Micronutrient content and antioxidant enzyme activities in human breast milk.

Breast milk contains micronutrients that function as cofactors of antioxidant enzymes. High concentrations of iron (Fe) and copper (Cu) can increase the production of reactive oxygen species (ROS). This study aimed to assess the relationship between the activity of antioxidant enzymes (superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR) and glutathione S-transferase (GST)) and the concentration of the micronutrients Fe, Cu and zinc (Zn) in breast milk. Breast milk samples were collected from 108 mothers (7-10 days postpartum, transitional milk). The samples were grouped into three groups according to the number of pregnancies (one, two and three or more pregnancies), also grouped according to the body mass index (BMI) suggested by the World Health Organization (WHO) in underweight, normal weight, overweight and obese. Breast milk Fe, Cu and Zn concentrations were determined by atomic absorption spectrophotometry and the activity of the antioxidant enzymes was determined by spectrophotometry. An increase in GPx, SOD and GST activities in relation to the number of pregnancies was found (p = 0.05, p = 0.04 and p < 0.01, respectively). An inverse relationship between GST activity and BMI was found (p = 0.05). A positive correlation was observed between Cu and Zn concentrations (r = 0.52, p < 0.05). A negative correlation was found between Cu concentration and catalase activity (r = -0.22, p < 0.05); Fe content was negatively correlated with GPx and GST activities (r = -0.32, r = -0.22, respectively, p < 0.05). The activities of antioxidant enzymes (GPx, SOD and GST) may be affected by the number of pregnancies and contribute to prevent oxidation of nutritional molecules in breast milk.

Oxidative damage to proteins related to metals and antioxidant defenses in breastmilk.

INTRODUCTION: Breast milk contains molecules needed for the development of children; the integrity and function of these molecules is affected by the presence of pro-oxidants. Protein carbonyls are mainly produced as a result of the interaction of metals with reactive oxygen species (ROS), which may initiate a chain reaction that promotes molecular oxidation. OBJECTIVE: This study aimed to determine the association between the concentration of protein carbonyls with the concentration of trace elements (lead [Pb], cadmium [Cd] and selenium [Se]), superoxide radical (O2•-) production, and glutathione (GSH) content, as well with the activity of the main antioxidant enzymes (superoxide dismutase [SOD], catalase [CAT], glutathione peroxidase [GPx], glutathione reductase [GR] and glutathione S-transferase [GST]) in breast milk. METHODS: In this study 108 transitional milk samples (7-10 days) were analyzed. Antioxidant enzyme activities, O2•-production, protein carbonyl and GSH concentrations were analyzed by spectrophotometry. Trace element concentration was quantified by atomic absorption spectrophotometry. Generalized linear modelling was used to assess the relationship between protein carbonyls concentration with oxidative stress indicators and trace elements concentration. RESULTS: Cd and Pb were detected in 21.3 and 55.6% of breast milk samples, respectively. The median concentration of Cd was 0.01 µg L-1 (0.01-3.52 µg L-1) and Pb concentration was 2.61 µg L-1 (0.08-195.20 µg L-1). According to the best-fit model, the main factors contributing to protein carbonyl concentrations were the activity of GPx, GR, and concentration of GSH, Se, Pb and Cd. CONCLUSIONS: According to the generalized linear model, the activity of GPx and GR, could help explain protein oxidation induced by Pb and Cd in breast milk.

Oxidative damage to proteins related to metals and antioxidant defenses in breastmilk / Daño oxidativo a las proteínas relacionado con metales y defensas antioxidantes en la leche materna

Introduction: Breast milk contains molecules needed for the development of children; the integrity and function of these molecules is affected by the presence of pro-oxidants. Protein carbonyls are mainly produced as a result of the interaction of metals with reactive oxygen species (ROS), which may initiate a chain reaction that promotes molecular oxidation. Objective: This study aimed to determine the association between the concentration of protein carbonyls with the concentration of trace elements (lead [Pb], cadmium [Cd] and selenium [Se]), superoxide radical (O2 •-) production, and glutathione (GSH) content, as well with the activity of the main antioxidant enzymes (superoxide dismutase [SOD], catalase [CAT], glutathione peroxidase [GPx], glutathione reductase [GR] and glutathione S-transferase [GST]) in breast milk. Methods: In this study 108 transitional milk samples (7-10 days) were analyzed. Antioxidant enzyme activities, O2 •- production, protein carbonyl and GSH concentrations were analyzed by spectrophotometry. Trace element concentration was quantified by atomic absorption spectrophotometry. Generalized linear modelling was used to assess the relationship between protein carbonyls concentration with oxidative stress indicators and trace elements concentration. Results: Cd and Pb were detected in 21.3 and 55.6% of breast milk samples, respectively. The median concentration of Cd was 0.01 μg L-1 (0.01-3.52 μg L-1) and Pb concentration was 2.61 μg L-1 (0.08-195.20 μg L-1). According to the best-fi t model, the main factors contributing to protein carbonyl concentrations were the activity of GPx, GR, and concentration of GSH, Se, Pb and Cd. Conclusions: According to the generalized linear model, the activity of GPx and GR, could help explain protein oxidation induced by Pb and Cd in breast milk (AU)

