The physiological role of macronutrients in breast milk (calcium, phosphorus, magnesium) in the development of children of the first year of life

Introduction. The first year of life of a child, especially the first six months, is characterized by high rates of growth and development. The influence of the nature of feeding and nutrition is one of the factors determining the harmony of development, the formation of immunological reactivity and resistance to infectious diseases.

The aim of the study was to assess the provision of micronutrients (phosphorus, calcium, magnesium) to nursing women and to determine their impact on the physical and neuropsychological development of children in the first six months of life.

Materials and methods Babies aged 5 days to 6 months and their nursing mothers (n = 53) were prospectively followed up. Anamnestic data, objective examination, evaluation of physical and neuropsychological development, determination of calcium, phosphorus, and magnesium levels in the blood serum of nursing mothers, and determination of calcium, phosphorus, magnesium, and vitamin D in breast milk were studied.

Results The indicators of physical development in most of the examined children were within ±2 sigma deviations (SD). In the evaluation of neuropsychological development, Group I children predominated. We found calcium, phosphorus, magnesium, vitamin D deficiency in breast milk samples (52.8 %; 5.6 %; 17.0 %; 7.7 %, respectively).

Discussion Calcium deficiency in natal milk affects the formation of delayed neuropsychological development of the child, the development of subacute rickets, atopic dermatitis. When breast milk with high phosphorus content is fed, the child's body weight increases. However, the higher the level of magnesium in mother's milk, the lower the z-score on body weight / length and BMI / age in children. Low levels of magnesium in breast milk lead to the development of atopic dermatitis and greater susceptibility of the child to respiratory infections.

Conclusion Inadequate provision of micronutrients to a nursing woman and the identified deviations in the child's health status dictate the need to introduce the monitoring of the actual nutrition of a nursing woman and the assessment of her nutritional status in order to prevent deviations in the health status of the child into outpatient visits of a district pediatrician.

1. Алямовская Г.А., Сахарова Е.С., Кешишян Е.С. Современные подходы к оценке показателей физического развития у детей первых месяцев жизни. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2020;65(2):15–21.

2. Samuel T.M., Zhou Q., Giuffrida F. et al. Nutritional and nonnutritional composition of human milk is modulated by maternal, infant, and methodological factors. Front Nutr. 2020;7:576133. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.576133.

3. Дмитриева Ю.А., Захарова И.Н. Роль питания в процессе постнатального становления желудочно-кишечного тракта ребенка. Трудный пациент. 2020;18(1-2):47–52.

4. Gidrewicz D.A., Fenton T.R. A systematic review and meta-analysis of the nutrient content of preterm and term breast milk. BMC Pediatr. 2014;14:216. https://doi.org/10.1186/1471-2431-14-216.

5. Dror D.K., Allen L.H. Retinol-to-fat ratio and retinol concentration in human milk show similar time trends and associations with maternal factors at the population level: a systematic review and meta-analysis. Adv Nutr. 2018;9(Suppl. 1):332–346. https://doi.org/10.1093/advances/nmy021.

6. Захарова И.Н., Мачнева Е.Б., Облогина И.С. Грудное молоко – живая ткань! Как сохранить грудное вскармливание? Медицинский Совет. 2017;19:24–29.

7. Лукоянова О.Л., Боровик Т.Э., Батурин А.К. с соавт. Питание женщины в периоды прегравидарной подготовки, беременности и лактации. Вопросы современной педиатрии. 2016;15(6):625–630.

8. Pannaraj P.S., Li F., Cerini C. et al. Association between breast milk bacterial communities and establishment and development of the infant gut microbiome. JAMA Pediatr. 2017;171(7):647–654. https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2017.0378.

9. Huang Z., Hu Y.M. Dietary patterns and their association with breast milk macronutrient composition among lactating women. Int Breastfeed J. 2020;15(1):52. https://doi.org/10.1186/s13006-020-00293-w.

10. Padilha M., Danneskiold-Samsøe N.B., Brejnrod A. et al. The human milk microbiota is modulated by maternal diet. Microorganisms. 2019;7(11):502. https://doi.org/10.3390/microorganisms7110502.

11. Колесниченко Л.С., Кулинский В.И. Биологическая роль макроэлементов – Mg, Са, P (лекция 3). Сибирский медицинский журнал. 2004;47(6):96–99.

12. Захарова И.Н., Творогова Т.М., Соловьева Е.А. с соавт. Дисплазия соединительной ткани: фактор риска остеопении у детей и подростков. Медицинский совет. 2020;1:30–40.

13. Taylor S.N. Calcium, Magnesium, Phosphorus, and Vitamin D. World Rev Nutr Diet. 2021;122:122–139. https://doi.org/10.1159/000514742.

14. Амбулаторно-поликлиническая педиатрия: учебное пособие / под ред. В.А. Доскина, М.В. Лещенко. М.: Медицинское информационное агентство, 2020. 592 с.

15. Ших Е.В., Махова А.А., Емельяшенков Е.Е. Прием витаминно-минерального комплекса – рациональный путь восполнения дефицита поступления кальция в условиях недостаточного потребления ребенком молочных продуктов. Вопросы современной педиатрии. 2018;17(3):192–198.

16. Дегтярева М.В., Карпова А.Л., Сенькевич О.А., Жакота Д.А. Обмен химических элементов у новорожденных. Часть

17. Распределение магния в организме. Неонатология: новости, мнения, обучение. 2019;3(25):59–65.

18. Khodabakhshi A., Mehrad-Majd H., Vahid F., Safarian M. Association of maternal breast milk and serum levels of macronutrients, hormones, and maternal body composition with infant's body weight. Eur J Clin Nutr. 2018;72(3):394–400. https://doi.org/10.1038/s41430-017-0022-9.

19. Pérez-Escamilla R., Buccini G.S., Segura-Pérez S., Piwoz E. Perspective: should exclusive breastfeeding still be recommended for 6 months? Adv Nutr. 2019;10(6):931–943. https://doi.org/10.1093/advances/nmz039.

20. Коденцова В.М., Рисник Д.В., Павлович С.В., Ладодо О.Б. Оптимизация обеспеченности микронутриентами кормящих женщин и новорожденных на исключительно грудном вскармливании посредством обогащения рациона женщины. Гинекология. 2021;23(3):222–227.

21. Малявская С.И., Карамян В.Г., Кострова Г.Н., Лебедев А.В. Обеспеченность витамином D рожениц и новорожденных в диаде «мать – дитя» в условиях приарктической зоны РФ в зимний период. Акушерство и гинекология. 2018;3:58–62.

22. Палагина М.В. Функциональные продукты питания, обогащенные биоусвояемым кальцием. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2010;4(316):55–57.

23. Ковалёва Ф.Ф., Сайфутдинова А.Р. Анализ содержания кальция в грудном молоке и его заменителях как программирование здоровья ребенка. Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2019;6:7–10.