Ernährung

Milch

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Milch ist die in Milchdrüsen gebildete Flüssigkeit, die der Ernährung Neugeborener dient. Sie unterscheidet sich in ihrer Zusammensetzung von Spezies zu Spezies. Im Sprachgebrauch wird Milch für Kuhmilch benutzt; ansonsten wird die Tierbezeichnung hinzugefügt (Eselsmilch, Ziegenmilch, Stutenmilch etc.). Beim Menschen wird von Muttermilch gesprochen. Durch die vielfache Lichtstreuung an den Fetttröpfchen, bei der alle Spektralfarben gemischt werden, kommt die weiße Farbe der Milch zustande.

Das Wichtigste verständlich

Kurzgefasst
Milch dient primär der Ernährung von Säuglingen.

Muttermilch ist für Säuglinge praktisch unverzichtbar, da sie Lieferant von Fett (Kalorien), Eiweiß, Vitaminen, Spurenelementen und Kalzium ist und zudem Faktoren enthält, die das Wachstum fördern, Fremdstoffe und Infektionserreger abwehren und das Immunsystem stärken. Als optimal wird eine Stillzeit von etwa 6 Monaten angesehen.

Kuhmilch kann anschließend einen wesentlichen Beitrag zur Ernährung von Kleinkindern leisten, da auch sie Wachstum und Immunsystem zu fördern vermag.

Im Erwachsenenalter können Milch und Milchprodukte jedoch nicht nur günstige, sondern zunehmend auch problematische Wirkungen entfalten: Kuhmilch wird bei hohem Konsum als Risikofaktor für Erkrankungen, insbesondere für einige Krebsarten angesehen.

Siehe unter

Muttermilch

Muttermilch unterscheidet sich von Kuhmilch durch einen geringeren Eiweiß- und höheren Kohlenhydratanteil.

  • Proteine 1,2 g/dl, Fett 3,2 – 3,6 g/dl, Laktose 7,4 – 7,8 g/dl, Energie 65 – 70 kcal/dl.

Der Proteingehalt geht innerhalb der ersten 8 Wochen um ca. 0,8 g/dl zurück. Die Zusammensetzung der für den Aufbau- und Energiestoffwechsel des Kindes wichtigen Substanzen ändert sich im Laufe der Laktation dynamisch; die Spiegel einiger Inhaltsstoffe steigen, andere fallen. (1)Front Nutr. 2022 Jul 14;9:917659. doi: 10.3389/fnut.2022.917659.  (2)Pediatr Clin North Am. 2013 Feb;60(1):49-74. doi: 10.1016/j.pcl.2012.10.002.

Muttermilch enthält neben den Ausgangsstoffen für den Aufbau- und Energiestoffwechsel eine Vielzahl von Inhaltsstoffen, die der Abwehr von Krankheitserregern, der Stärkung des Immunsystems, der gesunden Besiedlung des Darms mit Darmkeimen (3)Sci Rep. 2020 Mar 6;10(1):4270. DOI: 10.1038/s41598-020-61024-z. und der Hirnentwicklung dienen.

Eine ausschließliche Ernährung des Neugeborenen über mindestens 4-6 Monate senkt signifikant das Risiko für eine Reihe von Krankheiten wie Allergie, verschiedene Autoimmunkrankheiten, Diabetes Typ 1, Ekzem oder atopische Dermatitis. (4)Minerva Pediatr (Torino). 2021 Apr;73(2):111-114. doi: 10.23736/S2724-5276.21.06223-X.

Zusammensetzung und Funktion

In menschlicher Muttermilch befinden sich Substanzen, die dem Wachstum und der Abwehr von Infektionserregern und schädigenden Substanzen dienen. (5)Minerva Pediatr (Torino). 2021 Apr;73(2):111-114. doi: 10.23736/S2724-5276.21.06223-X

Der unspezifischen und immunologischen Abwehr dienen folgende Inhaltsstoffe:

  • Makrophagen (zum Schutz vor Infektion und Fremdstoffen),
  • Immunglobuline A, G, M (zum Schutz vor Infektion und bakteriellen Toxinen),
  • Interleukine:
    • Interleukin 6 (IL-6) aktiviert B-Lymphozyten (zur sofortigen Abwehr);
    • IL-7  fördert das Wachstum des Thymus;
    • IL-8 fördert die Rekrutierung von Abwehrzellen;
    • IL-10 regt die Bildung von Antikörpern an,
  • TNF-alpha (Tumornekrosefaktor alpha): es fördert Entzündungen, die der Abwehr von Infektionen dienen,
  • TGF-ß (transforming growth factor β) wirkt im Darm des Kindes insgesamt regulierend bezüglich Entzündungsreaktionen und der Entwicklung von Toleranz gegenüber oral aufgenommener Stoffe. Eine verkürzte Brustmilchernährung kann daher die Diversität des Darmmikrobioms erniedrigen und das Risiko für Allergien erhöhen.  (6)Ann Nutr Metab. 2017;70 Suppl 2:26-36. doi: 10.1159/000457920.

