oktober 2008 Issue
The Role of DHA and ARA in Infant Nutrition and Neurodevelopmental Outcomes
Door Ana Abad-Jorge, MS, RD, CNSC
Today ‘ s diëtist
Vol. 10 Nr. 10 P. 66
hoewel het nog in de kinderschoenen staat, is het onderzoek dat bepaalde vetzuren koppelt aan verbeterde gezichtsscherpte en cognitieve prestaties bij baby ‘ s sterk.
het belang van voeding voor de neurologische ontwikkeling van zuigelingen gedurende de eerste twee levensjaren kan niet worden overschat. Terwijl moedermelk de optimale keuze is voor zuigelingen gedurende het eerste jaar, is de rol van meervoudig onverzadigde vetzuren met lange keten, in het bijzonder docosahexaeenzuur (DHA), in de neuroontwikkeling van kinderen de afgelopen 25 jaar een innovatief en opwindend onderzoeksgebied geweest.
DHA, het 22-koolstof-langketenvetzuur dat in moedermelk wordt aangetroffen, speelt een sleutelrol in de structuur en functie van neurale weefsels, met name die van het netvlies en de hersenen. De belangrijke rol van DHA-suppletie in de voedingstoestand van zwangere en zogende vrouwen en in de neuroontwikkeling van zuigelingen en jonge kinderen is een belangrijk voedingsgebied dat direct van toepassing is op onze praktijk als diëtist.
groei van de Zuigelingenhersenen en accumulatie van neuraal weefsel van DHA tijdens het laatste trimester en de eerste twee levensjaren zijn significant. Tijdens het laatste trimester groeien de hersenen ongeveer 260%, met een gemiddeld gewicht van ongeveer 400 gram bij de geboorte; de hersenen blijven groeien 175% tijdens het eerste jaar van het leven en nog eens 18% tijdens het tweede jaar.1 terwijl significante veranderingen optreden in neurale pathway adaptation en bedrading tijdens de kindertijd, adolescentie, en vroege volwassenheid, de hersenen groeit slechts nog eens 21% in grootte vanaf de leeftijd van 2 tot volwassenheid.
tijdens het laatste trimester en tijdens de eerste twee kritieke jaren van hersenontwikkeling hoopt DHA zich snel op in het hersenweefsel en bereikt dan een plateau op de leeftijd van 2 jaar en ouder. Andere lange-ketenvetzuren, zoals eicosapentaeenzuur, accumuleren echter niet in de voorhersenen tijdens de kindertijd, zoals bij DHA wordt gezien.2
Bovendien heeft het niveau van DHA-inname via de voeding invloed op de mate van accumulatie van DHA in de hersenen. In een studie waarin werd gekeken naar variabele DHA-niveaus in de hersenen in reactie op kindervoeding, werd het type voeding bepaald voor zuigelingen die waren overleden aan het wiegendoodsyndroom. Die zuigelingen die borstvoeding kregen, stapelden DHA op in de hersenschors tijdens het eerste levensjaar, terwijl degenen die voeding kregen met een formule die geen DHA bevatte, geen merkbare verandering in het DHA-gehalte van de hersenschors vertoonden.3
DHA, een belangrijke structurele en functionele component van de zich ontwikkelende hersenen, kan worden gesynthetiseerd uit het essentiële alfa-linoleenzuur vetzuur door middel van elongatie-en desaturatieenzymen. Arachidonzuur (ARA), een 20-koolstof vetzuur, dat ook een belangrijke component van celmembranen en dient als een voorloper van prostaglandinevorming, wordt gesynthetiseerd uit het essentiële vetzuur linolzuur. DHA dient als een belangrijke structurele component van celmembranen en wordt gevonden in hoge niveaus in de cellen van het netvlies en de hersenen, die ongeveer 30% tot 65% van de celmembraan vetzuren van de staven en kegels in het netvlies omvatten.
