Preterm birth complications represent a leading cause of mortality in children under five years old. To mitigate these complications, strategies such as the use of donor human milk, fortification with human milk fortifiers (protein supplements), and probiotic administration are employed. This thesis aimed to thoroughly understand the microbiota composition of preterm human milk and the influence of various factors on specific probiotics' properties.
The study began with analyzing human milk microbiota from healthy Argentinian women across different gestational ages, focusing on changes in microbiota from birth to term equivalent age. It was found that term milk exhibited greater microbial diversity than preterm milk, and by term equivalent age, the microbiota composition of human milk closely resembled that of term milk, suggesting breastfeeding's role in promoting microbial maturity. The research further assessed the stability of probiotics, specifically Lacticaseibacillus rhamnosus GG and Bifidobacterium animalis ssp. lactis Bb12, during cold storage of human milk. Results indicated that these probiotics maintained their viability for up to 72 hours. Additionally, this thesis examined the effect of liquid or powdered human milk fortifiers on the adhesion properties of these probiotics in donor human milk, finding that fortification did not adversely affect probiotic adhesion. The final study of the thesis explored the role of polyamines, in modulating the adhesion of probiotics and pathogens with intestinal mucus in infants. The presence of the polyamine spermidine significantly enhanced the adhesion of Bb12 in infant mucus under six months, whereas the polyamine spermine reduced the adhesion of Cronobacter sakazakii.
In conclusion, the thesis showed that the microbiota profiles of human milk significantly vary with gestational age. A key finding is that the microbiota composition of preterm human milk undergoes a transformation, eventually resembling that of term milk as the infant reaches term equivalent age. It was also found that probiotic adhesion properties are unaffected by cold storage or the fortification of donor human milk. However, the influence of polyamines on bacterial adhesion to mucus varies based on the bacterial strain and the mucus donor's age employed. These insights should be considered for developing optimized gut colonization strategies for infants, particularly for those born preterm.Äidinmaito: mikrobiston koostumus ja prosessoinnin vaikutus sen probioottisiin ominaisuuksiin
Ennenaikaisen synnytyksen komplikaatiot ovat yleisin alle viisivuotiaiden lasten kuolinsyy. Luovutettua äidinmaitoa, äidinmaidon täydentämistä proteiinilisällä sekä probioottien antamista käytetään näiden komplikaatioiden ehkäisemiseksi. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää ennenaikaisesti synnyttäneiden äitien rintamaidon mikrobistokoostumusta ja eri tekijöiden vaikutusta tiettyjen probioottien
ominaisuuksiin.
Tutkimuksessa analysoitiin terveiden argentiinalaisten naisten äidinmaidon mikrobikoostumusta keskittyen mikrobiston muutoksiin ennenaikaisesta synnytyksestä laskettuun aikaan. Huomattiin, että täysiaikaisesti synnyttäneiden naisten äidinmaidon mikrobiston monimuotoisuus oli suurempaa kuin ennenaikaisesti synnyttäille naisilla. Laskettuna aikana ennenaikasesti synnyttäneiden äidinmaidon mikrobikoostumus muistutti läheisesti täysiaikaisen maidon mikrobistoa, mikä viittaa siihen, että imetyksellä on tärkeä rooli mikrobiston kypsymisen edistämisessä. Tutkimuksessa, jossa arvioitiin Lacticaseibacillus rhamnosus GG:n ja Bifidobacterium animalis ssp. lactis Bb12 -probioottien stabiiliutta äidinmaidossa kylmävarastoinnin aikana, nämä probiootit säilyttivät elinkykynsä jopa 72 tuntia. Lisäksi havaittiin, että äidinmaidon vahvistaminen nestemäisellä tai jauhemaisella vahvikkeella ei vaikuttanut haitallisesti probioottien tarttumisominaisuuksiin luovutetussa äidinmaidossa. Opinnäytetyön viimeisessä tutkimuksessa selvitettiin polyamiinien roolia bakteerien tarttumisen säätelyssä imäveisen suolistolimassa. Polyamiini spermidiinin läsnäolo paransi merkittävästi Bb12:n kiinnittymistä alle kuuden kuukauden ikäisen imeväisten limaan, kun taas spermiini vähensi Cronobacter sakazakii-bakteerin tarttumista.
Opinnäytetyö osoitti, että äidinmaidon mikrobistoprofiilit vaihtelevat merkittävästi raskauden keston mukaan. Ennenaikaisen synnytyksen jälkeen äidinmaidon mikrobistokoostumus muuttuu ja alkaa lopulta muistuttaa täysiaikaisen synnytyksen äidinmaidon mikrobistokoostumusta vauvan saavuttaessa taysiaikaista vastaavan iän. Lisäksi havaittiin, että kylmävarastointi tai luovutetun äidinmaidon vahvistaminen eivät vaikuttaneet probioottien tarttumisominaisuuksiin. Polyamiinien vaikutus bakteerien tarttumiseen limaan vaihtelee bakteerikannan ja limanluovuttajan iän mukaan. Tulokset auttavat kehittämään optimoituja suoliston kolonisaatiostrategioita vastasyntyneille ja erityisesti keskosille