Der Förderung des Wachstums und der Hirnentwicklung dienen folgende Inhaltsstoffe:

  • Wachstumsfaktoren: Milch enthält eine Reihe von Faktoren, die das Wachstum fördern, wie EGF, VEGF, NGF, IGF, Erythropoetin,
  • Hormone: Nachgewiesen sind Calcitonin (zur Entwicklung des Nervensystems in der Darmwand), Somatostatin, Adiponectin, Leptin, Ghrelin,
  • Ganglioside: Sie werden benötigt als Strukturmoleküle für die Entwicklung des Gehirns.
  • Lutein: Es wird benötigt für die Entwicklung der Augen und des Gehirns; Muttermilch, insbesondere Kolostrum, ist eine wichtige Quelle in den ersten Monaten; die Konzentration in der Milch hängt von der Ernährung der Mutter ab. (7)Nutrients. 2021 Sep 17;13(9):3239. DOI: 10.3390/nu13093239.

→ Stillen mit Muttermilch siehe hier.

Kuhmilch

Für den Menschen spielen Kuhmilch und Milchprodukte aus Kuhmilch, wie Butter, Käse, Joghurt und Quark als Nahrungsmittel eine bedeutende Rolle.

Es wird vielfach mit einem Milchertrag pro Kuh von durchschnittlich 6000 – 9000 l/Jahr gerechnet. Je nach Rasse werden bis über 50 Liter pro Tag produziert, die meiste Milch wird 50 bis 100 Tage nach dem Kalben produziert. Dazu muss die Kuh etwa 80 kg Gras pro Tag fressen.

Zusammensetzung der Kuhmilch

Milch ist eine Emulsion von Fett in Wasser; die Fetttröpfchen werden durch Proteine stabil gehalten, die als Tenside wirken.

  • Proteine (Mensch 1,5 %, Kuh 3,1 – 3,5 %)
    • Caseinfraktion
    • Molkenproteine, darunter Enzyme,
  • Kohlenhydrate (Mensch 7 %, Kuh 4,8 %)
    • Vor allem der Einfachzucker Laktose (4 – 5 %),
    • Wenig Zwei- und Mehrfachzucker wie Glukose, Laktulose und Oligosaccharide,
  • Lipide (Mensch 4 %, Kuh je nach Rasse 3,3 – 4,8 %)
    • Überwiegend Triglyceride (ca. 95 %)
    • Phospholipide (wichtige Quelle in der Nahrung!)
  • Organische Säuren,
  • Mineralstoffe, Spurenelemente wie Magnesium, Phosphat, Kalium, Zink, vor allem Kalzium,
  • Vitamine.

Milchproteine

Es gibt zwei Hauptfraktionen an Milcheiweißen: Casein (ca. 80%) und Molkenproteine (ca. 20%).

  • Casein (Kasein) ist ein Gemisch sehr ähnlicher Proteine. Es bindet Kalziumphosphat. Durch Gerinnung der Milch in saurem Milieu fällt Kasein aus; es bedingt die Festigkeit von Quark und Käse. Im Magen wird Casein durch Pepsin abgebaut.
  • Molkenproteine bestehen aus verschiedenen Proteinen wie alpha-Lactalbumin, beta-Lactoglobulin, Serumalbumin und Immunoglobulinen (mütterlicher Immunschutz für den Foeten). Molkenproteine denaturieren bei Erhitzung und bilden den Schmand erhitzter Milch.

Vitamine

In Milch befinden sich vor allem die B-Vitamine B1, B2, B6 und B12, sowie – abhängig vom Fettgehalt – Vitamin A und Vitamin D. Der Vitamin-D-Gehalt der Milch ist von der Jahreszeit abhängig.

Kalzium

Milch ist reich an Kalzium; der Kalziumgehalt ändert sich durch Entrahmung nicht. Milch enthält etwa 120 mg auf 100 ml und gehört damit zu den kalziumreichsten Lebensmitteln.

Milch und Milchprodukte sind für den Knochenaufbau in der Wachstumsphase und später zusammen mit Vitamin D für die Vorbeugung einer Osteoporose ernährungsphysiologisch von eminenter Bedeutung.

