ANALYSIS OF LACTOFERRIN CONCENTRATION AND IRON/COPPER SATURATION IN BREAST MILK WOMEN FROM DAY 1 TO 5 YEARS OF LACTATION


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Breast feeding of children older than one year is widely discussed in pediatric circles. Our aim was to study the concentrations of lactoferrin (LF) and its saturation with iron and copper in breast milk of women residing in Saint-Petersburg. Fifteen women that kept lactating for 2 years voluntarily provided samples of breast milk (over 7000 samples) in which LF was assayed. LF concentration was measured in 384 samples (100 ml) of breast milk and, upon the protein’s isolation, its saturation with iron and copper were established. Saturation of LF with iron and copper varied from 6 to 9% and from 2 to 3%, respectively. During the first week of lactation LF content in colostrum was 2-8 mg/ml, after which its concentration decreased gradually to 0,5-2,0 mg/ml by the end the 12th month. During the next 12 months it was 0,5-1,0 mg/ml. Only 24 samples were obtained from women lactating over 2 years, the longest term being 5 years. LF content in those samples was 2-5 mg/ml, which resembled colostrum. Considering average amounts of breast milk fed by lactating women to their children, a rough estimate shows that a child receives over 50 mg LF daily, which is close to curative doses of LF used in treatment of patients with tumors. Our results call in question the viewpoint, widely accepted by pediatricians of St.-Petersburg, i.e. that after the first year of lactation breast milk contains no valuable components.

About the authors

V A Kostevich

Research Institute of Experimental Medicine, NW Branch of RAMS

Email: hfa-2005@yandex.ru
научный сотрудник отдела молекулярной генетики St.-Petersburg, Russia

A V Sokolov

Research Institute of Experimental Medicine, NW Branch of RAMS

Email: biochemsokolov@gmail.com
старший научный сотрудник отдела молекулярной генетики St.-Petersburg, Russia

E T Zakharova

Research Institute of Experimental Medicine, NW Branch of RAMS

Email: et_zakharova@mail.ru
старший научный сотрудник отдела молекулярной генетики St.-Petersburg, Russia

V B Vasilyev

Research Institute of Experimental Medicine, NW Branch of RAMS

Email: vadim@biokemis.ru
д.м.н., профессор, заведующий отделом молекулярной генетики St.-Petersburg, Russia

