelijk. Tou et al. zagen ook de invloed van de DHA-bron op de verteerbaarheid en de weefselopname van ratten die een dieet met verschillende oliën kregen. In tegenstelling tot de bovenvermelde studies bij premature kinderen en ratten, is het minder waarschijnlijk dat de DHA-bron van invloed is op de DHA-absorptie in vergelijking met de invloed van palmolie in onze huidige studie, omdat we voldragen menselijke zuigelingen evalueerden en er geen verschillen in gewicht of groei werden vastgesteld. Desalniettemin is de invloed van DHA bronnen op de absorptie van DHA bij voldragen zuigelingen nog niet getest.
Een verband tussen de uitscheiding van calcium en vetzuren, vooral palmitine- en stearinezuren, werd aangetoond voor de PALM-formule. De toename van de calciumuitscheiding was significant (p < 0,01) en recht evenredig met de uitscheiding van palmitine- en stearinezuur in de PALM-formule (r s = 0,71 en r s = 0,69, respectievelijk). Deze correlaties waren echter omgekeerd evenredig maar niet significant (p > 0,05) in de NoPALM-formule (r s = -0,10 en r s = -0,40, respectievelijk) (Fig. 2). Deze gegevens versterken de hypothese dat de uitscheiding en daaropvolgende absorptie van calcium nauw verbonden zijn met de bron van palmitinezuur in zuigelingenvoeding. Het palmitinezuur uit palmoleïne wordt niet efficiënt geabsorbeerd, maar vormt onoplosbare calciumzepen in het darmkanaal, waardoor een deel van het calcium uit de voeding niet beschikbaar is voor absorptie. De observatie van een hoge correlatie tussen calcium en palmitinezuur excretie bij zuigelingen die flesvoeding met palmolie kregen, wat resulteerde in een lage calcium absorptie en retentie, wordt ook door andere auteurs ondersteund.
Of het verlaagde absorptiepercentage van vet, vetzuren, en calcium retentie veroorzaakt door de opname van palmolie in zuigelingenvoeding klinisch relevant is, is een kwestie van perspectief. Een verlies in de ontlasting van 0,22 g vet/kg (PALM) en 0,14 g/vet/kg (NoPALM) betekent een verlies van respectievelijk 9,95 kJ/kg (2,4 kcal) en 6,30 kJ/kg (1,50 kcal) per dag. Normale zuigelingen zijn zeker in staat hun energie-inname evenredig te verhogen om een energieverlies van deze omvang te compenseren, maar te vroeg geboren zuigelingen kunnen daar moeite mee hebben omdat hun darmen nog niet volgroeid zijn. Het fecale verlies per dag kan als laag worden beschouwd, maar er moet rekening mee worden gehouden gedurende het eerste levensjaar, wanneer zuigelingen bijna uitsluitend met flesvoeding worden gevoed. Aangezien vet tot 50% van het totale caloriegehalte van de meeste zuigelingenvoeding uitmaakt, is het belangrijk rekening te houden met de variaties in absorptie bij verschillende vetbronnen. Schatting van de calorie-inname op basis van alleen de melksamenstelling zal waarschijnlijk een verstorende factor zijn wanneer vetten van verschillende oorsprong in aanmerking worden genomen. Evenzo wijst een verminderde calciumretentie op een verminderde afzetting van botmineralen. Koo et al. toonden aan dat verschillen in calciumabsorptie bij zuigelingen die gevoed werden met formules met en zonder palmolie, leidden tot significante verschillen in botmineraalgehalte op de leeftijd van drie en zes maanden. Er zijn echter bijkomende langetermijnstudies nodig om deze invloed te evalueren.
Een beperking van onze huidige studie betreft het carry-over effect, dat voor sommige variabelen werd waargenomen, tussen de geanalyseerde periodes, wat de resultaten verkregen na de tweede periode kan vertekenen. Het cross-over design wordt in klinische studies gebruikt om een onvertekende schatting van het verschil tussen de behandelingseffecten te verkrijgen. In geval van een differentieel carry-over effect kan een dergelijke schatting alleen worden verkregen door: alleen gegevens uit de eerste behandelingsperiode te gebruiken of aan te nemen dat er geen differentiële carry-over is. Volgens William en Pater is het in veel situaties onwaarschijnlijk dat er een carry-over effect is. Deze auteurs en anderen adviseren echter om, indien een cross-over design is gebruikt, de analyse alleen op de gegevens van de eerste periode te baseren, tenzij de carry-over effecten te verwaarlozen zijn. Maar het evalueren van alleen de gegevens van de eerste periode is een beperkende factor, omdat het de variantie vergroot doordat de variabiliteit tussen proefpersonen niet wordt geëlimineerd. In andere studies kan het gebruik van washoutperioden tussen de toedieningen van interventies worden gebruikt om carry-over effecten te bestrijden.