Phospholipide

Milch ist reich an Phospholipiden wie Lecithinen und Sphingomyelinen, die nach tierexperimentellen Ergebnissen einen hemmenden Effekt auf die Resorption von Cholesterin im Darm ausüben. Die Wirkung der Sphingomyeline der Milch übertrifft die des Eigelbs. (8)J Nutr. 2004 Oct;134(10):2611-6

Milchaufbereitung

Rohmilch darf nur vom Erzeuger verkauft werden. Die Milch im öffentlichen Verkauf von Geschäften ist aufbereitet:

  • Reinigung, Entrahmung, Einstellung des Fettwerts durch Zumischung von Rahm, z. B. bei Vollmilch auf 3,5 – 3,8%, bei halbfetter Milch auf z. B. 1,5%,
  • Hitzebehandlung, verschiedene Verfahren, z. B.: Thermisierung für 15 bis 30 Minuten auf 62 °C bis 65 °C, Pasteurisierung für 15 bis 30 Sekunden auf 72 bis 75 °C, Hocherhitzung für wenige Sekunden auf 85 °C bis 95 °C, Ultrahocherhitzung für 2-4 Sekunden auf 135 – 150 °C zur Herstellung von H-Milch. Ziel der Hitzebehandlung ist eine Erhöhung der Haltbarkeit durch Abtötung von Bakterien und Pilzen ohne besonderen Verlust an Vitaminen. Bei einer Pasteurisierung nimmt der Gehalt an den Vitaminen B1 und B6 um bis zu 10% gegenüber der Rohmilch ab. Eine Sterilisierung durch Erhitzen für 20 bis 30 Minuten auf 110 °C bis 120 °C führt zu größerem Vitaminverlust.
  • Homogenisierung zur Reduzierung der Rahmbildung; es wird Rohmilch durch enge Düsen gepresst, dabei reduziert sich der Durchmesser der Fetttröpfchen von 10 – 30 µm auf 1 – 2 µm.

Rohmilch und Vorzugsmilch

Rohmilch ist nur beim Milchbauern zu erhalten; sie ist praktisch sofort zu verwerten.
Vorzugsmilch ist unter besonderen Hygienekautelen aufbereitete Rohmilch, die nicht erhitzt, aber gefiltert ist, die gekühlt aufbewahrt und innerhalb sehr kurzer Zeit verbraucht werden muss. Aus Rohmilch wird gelegentlich Rohmilchkäse bereitet; da er mit Krankheitserregern kontaminiert sein kann (z. B. Listerien, Brucellen, Salmonellen, pathogene E. coli, Tuberkelbakterien (Mycobacterium bovis, Erreger der Darmtuberkulose)), sollten

  • Immungeschwächte (z. B. Patienten unter Chemotherapie oder Therapie einer Autoimmunkrankheit) und
  • Schwangere

Rohmilch oder Vorzugsmilch nicht trinken und die aus ihnen hergestellten Käsesorten nicht verzehren.

Frischmilch, Vollmilch

Traditionell hergestellte pasteurisierte Frischmilch hat eine Haltbarkeit von wenigen Tagen. Der Begriff Frischmilch bedarf einer verbindlichen Kennzeichnungspflicht. Auch sollte eine Regelung zur Begrenzung des Ablaufdatums (z. B. 5 Tage nach dem Abfüllen) getroffen werden. Die in Lebensmittelgeschäften angebotene Vollmilch mit ca. 3,5% Fett entspricht der Frischmilch. Der Kaloriengehalt von 100 ml Vollmilch liegt bei etwa 270 kJ (65 kcal).

Pro 100 ml Vollmilch werden folgende Konzentrationen von Inhaltsstoffe gemessen (Auswahl): (9)Souci SW et al.: Die Zusammensetzung der Lebensmittel – Nährwert-Tabellen, 5. Aufl. 1994, … Continue reading

Der Vitamin-D-Gehalt der Milch schwankt je nach Jahreszeit; er liegt etwa bei 0,09 µg/100 ml.

ESL-Milch

Die Herstellung der ESL-Milch (extended shelf life) beruht auf einer stärkeren thermischen Behandlung als bei der pasteurisierten Milch; die Haltbarkeit und Lagerungsfähigkeit ist damit verlängert, was für den Zwischenhandel interessant ist. Herstellung und angemessene Kennzeichnung bedürfen jedoch einer besseren gesetzlichen Regelung.

H-Milch

H-Milch (haltbare Milch) ist durch Ultrahocherhitzung keimfrei gemacht worden; ihre Haltbarkeit liegt bei 3 – 6 Monate. Der Vitamingehalt hat durch den Sterilierungsprozess (Erhitzung für wenige Sekunden auf bis zu 145 °C und anschließende sofortige Abkühlung auf 4 bis 5 °C) mit etwa 30% stärker abgenommen als bei Frischmilch. Durch geringe Karamellisierung der Laktose ändert sich der Geschmack von H-Milch etwas.

