Skip to main content
SpringerLink
Log in

Biochemistry of human milk in early lactation

  • Original Contributions
  • Published:
Zeitschrift für Ernährungswissenschaft Aims and scope Submit manuscript

Summary

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.

Zusammenfassung

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.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  1. Barbeau A, Huxtable R (1978) In: Taurine and neurological disorders. Raven Press, New York

    Google Scholar 

  2. Baumann DE, Davis CL (1974) Biosynthesis of milk fat. In: Lactation. Academic Press, New York

    Google Scholar 

  3. Bindels JG, Harzer G (1985) Ern Umschau 32:223

    Google Scholar 

  4. Blanc B (1981) Biochemical Aspects of human milk — comparison with bovine milk. In: Word Review of Nutrition and Dietetics. Human Nutrition and Diet. S. Karger, Basel

    Google Scholar 

  5. Britton JR (1986) J Pediat Gastroenterol Nutr 5:116

    Article  CAS  Google Scholar 

  6. Clandinin MT, Chapell JE, Heim T (1981) Early Hum Dev 5:7

    Article  CAS  Google Scholar 

  7. Crawford MA, Sinclair AJ, Msuya PM, Munhambo A (1973) Structural lipids and their polyenoic constituents in human milk. In: Dietary lipids and postnatal development. Raven Press, New York

    Google Scholar 

  8. Crawford MA (1977) Lancet 1:1204

    Article  Google Scholar 

  9. Cuthbertson WFJ (1976) Am J Clin Nutr 29:204

    Google Scholar 

  10. Dillard CJ, Gavino VC, Tappel AL (1983) J Nutr 112:2266

    Google Scholar 

  11. van Dorp DA, Beerthius RK, Nugteren DH, Vonkermann H (1964) Biochem Biophys Acta 90:204

    Article  CAS  Google Scholar 

  12. Eckert CD, Sloan MV, Duncan JR, Hurley LS (1977) Science 195:789

    Article  Google Scholar 

  13. Epps EA (1950) Analyt Chem 22:1062

    Article  CAS  Google Scholar 

  14. ESPGAN Committee on Nutrition (1982) Acta Paediatr Scand, Supp 302

  15. Evans GW, Johnson PE (1979) Fed Proc 38:703

    Google Scholar 

  16. Gaull GE, Rassin DK (1979) Taurine in infant nutrition. In: Nutritional and metabolism of the fetus and infant. Martinus Nijhoff Publishers, The Hague

    Google Scholar 

  17. Gaull GE (1983) J Pediat Gastroenterol Nutr 2:166

    Article  Google Scholar 

  18. Glanz S (1981) In: Primer of Biostatistics, McGraw-Hill

  19. Grand RJ, Watkins JB, Troti TM (1976) Gastroenterology 70:790

    CAS  Google Scholar 

  20. Greenberg P (1986) International Workshop on Human Lactation, Oaxaca, Mexico

  21. Grosevenor CE, Mena F (1974) Neutral and hormonal control of milk secretion and milk ejection. In: Lactation. Academic Press, New York

    Google Scholar 

  22. Hall B (1979) Am J Clin Nutr 32:304

    CAS  Google Scholar 

  23. Hambraeus L (1977) Ped Clin North America 24:17

    Article  CAS  Google Scholar 

  24. Hambraeus L, Fransson G-B, Lönnerdal B (1984) Lancet 2:167

    Article  CAS  Google Scholar 

  25. Hamosh M, Berkow S, Bitman J, Freed L, Happ B, Jones JB, Mehta NR, Wood DL, Hamosh P (1984) J Pediat Gastroenterol Nutr 3:284

    Article  CAS  Google Scholar 

  26. Harzer G, Haug M, Dieterich I, Gentner PR (1983) Am J Clin Nutr 37:612

    CAS  Google Scholar 

  27. Harzer G, Haug M (1984) Z Ernährungswiss 23:113

    Article  CAS  Google Scholar 

  28. Harzer G, Dieterich I, Haug M (1984) Ann Nutr Metab 28:231

    Article  CAS  Google Scholar 

  29. Harzer G, Franzke V, Bindels JG (1984) Am J Clin Nutr 40:303

    CAS  Google Scholar 

  30. Harzer G, Haug M (1985) Ern Umschau 32:224

    Google Scholar 

  31. Harzer G, Haug M (1985) Correlation of human milk vitamin E with different lipids. In: Composition and physiological properties of human milk. Elsevier, Amsterdam

