Roluri Curarea datelor, Analiza formală, Scriere - schiță originală

variabilitatea

Departamentul de inginerie industrială, Universitatea din Pittsburgh, Departamentul de inginerie industrială, Pittsburgh, Pennsylvania, Statele Unite ale Americii

Roluri Arhivarea datelor, Analiza formală, Scriere - revizuire și editare

Departamentul de inginerie industrială, Universitatea din Pittsburgh, Departamentul de inginerie industrială, Pittsburgh, Pennsylvania, Statele Unite ale Americii

Roluri Conceptualizare, metodologie, supraveghere, scriere - revizuire și editare

Departamentul de inginerie industrială, Universitatea din Pittsburgh, Departamentul de inginerie industrială, Pittsburgh, Pennsylvania, Statele Unite ale Americii

Roluri Conceptualizare, metodologie, scriere - recenzie și editare

Departamentul de Afiliere pentru Matematică Computațională și Aplicată, Rice University, Houston, Texas, Statele Unite ale Americii

Roluri Metodologie, Scriere - recenzie și editare

Affiliation Mothers ’Milk Bank din North Texas, Fort Worth, Texas, Statele Unite ale Americii

Roluri Analiză formală, metodologie, scriere - schiță originală

Departamentul de afiliere pentru nutriție, Universitatea din Carolina de Nord Greensboro, Greensboro, Carolina de Nord, Statele Unite ale Americii

  • Ashley John,
  • Ruichen Soare.,
  • Lisa Maillart,
  • Andrew Schaefer,
  • Erin Hamilton Spence,
  • Maryanne T. Perrin

Cifre

Abstract

Context și obiectiv

Compoziția laptelui uman variază foarte mult și afectează capacitatea de a îndeplini cerințele nutriționale pentru sugarii prematuri. Scopul acestui studiu este de a utiliza un set mare de date despre compoziția laptelui de la donatori la o bancă de lapte pentru a: (1) descrie variabilitatea macronutrienților din laptele uman și modul în care acesta contribuie la capacitatea de a îndeplini obiectivele proteice și calorice ale sugarului prematur. utilizarea fortificării cu fortificatori multi-nutrienți disponibili în comerț; (2) evaluați modul în care efectele temporale față de subiect explică variabilitatea macronutrienților; (3) determinați modul în care variabilitatea macronutrienților contribuie la distribuția nutrienților în laptele donator grupat.

Metode

Acesta este un studiu retrospectiv, observațional, care analizează datele macronutrienților a 1.119 probe de lapte uman de la 443 de donatori individuali la o bancă de lapte. Testăm strategiile de fortificare cu potențiale fortificatoare comerciale de bază, intermediare și bogate în proteine ​​și calorii. În plus, simulăm gruparea aleatorie a mai multor donatori pentru a modela impactul variabilității macronutrienților asupra laptelui donator grupat.

Rezultate

Grăsimea a fost cel mai variabil nutrient și a reprezentat 80% din diferența de calorii. Un efect subiect a prezis mai multă variabilitate după 4 săptămâni postpartum în toți macronutrienții (R 2> = 0,50) decât un efect de timp

Datele au fost excluse din mai multe motive. De exemplu, pentru unele grupuri de donatori, data de pompare calculată a fost mai devreme decât data de naștere pentru copii, probabil din cauza erorilor de introducere a datelor (n = 28; 1,5% din grupurile de donatori). În scopul menținerii unor date de expirare conservatoare, atunci când laptele este donat fără o dată de pompare pe etichetă, MMBNT atribuie data pompei ca DOB pentru sugari. Din acest motiv, grupurile de donatori cu o dată de pompare egală cu DOB pentru sugari au fost excluse din analiză (n = 41; 2,2% din grupurile de donatori). Grupurile de donatori de la donatori unici care au avut valori identice de macronutrienți sunt sugestive pentru valorile finale de grupare comparativ cu valorile grupurilor de donatori individuali și au fost excluse pentru aceasta (n = 170; 9,0% din grupurile de donatori). Pentru a evita efectele de mascare asociate cu Etapa de alăptare, grupurile de donatori care conțineau mai multe depozite pentru care diferența dintre cele mai vechi și cele mai recente date de pompare a fost mai mare de 7 zile au fost, de asemenea, excluse din analiză (n = 537; 28,3% din grupurile de donatori).