Kondensmilch

Kondensmilch entsteht aus Rahm der Rohmilch und enthält ca. 10% Fett; sie wird als Kaffeesahne verwendet.

Fettarme Milch

Durch Teilentrahmung kann aus Rohmilch fettarme Milch mit 1,5 – 1,8 % Fett hergestellt werden. Der Gehalt an Vitamin A und Vitamin D sinkt mit dem Fettgehalt.

Magermilch

Durch weitergehende Entrahmung wird ein Fettgehalt von etwa 0,1% erzielt. Die fettlöslichen Vitamine A und D sind kaum noch vorhanden. Die Vitamine der B-Gruppe sind annähernd unverändert in ihrer Konzentration.

Kuhmilch als Schutz vor Allergien

Es gilt als gesichert, dass Kuhmilch das Immunsystem von Kindern im ersten Lebensjahr günstig beeinflusst: sie schützt vor der Entwicklung allergischer Erkrankungen; dies scheint auch für Erwachsene noch zu gelten. Wahrscheinlich trägt dies dazu bei, dass Kinder, die auf einem Bauernhof aufwachsen, deutlich weniger häufig an Asthma, Heufieber und anderen atopischen Krankheiten leiden. (10)J Allergy Clin Immunol. 2012 Jun;129(6):1470-7 Als ein wesentlicher Mechanismus wurde eine Erhöhung regulatorischer T-Lymphozyten festgestellt, die durch in der Milch in hohem Maße vorhandene microRNA (miR) ausgelöst wird (s. u.). Unter ihnen befindet sich auch das entwicklungsgeschichtlich alte und gut konservierte miR-155, das eine Aufgabe bei der Regulation der Genexpression von FoxP3 ausübt. Diese Funktion der Kuhmilch, die ähnlich der der Brustmilch ist, kann von Milchpulver, das in Entwicklungsländern in großem Stil verwendet wird (siehe hier), nicht übernommen werden, da die miR durch Erhitzung zerstört wird. Es wurde daher vorgeschlagen, dem Milchpulver physiologische Mengen an miR-155 zuzusetzen. (11)J Transl Med. 2014 Feb 12;12:43. doi: 10.1186/1479-5876-12-43

Bedeutung von Kuhmilch für die Knochenentwicklung

  • Kinder, die Kuhmilch vermeiden, entwickeln ein erhöhtes Risiko für Knochenbrüche. (12)J Am Diet Assoc. 2004 Feb;104(2):250-3
  • Mädchen mit Kuhmilchallergie haben ein erhöhtes Knochenbruchrisiko. (13)Osteoporos Int. 2007 Dec;18(12):1601-7
  • Kinder, die Milch vermeiden, weisen in einer Verlaufsstudie über 2 Jahre ein vermindertes Längenwachstum und eine Osteopenie auf. (14)Osteoporos Int. 2005 Sep;16(9):1016-23
  • Milch trägt zur Größenentwicklung von Kindern bei (Studie an Vorschulkindern). (15)Ann Hum Biol. 2009 Mar-Apr;36(2):125-38

→ Osteoporoseprophylaxe.

MikroRNA in Milch

Milch enthält säureresistente Exosomen (können den Magen passieren) und in ihnen große Mengen microRNA, die vom Darm und kindlichen Zellen aufgenommen werden. Unter ihnen befinden sich solche, die die Reifung des Immunsystems (regulatorischer T-Zellen im Thymus) vermitteln. miRNA-148 ist die vorherrschende microRNA. Sie reguliert das angeborene Immunsystem des Kindes u. a. durch Unterdrückung bestimmter Zytokine und hemmt die T-Zell-Proliferation als Reaktion auf  Antigene. Über solche Wirkungsmechanismen hilft Muttermilch die Entwicklung einer allergischen Reaktionsbereitschaft und atopische Krankheiten zu verhindern.   (16)Front Immunol. 2021 Feb 12;12:604080. DOI: 10.3389/fimmu.2021.604080

Milch und Krebs

Es steht eine Assoziation von Milchkonsum und erhöhtem Krebsrisiko im Raum. Für Prostatakrebs ist es wahrscheinlich gering erhöht (17)J Am Coll Nutr. 2011 Oct;30(5 Suppl 1):464S-70S; dies wird auch für Brustkrebs und das Ovarialkarzinom angenommen. Als Risikofaktoren werden Östrogene in der Milch trächtiger Kühe sowie insulin-like-rowth factors (IGFs) betrachtet. (18)Med Hypotheses. 2005;65(6):1028-37 (19)Cancer Causes Control. 2017 Jun;28(6):497-528. DOI: 10.1007/s10552-017-0883-1 Die Datenlage ist jedoch schwach. (20)Adv Nutr. 2019 May 1;10(suppl_2):S212-S223. doi: 10.1093/advances/nmz014.

