한 엄마가 컬람비어 보고타에서 열린 “모유 수유의 모든 것” 축제 기간 동안 자신의 아기에게 모유 수유를 하고 있다. (Credit: Daniel Garzon Herazo/NurPhoto via Getty Images)

글: 애너 턴스

입력 2022.6.23.

BBC 원문 2022.6.23.

과학자들은 인간 젖의 특출한 힘과 모유가 유아들에게 가져다 주는 여러 혜택들을 발견하고 있는 중이지만, 또한 모유와 분유에 매복해 있을 수 있는 일부 숨겨진 오염물질들도 있다.

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[시사뷰타임즈] 난 내 자식 2명에게 생후 1년 동안 내내 분유 없이 모유를 먹였다. 모유는 아기들에게 이상적인 영양원이라는 것을 보여주어 왔으며 이 아이들의 두뇌, 면역 체계 및 여러 소화관 발전에 유익한 점들이 많았기에, 그러한 촉진제를 우리 아이들에게 줄 수 있게 된 것이 기뻤다. 그러나 내가 오염에 대해 연구하고 있는 동안 지속적인 유독성 화학물질들이 있는지를 보기 위해 혈약 검사를 해봤을 때, 이미 40년 이상전에 금지됐던 일부 살충제들이 아직도 내 몸 안에서 탐지된다는 사실을 발견했다. 또한 낮은 수준이지만 일부 화학 오염물질들이 엄마에게서 모유를 통해 들어갈 수도 있다는 증거도 있다. 그런데 분유는 또한 유독성 화학물질 또는 해로울 가능성이 있는 백티어이리어 (박테리아) 에 오염되는 경향도 있어서, 최근 몇 년 사이에 세간에 유명한 먹거리 파동 및 소환을 낳았다.

이러한 상황은 우리 아이들이 처음으로 먹는 음식들 -가장 유익한 성분들에서부터 감춰진 것이거나 바람직하지 못한 것 또는 심지어 독성이 잇는 것들에 이르기까지- 에 진짜로 무엇이 있는지 궁금하게 만들었다. 그리고 이러한 위험들 일부에 대해 우리가 알고 있음을 감안할 때, 아기들을 위한 이용가능한 모든 선택 거리들을 향상시키려면 어떤 것이 행해질 수 있는 것일까, 아기들에게 모유 또는 분유를 먹게 하고 제공하는 것이 인생에 있어서 최상으로 가능한 출발일까?

매일 변하는 모유

모유는 아기가 처음 먹는 음식으로는 최고의 선택이라고 여겨진다 (세계보건기구 (WHO) 는 생후 첫 6개월 동안 유아들에게 오로지 모유만 먹일 것을 권한다). 모유는 주로 물, 지방, 단백질은 물론이고 여러 바이타민 (비타민) 류, 광물질류, 여러 소화 효소 그리고 홀몬 (호르몬) 들로 구성돼 있다. 모유는 모성항체 (母性抗體) 가 풍부하기에 감염에 저항하는 특성들이 있다 즉 모유는 예를 들면, 아침보다는 오후나 저녁에 지방분이 더 많다. 모유는 먹이는 동안에도 다양해 진다. 아기들이 엄마의 가슴에 달라붙을 때, 초유라고도 하는 젖은 묽으며 양이 많아서 갈증을 해소하게 만들며 마시기가 수월하다. 초유 이후에 나오는 이른 바 ‘후유’ 는 더욱 미색을 띄며 지방분이 더 많아서 더욱 포만감을 갖게 만든다. 이러한 역동적인 측면이, 분유들이 질적으로 상당한 진보를 했음에도 불구하고, 복제하기가 힘든 이유 중 하나다.

런던 단과 대학교의 소아과 영양학 교수이며 동료들의 검토를 거쳐 젖분비 연구 결과를 출간한 메어리 휴트렐은 “인간의 젖은 수유 시작에서부터 끝에 이르기까지 그리고 엄마의 식단 따위의 어느 정도 엄마들의 특성들에 이르기까지 하루를 지내는 과정에 걸쳐 또 수유 과정에 걸쳐 다양하게 변한다.” 고 말한다. 이 교수는 “저러한 모든 것들이 아기들의 나이에 따라 변하지 않는 구성 성분 공식으로서의 정밀한 양을 결정하는 걸 어렵게 만든다.” 고 했다.

