Mjólk er meira en bara fæða fyrir börn. Brjóstamjólk hefur þróast til að skila þúsundum fjölbreyttra sameinda þar á meðal vaxtarþætti, hormón og mótefni, auk örvera.

Elizabeth Johnson, sameindanæringarfræðingur við Cornell háskóla, rannsakar áhrif mataræðis ungbarna á örveru í þörmum. Þessar rannsóknir gætu haft vísbendingar um erfiðar spurningar í lýðheilsu fyrir börn og fullorðna. Í þessum þætti af hlaðvarpinu „The Joy of Why“ tekur meðstjórnandi Steven Strogatz viðtal við Johnson um örveruíhlutina sem gera brjóstamjólk að einum undursamlegasta lífvökva sem finnast í náttúrunni.

Hlustaðu á Apple Podcasts, Spotify,  TuneIn eða uppáhalds podcast appið þitt, eða þú getur það streyma því frá Quanta.

Útskrift

[Þemaleikrit]

STEVEN STROGATZ: Mjólk er svo heimilislegt, kunnuglegt efni að það gæti virst of venjulegt til að geyma einhverja leyndardóma. En í raun og veru eru mjólk og hjúkrun óvenjulegar líffræðilegar nýjungar sem vísindamenn eru enn að reyna að skilja.

Það er vel þekkt að brjóstamjólk getur hjálpað til við að tryggja heilsu ungbarna á brjósti, en þessi ávinningur er ekki einfaldlega afleiðing af næringarinnihaldi mjólkur. Samhliða því að vera uppspretta næringar veitir mjólk einnig vörn gegn sýklum, örvar þroska ungbarna og gerir mömmu og barni kleift að eiga alls kyns efnasamræður. Brjóstamjólk inniheldur þúsundir fjölbreyttra sameinda, þar á meðal vaxtarþætti, hormón, mótefni og örverur. Allt þetta vinnur saman að því að veita mönnum það sem þau þurfa til að vaxa og þroskast eðlilega. En hvernig, nákvæmlega?

Ég er Steve Strogatz og þetta er „The Joy of Why,“ hlaðvarp frá Quanta Magazine, þar sem ég og Janna Levin, gestgjafi minn, skiptumst á að skoða nokkrar af stærstu ósvaruðu spurningunum í stærðfræði og raungreinum í dag.

Í þessum þætti munum við tala við sameindalíffræðing Elísabet Jónsson um leyndardóma mjólkur og hvernig við höfum þróast til að vera svo háð þessu almáttuga, algerlega náttúrulega efni.

[Þema lýkur]

Liz er lektor í sameindanæringu við Cornell háskóla í deild næringarvísinda og Howard Hughes Medical Institute Freeman Hrabowski fræðimaður. Hún sérhæfir sig í erfðafræðilegum og efnaskiptafræðilegum aðferðum til að rannsaka áhrif næringar á örveru í þörmum, með sérstakan áhuga á næringu ungbarna og örveru í þörmum ungbarna. Liz, velkomin í "The Joy of Why."

ELIZABETH JOHNSON: Þakka þér fyrir að hafa mig, Steve.

STROGATZ: Mín er ánægjan. Ég er mjög ánægð að sjá þig. Mér finnst það ekki alveg eiga við, en ég get ekki staðist að segja að við séum nánast nágrannar. Það er eitt hús á milli okkar. Liz er mjög góð vinkona mín sem og virtur samstarfsmaður.

JOHNSON: Já, nei, ég held að það sé góður punktur.

STROGATZ: Allt í lagi, þannig að nú þegar uppljóstrun er úr vegi, leyfi ég mér bara að játa, ég veit ekki það fyrsta um mjólk sem vísindalegt viðfangsefni. Ég var hneykslaður þegar ég var að gera smá rannsókn fyrir þessa sýningu um hversu margar þrautir eru enn eftir. Sem lítill krakki þegar ég kom heim eftir skóla, fékk ég mjólk og smákökur; kannski myndi ég fá mér hnetusmjör og hlaup. Svo miðað við þann hugsunarhátt er mjólk bara önnur tegund af mat. Við skulum tala um það fyrst sem mat. Hverjir eru helstu næringarþættir mjólkur?

JOHNSON: Samhengið sem þú ert að tala um var á sama hátt og ég hugsaði um mjólk. Ekki það að þetta hafi verið matur fyrir ungabörn heldur að þetta hafi bara verið matur, eitthvað sem bragðaðist frekar vel.

Þegar þú eldist og þú áttar þig á því hversu sérhæfð mjólk getur verið, sérstaklega þegar þú gætir átt barn sem þarf mjólk, og þú byrjar að hugsa um brjóstamjólk, þá áttarðu þig á að það er meira í mjólk en ég hugsaði í raun um þegar ég fékk þær. smákökur og mjólk sem krakki.

Hvað það er í raun og veru, það er samsett úr hlutum sem eru nauðsynlegir fyrir næringu barna í stuttan tíma. Og það er mjög einkennandi eiginleiki allra spendýra, sem nota mjólk til að fæða börn sín. Og svo þegar þú hugsar um hvað er raunverulega í því, þá eru sykur, svo kolvetni. Það eru fita. Það eru prótein. Það eru steinefni. Og í brjóstamjólk, og mörgum öðrum mjólk, eru aðrir þættir, eins og ónæmisþættir og aðrar frumur, og kjarnsýrur og svoleiðis, sem eru líka ekki bara til vaxtar, heldur líka fyrir þróuninni á því tímabili tímans. Svo þegar þú tekur upp kalt glas af mjólk var það í raun hannað til að gera miklu meira en það er að gera núna.

