Effect of Lipid Based Nutrient Supplementation on Growth and Intake of Breast Milk, Energy and Nutrients in Rural Malawian Children

Abstract

Rasvapohjaisten lisäravinteiden vaikutus maaseudun Malawilaislasten kasvuun sekä äidinmaidon, energian ja ravinteiden saantiin

Lapset tarvitsevat ravitsemuksellisesti riittävää ruokaa saavuttaakseen optimaalisen kasvun ja kehityksen. Suurin osa lapsille kehitysmaissa tarjottavasta täydentävästä ruuasta on laadullisesti ja määrällisesti riittämätöntä, mikä aiheuttaa aliravitsemusta. Lasten aliravitsemus on yhteydessä sairastavuuteen ja kuolleisuuteen ja näin merkittävä kansanterveysongelma.

Ravintolisän antaminen on yksi toimiva keino paikata puutteellisen ravinnon aiheuttamaa ravinnevajetta. Vaikka lasten lisäruokinta energiatiheydeltään korkealla ruoalla mahdollistaa suuremman painonnousun, sen on myös todistettu syrjäyttävän äidinmaitoa ja säännöllistä ruokavaliota. Tästä syystä on tarpeen löytää tehokas täydentävä ravintolisä, joka nostaa painoa ja tuottaa riittävästi energiaa ja mikroravinteita, mutta jonka aiheuttama riski syrjäyttää äidinmaitoa ja säännöllistä ruokavaliota on mahdollisimman pieni. Tämä tutkimustyö toteutettiin kahtena kokeena ja kahtena tutkimuksena: tehokkuuskoe, vaikuttavuuskoe, äidinmaitotutkimus ja ravinnonsaantitutkimus. Näitä kaikkia kutsutaan tässä tutkielmassa tutkimuksiksi. Kyseiset tutkimukset suoritettiin seitsemässä terveydenhoidon yksikössä Mangochin alueella, joka sijaitsee Malawissa, Kaakkois-Afrikassa.

Kontrolloiduissa olosuhteissa toteutetulla tehokkuuskokeella (I) selvitettiin, voidaanko kohtalaisen alipainoisten lasten painonnousua parantaa lisäämällä heidän ruokavalioonsa rasvapohjaisia ravintolisiä (lipid based nutrient supplements, LNS) tai maissi-soijaseosta (corn-soy blend, CSB). Yhteensä 192:lle 6–15 kuukauden ikäiselle alipainoiselle lapselle annettiin 12 viikon ajan päivittäin 43 grammaa (220 kcal) LNS:ää, 71 grammaa (284 kcal) CSB:ää tai ei lainkaan lisäravinteita (kontrolliryhmä). Näitä lisäravinteita toimitettiin osallistujien koteihin kerran viikossa 12 viikon ajan. Tutkimuksen ensisijaisena tuloksena oli muutos lasten painossa. Kahdentoista viikon lisäravitsemisjakson päättyessä rasvapohjaisia LNS:ää nauttineiden lasten paino oli noussut kontrolliryhmää enemmän, kun taas CSB:ää nauttineiden lasten painonnousu ei eronnut kontrolliryhmästä. Kaikkein aliravituimpien osallistujien joukossa havaittiin suurempaa painonnousua.

Vaikuttavuuskokeella (II) selvitettiin, voidaanko kohtalaisen alipainoisten lasten painonnousua parantaa kansallisen terveydenhuoltojärjestelmän kautta lisäämällä lasten ruokavalioon CSB:a tai rasvapohjaisia LNS:ää. Osallistujien huoltajat noutivat lisäravinnon terveydenhuollon yksiköstä kerran neljässä viikossa 12 viikon ajan. Yhteensä 299:lle 6–15 kuukauden ikäiselle lapselle annettiin 12 viikon ajan päivittäin 43 grammaa (220 kcal) LNS:ää, 71 grammaa (284 kcal) CSB:ä tai ei lainkaan lisäravintoa (kontrolliryhmä). Tutkimuksen päätulos oli painonnousu. LNS:llä saavutettiin kohtalainen painonnousu kontrolliryhmään verrattuna, kun taas CSB:ä saaneiden lasten painonnousu ei eronnut kontrolliryhmästä.

Äidinmaitotutkimuksessa (III) testattiin hypoteesia, jonka mukaan rasvapohjaisten LNS:n antaminen malawilaislapsille ei vähentäisi heidän äidinmaidonsaantiaan enempää kuin maissi-soijaseoksen antaminen. Tutkimukseen osallistui yhteensä 44 äidistä ja imeväisestä muodostuvaa paria. Imeväisille annettiin päivittäin joko 25 grammaa (127 kcal) tai 50 grammaa (256 kcal) LNS:ää tai 72 grammaa (282 kcal) CSB:ä. Tutkimuksen päätulos oli ensimmäistä lisäravitsemiskuukautta seurannut ero saadun äidinmaidon määrässä. Ensimmäisen lisäravintokuukauden jälkeen äidinmaidonsaanti oli huomattavasti vähentynyt kaikissa kolmessa ryhmässä, joskaan ryhmien välillä ei ollut merkitseviä eroja. Tulokset viittaavat siihen, että vaikutus äidinmaidonsaantiin on samankaltainen riippumatta siitä annetaanko malawilaislapsille LNS:ää vai CSB:ä.