휴트렐은 모유 속의 홀몬 (호르몬), 세포 (줄기세포 포함), 미세RNA들 (유전학적 자료의 작은 가닥들) 따위 등의 비영양적 성분들을 강조하는데, 이런 것들은 모유에 독특한 송성들을 제공한다. 그는 “우린 이러한 모든 요소들의 역할을 아직 전체적으로 이해하지 못하지만, 십중팔구 엄마가 자신이 겪은 경험 및 환경들에 대해 유아에게 정보를 전해 주게끔 해 주는 것일 것인 바, 이것이 모유 수유를 때로 ‘개인화된 영양분’ 이라고 부르는 이유다.” 라고 했다.

하지만, 질병예방/통제본부 (CDC) 에 따르면, 미국의 아기들 중 80% 이상은 모유 수유로 삶을 시작한다고 하는데, 이러한 비율은 6달 째에 58%로 떨어진다. 보건 당국자들은 예를 들어 엄마들에게 더욱 모유 수유 지원을 해줌으로써 이 비율을 올려보려고 노력해 왔다. 말을 잘 못하는 아기들을 진단하여 치료해 주는 것도 도움이 될 수 있다. 그러나 한편, 분유를 이용하는 부모들은, 이 증상을 향상시키리 위해 무엇을 해주어야 하는지를 포함하여, 이에 대해 더 많은 것을 이해하길 바랄 수도 있다.

“인간 젖이 인간인 유아에게 생물학적 규준이며 엄마와 유아 모두에게 폐택을 주긴하지만, 일부 엄마들은 모유 수유를 할 수가 없을 수도 있거나 아니면 하지 않겠다고 할 수도 있기에, 일부만이 부분적으로 모유 수유를 선택한다.” 고 휴트렐은 말하면서 “어린 유아들에게 있어서, 만일 어느 유아가 모유 수유가 되지 않거나 (아니면 전혀 모유 수유가 없을 때), 유일하게 안전한 대안은 유아들이 필요로 하는 영양분을 충족시키도록 만들어져 정상적인 성장과 발전을 지원하는 분유이다.” 융통성이 기대되는데 - 유아 영양에 “널리 두루 다 적용되도록 만들어진 것이라고는” 전혀 없다고 휴트렐은 말한다.

더 나은 분유를 향해

유아용 분유 제조는 최근 몇십 년에 걸쳐 힘든 길을 걸어왔다. 19세기 및 20세기 초까지를 통틀어, 병에 우유를 담아 먹이는 것은 안전한 선택지가 아니었다. 1900년대 동안 여러 고아원들에서는, 병으로 우유를 먹은 아기들 중 80%나 생후 1년 동안 죽었는데, 살균되지 않은 병 또는 영양실조 때문이었다. 4가지 핵심 성분 -소의 젖, 밀 그리고 맥아분 (보리씨앗 가루) 과 중탄산 케일럼 (칼륨)- 을 사용하여 1865년 최초 상업적으로 유아용 분유가 생산된 이래로, 영양상의 내용물들은 뢀목할만한 방식으로 정제돼 왔다.

그렇다면, 오늘날의 분유는 어떠한가?

소 또는 염소의 젖 -흔히 기름기를 걷어낸 탈지유, 가슴에서 나오는 젖만큼 지방이 많지 않음- 및 야자수 따위의 야채유, 해바라기 또는 유채 씨 더하기 지방산 등이 포함되어 복수의 지방 공급원이 분유에 사용된다. DHA (docosahexaenoic acid; 생화학 산 = 오미거 (오메가) - 3 지방 형태) 라 불리는 지방산이며 유아 발달에 중요한 역할을 하는 이 성분은 현재 유럽연합에서는 의무적인 성분이다.