Introducción: la leche materna contiene las moléculas necesarias para el desarrollo de los niños; la integridad y función de estas moléculas se afecta por la presencia de prooxidantes. Los carbonilos proteicos se producen principalmente como resultado de la interacción de metales con especies reactivas de oxígeno (ERO), los cuales pueden iniciar una reacción en cadena que promueve la oxidación molecular. Objetivo: este estudio tiene como objetivo determinar la asociación entre la concentración de carbonilos proteicos con la concentración de elementos traza (plomo [Pb], cadmio [Cd] y selenio [Se]), producción de radical superóxido (O2 •-), y contenido de glutatión (GSH), así como con la actividad de las principales enzimas (superóxido dismutasa [SOD], catalasa [CAT], glutatión peroxidasa [GPx], glutatión reductasa [GR] y glutatión S-transferasa [GST]) en leche materna. Métodos: en este estudio se analizaron 108 muestras de leche de transición (7-10 días). La actividad de las enzimas antioxidantes, producción de O2 •-, concentración de carbonilos proteicos y GSH se analizaron por espectrofotometría. La concentración de elementos traza se cuantificó por espectrometría de absorción atómica. Se utilizó un modelo lineal generalizado para evaluar la relación entre la concentración de carbonilos proteicos con los indicadores de estrés oxidativo y las concentraciones de elementos traza. Resultados: Cd y Pb fueron detectados en 21,3 y 55,6% de las muestras de leche materna, respectivamente. La mediana de la concentración de Cd fue 0,01 μg l-1 (0,01-3,52 μg l-1) y para la concentración de Pb fue 2,61 μg l-1 (0,08-195,20 μg l-1). De acuerdo con el modelo de mejor ajuste, los principales factores de afectan la concentración de carbonilos proteicos, son la actividad de GPx y GR, y las concentraciones de GSH, Se, Pb y Cd. Conclusiones: de acuerdo con el modelo lineal generalizado, la actividad de GPx y GR podría ayudar a explicar la oxidación proteica, inducida por Pb y Cd en leche materna (AU)

[Not Available]. / Antioxidantes, especies reactivas de oxígeno y daño oxidativo asociado a la presencia de plaguicidas organoclorados en la leche materna.

Introducción: los plaguicidas organoclorados (POC) pueden incrementar la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO). Tales efectos pueden ser contrarrestados por el sistema antioxidante, el cual se encuentra también en la leche materna. Objetivo: evaluar los indicadores de estrés oxidativo en leche materna asociados a la presencia de POC y su relación con la ingesta de alimentos marinos. Métodos: la leche materna fue colectada de 108 mujeres lactantes. Los indicadores de estrés oxidativo (actividad enzimática antioxidante, concentración de glutatión, producción de radical superóxido [O 2•- ], concentración de peroxidación de lípidos y carbonilos proteicos) se analizaron por espectrofotometría. Las concentraciones de POC se midieron por cromatografía de gases. Resultados y discusión: la producción de O 2•- no presentó relación significativa con las concentraciones de POC. Se encontraron correlaciones significativas entre las concentraciones de POC y la actividad de las enzimas antioxidantes (actividad de glutatión reductasa [GR] y concentración de aldrín [r = - 0,5], actividad de superóxido dismutasa [SOD] y concentración de α-HCH [r = 0,45]). El daño oxidativo mostró baja correlación con el contenido de POC (r < 0,30, p < 0,05). Es posible que los niveles de POC no sean suficientes para incrementar la producción de O 2•- , ya sea que el incremento en la producción de ERO se deba a especies reactivas diferentes a O 2•- o debido a que la capacidad antioxidante es suficiente para evitar el daño oxidativo en leche materna. Conclusión: los resultados de este estudio sugieren que la dieta marina no es un factor determinante en el nivel de contaminación por POC, ni en el daño oxidativo presente en leche materna.