analize statistice

Rezultate

Setul de date a inclus un total de 443 de donatori individuali și 1.119 de grupuri de donatori. Douăzeci și opt la sută din fondurile de donatori conțineau mai mult de un depozit. Optzeci și cinci la sută din donatori (375/443) și 84,4% (944/1.119) din grupurile de donatori provin din donatori care au născut la termen. Donatorii de sugari prematuri au reprezentat 13,1% din donatori (58/443) și 13,8% (154/1.119) din bazinele de donatori, în timp ce donatorii îndolați ai sugarilor decedați reprezentau 2,3% din donatori (10/443) și 1,9% (21/1.119) din Grupuri de donatori. A existat o diferență semnificativă (P Tabelul 1. Statistica descriptivă a macronutrienților din laptele uman pe baza stadiului de lactație dintr-o analiză transversală a 443 de donatori unici.

Distribuția macronutrienților în grupurile inițiale de donatori cu o etapă de lactație mai mare de 4 săptămâni de la 295 de donatori unici este prezentată în format histogramă (Fig 1), împreună cu valorile mediane și quartile. A existat o diferență de 33% în conținutul de grăsime între quartile 1 (3,0 g/dL) și quartile 3 (4,0 g/dL), ceea ce reprezintă o diferență calorică de 2,7 kcal/uncie; o diferență de 22% (0,2 kcal/uncie) în conținutul de proteine ​​dintre quartile 1 (0,9 g/dL) și quartile 3 (1,1 g/dL); o diferență de 3% (0,2 kcal/uncie) în conținutul de lactoză dintre quartile 1 (7,1 g/dL) și quartile 3 (7,3 g/dL); și o diferență de 16% în conținutul de energie dintre quartile 1 (17,4 kcal/uncie) și quartile 3 (20,2 kcal/uncie).

Reprezintă grupuri de donatori> 4 săptămâni după naștere de la 295 de donatori unici.

Satisfacerea cerințelor de proteine ​​și calorii

În laptele nefortificat, volumul mediu de hrănire pentru a atinge țintele de proteine ​​de 3,5 până la 5,0 g/kg a variat între 269 și 490 ml/kg de greutate corporală, fiind necesare volume mai mici pentru laptele de tranziție comparativ cu laptele matur, datorită conținutului mai ridicat de proteine. Cerințele medii zilnice de hrănire au variat între 156 și 248 ml/kg cu fortificare proteică de bază, 129 până la 199 ml/kg cu fortificare proteică intermediară și 96 până la 143 ml/kg cu fortificare proteică ridicată. Parcele de cutii și mustăți ilustrează distribuția volumelor de hrănire necesare pentru atingerea diferitelor ținte de proteine ​​și calorii folosind tranziția fortificată și laptele matur (Fig 2).

Fortificatoare de bază (BASE), intermediare (INT) și bogate (HIGH) în proteine ​​și calorii în 443 de fonduri de donatori de la 443 de donatori unici care furnizează fie lapte la 4 săptămâni postpartum (N = 295). Dreptunghiurile gri reprezintă valori ale quartilei 1 la quartile 3. În dreptunghiuri, mediana este reprezentată de - iar media este reprezentată de by. Linii de referință: 200 ml/kg/zi reprezintă volumul maxim de alimentare ESPGHAN; 160 ml/kg/zi reprezintă un volum obișnuit al UICN.