모유에 있는 주요 탄수화물은 젖당이다. 분유에는 이 성분이 통상적으로 기름기를 걷어낸 낙농 우유 가루 속에 첨가 된다. 멀트로덱스트린 (옥수수 또는 감자에서 파생된 탄수화물) 도 첨가된다. 영국에서는, 포도당 (설탕, 당분) 은 통상적으로 첨가되지 않지만, 미국에서는 옥수수 시럽 같은 포도당 당분이 더 흔하게 사용된다. 한가지 문제는 치아가 잇몸에서 나올 때 유아시절 이를 썩게 할 위험을 증가시킬 수 있다는 점이다.

모유에 있는 중요한 단백질은 유장 -乳漿: 젖 성분에서 단백질과 지방 성분을 빼고 남은 맑은 액체- 과 건락소 (乾酪素) 인데, 이 성분들은 아기가 성장하면서 비율이 변하며 그에 더해 초유에 더욱 많이 집중할 때 락토훼른 -포유류의 모유에 있는 단백질의 하나- 이 발견된다. 단백질의 양과 구성은 소의 젖 또는 염소의 젖을 기초로 만들어진 분유인지에 따라 다른데, 이들 동물의 젖은 인간의 젖보다 건락소에서 유장 등이 더 많다. 식물을 기본으로 하는 분유들은 종종 콩 단백질로 만들어 진다. 분유에는 또한 바이타민 혼합물 -A, D, B 그리고 K등이 포함된-, 캘시엄 (칼슘), 맥니시엄 (마그네슘), 철분, 아연 그리고 다른 많은 미량 원소들이 들어있다.

불행스럽게도, 분유에는 잠복하면서 환영받지 못하는 성분들이 들어있을 수 있는 바: 바로 나 자신의 몸속에서 내가 오염물질을 발견한 것과 똑같이, 유독성 물질들이 유아용 분유 속으로도 역시 들어갈 수 있다.

중금속 혼합

2017년, 깨끗한 표지 특별계획 -미국의 영리 목적이 아니라 살충제류 및 중금속들 따위의 유독 물질 발견을 위해 제품을 검사- 에선 86개 유아용 분유 표본들 중 거의 80%가 비소 (砒素) -곤충 및 잡초들을 죽이는 독성 물질- 양성 반응을 보인다는 사실을 발견했다. 이 특별계획에서는 또한 콩을 원료로 만든 분유에서 다른 분유들 보다 캣뮴 (카드뮴) -전지 (배터리) 들 속에서 발견되는 발암물질- 이 7배나 많음을 발견했다.

2년 뒤, 깨끗한 표지 특별계획 연구원들과 마이애미 대학교의 신경학 부는 분유 91가지에 들어 있는 중금속에 대한 연구 결과를 출간했다. 이들은 유아용 분유 표본들 중 22%가 캘러포녀 주 법이 설정한 납 성분 제한치를 초과함을 발견했는데, 한편 23%는 이 주가 설정한 캣뮴 제한치를 초과했다. 이 연구에서는 아기들의 음식 및 분유에서 “저 수준 중금속 오염이 만연해 있다” 고 결론을 지으면서 “아기들이 만성적으로 매일 노출되는 이 중금속에 장기적으로 건강에 미치는 영향을 이해해야할 필요가 있다” 고 했다. 스위든 (스웨덴) 에서 행해진 또 다른 연구에서는 유아용 분유를 먹는 어린이들이 식습관에서 캣뮴에 노출되는 수치는 모유 수유를 하는 어린이들 보다 12배나 높다는 사실을 발견했는데, WHO와 FAQ에서는 이 정도면 일주일 분랴으로 견딜 수 있는 수치라고 설정해 놓았다.

환경관련 생물학자이자 깨끗한 표지 특별계획의 이사인 재키 브라운 (여) 이 이 연구 결과를 공동으로 썼다. 브라운은 결국에는 우리가 먹는 음식 속에 들어있게 되는 숨겨진 오염 물질들에 대해 더더욱 투명하자는 운동을 발인다. 브라운에 따르면, 식품안전규칙은 이러한 오염물질들을 놓칠 수 있는 바, 주로 ‘이 콜리’ -단기적이고 고통스런 식중동을 야기시킴- 따위의 미생물학 상의 병원균에 집중하는 까닭이다.