Antioxidants, reactive oxygen species and oxidative damage associated to the presence of organochlorine pesticides in breast milk / Antioxidantes, especies reactivas de oxígeno y daño oxidativo asociado a la presencia de plaguicidas organoclorados en la leche materna

Introduction: Organochlorine pesticides (OCPs) can increase the production of reactive oxygen species (ROS), the effects of which can be countered by the antioxidant system, also present in breast milk. Objective: To evaluate the indicators of oxidative stress in breast milk associated to the presence of OCPs, and their relationship with seafood intake. Methods: Breast milk was collected from 108 lactating women. Indicators of oxidative stress (antioxidant enzyme activity, glutathione concentration, superoxide radical [O2 •-] production, lipid peroxidation and carbonylated protein concentration) were analyzed by spectrophotometry. OCPs concentrations were measured by gas chromatography. Results and discussion: O2 •- production had no significant relationship with OCPs concentrations. Significant correlations between OCPs concentrations and antioxidant enzyme activities (glutathione reductase [GR] activity and aldrin concentration [r = - 0.5], superoxide dismutase [SOD] activity and α-HCH concentration [r = 0.45]) were found. Oxidative damage had a low correlation with OCPs content (r < 0.30, p < 0.05). It is possible that OCP’s levels are not sufficient to increase O2 •- production, that production of ROS other than O2 •- is increased, or that the antioxidant capacity is sufficient to avoid oxidative damage in breast milk. Conclusion: Results from this study suggest that marine diet is not a determinant factor in the level of contamination by OCP’s or in the oxidative damage in breast milk (AU)

Introducción: los plaguicidas organoclorados (POC) pueden incrementar la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO). Tales efectos pueden ser contrarrestados por el sistema antioxidante, el cual se encuentra también en la leche materna. Objetivo: evaluar los indicadores de estrés oxidativo en leche materna asociados a la presencia de POC y su relación con la ingesta de alimentos marinos. Métodos: la leche materna fue colectada de 108 mujeres lactantes. Los indicadores de estrés oxidativo (actividad enzimática antioxidante, concentración de glutatión, producción de radical superóxido [O2 •-], concentración de peroxidación de lípidos y carbonilos proteicos) se analizaron por espectrofotometría. Las concentraciones de POC se midieron por cromatografía de gases. Resultados y discusión: la producción de O2 •- no presentó relación significativa con las concentraciones de POC. Se encontraron correlaciones significativas entre las concentraciones de POC y la actividad de las enzimas antioxidantes (actividad de glutatión reductasa [GR] y concentración de aldrín [r = - 0,5], actividad de superóxido dismutasa [SOD] y concentración de α-HCH [r = 0,45]). El daño oxidativo mostró baja correlación con el contenido de POC (r < 0,30, p < 0,05). Es posible que los niveles de POC no sean suficientes para incrementar la producción de O2 •-, ya sea que el incremento en la producción de ERO se deba a especies reactivas diferentes a O2 •- o debido a que la capacidad antioxidante es suficiente para evitar el daño oxidativo en leche materna. Conclusión: los resultados de este estudio sugieren que la dieta marina no es un factor determinante en el nivel de contaminación por POC, ni en el daño oxidativo presente en leche materna (AU)

[Antioxidant defences in breast milk in relation to number of pregnancies and age of mothers]. / Defensas antioxidantes en leche materna en relación al número de gestas y a la edad de las madres.

INTRODUCTION: Breast milk is a specific combination of nutrients and immunologic factors; however, milk components may be exposed to oxidation processes, which can in turn be counteracted by antioxidant molecules such as vitamins and antioxidant enzymes, amongst others. Both antioxidant defences and oxidative damage can be affected by age, number of pregnancies and other factors. OBJECTIVE: To compare antioxidant defences and oxidative damage indicators in breast milk, according to age of women and number of pregnancies. METHOD: Activity of the main antioxidant enzymes, glutathione concentration, oxidative damage to lipids (thiobarbituric acid reactive substances, TBARS) and oxidative damage to proteins (protein carbonyls) was measured in breast milk using spectrophotometric techniques. Data were grouped according to number of pregnancies (1, 2 and 3 or more) and were related to the age of mothers. RESULTS: Significant differences among groups according to number of pregnancies were found in TBARS levels (p = 0.04) and GST activity (p < 0.01). Also linear correlations between age, lipid peroxidation and GST activity were found. CONCLUSION: The age and number of pregnancies apparently increase lipid oxidation in milk due to increased metabolism and production of reactive oxygen species. However, TBARS levels remain relatively low probably because of the mother's antioxidant defenses, particularly GST.