hoewel DHA kan worden gesynthetiseerd uit alfa-linoleenzuur, is deze synthetische route slechts een back-up voor directe inname via de voeding en is het conversieproces laag (geschat op slechts 0,2% tot 4%). Inname van voorgevormde DHA via de placenta of via het dieet is de voorkeur voor DHA-accumulatie tijdens de kindertijd. Zowel DHA als ARA worden bij voorkeur overgebracht naar de foetus over de placenta in vergelijking met andere lange-keten vetzuren.4 na de geboorte nemen zuigelingen die borstvoeding krijgen zowel DHA als ARA rechtstreeks in uit de moedermelk, terwijl zuigelingen die borstvoeding krijgen DHA en ARA kunnen absorberen uit aanvullende formules. Zodra de oudere zuigelingen in vast voedsel beginnen te nemen, kunnen zij DHA van voedsel zoals vette vis, vlees, en eieren krijgen. de hoeveelheid DHA en ARA in moedermelk varieert sterk van land tot land en hangt af van het dieet van een moeder.5-7 zwangere en zogende vrouwen die in de buurt van kustgebieden wonen, zoals die in marine China en Japan, en afhankelijk zijn van een dieet met veel vis en andere zeevruchten hebben de hoogste niveaus van DHA in hun moedermelk (2,76% en 1.00% vetzuren, respectievelijk), terwijl landen met een dieet rijk aan plantaardige eiwitten en zonder eieren of verse zeevruchten, zoals in Soedan, hebben de laagste niveaus van moedermelk DHA (0,07%).
Er is ook een aanzienlijke variabiliteit gevonden in de concentratie van DHA-moedermelk bij Noord-Amerikaanse vrouwen. In het algemeen, Canadese vrouwen hebben hogere moedermelk DHA niveaus in vergelijking met Amerikaanse vrouwen. Bovendien hebben zogende vrouwen in de Verenigde Staten die een gevarieerder dieet consumeren, met inbegrip van eieren en verse zeevruchten, hogere niveaus van DHA in hun moedermelk in vergelijking met vrouwen die een sterk verwerkt dieet zonder verse zeevruchten consumeren.
een aantal internationale deskundigengroepen heeft aanbevelingen gepubliceerd voor optimale niveaus van DHA-en ARA-suppletie in voldragen zuigelingenvoeding.8-10 (zie Tabel 1 voor een overzicht van enkele van deze aanbevelingen.) De algemene aanbevelingen van 0,2% tot 0,4% vetzuren voor DHA en tussen 0,35% en 0.7% vetzuren voor ARA zijn gebaseerd op het mediane wereldwijde bereik van DHA-en ARA-concentratie in moedermelk.
sinds 2002 worden DHA en ARA in de Verenigde Staten aangevuld tot volledige zuigelingenvoeding, hoewel in de Europese landen veel eerder met suppletie is begonnen. Op basis van het beschikbare onderzoek van de afgelopen 15 jaar, Hoffman et al verslag, “gezonde, term formule-gevoede zuigelingen lijken voorgevormde DHA in hoeveelheden dichter bij het gemiddelde wereldwijde humane melkniveau nodig te ondersteunen bloed fosfolipide DHA niveaus zo hoog als die van zuigelingen die borstvoeding krijgen.”11
invloed van DHA-en ARA-inname via de voeding op DHA-spiegels in het bloed van zuigelingen en neurologische ontwikkelingsresultaten talrijke studies tonen een dosis-responsrelatie aan tussen de inname via de voeding van zuigelingen van DHA uit moedermelk of voeding en het DHA-gehalte in de rode bloedcellen. Zuigelingen die niet-ondersteunde formuleringen innamen, hadden slechts ongeveer 4% DHA in hun rode bloedcellen, terwijl zuigelingen die moedermelk of formuleringen met hogere DHA-waarden innamen (0,29% tot 0,36%) het hoogste DHA-gehalte aan rode bloedcellen hadden (10% tot 12% vetzuren).5,11-13 het DHA-gehalte van rode bloedcellen was direct gerelateerd aan het DHA-gehalte in de moedermelk of de formule.