하지만, 식품안전규제자들은 아기들이 먹는 음식 속의 중금속을 잡기 위해 노력하고 있는 중이라고 강변한다. 미국 식품의약국 (FDA) 를 예로 들면, 자신들은 통상적으로 아기 음식 속에 있는 독성 요서를 관찰하여 건강에 대한 우려를 보일 때는 조치를 취한다고 강변한다. 이 기구는 아기들의 음식 속에 있는 중금속 및 기타 통성 물질을 줄이고 최대한 낮게 하기 위해 식품회사들 및 주주들과 함게 연구하고 있다고 말한다. 그러나 미국 하원 감독 및 개혁 위원회가 최근 내놓은 보고서는 FDA와 식품 회사들이 제대로 하고 있지를 않다며 비판했다.

브라운은 “소비자들은 점점 더 어떻게 자신들이 먹은 음식들이 임이나 불임과 같은 드러나려면 몇 십년이 걸릴 수도 있는 장기 만성적 질병에 연계돼 있는 지에 대해 걱정을 하고 있다.” 고 설명하면서, 미국에서는 이러한 식품안전규제가 중금속 오염이란 말만 나오면 입을 다문다고 덧붙이며 “법이 있는 법정과 대중들의 견해가 있는 법정 사이에서 식품이 안전하다는 게 무슨 의미인지에 대해 분열이 커지고 있다.” 고 했다.

캣뮴과 납 같은 중금속들은 지각 (지구의 껍질)에서 절로 생기는 것들이기에, 이런 것들을 몽땅 제거한다는 것은 불가능하다. 그런데. 채굴, 수압 파괴, 산업적 농업 그리고 개간을 위해 폐수를 사용하는 것 등이 오염이라는 형태로 공기, 물 그리고 토양 속의 중금속들의 존재를 악화시킨다고 브라운은 주장한다. 고열과 다른 방법들로 파괴되는 미생물 같은 병원균들과는 달리, 일단 이 중금속들이 제품들 속에 들어 있으면, 이러한 오염물질들을 제거할 방도는 전혀 없다고 브라운은 말한다. 그 대신, 이 문제는 깨끗하고 오염되지 않은 토양으로 시작하여 가공 과정 시발점에서 다뤄져야 한다. 결국, 핵심 성분들이 낙농 가축들이나 농작물들에서 비롯되는 까닭에 분유는 농업으로 시작한다.

“품질성이 매우 높게 마무리된 체품을 원한다면, 그러한 제품은 고품질 성분들에서 비롯된다. 그러한 제품은 건전하고 영양분 많은 토양에서 비롯되고 또 이러한 문제에 기여하는 오염 수치를 허용하지 않으려는 좋은 환경 정책에서 비롯된다.” 고 말하는 브라운은, 어떤 분유 성분들은 중금속에 오염됐을 위험이 더욱 높다고 자세히 말한다. 소젖을 대체하는 식물을 기본으로 하는 주류식품인 콩은, 삼 (대마) 가 그렇듯, 중금속을 체내에 축적시키는 경향이 있는 반면, 완두콩 단백질에는 이와 같은 경향은 없다.

감춰져 있는 분유 속 오염물질들은 이 문제의 한 부분일 뿐이다. 가루로 돼 있는 분유는 유아용 젖을 만들려면 수도꼭지에서 나오는 물과 혼합된다. 이것이 낡고 표면이 벗겨져 나가는 납 수도관으로 물이 오염돼 있는 여러 지역에서 건강 위험을 가하며, 예를 들면 영국의 훌린트 주, 미국의 미시건 주에서 이런 일이 일어났다. (납에의 노출은 모유수유를 하는 엄마들에게도 영향을 미칠 수 있다) 납 수도관들이 점점 더 교체되고 있는 중이긴 하지만, 수질 검사는 일반적으로 높은 수준의 중금속들이 아니라 미생물에 초점들을 맞춘다고 브라운은 말한다.

“이것이 유아들의 분유를 위해 풀어야 할 한 가지이지만, 아기에게 줄 분유와 혼합시키는 마시는 물 속의 중금속을 해결 하지 않으면, 문제의 절반만 바로 잡는 것” 이라고 브라운은 말하면서 “가장 첫 번째로 이러한 문제를 예방하려면 우리가 뭘 해야 하겠는가?” 라고 했다.