STROGATZ: Svo þú hefur opnað dyrnar núna að þessu stærra hlutverki sem mjólk getur gegnt, að hún er miklu meira en matur. Það er allt sem þú hefur alltaf lesið um í líffræðikennslubókinni þinni, er það rétt? Ensím, hormón, mótefni, stofnfrumur, örverur, hlutir sem eru ekki einu sinni nákvæmlega menn?

JOHNSON: Já einmitt. Og það er frábær uppspretta næringar. Þú ert að hugsa um eitthvað sem mun leyfa hraðasta vöxt og þroska manns utan móðurkviðar, ekki satt?

En þá heldurðu að hér sé líka frábært tækifæri til samskipta, ekki satt? Mikið af þeim upplýsingum sem eru þarna er hægt að flytja með því að gefa brjóstagjöf. Og þetta er mjög mikilvægt atriði sem við gleymum þegar við hugsum um það sem bara eins og neysluvöru eða bara eitthvað sem er fyrir orkuþörf.

STROGATZ: Með upplýsingum hér, geturðu gefið okkur dæmi um hvers konar upplýsingar? Eru það tvíhliða samskipti? Eru þeir að tala saman?

JOHNSON: Já, það eru nokkrar vísbendingar um að það geti verið tvíhliða. Það geta verið munnvatnsupplýsingar í munnvatni barna. Þú getur ímyndað þér hvort það hafi verið veira eða aðrar agnir sem gætu haft samskipti við brjóstið eða brjóstið. Og svo líka hvað sem er sett í mjólk í gegnum mjólkurrásirnar - þannig að brjóstagjöf er framleiðsla mjólkur og síðan útblástur mjólkur - þannig að það sem kastast út í það er eitthvað sem ungbarnið mun hugsanlega neyta og síðan frumurnar og líffærin ungbarnsins getur síðan unnið úr því. Og sumt af því getum við kallað upplýsingar.

Þetta geta verið litlar sameindir eða önnur efnafræðileg merki sem eru mjög mikilvæg fyrir vöxt og þroska á því tímabili. Við erum enn að reyna að skilja hvað þetta eru vegna þess að við viljum skilja, eru þau nauðsynleg fyrir heilsuna? Hvað gerist þegar þú sérð ekki sum þessara merkja og hvernig hugsum við um að fæða börn á sem bestan hátt með þessari tegund upplýsinga?

STROGATZ: Við skulum byrja að kanna eitthvað af því. Til dæmis, við skulum bara tala um, eins og, breytileika frá manni til manns. Það liggur fyrir að innihaldsefnin væru ekki nákvæmlega eins frá einum aðila til annars. Kannski myndi fituinnihaldið breytast eða mótefnin sem flytjast eru önnur. En er mjólkin enn meira breytileg frá manni til manns? Segðu, með tímanum, á meðan á brjóstagjöf stendur?

JOHNSON: Ó, alveg örugglega. Frægasta dæmið um þetta er broddmjólk. Þetta er „fyrsta mjólk“ sem er mjög próteinrík, þétt mjólk. Það lítur út eins og gull, það er eins og fljótandi gull og það kemur í mjög litlu magni. Og það er, á fyrstu augnablikum lífsins, næringin sem barnið fær.

En á næstu fimm til sjö dögum verður þessi þroska mjólkur, þar sem þú ferð frá þessu mjög próteinþétta efni yfir í vatnskennda, sykraða mjólk sem gæti verið mjólkin sem á eftir að halda uppi vexti næstu mánuði . Og svo er þetta líffræðilega ferli sem gerist sem er einkennandi fyrir brjóstagjöf.

En til þín, þá held ég að við höfum ekki einu sinni tök á því hversu mikil mjólk getur verið breytileg milli einstaklinga frá degi til dags. Og það er eitthvað sem rannsóknarstofan mín er að reyna að gera. Eins og ef þú horfir bara á mjólk á hverjum einasta degi brjóstagjafar, er hún mjög svipuð eða breytist hún í marga af þeim lífsatburðum sem geta gerst á fyrstu sex mánuðum lífsins?

Það hafa verið gerðar ótrúlegar rannsóknir sem sýna að mataræði hefur áhrif. Þannig að það sem kemur í mjólk getur verið háð því. Og þú getur ímyndað þér að það séu ákveðin svæðisbundin sérkenni við það, sem myndi gera það að verkum að mjólk ákveðinna stofna gæti litið líkari út en aðrir stofnar. Þú munt samt sjá afbrigði, ekki bara milli einstaklinga, heldur er einstök tímabreyting yfir daginn. Það er líka tími fóðrunar. Svo það er „formjólk“ og það er „bakmjólk“.

STROGATZ: Ég þekki ekki þessi hugtök. Formjólk og bakmjólk?

JOHNSON: Já, þegar barn festist getur það fóðrun varað allt frá fimm til 30 mínútur, eða jafnvel lengur. Og á meðan á því fóðri stendur getur næringarefnasamsetning mjólkur breyst. Mjólkin í upphafi fóðursins mun hafa aðra næringarefnasamsetningu, og það er formjólkin, en bakmjólkin sem kemur í lok fóðursins. Ég kalla það alltaf „áhugaverðasta lífvökva náttúrunnar“ vegna þess að það eru svo margir fylgikvillar í því hvernig við skiljum það. En ef við komum fram við þá á réttan hátt lærum við í raun mikið af upplýsingum.