Introducción: La leche materna es una combinación específica de nutrientes y factores inmunológicos; sin embargo, sus componentes pueden estar expuestos a procesos de oxidación, mismos que pueden ser contrarrestados por moléculas antioxidantes como vitaminas y enzimas, entre otros. Tanto las defensas antioxidantes como el daño oxidativo pueden ser afectados por la edad, número de gestas y otros factores. Objetivo: Comparar el contenido de antioxidantes e indicadores de daño oxidativo en leche materna de acuerdo a la edad de las mujeres y el número de gestas. Metodología: Se midió la actividad de las principales enzimas antioxidantes, la concentración de glutatión, el daño oxidativo a lípidos (sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico, TBARS) y daño a proteínas (carbonilos proteicos) en leche materna utilizando técnicas espectrofotométricas. Se agruparon los datos de acuerdo al número de gestas (1, 2 y 3 o más) y se correlacionó con la edad de las madres. Resultados: Se encontraron diferencias significativas en los niveles de TBARS (p = 0.04) y la actividad de glutatión S-transferasa (GST, p < 0.01) entre los grupos de acuerdo al número de gestas. Así mismo, se encontraron correlaciones lineales entre la edad, el daño oxidativo a lípidos y la actividad de GST. Conclusión: La edad y el número de gestas al parecer incrementan la oxidación de los lípidos presentes en leche materna debido al aumento en el metabolismo y la producción de especies reactivas de oxígeno. Sin embargo, los niveles de TBARS se mantienen relativamente bajos posiblemente debido a las defensas antioxidantes, particularmente GST, de la madre.

Defensas antioxidantes en leche materna en relación al número de gestas y a la edad de las madres / Antioxidant defences in breast milk in relation to number of pregnancies and age of mothers

Introducción: La leche materna es una combinación específica de nutrientes y factores inmunológicos; sin embargo, sus componentes pueden estar expuestos a procesos de oxidación, mismos que pueden ser contrarrestados por moléculas antioxidantes como vitaminas y enzimas, entre otros. Tanto las defensas antioxidantes como el daño oxidativo pueden ser afectados por la edad, número de gestas y otros factores. Objetivo: Comparar el contenido de antioxidantes e indicadores de daño oxidativo en leche materna de acuerdo a la edad de las mujeres y el número de gestas. Metodología: Se midió la actividad de las principales enzimas antioxidantes, la concentración de glutatión, el daño oxidativo a lípidos (sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico, TBARS) y daño a proteínas (carbonilos proteicos) en leche materna utilizando técnicas espectrofotométricas. Se agruparon los datos de acuerdo al número de gestas (1, 2 y 3 o más) y se correlacionó con la edad de las madres. Resultados: Se encontraron diferencias significativas en los niveles de TBARS (p = 0.04) y la actividad de glutatión S-transferasa (GST, p < 0.01) entre los grupos de acuerdo al número de gestas. Así mismo, se encontraron correlaciones lineales entre la edad, el daño oxidativo a lípidos y la actividad de GST. Conclusión: La edad y el número de gestas al parecer incrementan la oxidación de los lípidos presentes en leche materna debido al aumento en el metabolismo y la producción de especies reactivas de oxígeno. Sin embargo, los niveles de TBARS se mantienen relativamente bajos posiblemente debido a las defensas antioxidantes, particularmente GST, de la madre (AU)

Introduction: Breast milk is a specific combination of nutrients and immunologic factors; however, milk components may be exposed to oxidation processes, which can in turn be counteracted by antioxidant molecules such as vitamins and antioxidant enzymes, amongst others. Both antioxidant defences and oxidative damage can be affected by age, number of pregnancies and other factors. Objective: To compare antioxidant defences and oxidative damage indicators in breast milk, according to age of women and number of pregnancies. Method: Activity of the main antioxidant enzymes, glutathione concentration, oxidative damage to lipids (thiobarbituric acid reactive substances, TBARS) and oxidative damage to proteins (protein carbonyls) was measured in breast milk using spectrophotometric techniques. Data were grouped according to number of pregnancies (1, 2 and 3 or more) and were related to the age of mothers. Results: Significant differences among groups according to number of pregnancies were found in TBARS levels (p = 0.04) and GST activity (p < 0.01). Also linear correlations between age, lipid peroxidation and GST activity were found. Conclusion: The age and number of pregnancies apparently increase lipid oxidation in milk due to increased metabolism and production of reactive oxygen species. However, TBARS levels remain relatively low probably because of the mother’s antioxidant defenses, particularly GST (AU)