bovendien bleek uit een studie waarin twee verschillende formules met verschillende DHA-en ARA-gehalten rechtstreeks werden vergeleken dat de formule met de hogere DHA-en ARA-gehalten resulteerde in het hogere DHA-gehalte van rode bloedcellen.12
in een ander onderzoek door Hoffman et al, werden zuigelingen die borstvoeding kregen, op de leeftijd van 4 tot 6 maanden gespeend van moedermelk naar ofwel een niet-ondersteunde controleformule ofwel een DHA – en ARA-gevulde formule.14 op de leeftijd van 12 maanden was het DHA – gehalte aan rode bloedcellen significant hoger bij zuigelingen die werden gespeend aan de met DHA en ARA gevulde formule (24% hoger dan op het moment van spenen) dan bij zuigelingen die werden gespeend aan een niet-ondersteunde Formule (50% lager dan op het moment van spenen). verschillende studies hebben een sterke correlatie aangetoond tussen hogere DHA-spiegels van rode bloedcellen bij zuigelingen en verbeterde visuele resultaten.6,11,13,14 de meeste van deze studies hebben de gezichtsscherpte van het kind geëvalueerd, Een maat voor het kleinste detail die wordt herkend door het visuele systeem van het kind. De gezichtsscherpte wordt gemeten met behulp van visueel opgeroepen potentialen, wat elektrofysiologische reacties zijn die door de hersenen worden gegenereerd in reactie op specifieke visuele stimulatie. Innis et al onderzochten het verband tussen de DHA-spiegels in moedermelk, de DHA-spiegels in rode bloedcellen van zuigelingen en de gezichtsscherpte.15 zuigelingen werden verdeeld in drie gelijke groepen op basis van hun rode bloedcel-DHA-waarden. Die zuigelingen met de hoogste DHA-waarden in hun rode bloedcellen hadden ook een inname van moedermelk met de hoogste DHA-waarden en hadden de hoogste gezichtsscherpscores op de leeftijd van 2 en 12 maanden.
het niveau van DHA en ARA in de verschillende formules lijkt een invloed te hebben op de gezichtsscherpte gedurende de eerste twee levensjaren. Birch et al. evalueerden de gezichtsscherpte bij voldragen zuigelingen tijdens een vier maanden durend voedingsonderzoek.6 zuigelingen (n = 79) werden uitsluitend gevoed met ofwel niet-ondersteunde term-formule ofwel twee andere formules aangevuld met alleen DHA op een niveau van 0.35% van de vetzuren of met zowel DHA en ARA (niveaus van respectievelijk 0,36% en 0,72% van de totale vetzuren) gedurende een periode van vier maanden vanaf de geboorte. Deze formules werden ook vergeleken met een referentiegroep van 29 zuigelingen die borstvoeding kregen, waarbij het gemiddelde niveau van de moedermelk 0,29% DHA bedroeg. Zuigelingen die de aangevuld formule krijgen toegediend, hebben een vergelijkbaar lipidenprofiel van de rode bloedcellen en een vergelijkbaar gezichtsscherpte, gemeten aan de hand van visual evoked potential (VEP), met de referentiegroep die borstvoeding krijgt. Bovendien was de gezichtsscherpte (VEP) significant hoger op de leeftijd van 11/2 , 4, 12 en 18 maanden in de groepen met de aangevuld formule in vergelijking met de groep met de niet-ondersteunde formule. De gezichtsscherpte was significant lager in de niet-ondersteunde groep in vergelijking met de zuigelingen die borstvoeding kregen.
In een soortgelijke ontworpen studie, Auestad et al voerden een 12-maand voeden studie van de term van de kinderen die werden gevoed unsupplemented of DHA en ARA-aangevuld formule, maar slaagde er niet aan te tonen een significante verbetering in gezichtsscherpte maatregelen in de DHA en ARA-aangevuld groepen met een lagere DHA niveaus in de formule (0.23% vetzuren of minder).De verbeteringen in de gezichtsscherpte die tijdens de eerste twee levensjaren werden waargenomen, lijken niet alleen verband te houden met DHA-en ARA-suppletie, maar ook met suppletie op een passend niveau om een significant verschil te bevorderen.de belangrijke rol van optimale DHA-en ARA-voeding in de cognitieve ontwikkeling is ook vastgesteld door tal van studies tijdens de kindertijd en in de kleuterschool. De Bayley-schalen voor de ontwikkeling van zuigelingen worden gebruikt als de gouden standaard voor het beoordelen van de mentale en psychomotorische ontwikkelingsresultaten van zuigelingen. Er worden twee scores gegenereerd: de Mental Development Index (MDI), die waarneming, cognitie, taal en sociale en sensorimotorische vaardigheden meet, en de psychomotorische ontwikkelingsindex (PDI), die grove en fijne motorische vaardigheden meet. In dezelfde studie door Birch et al, voldragen zuigelingen die werden gevoed met de DHA – en ARA-aangevuld formules op de hogere niveaus van 0,36% DHA en 0,72% ARA hadden significant hogere MDI scores op de leeftijd van 18 maanden dan de niet-ondersteunde groep, evenals hogere PDI scores, hoewel het verschil niet statistische significantie bereikte.6 echter, hogere MDI scores werden niet gezien op de leeftijd van 12 maanden met de vergelijkbaar ontworpen auestad et al studie, die lagere DHA spiegels gebruikt in de aangevuld formule groep.