Efect subiect versus timp

Doar donatorii cu mai multe grupuri de donatori au fost incluși într-o analiză bivariantă pentru a explora relația dintre macronutrienți și etapa de lactație (un efect de timp) versus ID-ul de donator (un subiect-efect). La includerea tuturor etapelor de alăptare, efectul subiect a explicat mai multe macronutrienți (valorile R 2 variind de la 0,511 la 0,828) decât efectul timpului (valorile R 2 variind de la 0,105 la 0,492). La excluderea laptelui de tranziție în care se așteaptă modificări temporale semnificative, diferența dintre efectul subiect (valorile R 2 variind de la 0,507 la 0,848) și efectul timpului (valorile R 2 variind de la 0,100 la 0,278) au fost și mai pronunțate . Rezultatele sunt rezumate în Tabelul 2.

Impactul variabilității nutrienților asupra laptelui donator colectat

Băncile de lapte din America de Nord colectează de obicei laptele de la 2 la 5 donatori individuali, pentru a reduce variabilitatea nutrienților din laptele donator colectat [20]. Am simulat punerea în comun aleatorie a 1, 2, 3, 4 și 5 donatori pentru a evalua impactul practicii de punere în comun. Rezultatele a 2.000 de grupuri simulate aleatoriu la 5 niveluri diferite de donatori per grup (1 până la 5 donatori) sunt prezentate în Fig 3. După cum era de așteptat, pe măsură ce numărul donatorilor dintr-un grup aleator a crescut, gama de substanțe nutritive din grupurile simulate a scăzut. Folosind 1 g/dL proteină și 3,5 g/dL grăsime ca prag țintă pe baza mediilor raportate frecvent pentru laptele uman, 28,8% din grupurile cu 1 donator au scăzut sub 1 g/dL proteine, comparativ cu 9,7% din grupurile cu 5 donatori generate aleatoriu . În mod similar, 40,2% din bazinele cu 1 donator au scăzut sub 3,5 g/dL de grăsime, comparativ cu 29,3% din bazinele cu 5 donatori generate aleatoriu.

Bara întunecată reprezintă procentul bazinelor care conțin 1,0 g/dL de proteine ​​și 3,5 g/dL de grăsime.

Unele bănci de lapte, inclusiv MMBNT, creează grupuri țintite de lapte donator pe baza analizei macronutrienților a grupurilor individuale de donatori. Datele istorice de colectare vizate de la MMBNT au reprezentat 1.686 loturi de lapte donator produse între noiembrie 2015 și iulie 2016. Laptele care a fost țintit la 19-20 kcal/uncie a reprezentat 55,7% (939/1686) din producție; laptele bogat în calorii (> 22 kcal/uncie) a reprezentat 10,2% (172/1686) din producție; iar laptele ambulatoriu/degresat/fără lactate a reprezentat 34,1% (575/1686) din producție. O distribuție a conținutului de grăsimi și proteine ​​din cele 1.111 bazine MMBNT destinate NICU (19+ kcal) este prezentată în Fig 3. Procentul grupurilor vizate sub 1 g/dL de proteină și 3,5 g/dL de grăsime au fost de 14,0% și 10,6%, respectiv.

Discuţie

Modificările temporale ale compoziției laptelui uman sunt bine definite în literatură, cu modificări rapide observate în primele câteva săptămâni postpartum, pe măsură ce laptele trece de la colostru la laptele matur [12,13,16,28,29]. În timpul acestei tranziții către laptele matur, proteinele scad, în timp ce concentrațiile de grăsime și lactoză cresc. Aceste tendințe au fost observate la femeile care livrează la termen și la femeile care livrează prematur, deși laptele prematur sa dovedit a avea o compoziție proteică inițială mai mare decât laptele de termen, cu cele mai mari diferențe observate în primele câteva săptămâni postpartum [14,15,28, 29]. Setul de date din acest studiu a surprins scăderea semnificativă a compoziției proteinelor în primele 4 săptămâni postpartum, dar nu a înregistrat creșteri ale grăsimilor și lactozei. Amplitudinea modificărilor proteinelor în perioada postpartum timpurie este mare în comparație cu magnitudinea modificărilor lactozei și a grăsimilor [16], iar modificările mai mici ar fi putut fi mascate de natura secțiunii transversale a acestui studiu, precum și de intervalul de date de pompare. inclus în fiecare grup de donatori. O concentrație mai mare de proteine ​​asociate cu înțărcarea treptată a fost descrisă de alții în al doilea an postpartum [18,30,31] și sunt susținute de analiza noastră.