STROGATZ: Ó, það er frábært. Ég get ekki hugsað um hvaða annar lífvökvi gæti keppt við það. Blóð er flókið, býst ég við, en mjólk gæti verið meistarinn.

JOHNSON: Já. Mér finnst gaman að setja orð yfir mjólk. Það sem er heillandi við mjólk, hvað varðar skilning á heilsu manna, er að allt sem þú þarft til að næra mannsbarn er í þessu eina efni sem við getum mælt. Og við getum horft á og við þurfum ekki að giska, svörin eru til staðar. Og við höfum síðan tækifæri til að afkóða sum þessara svara eftir því sem við verðum betri í að greina mjólk og skilja réttu spurningarnar til að spyrja.

En það er allt öðruvísi en hvernig kannski þú og ég nærum okkur, þar sem við erum að taka okkar eigin ákvarðanir, og við gætum verið að taka góðar ákvarðanir og slæmar ákvarðanir og þær gætu haft góðar eða slæmar afleiðingar á heilsu okkar. En þegar við erum að hugsa á frumbernsku og við erum að hugsa um brjóstamjólk, þá er góðærið til staðar og við þurfum bara að skilja hvers vegna.

STROGATZ: Svo áðan minntist þú á mataræði umönnunaraðilans. Og reyndar á meðan ég er að þessu segi ég „umönnunaraðili“ hér til að hafa mæður með, en við skulum líka hafa annað fólk í huga - blautar hjúkrunarfræðingar, brjóstamjólkurgjafar, transfólk, allir sem gætu verið að gefa mjólk.

JOHNSON: Ég segi venjulega umönnunaraðila, eða mjólkandi foreldri. Þegar þú horfir á fjölskyldueiningar er mikið að gerast. Svo það er mjög mikilvægt að vera mjög innifalinn í öllu sem er að gerast á þessu tímabili þegar við hugsum um að fæða börn og alla þá fjölmörgu sem gefa börnum að borða.

STROGATZ: Hvað varðar þessa spurningu um mataræði, hvernig hefur mataræði umönnunaraðila áhrif á samsetningu mjólkur sem þeir framleiða?

JOHNSON: Ég held að við séum enn að reyna að skilja nákvæmlega hvernig það virkar. Svo þú getur hugsað um þetta á makró mælikvarða. Í rannsóknarstofunni minni einbeitum við okkur að fituhlutfalli mjólkur. Í brjóstamjólk er það heillandi brot af mjólk að rannsaka vegna þess að það er í raun ábyrgt fyrir öllum hitaeiningunum. Það er líka ábyrgt fyrir mörgum litlum sameindum og efnamerkjum sem ekki hafa verið magngreind sem eru afar mikilvæg.

Og svo þegar við hugsum um mismunandi tegundir fitu sem eru í mjólk, þá geta þær komið frá mörgum mismunandi stöðum. Þau geta annað hvort verið mynduð í brjóstamjólkinni. Þeir geta komið úr umferð. En þær sem koma úr blóðrásinni geta tengst beint því sem tiltekin móðir eða mjólkandi foreldri er í raun og veru að neyta, því það getur breytt sniðinu á því hvaða fitubygging er í mjólk.

Kannski væri eitthvað af því frægasta, við skulum segja, ef þú borðar mikið af feitum fiski, fjölómettaðar fitusýrur, omega-3 fitusýrur og svoleiðis. Þú getur haft mismunandi snið af þeim í mjólk byggt á neyslu þessara næringarefna í fæðunni.

Þannig að við erum að læra - og sumir eru að vinna mjög frábært starf - við viljum endanlegt „við vitum hvað þú borðaðir“. Við vitum að það kom út í mjólkina og við vitum að það er hluturinn sem verður fyrir barninu. Og ég held að þegar við fáum tækin til að halda áfram að gera þetta betur og betur getum við skilið betur hvernig það sem við borðum hefur áhrif á hvernig við búum til mjólk.

STROGATZ: Áhugavert. Já, ég hafði eiginlega ekki hugsað út í það hvernig þetta er framleiðsluátak fyrir allan líkamann. Það er ekki bara mjólkurkirtillinn. Þú nefndir blóðrásina, en auðvitað mataræði. Annað sem við ættum að hafa í huga?

JOHNSON: Það eru margir þættir sem fara inn í brjóstagjöf sem gera það erfitt eða auðvelt, eins og heilsa foreldris. Það sem er að gerast á tímum sýkingar eða annarra sjúkdóma eða kvilla getur líka haft áhrif á það sem fer í mjólk.

Og fáðu líka betri hugmynd um ekki bara næringarefni, heldur hvað ef þú tekur Tylenol eða hvað ef þú gerir ákveðna aðra hluti? Það er margt sem við erum enn að reyna að skilja, en ég held að það sem er frábært við það er að við höfum nokkrar af teikningum um hvernig eigi að spyrja þessara spurninga og nú er bara að spyrja þeirra.

