Topic 6. Carbohydrates Part 1: Lactose

May 5, 2022

A new blog is up on our sister site, Lactation College, where you can also find courses to take with CERP, CEU and CME credits. The blog is entitled:

6 Things We Do for Exclusively Formula Feeding Mothers at a Baby-Friendly Hospital

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This site moves onto Carbohydrates Part 1: Lactose

Now that you know all about colostrum, let’s move onto the macronutrients in human milk: carbohydrates, proteins and lipids. First, carbohydrates.

Carbohydrates in human milk:

• Lactose

• Human milk oligosaccharides (HMOs)

• Glycoconjugates

We will start with lactose as it is the main carbohydrate in human milk, accounting for approximately 98% of carbohydrates. Also known as milk sugar, lactose is a disaccharide, meaning it is made up of two sugars (or two monosaccharides), glucose and galactose. (Reference 1)

Lactose is made by the lactocytes in the mammary gland. The baby swallows the milk and, once in the infant’s GI tract, it is broken down by the enzyme, lactase, which is found in the brush border of the intestine. The highest concentration of lactase is found in the proximal jejunum of the small intestine. The enzyme activity of lactase progressively decreases with age in genetically susceptible people.

Lactose concentration is the least variable component in human milk – being present at about 7% (7 g/dL) throughout the day. Lactose provides 4 kcal of energy per gram.

Remember that mammalian milk is species specific. Human babies have the largest brains at birth of all mammals. Larger brains need higher amounts of lactose. Human milk contains the highest amount of lactose of all mammals - and human milk is the sweetest of all mammalian milks.

There is no need at all to memorize this paragraph but it drives home the point - that is made in the Core Curriculum - that “human milk has one of the highest concentrations of lactose among species.” (Reference 1) Lactose average is:

• 7% in human milk and donkey milk

• 6.5% in red kangaroo and horse

• 4-5% in cow, zebu, yak, water buffalo, goat, sheep

Human milk lactose: (Reference 2)

• Supplies 40% of the baby’s energy needs

• Is the major osmole of human milk, meaning it draws water into the lactocyte

• Ensures a supply of galactocerebrosides which are a major component of brain growth

• Promotes more acid formation in the gut, which enhances calcium absorption

Review (Reference 3)

• Monosaccharide – a single sugar (examples: glucose, galactose, fructose)

• Disaccharide – a sugar that is made up of two sugars (example: lactose – made up of glucose and galactose)

• If the word ends in -ose, that means sugar (example: lactose)

• If the word ends in -ase, that means enzyme (example: lactase)

• Sucrose is table sugar – it is a disaccharide – made up of glucose and fructose

• Fructose is sometimes called fruit sugar as many fruits contain fructose

Other carbohydrates in human milk include: human milk oligosaccharides (to be discussed later) and peptide-bound and protein-bound carbohydrates called glycoconjugates. Lactoferrin is an important glycoprotein in human milk.

As a person, a parent, and a grandparent, I read food labels. As a pediatrician, I read infant formula labels to be able to offer my patients the best advice when asked questions about formulas. Some infant formulas contain lactose (which is good, right?), but others contain some sugars that aren’t the best. For example, Organic Similac infant formula used to contain organic maltodextrin and organic sugar (and no lactose). That changed recently, maybe because parents are reading labels! Maltodextrin is a highly processed sweetener produced from starchy plants. Sugar is sucrose. Sucrose is banned from infant formulas in the European Union over concerns about childhood obesity.

References

1. Core Curriculum for Interdisciplinary Lactation Care. Edited by Suzanne Hetzel Campbell, Judith Lauwers, Rebecca Mannel, and Becky Spencer. LEAARC (Lactation Education Accreditation and Approval Review Committee). Jones & Bartlett Learning. 2019

2. Romero-Velarde E, Delgado-Franco D, Garcia-Gutierrez M et al. The importance of lactose in the human diet: Outcomes of a Mexican consensus meeting. Nutrients. 2019;11(11): 2737.

3. Philipp BL. The Breastfeeding Blueprint: How to Get Started and Keep It Flowing for a Year. 2018. Available on Amazon.com in the Book Department.

Carbohidratos Parte 1: La lactosa

Ahora que lo sabes todo sobre el calostro, pasaremos a los macronutrientes de la leche humana: carbohidratos, proteínas y lípidos. En primer lugar, los carbohidratos.