→ Milch als Risikofaktor für Krankheiten

Für andere Krebsarten besteht ein geringeres Risiko, so für Darmkrebs. Dafür sollen Lactoferrin (21)Biochimie. 2009 Jan;91(1):86-101 und auch microRNA verantwortlich sein. Eine Studie ergab, dass der Schutz vor Darmkrebs durch Milch ebenso gut ist, wie der durch ganze Körner und besser als durch Gemüse und Fisch. (22)Ann Oncol. 2017 Aug 1;28(8):1788-1802. DOI: 10.1093/annonc/mdx171. Das Risiko für Blasenkrebs ist bei Milchtrinkern nicht erhöht. (23)Urology. 2011 Dec;78(6):1298-305

Milch und Diabetes

  • Eine frühe Entwöhnung von Säuglingen und Zufütterung von Kuhmilch und Kuhmilchprodukten erhöht bei genetischer Prädisposition zu Autoimmunkrankheiten (24)Rev Diabet Stud. 2005 Winter;2(4):192-207 das Risiko der Entwicklung eines Typ-1-Diabetes.
  • Kinder, bei denen durch Kuhmilch wird die Bildung von Antikörper gegen Kuhmilchproteine angeregt wird, entwickeln später gehäuft Diabetes Typ 1. (25)Pediatr Diabetes. 2008 Oct;9(5):434-41
  • Die Induktion von Antikörpern speziell auch gegen gegen Insulin scheint ein wesentlicher Schlüssel für die Entstehung des Typ-1-Diabetes zu sein. (26)Scand J Immunol. 1998 Feb;47(2):131-5
  • Die Entfernung von Kuhinsulin aus Kuhmilch vermindert die frühe Entwicklung von Autoantikörpern gegen Insulin bei Kleinkindern. (27)Arch Pediatr Adolesc Med. 2012 Jul 1;166(7):608-14. doi: 10.1001/archpediatrics.2011.1559.

Mütter mit einer positiven Familienanamnese bezüglich Autoimmunkrankheiten sollten daher möglichst nicht zu frühzeitig Kuhmilch zufüttern und sich hinsichtlich des Abstillzeitpunkts beraten lassen.

Neuere Erkenntnisse besagen, dass anhaltender Milchkonsum über das Kindesalter hinaus das Risiko eines Typ-2-Diabetes erhöhen (siehe hier).

Milch und Blutdruck

Bei der Verdauung von Milcheiweiß entstehen bioaktive Spaltprodukte, von denen einige als ACE-Hemmer wirken und damit den Blutdruck beeinflussen. (28)Adv Exp Med Biol. 2008;606:295-317 Eine therapeutische Nutzung solcher Abbauprodukte zur Behandlung der Hypertonie wird diskutiert. Andererseits können Faktoren der Milch den mTORC-1-Stoffwechselweg anregen, der zu einer Blutdruckerhöhung führen kann (siehe hier).

Unverträglichkeit von Milch

Milchunverträglichkeit ist häufig. Sie kann sich bereits im Kleinkindalter als „Milchschorf“ bemerkbar machen oder erst im Laufe des Lebens entstehen. Milchschorf mit seinen juckenden Ekzemen ist ein Symptom der Neurodermitis.

Milchunverträglichkeit kann verschiedene Ursachen haben. (29)Nutrients. 2015 Aug 31;7(9):7285-97. doi: 10.3390/nu7095339. Die beiden wichtigsten sind:

  • Laktoseintoleranz (siehe dort),
  • Milchallergie (Spezialform der Nahrungsmittelallergie): sie wird meist durch das Milcheiweiß Casein ausgelöst. Nur das A1-Casein europäischer Rinder (nicht das A2-Casein asiatischer Rinder) wird mit einer Kuhmilchunvertäglichkeit in Verbindung gebracht. A2-Milch wird daher für Sportler, die auf den hohen Nährwert von Milch nicht verzichten wollen, propagiert. (30)Front Nutr. 2022 Jul 13;9:935344. doi: 10.3389/fnut.2022.935344. Auch andere Milcheiweiße wie alpha-Lactoglobulin oder beta-Lactalbumin können eine Milchallergie hervorrufen.

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Verweise

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