STROGATZ: Svo þú nefndir að mikið af vinnu þinni á rannsóknarstofunni þinni tengist fituinnihaldi. Og sérstaklega, það er sameind eða flokkur sameinda sem ég hafði aldrei heyrt um fyrr en ég reyndi að búa mig undir að tala við þig um þetta. Á ég að segja það rétt? "Sfingólípíð?"

JOHNSON: Já, þú sagðir það rétt. Ég ætlaði að segja, ætlarðu að segja það rétt? Já!

[STROGATZ hlær]

JOHNSON: Ef tilgangurinn með þessu er að fleiri viti um sphingólípíð væri það frábært. Það hefur svona forboðið nafn, en það er í raun flokkur lípíða sem taka þátt í mörgum ferlum líkamans. Þeir eru hluti af frumuhimnunni. Þær geta virkað sem byggingarsameindir og þær geta líka virkað sem merkjasameindir. En það sem er flott við sfingólípíð fyrir okkur er að þau eru í fituhluta mjólkur. Þau eru framleidd af ákveðnum gagnlegum örverum, og það eru líka margar boðleiðir í okkur sem mönnum sem geta í raun samþykkt þessi merki. Svo, þegar við erum að hugsa um hvernig mataræði, örveru- og hýsilsamskipti styðja heilsuna, þá er þetta í raun kannski eitt af umbrotsefnum eða efnamerkjum sem gætu gefið okkur einhverjar af þessum vísbendingum.

STROGATZ: Orðið sjálft er svolítið ógnvekjandi og ógnvekjandi. Spingólípíð. Af hverju myndirðu kalla þá það?

JOHNSON: Já, ég held að allt hafi komið frá því hversu erfitt var að rannsaka þessi lípíð upphaflega. Þeir fengu þetta orðspor fyrir að vera mjög fimmtugir og dularfullir eins og Sfinxinn. Og svo festist það, jafnvel þó að nú sé miklu einfaldara að mæla sum þessara lípíða.

Og eftir því sem fleiri fá aðgang að getu til að mæla sphingólípíð, komast þeir að því hvernig þeir eru í raun tengdir svo mörgum hliðum líffræði okkar. Og þeir eru mjög mikilvægir vélrænt í mörgum ferlum sem við erum að reyna að skilja. Þegar þú hefur lært um orðið og þú lærir um sfingólípíð geturðu ekki fengið þau út úr lífi þínu. Þú munt sjá þá hvert sem þú ferð, svo þú verður að láta mig vita ef það er satt.

STROGATZ: Það virðist hafa svo margþætt eða fjölhæft hlutverk. Þú sagðir að þú gætir notað það sem byggingareiningar, eins og byggingarhluta. Það er hægt að nota til að miðla upplýsingum. Það er hægt að nota það til að byggja, þú nefndir, frumuhimnur?

JOHNSON: Frumuhimnur, mjög mikilvægur hluti frumunnar. Og ég held að það sé líka hægt að segja að ákveðnar uppbyggingar sfingólípíða geti verið notaðar sem efnamerki milli frumna, og jafnvel milli örvera og frumna í líkamanum. Og svo það er það sem við höfum í raun verið að reyna að hugsa um, þegar um er að ræða hvernig vitum við hvert eitthvað í mataræði fer.

Rannsóknarstofan mín hefur virkilega verið að reyna að hugsa um, hvernig vitum við hvaða næringarefni hafa samskipti við örveruna, svo að við vitum hverjar eru mikilvægar örverur sem hafa áhrif á mataræði, og þá hvað eru afleiðingar þessara samskipta? Þannig að við höfum þessar örverur sem gætu verið að taka upp og umbreyta þessum næringarefnum. Hvað eru þeir að búa til og hvaða áhrif hefur það á heilsu okkar? Og ég held að það sé mjög mikilvægt í samhengi ungbarna, því stór hluti mjólkur er sameindir sem hafa samskipti við örveru ungbarna í þörmum.

Þú hefur áætlanir um að næstum 10% af þurrmassa brjóstamjólkur sé til samskipta við örveru í þörmum. Og við erum að reyna að komast að því, eru fleiri sameindir sem gera það? Og hverjar eru afleiðingarnar þegar þú hefur ekki einhver af þessum efnafræðilegu merkjum sem eiga sér stað? Þeir verða að þjóna einhvers konar gagnlegri virkni, gætirðu haldið fram.

STROGATZ: Við komum strax aftur eftir þessi skilaboð.

[Hlé til að setja inn auglýsingar.]

STROGATZ: Velkomin aftur í "Gleði hvers vegna."

Þannig að ef ég heyri rétt í þér þá var barnalegasta skoðunin mjólk sem matur. Núna erum við að sjá að mjólk er ekki bara matur til að byggja upp sterkar tennur og bein og svoleiðis. Það sem ég er að heyra frá þér er þessi sphingólípíð, sem bara dæmi um flottar tegundir sameinda í mjólk. Þeir gætu verið leið fyrir mamman að tala við þessar bakteríur sem mynda örveruna.

JOHNSON: Hugsanlega, já, það er það sem við erum að reyna að komast að. Og ekki bara sfingólípíð. Við höfum líka skoðað kannski uppáhalds eða minnst uppáhalds næringarefni sumra, kólesteról. Hlutir sem þegar við neytum þessara lípíða, hafa þau samskipti við örveruna? Og hvernig ræðst þessi hluti af því hvernig heilsa okkar ræðst af því sem við borðum?