in een voortzetting van het Birch et al-onderzoek bij kleuters resulteerde DHA-suppletie op de juiste niveaus in de formule op de leeftijd van 4 jaar in verbeterde ontwikkelingsscores.16 bij kinderen ouder dan de leeftijd van 2, de gemeenschappelijke maatregel voor IQ is de Wechsler Preschool en primaire schaal van intelligentie-herzien, die twee afzonderlijke subschalen gebruikt, de prestaties en verbale IQ’ s, om een volledige IQ-schaal te ontwikkelen.
kleuters die deelnamen aan de vier maanden durende voedingsstudie als voldragen baby ‘ s werden beoordeeld op cognitieve resultaten op de leeftijd van 4 jaar.16 de prestatie-IQ-scores van de kinderen die de DHA – en ARA-gevulde formules (0,36% DHA en 0,72% ARA) tijdens de zuigelingenperiode kregen toegediend, waren bijna identiek aan de referentie-borstvoedingsgroep en vier punten hoger dan de niet-ondersteunde formulegroep; dit verschil was echter niet statistisch significant. Bij het evalueren van de verbale IQ – scores hadden de kinderen die de DHA-en ARA-aangevuld formule hadden gekregen, scores die bijna zes punten hoger waren dan de niet-ondersteunde formulegroep; ook hier was het verschil niet statistisch significant.
voedingsbronnen en zuigelingenvoeding voor DHA
De beste voedingsbronnen van DHA voor zwangere en zogende vrouwen, alsmede voor zuigelingen en kinderen, moeten worden herzien om een optimale voedingsopname en verbeterde neurologische ontwikkelingsresultaten bij zuigelingen en kinderen te bevorderen. De beste bronnen van DHA zijn vette vis, eieren en sommige vleeswaren. Tabel 2 geeft een overzicht van de beste voedingsbronnen voor DHA.17 een 3-ounce portie zalm heeft 683 milligram DHA, terwijl twee grote eieren slechts 38 milligram hebben; bovendien bevatten plantaardig voedsel geen DHA. Met DHA verrijkte eieren, met gehalten tot 150 milligram DHA per ei, zijn beschikbaar. Desondanks is het voor de meeste zwangere vrouwen moeilijk om 300 milligram DHA per dag te consumeren, zoals aanbevolen door de International Society voor de studie van vetzuren en lipiden.10 bovendien, de 2001 FDA advisory aanbevolen dat zwangere vrouwen voorkomen dat het eten van grote vis zoals zwaardvis, tegelvis, haai, en koningsmakreel, omdat deze vissen hebben de hoogste concentratie methylkwik.18
de FDA en de VS Environmental Protection Agency beveelt aan dat zwangere en zogende vrouwen hun wekelijkse visinname beperken tot 12 ounces kwikarme vis en schaaldieren zoals zalm, koolvis, forel, meerval, ingeblikte lichte tonijn, garnalen, krab en sint-jakobsschelpen.18 witte tonijn mag niet meer dan 6 ounces per week bedragen. De veiligheids-en kwikniveaus van lokaal gevangen vis moeten vóór consumptie worden gecontroleerd. Sinds het advies van de FDA in 2001 is de inname van alle vis en tonijn in blik bij zwangere vrouwen aanzienlijk afgenomen.19
voldragen zuigelingen kunnen de juiste DHA-en ARA-inname krijgen uit moedermelk (de optimale keuze) of uit DHA – en ARA-gevulde voldragen formules. De meeste van de formule bedrijven in de Verenigde Staten nu aan te vullen zuigelingenvoeding met DHA en ARA.