References

  1. Sorensen M., Sorensen M. P. L. The proteins in whey // Compt. Rend. Trav. Lab. Carlsberg.- 1939.- Vol. 23.- P. 55-59.
  2. Masson P. L. La Lactoferrine. Proteine des Secretions Externes et des Leucocytes Neutrophiles / еd. S. A. Arscia.- Brussels, 1970.
  3. Baker E. N., Rumball S. V., Anderson B. F. Transferrins: Insights into structure and function from studies on lactoferrin // Trends Biochem. Sci.- 1987.- Vol. 12.- P. 350-353.
  4. Baker E. N. Structure and reactivity of transferrins // Adv Inorg Chem.- 1994.- Vol. 41.- P. 389-463.
  5. Baker H. M., Baker E. N. Lactoferrin and iron: structural and dynamic aspects of binding and release // Biometals.- 2004.- Vol. 17.- P. 209-216.
  6. Houghton M. R., Gracey M., Burke V. et al. Breast milk lactoferrin levels in relation to maternal nutritional status // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr.- 1985.- Vol. 4.- P. 230-233.
  7. Fransson G. B., Lonnerdal B. Iron in human milk // J. Pediatr.- 1980.- Vol. 96.- P. 380-384.
  8. Brock J. H. The physiology of lactoferrin // Biochem. Cell Biol.- 2002.- Vol. 80.- P. 1-6.
  9. Iyer S., Lonnerdal B. Lactoferrin, lactoferrin receptors and iron metabolism // Eur. J. Clin. Nutr.- 1993.- Vol. 47.- P. 232-241.
  10. Ward P. P., Mendoza-Meneses M., Cunningham G. A., Conneely O. M. Iron status in mice carrying a targeted disruption of lactoferrin // Mol. Cell. Biol.- 2003.- Vol. 23.- P. 178-185.
  11. Davidsson L., Kastenmayer P., Yuen M. et al. Influence of lactoferrin on iron absorption from human milk in infants // Pediatr. Res.- 1994.- Vol. 35.- P. 117-124.
  12. Brock J. H. Lactoferrin in human milk: its role in iron absorption and protection against enteric infection in the newborn infant // Arch. Dis. Child.- 1980.- Vol. 55.- P. 417-421.
  13. Arnold R. R., Brewer M., Gauthier J. J. Bactericidal activity of human lactoferrin. Sensitivity of a variety of microorganisms // Infect. Immun.- 1980.- Vol. 28.- P. 893-898.
  14. Singh P. K., Parsek M. R., Greenberg E. P., Welsh M. J. A component of innate immunity prevents bacterial biofilm development // Nature.- 2002.- Vol. 417.- P. 552-555.
  15. Qiu J., Hendrixson D. R., Baker E. N. et al. Human milk lactoferrin inactivates two putative colonization factors expressed by Haemophilus influenza // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1998.- Vol. 95.- P. 12641-12646.
  16. Hendrixson D. R., Qiu J., Shewry S. C. et al. Human milk lactoferrin is a serine protease that cleaves Haemophilus surface proteins at arginine-rich sites // Mol. Microbiol.- 2003.- Vol. 47.- P. 607-617.
  17. Ochoa T. J., Noguera-Obenza M., Ebel F. et al. Lactoferrin impairs type III secretory system function in enteropathogenic Escherichia coli // Infect. Immun.- 2003.- Vol. 71.- P. 5149-5155.
  18. Gomez H. F., Ochoa T. J., Carlin L. G., Cleary T. G. Human lactoferrin impairs virulence of Shigella flexneri // J. Infect. Dis.- 2003.- Vol. 187.- P. 87-95.
  19. Van Berkel P. H., Geerts M. E., van Veen H. A. et al. N-terminal stretch Arg2, Arg3, Arg4 and Arg5 of human lactoferrin is essential for binding to heparin, bacterial lipopolysaccharide, human lysozyme and DNA // Biochem. J.- 1997.- Vol. 328.- P. 145-151.
  20. Соколов А. В., Пулина М. О., Рунова О. Л. и др. Комплекс церулоплазмина и лактоферрина в слезной жидкости человека // Мед. акад. журн.- 2013.- Т. 13.- С. 39-43.
  21. Wu H. M., Church F. C. Arginine 25 and arginine 28 of lactoferrin are critical for effective heparin neutralization in blood // Arch. Biochem. Biophys.- 2003.- Vol. 412.- P. 121-125.
  22. Velliyagounder K., Kaplan J. B., Furgang D. et al. One of two human lactoferrin variants exhibits increased antibacterial and transcriptional activation activities and is associated with localized juvenile periodontitis // Infec. Immun.- 2003.- Vol. 71.- P. 6141-6147.
  23. He J., Furmanksi P. Sequence specificity and transcriptional activation in the binding lactoferrin to DNA // Nature.- 1995.- Vol. 373.- P. 721-724.