Og þannig erum við í raun á því stigi að við erum að reyna að finna út hverjir eru mikilvægir og hvers vegna þeir eru mikilvægir í svona kerfi. Svo, hvaða bakteríur eru mikilvægar fyrir að hafa áhrif á heilsu okkar og hvers vegna? Hver eru fyrirkomulagið?

Svo, ef ég má sýna þér eitthvað?

STROGATZ: Ó, viltu sýna mér eitthvað?

JOHNSON: Má ég sýna þér eitthvað, Steve? Vegna þess að ég held að það sem við höfum verið að reyna að gera er að gera það þannig að þú getir raunverulega séð þetta gerast.

JOHNSON: Svo það sem við erum að skoða hér er mynd af örverunni. Og örveran er safn örvera og í þessu tilfelli eru þetta bakteríur. Svo mjög litlir hlutir. Og þessi mynd var tekin með smásjá sem við erum með í rannsóknarstofunni.

Og það sem þú getur séð er að það eru nokkrar örverur sem eru bláar og nokkrar örverur sem eru rauðar. Og þeir sem eru rauðir eru þeir sem við gátum í raun kynnt merki um næringarefni. Í þessu tilfelli er það kólesteról. Og þetta kólesteról var neytt. Og þá getum við fylgt því merki. Og miðinn verður rauður. Svo hver örvera sem þú sérð sem er rauð hefur tekið upp kólesteról. Og hver sá sem er blár hefur engan áhuga á kólesteróli á þeim tíma.

STROGATZ: Þú ert að tala um eins og merkimiða í skilningi geislavirkrar merkingar?

JOHNSON: Sama hugtak, en þetta er flúrljómun. Þannig að rautt er rautt flúrljómun. Og svo það er mikilvægt fyrir okkur vegna þess að það gerir okkur kleift að bera kennsl á örverurnar sem hafa samskipti við það sem þú borðar á móti þeim sem eru það ekki.

STROGATZ: Mjög flott. Leyfðu mér bara að undirstrika þetta, vegna þess að svo mikið af líffræði snýst um að sjá hluti sem erfitt er að sjá, en það hefur verið gríðarleg hjálp í taugalíffræði, og nú greinilega í næringu, að eitthvað sem var ósýnilegt, þú - með þessum merkingarbrellum - getur fylgstu nú með og sjáðu hvað er að gerast.

JOHNSON: Já, það er ástæðan fyrir því að þeir veita Nóbelsverðlaunin fyrir þessa hluti vegna þess að það hjálpar fólki eins og mér að spyrja spurninganna sem við viljum spyrja. Það virðist mjög einfalt, en það gefur okkur smá vísbendingu um að við séum að fara í rétta átt. Og svo getum við spurt ýmislegt sem er kannski ekki háð flúrljómunarmerkinu en gerir okkur kleift að komast inn í suma efnaferla sem taka þátt í því. Og svo höfum við vélar þar sem við getum aðskilið þær líkamlega og við getum greint allar örverur sem eru rauðar.

Og svo þú gætir haldið að þetta sé léttvægt, en þetta hjálpar okkur í raun að byrja á grunni sumra spurninganna sem við erum að tala um. Eru þessi næringarefni mikilvæg fyrir örveruna? Ef það er verið að neyta þeirra og þeim er umbreytt, þá hafa þeir að minnsta kosti einhvers konar áhrif.

STROGATZ: Allt í lagi, allt með örveruna, kannski er það ekki svo nýtt fyrir þér. En fyrir mörg okkar þarna úti á almenningi höfum við í raun ekki verið að hugsa um örveruna fyrr en, ég veit það ekki, síðasta áratug eða tvo eða eitthvað.

JOHNSON: Það sem er töff við að rannsaka örveruna og kenna hana hér á Cornell er að þegar þú gengur inn í bekk trúir fólk þér þegar þú kemur inn. Þeir eru eins og, "örvera er mikilvæg." Þú þarft ekki að selja það. „Þarmaheilsan mín er öll heilsan mín.“ Þegar ég spyr nemendur í bekknum: "Hversu mörg ykkar hafa tekið probiotic?" eða "Hvað hefur þú gert margar, hversu mörg ykkar hafa borðað prebiotic?", allar hendur skjóta upp.

Og þannig að það er tilfinning að það sé mjög mikilvægt, en hvað er sérstaklega mikilvægt? Hvað er það sem við borðum sem hefur í raun þessi áhrif? Og svo það lætur okkur vita... Veistu, Steve, ég veit ekki, hefur þú einhvern tíma tekið probiotic?

STROGATZ: Ég held að ég hafi. Ég þekki það aðallega vegna þess að ég gef hundinum mínum, Murray, þau oft.

JOHNSON: Já. Þegar Murray er að taka þessi probiotics og þess háttar, hvernig ákveðum við hver er sú sem er gagnleg? Til að gefa þessi svör verðum við að byrja á grunnatriðum eins og — ég vil ekki einfalda það of mikið, heldur: Hverjar eru góðu örverurnar og í hvaða samhengi eru þær að styðja heilsuna en ekki? Og svo ef við viljum vita að probiotic sem við erum að taka mun virka fyrir okkur, þá held ég að við þurfum að vita nokkrar af þessum mjög sérstöku milliverkunum á sameinda- og lífefnafræðilegu stigi.

STROGATZ: Nú, telur það að ég borði jógúrt?