Vervolgformules voor kinderen in de leeftijd van 9 maanden tot 24 maanden zijn ook beschikbaar met DHA-suppletie, aangezien peuters overschakelen op vast voedsel. Hoewel ze wat DHA ontvangen uit vast voedsel, zoals eieren, kip en tonijn, bevatten de meeste peuterdiëten niet routinematig de vette vis die het hoogste DHA-gehalte heeft. Hoewel nog niet op grote schaal aanbevolen door kinderartsen en andere beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg, kan het verstrekken van peuters met een DHA-aangevuld formule tot het tweede levensjaar hen voorzien van de aanbevolen niveaus van DHA die ze niet innemen uit tafelvoedsel.
samenvatting
DHA accumuleert snel in het netvlies en de hersenschors tijdens de periode van significante hersengroei tussen het laatste trimester en het tweede levensjaar. Gedurende deze tijd zouden zuigelingen en peuters optimale niveaus van DHA en ARA in hun dieet moeten ontvangen door ofwel moedermelk, DHA – en ARA-aangevuld formule, en uiteindelijk vast voedsel. Het DHA-gehalte in moedermelk varieert aanzienlijk afhankelijk van het dieet van de moeder. DHA-niveaus in rode bloedcellen en neurale weefsels en de daaruit voortvloeiende neurologische ontwikkelingsresultaten—met name verbeterde gezichtsscherpte en cognitieve prestaties—bij zuigelingen en jonge kinderen zijn gekoppeld aan de niveaus van DHA en ARA in moedermelk en formule. Verschillende term-en peuterformules hebben verschillende niveaus van DHA en ARA.
als zodanig zou de rol van diëtisten die werkzaam zijn op het gebied van kindervoeding moeten zijn om ouders en zorgverleners van zuigelingen en jonge kinderen te informeren over hoe de DHA-status van kinderen kan worden geoptimaliseerd door middel van hun inname van moedermelk, DHA-gevulde formules en DHA-bevattende voedingsmiddelen.
— Ana Abad-Jorge, MS, RD, CNSC, is een dieetstage programma directeur en pediatrische voeding support specialist aan de University of Virginia Health System en een spreker/consultant voor Mead Johnson. Ze heeft meer dan 25 publicaties geschreven op het gebied van pediatrische en neonatale voedingsondersteuning.
1. Dobbing J, Sands J. Quantitative growth and development of human brain. Arch Dit Kind. 1973;48(10):757-767.
2. Martinez M. Weefsel niveaus van meervoudig onverzadigde vetzuren tijdens de vroege menselijke ontwikkeling. J Pediatr. 1992; 120 (4 Pt 2): S129-S138.
3. Makrides M, Neumann MA, Byard RW, Simmer K, Gibson RA. Vetzuursamenstelling van de hersenen, het netvlies en erytrocyten bij zuigelingen die borstvoeding krijgen en borstvoeding krijgen. Am J Clin Nutr. 1994;60:(2)189-194.
4. Haggarty P, Page K, Abramovich DR, Ashton J, Brown D. Long-chain polyunsaturated fatty acid transport across the perfused human placenta. Placenta. 1997;18(8):635-642.
5. Auestad N, Halter R, Hall RT, et al. Groei en ontwikkeling bij voldragen zuigelingen met lange keten meervoudig onverzadigde vetzuren: een dubbel gemaskerde, gerandomiseerde, parallelle, prospectieve, multivariate studie. Kindergeneeskunde. 2001;108(2):372-381.
6. Birch EE, Hoffman DR, Uauy R, Birch DG, Prestdge C. gezichtsscherpte en de essentialiteit van docosahexaeenzuur en arachidonzuur in het dieet van term zuigelingen. Pediatr Res. 1998; 44 (2):201-209.