  24. Son K.-N., Park J., Chung C.-K. et al. Human lactoferrin activates transcription of IL-1b gene in mammalian cells // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 2002.- Vol. 290.- P. 236-241.
  25. Zhang G. H., Mann D. M., Tsai C. M. Neutralization of endotoxin in vitro and in vivo by a human lactoferrinderived peptide // Infect. Immun.- 1999.- Vol. 67.- P. 1353-1358.
  26. Elass-Rochard E., Legrand D., Salmon V. et al. Lactoferrin inhibits the endotoxin interaction with CD14 by competition with the lipopolysaccharide-binding protein // Infect. Immun.- 1998.- Vol. 66.- P. 486-491.
  27. Baveye S., Elass E., Mazurier J., Legrand D. Lactoferrin inhibits the binding of lipopolysaccharides to L-selectin and subsequent production of reactive oxygen species by neutrophils // FEBS Lett.- 2000.- Vol. 469.- P. 5-8.
  28. Elass E., Masson M., Mazurier J., Legrand D. Lactoferrin inhibits the lipopolysaccharide-induced expression and proteoglycan-binding ability of interleukin-8 in human endothelial cells // Infect. Immun.- 2002.- Vol. 70.- P. 1860-1866.
  29. Elrod K. C., Moore W. R., Abraham W. M., Tanaka R. D. Lactoferrin, a potent tryptase inhibitor, abolishes latephase airway responses in allergic sheep // Am. J. Respir. Crit. Care Med.- 1997.- Vol. 156.- P. 375-381.
  30. Griffiths C. E., Cumberbatch M., Tucker S. C. et al. Exogenous topical lactoferrin inhibits allergen-induced Langerhans cell migration and cutaneous inflammation in humans // Br. J. Dermatol.- 2001.- Vol. 144.- P. 715-725.
  31. He S., McEuen A. R., Blewett S. A. et al. The inhibition of mast cell activation by neutrophil lactoferrin: uptake by mast cells and interaction with tryptase, chymase and cathepsin G // Biochem. Pharmacol.- 2003.- Vol. 65.- P. 1007-1015.
  32. Ohashi A., Murata E., Yamamoto K. et al. New functions of lactoferrin and beta-casein in mammalian milk as cysteine protease inhibitors // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 2003.- Vol. 306.- P. 98-103.
  33. Cornish J., Callon K. E., Naot D. et al. Lactoferrin is a potent regulator of bone cell activity and increases bone formation in vivo // Endocrinology.- 2004.- Vol. 145.- P. 4366-4374.
  34. Naot D., Grey A., Reid I. R., Cornish J. Lactoferrin - a novel bone growth factor // Clin. Med. Res.- 2005.- Vol. 3.- P. 93-101.
  35. Zakharova E. T., Shavlovski M. M., Bass M. G. et al. Interaction of lactoferrin with ceruloplasmin // Arch. Biochem. Biophys.- 2000.- Vol. 374.- P. 222-228.
  36. Laemmli U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature.- 1970.- Vol. 227.- P. 680-686.
  37. Laurell C. B. Quantitative estimation of proteins by electrophoresis in antibody-containing agarose gel // Peeters H., ed. Protides of the biological fluids.- Amsterdam: Elsevier, 1967.- P. 499-502.
  38. Zakharova E. T., Kostevich V. A., Sokolov A. V., Vasilyev V. B. Human apo-lactoferrin as a physiological mimetic of hypoxia stabilizes hypoxia-inducible factor-1 alpha // Biometals.- 2012.- Vol. 25.- P. 1247-1259.
  39. Соколов А. В., Пулина М. О., Захарова Е. Т. и др. Обнаружение и выделение из грудного молока комплекса церулоплазмина и лактоферрина // Биохимия.- 2006.- Т. 71, вып. 2.- С. 208-215.
  40. Sokolov A. V., Solovyov K. V., Kostevich V. A. et al. Protection of ceruloplasmin by lactoferrin against hydroxyl radicals is pH dependent // Biochem. Cell Biol.- 2012.- Vol. 90 (3).- P. 397-404.
  41. Feeley R. M., Eitenmiller R. R., Jones J. B. et al. Copper, iron, and zinc contents of human milk at early stages of lactation // Amer. Jour. Clin. Nutr.- 1983.- Vol. 37.- P. 443-448.
  42. Немцова Е. Р., Эделева Н. В., Осипова Н. А. и др. «Лапрот» - новый препарат детоксицирующего, противовоспалительного и иммуномодулирующего действия // Рос. онкол. журн.- 2006.- Т. 4.- С. 29-33.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2014 Kostevich V.A., Sokolov A.V., Zakharova E.T., Vasilyev V.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».