JOHNSON: Það telur. Þú fékkst probiotic, prebiotic. Í næringarfræðinni veltum við virkilega fyrir okkur hvernig mataræði og örvera eru mjög vel tengd, því stundum geturðu verið með örverur, en þær þurfa ákveðin næringarefni til að lifa af í þörmunum, og ef þú gefur það ekki, þá þýðir ekkert að taka þessi probiotic hugsanlega.

Og svo eru líka næringarefni sem þú gætir verið að taka, og þú gætir haldið að þau hafi jákvæð áhrif, en ef þú ert ekki með örverurnar sem raunverulega virka á þetta fæðuefni, þá muntu heldur ekki fá það heilsuáhrif. Frægt tilfelli væri matartrefjar.

Svo við gerum mikið af því að spyrja "hverjir og hvað gerðu þeir?" Og það gefur okkur í raun mikla innsýn í hvað gæti verið mikilvægt til að efla heilsu þegar við hugsum um samspil mataræðis örvera.

STROGATZ: Svo þegar ég tala um trefjar, leyfðu mér að skipta aðeins yfir í aðra rannsókn sem hefur komið út úr rannsóknarstofunni þinni sem tengist greiningu ungbarnaveikinda út frá kúk þeirra [hlær], ef ég má orða það þannig.

JOHNSON: Þú hefur rétt fyrir þér, Steve. Þú ert foreldri. Þú hefur skoðað nokkrar bleyjur í gegnum árin. Og voru þau öll eins útlit? Nei þau voru ekki.

Og þegar við tölum um að gefa börnum að borða og sjá um börn, þá er eitt af stóru hlutunum að þau segja þér ekki alltaf hvað þau þurfa á þann hátt að þú getur skilið. En það er mikið af upplýsingum í þessum bleyjum sem eru í grundvallaratriðum örverur og umbrotsefni. Og ef við getum skilið hvað er að gerast hér, þá gætum við haft vísbendingar um hvernig heilsa barnsins breytist í rauntíma. Þá gætu meðferðir kannski verið móttækilegri, ef við höfum meiri upplýsingar um hvað holl bleia er á móti því hvað er ekki svo holl bleia.

Við höfum kannski öll googlað, „Er grænt í lagi? Hvað er í gangi hér?" Það er í raun ein vinsælasta foreldraleitin sem til er. Og við teljum að við getum lagt aðeins meiri nákvæmni í það vegna þess að við höfum verkfærin til að ákveða hvort þetta sé í lagi eða er þetta ekki í lagi? Það frábæra er að þú ert aldrei í tapi fyrir sýni. Þannig að hópurinn okkar og margir aðrir hópar um allan heim hafa virkilega getað byrjað að spyrja þessara spurninga um „hvernig skiljum við heilsu ungbarna? í gegnum þróun örverunnar á fyrstu mánuðum lífsins.

STROGATZ: Hvaða nám nákvæmlega myndir þú gera? Svo þú safnar kúk og hvað myndir þú gera til að greina hann?

JOHNSON: Við getum einangrað örveruna og síðan getum við notað DNA raðgreiningu til að skilja hver flokkun þeirrar örveru er. Og svo getum við líka skoðað allar litlu sameindir eða efni sem eru þarna líka. Þannig að þetta er kannski blanda af hlutum sem voru meltir, hlutir sem voru ekki meltir, þarmafrumur. Við getum líka mælt það og reynt að túlka hvað það gæti þýtt í samhengi ungbarna.

Eitt frægasta dæmið um það er að í ákveðnum lifrarsjúkdómum ungbarna hætta þau að mynda gall. Og svo, ef þú getur mælt gall og það er þarna, þá frábært, og ef þú mælir gall og það er ekki til staðar, þá er það til marks um það. Einnig fær hægðirnar allt öðrum lit þegar gall er ekki til staðar. En frá degi til dags, það er líklega mikið af upplýsingum sem okkur vantar, bara vegna þess að við höfum ekki getað afkóða þær ennþá.

STROGATZ: Allt í lagi. Svo það hljómar eins og við gætum eytt mörgum sýningum í örverunni sjálfri. En ég vildi fara aftur að mjólka, því það er svo margt heillandi til að ræða við þig hér. Hvað er venjulegur tími til að fæða á þennan hátt? Hvenær er kominn tími til að fara yfir í aðrar tegundir næringarefna?

JOHNSON: Það er góð spurning, því ég held að það sé gott að miða hana. Þannig að ráðleggingar Alþjóðaheilbrigðismálastofnunarinnar og CDC væru eingöngu fóðrun á brjóstamjólk í sex mánuði. Og svo kynning á viðbótarfæði. Mismunandi fólk hefur mismunandi leiðir til að gera það. En samt að hafa mjólk sem aðaluppsprettu kaloría fyrir ungbarnið í smá stund, og síðan kynning á kúamjólk hugsanlega eins árs. Og svo líka hvatning til hvers kyns brjóstamjólkurfóðrunar, ef það virkar fyrir þig. Svo það er í raun ekki tími sem þú þarft að hætta því endilega.