    Google Scholar 

  32. Harzer G, Haug M (1985) Changes in human milk immunoglobulin A and lactoferrin during early lactation. In: Composition and physiological properties of human milk. Elsevier, Amsterdam

    Google Scholar 

  33. Haug M, Laubach C, Burke M, Harzer G (1986) J Pediat Gastroenterol Nutr (submitted for publication)

  34. Hibberd CM, Brooke OG, Carter ND, Haug M, Harzer G (1982) Arch Dis Childh 57:658

    Article  CAS  Google Scholar 

  35. Hoffman AF, Small DM (1967) Ann Rev Med 18:333

    Article  Google Scholar 

  36. Jelliffe DB, Jelliffe EFP (1978) In: Human milk in the modern world. Oxford University Press, Oxford

    Google Scholar 

  37. Keenan BS, Buzek SW, Garza C, Potts E, Nichols BL (1982) Am J Clin Nutr 35:527

    CAS  Google Scholar 

  38. Lönnerdal B, Stanislowski AG, Hurley LS (1980) J Inorg Biochem 12:71

    Article  Google Scholar 

  39. Lönnerdal B, Smith C, Keen CL (1984) J Pediat Gastroeneterol Nutr 3:290

    Article  Google Scholar 

  40. Lönnerdal B, Forsum E (1985) Am J Clin Nutr 41:113

    Google Scholar 

  41. Lönnerdal B (1985) Am J Clin Nutr 42:1299

    Google Scholar 

  42. Lowry DH, Rosebrough NJ, Farr AC, Randells RI (1951) J Biol Chem 193:265

    CAS  Google Scholar 

  43. Naismith DJ, Cashel KN (1979) Proc Nutr Soc 38:105

    Google Scholar 

  44. Neville MC, Keller RP, Seacat J, Casey CE, Allen JC, Archer P (1984) Am J Clin Nutr 40:635

    CAS  Google Scholar 

  45. Orga SS, Weintraub D, Orga PL (1977) J Immunol 119:245

    Google Scholar 

  46. Patton S, Keenan TW (1971) Lipids 6:58

    Article  CAS  Google Scholar 

  47. Patton S, Keenan TW (1975) Biochim Biophys Acta 415:273

    Article  CAS  Google Scholar 

  48. Picciano MF (1984) J Pediat Gastroenterol Nutr 3:280

    Article  CAS  Google Scholar 

  49. Potter JM, Nestel PJ (1976) Am J Clin Nutr 29:54

    CAS  Google Scholar 

  50. Räihä NCR (1985) Pediatrics Suppl 75:136

    Google Scholar 

  51. Sinclair AJ, Crawford MA (1972) FEBS Lett 26:127

    Article  CAS  Google Scholar 

  52. Spik G, Brunet B, Mazurier-Dehaine C, Fontaine G, Montreuil J (1982) Acta Pediatr Scand 71:979

    Article  CAS  Google Scholar 

  53. Sturman JA, Rassin DK, Gaull GE (1977) Life Sci 21:1

    Article  CAS  Google Scholar 

  54. Vessey DA (1978) Biochem J 174:621

    Article  CAS  Google Scholar 

Download references

Author information

Author notes

  1. G. Harzer

    Present address: Abt. Forschung, Milupa AG, Friedrichsdorf (Ts.)

Authors and Affiliations

  1. Abt. Forschung, Milupa AG, Friedrichsdorf (Ts.)

    M. Haug & J. G. Bindels

Authors
  1. G. Harzer
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. M. Haug
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. J. G. Bindels
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Harzer, G., Haug, M. & Bindels, J.G. Biochemistry of human milk in early lactation. Z Ernährungswiss 25, 77–90 (1986). https://doi.org/10.1007/BF02020737

Download citation

  • Received:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02020737

Key words

Search

Navigation