La lactosa es el principal carbohidrato de la leche humana, y representa aproximadamente el 98% de los carbohidratos. También conocida como azúcar de la leche, la lactosa es un disacárido, lo que significa que está formada por dos azúcares (o dos monosacáridos), la glucosa y la galactosa.

La lactosa es producida por los lactocitos de la glándula mamaria. Una vez ingerida y en el tracto gastrointestinal, es descompuesta por la enzima lactasa, que se encuentra en el borde en cepillo del intestino. La mayor concentración de lactasa se encuentra en el yeyuno proximal del intestino delgado. La actividad enzimática de la lactasa disminuye progresivamente con la edad en personas genéticamente susceptibles.

La concentración de lactosa es el componente menos variable de la leche materna, estando presente en torno al 7% (7 g/dL) a lo largo del día. La lactosa aporta 4 kcal de energía por gramo.

La lactosa de la leche humana:

• Suministra el 40% de las necesidades energéticas del bebé

• Es el principal osmol de la leche humana, lo que significa que atrae el agua hacia el lactocito

• Asegura el suministro de galactocerebrósidos, que son un componente importante del crecimiento del cerebro

• Promueve la formación de más ácidos en el intestino, lo que mejora la absorción del calcio

Recuerda que la leche de los mamíferos es específica para cada especie. De todos los mamíferos, los bebés humanos tienen el cerebro más grande al nacer. Los cerebros más grandes necesitan mayores cantidades de lactosa. La leche humana contiene la mayor cantidad de lactosa de todos los mamíferos. (Y la leche humana es la más dulce de todas las leches de mamíferos).

Repaso

• Monosacárido - un solo azúcar (ejemplos: glucosa, galactosa, fructosa)

• Disacárido - un azúcar que está formado por dos azúcares (ejemplo: lactosa - formada por glucosa y galactosa)

• Si la palabra termina en -osa, significa azúcar (ejemplo: lactosa)

• Si la palabra termina en -asa, significa enzima (ejemplo: lactasa)

• La sacarosa es el azúcar de mesa - es un disacárido - formado por glucosa y fructosa

• La fructosa se denomina a veces azúcar de la fruta, ya que muchas frutas contienen fructosa

Otros carbohidratos presentes en la leche humana son: los oligosacáridos de la leche humana (de los que hablaremos más adelante) y los carbohidratos unidos a péptidos y proteínas, llamados glicoconjugados. La lactoferrina es una importante glicoproteína de la leche humana.

Como persona, madre y abuela, leo las etiquetas de los alimentos. Como pediatra, leo las etiquetas de las fórmulas infantiles para poder ofrecer a mis pacientes el mejor consejo cuando me preguntan sobre ellas. Algunas fórmulas infantiles contienen lactosa (lo cual es bueno, ¿verdad?), pero otras contienen algunos azúcares que no son los mejores. Por ejemplo, la fórmula infantil Organic Similac contiene maltodextrina orgánica y azúcar orgánico (y no lactosa). (Eso cambió recientemente.) La maltodextrina es un edulcorante altamente procesado que se produce a partir de plantas con almidón. El azúcar es sacarosa. La sacarosa está prohibida en las fórmulas para lactantes en la Unión Europea por la preocupación que suscita la obesidad infantil.

Referencias

1. Core Curriculum for Interdisciplinary Lactation Care [Plan de estudios básico para la atención interdisciplinaria de la lactancia]. Editado por Suzanne Hetzel Campbell, Judith Lauwers, Rebecca Mannel y Becky Spencer. LEAARC (Lactation Education Accreditation and Approval Review Committee) [Comité de Acreditación y Aprobación de la Educación en Lactancia]. Jones & Bartlett Learning. 2019

2. Romero-Velarde E, Delgado-Franco D, Garcia-Gutierrez M et al. The importance of lactose in the human diet: Outcomes of a Mexican consensus meeting. Nutrients [La importancia de la lactosa en la dieta humana: Resultados de una reunión de consenso mexicana. Nutrientes]. 2019;11(11): 2737.

3. Philipp BL. The Breastfeeding Blueprint: How to Get Started and Keep It Flowing for a Year [El mapa de la lactancia materna: Cómo empezar y mantenerla durante un año]. 2018. Disponible en Amazon.com en el departamento de libros.