En ég held að þú sért að fara að spyrja mig trilljón dollara spurningarinnar: Hverjar eru langtíma heilsufarslegar afleiðingar af útsetningu fyrir brjóstamjólk á móti útsetningu fyrir ungbarnablöndu? Með því að gefa barnamjólk í dag, er ég að koma í veg fyrir ofnæmisastma eftir fimm ár? Eða eru til þroskaferli sem eru í raun tímaháð, sem eru mjög mikilvæg og eru þeir hlutir sem geta leitt til ævilangrar heilsu? Og gætum við í rauninni ákvarðað hvað þetta eru þannig að þau séu í hverri einustu tegund af næringu ungbarna? Ég hugsa mikið um þetta, hvað er mikilvægt.

Jafnvel sem foreldrar hugsarðu: „Jís, ef ég missti þau á hausinn á þeim í gær, var það mikilvægt? Eða var það ekki?" Eða „Nei, þeir sleiktu þetta af jörðinni! Var það mikilvægt?" Hvað eru hlutir sem ég þarf virkilega að hafa áhyggjur af hvað varðar er ég að búa til rétta umhverfið til að setja þá upp til að ná árangri í framtíðinni?

Og svarið er líklega, eins og, börn eru mjög sterk, svo við höfum kannski meiri áhyggjur en við ættum að gera.

STROGATZ: Og er of snemmt að svara einhverjum af þessum spurningum um langtímaáhrifin? Er efnið of ungt eða höfum við einhverjar vísbendingar nú þegar?

JOHNSON: Ég held að það séu nokkrar vísbendingar. Ég meina að það eru til faraldsfræðilegar rannsóknir sem hafa fylgni á milli fóðrunarhams og útkomu eða jafnvel samsetningar örvera byggt á fóðrunarham og útkomum. En ég held að það sé of snemmt vegna þess að þær rannsóknir eru mjög erfiðar. Það sem er mjög krefjandi við sumar rannsóknirnar er að það er mjög erfitt að fæða börn.

Það er venjulega ekki eins og brjóstamjólk á móti þurrmjólk eða þetta á móti því. Það eru mismunandi tímar, eins og þú gætir hafa farið í þrjá mánuði, eða þú gætir hafa farið í sex mánuði, eða það gæti verið eingöngu fóðrun í einn mánuð.

Það er svo mikill munur þarna sem við þurfum að fanga ef við viljum virkilega svara þessum spurningum almennilega. Og þá þurfum við að geta fylgst mjög ákaft með árgöngum í langan tíma til að byrja að komast að einhverjum af þessum spurningum. Til þess þarf mikið fjármagn.

STROGATZ: Svo, í víðara samhengi en bara brjóstamjólk, hvað ef við tölum um aðrar tegundir spendýramjólkur? Til dæmis eru mörg okkar að drekka kúamjólk allan tímann og hversu mismunandi er það? Vinnur mjólk sumra annarra dýra störf sem brjóstamjólk gerir ekki og öfugt?

JOHNSON: Já, ég held að það séu nokkur líkindi, en það er mikill munur. Ef þú hugsar um virkni mjólkur, þá er það að rækta barn af þessari tilteknu tegund, og kýr og börn eru mismunandi stór og hafa mismunandi vaxtarferil. Svo þú getur ímyndað þér að það geti endurspeglast í mjólkinni.

Svo þegar þú hugsar um kúamjólk, meira prótein-fram, á móti brjóstamjólk, mjög kolvetna-fram. Það eru alls konar mismunandi aðferðir til að flytja næringarefni í mismunandi tegundir dýramjólkur. En kúamjólk hefur marga hluti sem eru byggingarefni brjóstamjólkur. Svo þegar við hugsum um að nota kúamjólk sem val getur það verið mjög skynsamlegt.

STROGATZ: Svo venjulega drekkum við gerilsneydda mjólk. Það er fólk sem gerir það ekki, ekki satt? Ég býst við að munurinn sé sá að ef hann er gerilsneyddur hefurðu drepið allar eða flestar örverurnar sem eru að fara með í ferðina. Þú gætir átt enn eitthvað af næringarefnum.

JOHNSON: Og það er gerilsneydd gjafamjólk. Svo það er heil umhugsun um hvernig við hugsum um gjafamjólk og eru þessir lifandi þættir í gjafamjólk og einnig hlutirnir sem geta verið afeðlaðir í hita. Sameindir geta breytt lögun sinni í mismunandi gerðum gerilsneyðingaraðferða. Það er fullt af virkilega kláru fólki þarna úti að hugsa um hvaða afleiðingar þetta hefur.

STROGATZ: Annað sem ég er viss um að er í huga margra hlustenda okkar hefur að gera með laktósaóþol. Ég las einhvers staðar að geta fullorðinna manna til að brjóta niður laktósa, sem er auðvitað aðalsykurinn í dýramjólk, það er tiltölulega nútímalegur eiginleiki. Aðeins eitthvað eins og 6,000 árum síðan að við byrjuðum að geta gert það. Sögulega hafa aðeins ungbörn haft ensímið laktasa sem gerir þeim kleift að melta brjóstamjólk.

Þannig að ég býst við að spurningin mín sé sú, ef fullorðnir fyrir 10,000 árum gætu alls ekki drukkið mjólk, en nú getum við flest, með nokkrum undantekningum, haft hugmynd um hvað hafi valdið þessari breytingu? Teljum við að það sé einhver erfðafræðileg stökkbreyting sem var hagstæð og fór að fjölga sér?