Capacitatea Etapei de alăptare (un efect de timp) de a prezice compoziția macronutrienților din lapte a fost mică în comparație cu utilitatea ID-ului donatorului (un subiect-efect) în prezicerea compoziției nutrienților pentru toți macronutrienții din tranziție și laptele matur. Acest lucru sugerează că valorile medii adesea asumate pentru compoziția laptelui uman pot să nu fie reprezentative pentru compoziția laptelui unui individ. Alții au raportat o variabilitate interindividuală ridicată în compoziția macronutrienților din laptele uman [12,18,32-35]. Michaelson și colab. au analizat 2554 de probe de lapte de la 224 de mame și au găsit o diferență de 48% în grăsimi, o diferență de 27% în proteine ​​și o diferență de 5% în carbohidrați între quartila 1 și quartila 3 [12]. În studiul nostru a existat o diferență de 33% în conținutul de grăsime între marca quartile 1 (3,0 g/dL) și marca quartile 3 (4,0 g/dL), ceea ce se traduce printr-o diferență de 2,7 kcal/uncie atribuită grăsimii. Un sfert din grupurile de donatori conțineau 3,0 g/dL sau mai puțin de grăsime. Dovezile sugerează că mai mulți factori externi influențează compoziția grăsimilor laptelui uman, inclusiv dieta maternă, paritatea maternă și momentul în care laptele a fost pompat, ceea ce contribuie probabil la variabilitatea ridicată observată în compoziția grăsimilor [16,17,36-39].

Impactul variabilității macronutrienților din laptele uman asupra laptelui donator colectat nu este bine înțeles. Smith și colab. valorile raportate de creamatocrit au variat de la 1,7 la 7,3% în 22 de eșantioane de lapte donator grupat de la 3 la 4 donatori [41]. Un studiu efectuat pe 33 de eșantioane de lapte donator de la 51 de donatori a raportat că grăsimea era cel mai variabil nutrient, cu un coeficient de variație de 49%, deși nu a fost raportat numărul de donatori per grup [18]. În simularea donatorilor grupați aleator, numărul donatorilor incluși în fiecare grup a crescut procentul grupurilor care au atins valorile țintă de grăsime și proteine. Regruparea direcționată bazată pe analiza macronutrienților a grupurilor de donatori a fost deosebit de eficientă la atingerea unui nivel minim de grăsime în laptele donator grupat. Fiecare scădere de 1 gram/dL a conținutului de grăsime din laptele uman se traduce printr-o reducere de 14,4 kcal/kg/zi la volume de hrănire de 160 ml/kg/zi. Aportul de energie în populația prematură este semnificativ asociat cu greutatea, lungimea și creșterea capului [42]. Având în vedere că grăsimile contribuie major la conținutul de energie din laptele donator, reducerea acestei variabilități este justificată atunci când se hrănesc populațiile cu risc nutrițional.

Limitări

Concluzii

Profilul macronutrienților laptelui uman variază semnificativ în funcție de subiect, diferențele în compoziția grăsimilor explicând până la 80% din diferența de calorii. Variabilitatea individuală poate afecta substanțele nutritive din laptele donator grupat. Această variabilitate poate fi redusă prin creșterea numărului de donatori într-un grup sau prin gruparea țintă. În timp ce proteinele sunt frecvent considerate un nutrient care limitează rata pentru creșterea prematură a sugarului, furnizarea de calorii totale adecvate este, de asemenea, un aspect important în UCIN. Fortificarea proteică de bază a laptelui uman necesită în mod obișnuit volume de hrănire peste 160 ml/kg pentru a atinge ținte proteice de 3,5 până la 4,0 g/kg. Există o nevoie urgentă de cercetare a modului în care variabilitatea nutrienților din laptele uman influențează creșterea prematură a sugarului, compoziția corpului și rezultatele sănătății pe termen scurt și lung.