7. Helland IB, Smith L, Saarem K, Saugstad OD, Drevon CA. Maternale suppletie met zeer lange keten n-3-vetzuren tijdens dracht en lactatie verhoogt het IQ van kinderen op de leeftijd van 4 jaar. Kindergeneeskunde. 2003; 111(1): e39-e44.
8. De British Nutrition Foundation. Onverzadigde vetzuren: nutritionele en fysiologische betekenis. Londen: Chapman & Hall; 1992; 152-163.
9. Voedsel-en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties / Wereldgezondheidsorganisatie gezamenlijk deskundigenadvies. Lipiden in vroege ontwikkeling. In: Vetten en oliën in menselijke voeding. FAO Food en Nutri Pap. 1994;57:49-55.
10. Simopoulos AP, Leaf A en Salem n Jr. Workshop over de essentialiteit van en aanbevolen voedingsinname voor omega-6 en omega-3 vetzuren. J Am Coll Nutr. 1999;18(5):487-489.
11. Hoffman DR, Wheaton DKH, James KJ, et al. Docosahexaeenzuur in rode bloedcellen van voldragen zuigelingen die twee niveaus van lange-keten meervoudig onverzadigde vetzuren ontvangen. J Pediatr Gastro-Enterol Nutr. 2006;42(3):287-292.
12. Auestad N, Montalto MB, Hall RT, et al. Gezichtsscherpte, erytrocyt vetzuursamenstelling en groei bij voldragen zuigelingen gevoed formules met lange keten meervoudig onverzadigde vetzuren voor een jaar. Ross Pediatrische Lipidenstudie. Pediatr Res. 1997; 41 (1):1-10.
13. Hoffman DR, Birch EE, CastanedaYS, et al. Docosahexaanzuur (DHA) in de voeding en visuele rijping bij de baby na het spenen. Investeer Opthamol Vis Sci. 2001; 42: S122-128.
14. Hoffman DR, Birch EE, Castañeda YS, et al. Visuele functie bij zuigelingen die borstvoeding krijgen na 4 tot 6 maanden met of zonder polyunsaturaten met lange keten: een gerandomiseerde klinische studie. J Pediatr. 2003;142(6):669-677.
15. Innis SM, Gilley J, Werker J. zijn menselijke melk lange keten meervoudig onverzadigde vetzuren gerelateerd aan visuele en neurale ontwikkeling in Borst-gevoede termijn zuigelingen? J Pediatr. 2001;139(4):532-538.
16. Birch EE, Garfield S, Castañeda Y, et al. Gezichtsscherpte en cognitieve resultaten op de leeftijd van 4 jaar in een dubbelblinde, gerandomiseerde studie van Long-chain meervoudig onverzadigde vetzuren aangevuld met zuigelingenvoeding. Vroege Menselijke Dev. 2007;83(5):279-284.
17. U. S. Department of Agriculture. Dienst Landbouwonderzoek. USDA national nutrient database for standard reference, release 18. Nutrient Data laboratory. 2005. Beschikbaar op: http://nal.usda.gov/fnic/foodcomp/Data/SR18/sr18.shtml
18. U. S. Food and Drug Administration. FDA / EPA advies over visconsumptie nog steeds actueel. 6 juni 2006. Beschikbaar op: http://www.fda.gov/bbs/topics/NEWS/2006/NEW01382.html
19. Oken E, Kleinman KP, Berland WE, et al. Daling van de visconsumptie onder zwangere vrouwen na een nationaal kwikadvies. Verloskundige Gynaecol. 2003;102(2):346-351.
Tabel 1. Recommendations for DHA and ARA Supplementation in Term Infant Formulas8-10
| Organization or Foundation |
Percent Fatty Acids |
|
British Nutrition Foundation |
0.4 0.4 |
|
Food and Agricultural Organization of the United Nations/World Health Organization expert panel |
0.35 0.7 |
|
deskundigenpanel bijeengeroepen door de Internationale Vereniging voor de studie van vetzuren en lipiden |
0,35 0,5 |
tabel 2. Voedingsbronnen van DHA: Vette Vis, Vlees, en Eggs17
|
Voedsel-Item |
DHA (mg) |
|
Roze zalm filet, 3 oz, gebakken of gekookt |
638 |