JOHNSON: Já. Minn skilningur er að laktasi sé undir nýburaforriti. Þannig að þetta er gen sem verður tjáð á ungbarnastiginu, og þá slekkur það á sér. En þá geturðu verið með stökkbreytingu sem slekkur ekki á því. Og það getur gert kleift að tjá laktasa á fullorðinsárum. Sumir hafa unnið mjög gott starf varðandi útbreiðslu þessa tiltekna hæfileika byggt á því að rekja erfðafræði þessarar tilteknu stökkbreytingar. Sumar af örverum þínum geta einnig umbrotið laktósa. Að koma því aftur í örveru í þörmum, hvernig er það þátt í þrálátleika laktasa og þess háttar.

STROGATZ: Áhugavert. Þú hefur nú þegar snert þetta aðeins, en þú talaðir um mjólk á móti þurrmjólk. Vissulega munu margir foreldrar eða umönnunaraðilar hugsa um þetta. Gefa rannsóknir þínar okkur einhverja innsýn í þetta mikilvæga samtal?

JOHNSON: Já, ég held að ef þú kemur í rannsóknarstofuna mína, Steve, þá höfum við greint hvers kyns formúlur sem við getum náð í. Við tölum um ungbarnablöndu sem eitt, en það eru margar mismunandi blöndur. Þannig að í rannsóknarstofunni okkar tölum við mjólkina sem við fáum í okkur og við tölum líka hvaða formúlu sem einhver umönnunaraðili gæti verið að nota.

Og þú getur mjög greinilega séð muninn á næringarefnasniðunum á milli mismunandi tegunda af formúlu og einnig á milli formúlu og brjóstamjólkur, og virkilega að reyna að skilja er eins og nauðsynlegt sett af næringarefnum sem örveran þarf að verða fyrir. Allt sem þú gefur barni að borða, við mælum það í rannsóknarstofunni.

Hvers vegna það er svo erfitt að tala um efnið er að allir eru að meta. Eins og ég hélt þessa ræðu á Pew fundinum og eftir á er fólk eins og: „Hvaða formúla? Hvað gerði ég?" „Ég hringdi í konuna mína og ég sagði henni að við værum að gera allt vitlaust! Og ég vil ekki að það séu skilaboðin. Ég vil að skilaboðin séu meira um að fólk sé að gera hlutina rétt. Og við vildum bara fá frekari upplýsingar.

STROGATZ: Ég veit að hér eru mikilvæg mál í húfi fyrir læknisfræði, fyrir íbúa, lýðheilsu, alls konar hluti. En bara hvað varðar ánægjuna af því að vera vísindamaður, hvað er það sem veitir þér gleði í rannsóknum þínum?

JOHNSON: Ó, vá, svo margt. Að fá að spyrja spurninga sem okkur finnst áhugaverðar. Og svo líka að vinna með hópi vísindamanna sem ég vinn með. Að sjá sköpunarkraftinn og líka seiglu því þessar spurningar eru erfiðar.

[Þemaleikrit]

Myndin sem mig langaði að sýna þér, daginn sem við fengum myndina, stóðum við og horfðum á tölvuskjáinn og ég var eins og: „Er þetta það? Er þetta það sem við höldum að það sé?" Slík spenna knýr virkilega mikið af vinnunni sem fer í það sem við gerum.

STROGATZ: Það er frábært. Þakka þér kærlega. Svo við höfum verið að tala við Cornell sameindalíffræðinginn Liz Johnson. Takk aftur, Liz, fyrir þetta innsæi samtal um mjólk og örveruna.

JOHNSON: Þakka þér kærlega, Steve, fyrir að hafa mig.

[Þemaleikrit]

STROGATZ: Takk fyrir að hlusta. Þú getur fundið meira efni - þar á meðal mynd Liz af flúrljómunarmerkingum í örverunni - á Quanta Magazine dot org [quantamagazine.org].

Ef þú hefur gaman af „The Joy of Why“ og ert ekki þegar áskrifandi, ýttu á áskrifandi eða fylgdu hnappinn þar sem þú ert að hlusta. Þú getur líka skilið eftir umsögn um þáttinn - það hjálpar fólki að finna þetta podcast.

„The Joy of Why“ er podcast frá Quanta Magazine, ritstjórnarlega óháð rit sem stutt er af Simons Foundation. Fjármögnunarákvarðanir Simons Foundation hafa engin áhrif á val á efni, gestum eða öðrum ritstjórnarákvörðunum í þessu hlaðvarpi eða í Quanta Magazine.

"The Joy of Why" er framleitt af PRX Productions; framleiðsluteymið er Caitlin Faulds, Livia Brock, Genevieve Sponsler og Merritt Jacob. Framkvæmdaframleiðandi PRX Productions er Jocelyn Gonzales. Morgan Church og Edwin Ochoa veittu viðbótaraðstoð.

Frá Quanta Magazine, John Rennie og Thomas Lin veittu ritstjórnarleiðsögn, með stuðningi frá Matt Carlstrom, Samuel Velasco, Nona Griffin, Arleen Santana og Madison Goldberg.

Þematónlistin okkar er frá APM Music. Julian Lin fann upp podcast nafnið. Þátturinn er eftir Peter Greenwood og lógóið okkar er eftir Jaki King og Kristina Armitage. Sérstakar þakkir til Columbia Journalism School og Bert Odom-Reed í Cornell Broadcast Studios.

Ég er gestgjafinn þinn, Steve Strogatz. Ef þú hefur einhverjar spurningar eða athugasemdir fyrir okkur, vinsamlegast sendu okkur tölvupóst á [netvarið].