Ravinnonsaantitutkimuksessa (IV) arvioitiin CSB:n ja LNS:n vaikutusta kohtalaisen alipainoisten lasten energian ja ravintoaineiden saantiin säännöllisestä lisäruuista. Tietoa säännöllisen lisäruuan saannista kerättiin jäsennetyn, interaktiivisen 24 tunnin ruoankäyttöhaastattelun avulla. Tiedot kerättiin 188:lta 8–18 kuukauden ikäiseltä tutkimukseen I osallistuneelta lapselta. Tutkimuksessa arvioitiin ja verrattiin ravinnonsaantia kontrolliryhmässä, jolle ei annettu lisäravintoa, ja interventioryhmissä (CSB ja LNS). LNS:n havaittiin tässä tutkimuksessa olevan yhteydessä huomattavasti suurempaan energian ja proteiinin saantiin. CSB:n käytön yhteydessä havaittiin lisääntynyttä energian ja proteiinin saantia, joskaan ei merkitsevällä tasolla. Sekä CSB:n että LNS:n nauttiminen johti lisääntyneeseen mikroravinteiden (kalsium, rauta, sinkki ja C-vitamiini) saantiin. Kaiken kaikkiaan nämä tutkimukset osoittavat, että LNS:n lisääminen lasten ruokavalioon parantaa painonnousua sekä lisää energian ja ravinteiden saantia säännöllisestä lisäruuasta enemmän kuin CSB:n käyttäminen. Vaikutuksen äidinmaidonsaantiin havaittiin olevan samanlainen riippumatta siitä, täydennettiinkö ruokavaliota LNS:llä vai CSB:llä.

Children require nutritionally adequate foods for optimal growth and development. In developing countries, most of the complementary foods offered to children are inadequate in quality and quantity leading to the development of undernutrition. Child undernutrition is associated with morbidity and mortality and as such poses a major public health problem.

Supplementary feeding is one of the effective ways of meeting the nutrient gap left by the poor complementary food. Even though supplementary feeding of children with high energy density food results in higher weight gain, it has also been shown to displace breast milk and the regular diet. Therefore, there is need to identify an effective supplementary food that improves weight and provides adequate energy and micronutrients with minimal risk of displacing breast milk and the regular diet. As such, this present research work was conducted in two trials and two studies namely the efficacy trial, effectiveness trial, breast milk study and dietary intake study. All these are referred to as studies in this thesis. These studies took place at 7 health facilities in Mangochi district in Malawi, South East Africa.

The efficacy study (I) was conducted in a controlled setting to determine whether supplementation of moderately underweight children with lipid based nutrient supplements (LNS) or corn-soy blend (CSB) improves weight gain. Total of 192 underweight children aged 6-15 months received for 12 weeks a daily portion of 43 g LNS or 71 g CSB, which provided 220kcal and 284kcal, respectively, or no supplementation (control). These supplements were provided at the participants’ homes weekly for 12 weeks. The primary outcome was weight change. At the end of the 12-week supplementation period, the LNS but not CSB group gained more weight compared to the control group. Higher weight gains were observed among the most undernourished participants.

The effectiveness study (II) was carried out to determine if supplementation of moderately underweight children with CSB or LNS through the National Health Service could improve weight gain. The participants’ guardians collected the supplements from the health facility every four weeks for 12 weeks. A total of 299, 6-15 month-old children received on average 43g LNS or 71g CSB daily, providing 220kcal and 284kcal, respectively, or no supplement (control) for 12 weeks. Main outcome was weight gain. Compared to no supplementation, a modest gain in weight was associated with LNS supplementation and not CSB supplementation.

The breast milk study (III) was conducted to test the hypothesis that provision of LNS to Malawian infants would not decrease their breast milk intake more than a provision of CSB. A total of 44 mother-infant pairs took part. The infants received a daily ration of 25 g LNS, 50 g LNS, or 72 g CSB that provided 127 kcal, 256 kcal and 282 kcal respectively. The primary outcome was the difference in the quantity of breast milk intake after one month of complementary feeding. After one month of complementary feeding, breast milk intake in all the three groups reduced significantly but were comparable in all groups. The results suggested that complementary feeding of Malawian infants with LNS and CSB have similar effects on breast milk intake.

The dietary intake study (IV) assessed the effect of supplementation of CSB or LNS on energy and nutrient intake from the regular complementary foods to moderately underweight children. A structured interactive 24-hour recall method was used to collect data on intake of the regular complementary foods from 188 children aged between 8 and 18 months and participating in study I. Intakes were estimated and compared between the unsupplemented (control) group and the intervention groups (CSB and LNS). In this trial, LNS supplementation was associated with significantly higher energy and protein intakes. CSB supplementation was associated with higher but not significantly increased intakes of energy and proteins. Both CSB and LNS led to higher intakes of micronutrients (calcium, iron, zinc, and Vitamin C).

In conclusion, these studies show that LNS supplementation to children improves weight gain and leads to higher intakes of energy and nutrient from the regular complementary foods than CSB supplementation. A similar effect on intake of breast milk is observed with supplementation of either LNS or CSB.