미국의 식품/의약국 (FDA) 의 아기들와 어린 아이들이 먹는 식품들에서 캣뮴, 납, 비소 (砒素), 그리고 수은 등에의 노출을 줄일 목표인 ‘0에 더 가까운 조치’ 는 더 깨끗한 식품을 향한 한 걸음일 수 있다.

야자수 및 콩 따위의 흔한 분유의 성분들도 더욱 널리 환경적 우려를 제기했는 바, 이러한 식물 생산에는 흔히 토속인들의 거주지 파괴가 관련돼 있기 때문이다. 일부의 경우, 해결책은 유기농 분유 성분을 사용하며 재료 공급원을 가능한 한 지역에서 확보하는 것이다. 예를 들어, 호주에서는, 분유 제조사인 ‘밥스’ 는 젖 공급원을 지역의 염소 및 소 농장으로 하는데, 제조사는 자신들이 사용하는 여러 성분들의 추적 가능성 보장에 도움을 준다고 말한다.

미생물 생태계 먹이기

최근 몇 년 사이에, 인체 내 미생물 생태계의 중요한 역할에 대한 의식이 점점 커져오고 있는 중인데, 이는 우리의 소화기관 체제를 비롯한 우리의 몸 표면 체내에서 번성하고 있는 미생물의 생태계를 말한다. 런던 시의 영양사 이자 신생아 영양 및 두드러기를 전문으로 하는 에밀리 븍락샘은 분유의 영양학적 구성은 현재 예전 그 어느 때보다 모유에 더 가까워져 있긴 하지만, 모유는 아기의 내장 미생물 생태계의 발달을 이끌어 가는 “핵심 운전자” 라고 설명한다. 엄마의 항체 및 건강한 내장 백티어리어 (박테리아) 등의 발달을 용이하게 하는 모유 구성성분들은 아직 인공적으로 제조될 수가 없는 것이라고 말한다. 

“비피더스균은 인체에 이로운 미생물 성장을 촉진하는 핵심적이자 우호적인 백티어리어이고 모유에서 발견되며 태어난지 1,000일 동안 아기의 내장에 군집해 있으면서 면역 기능을 돕고 한편으로는 천식과 습진 그리고 위장의 증상들을 감소시킨다.” 고 블락샘은 말하면서 “모유에는 또한 ‘인간 젖 올리고당들 (HMOs) 라고 불리는 장 내에서 이로운 백티어리어를 성장을 촉진시켜주는 물질도 들어 있는데, 이것이 성장을 하게 해주는 비피더스균을 아기에게 전달해 준다.

HMOs의 경우, 150가지 이상이 모유에서 발견됐다. 사실상, 모유를 먹는 유아들의 내장 미생물 생태계는 분유를 먹는 아기들의 그것과 확연히 다른 것임이 발견됐다.

이로운 미생물유기체 성장을 촉진하는 성분 및 이로운 미생물 성장을 촉진하는 첨가물들이 포함돼 있는 일부 저자극성 분유들은 우유에 거부반응을 보이는 유아들에게 모유 수유를 하는 아기들에게 좀 더 가까운 장 미생물 생태계를 전해주겠다고 설계된 것이다. 새롭게 개발된 미생물 성장 총진 비피더스 보충물들은 은 제왕절개로 세상에 나왔기 때문에 질을 통해 분만될 때 접하게 되는 엄마의 내장 백티어리어를 접해 보지 못한 아기들을 위헤 분유 또는 모유와 혼합될 수 있다. 일부 HMOs는 분유에도 추가되도록 화학적으로 설계된 것이다.

하지만, 그 어떤 성분들을 분유에 첨가하더라도 모유의 뚜렷한 특징 한가지는 여전히 결뎌돼는 바: 지속적으로 변화하며 적응하는 능력이 바로 그것이다. 블락샘이 설명하는 바와 같이, 모유는 복잡하고 지속적으로 변하는 상태에 있는바: “이렇게 유익한 물질들의 양과 구성도는 유전학적, 지리학적인 지역, 젖분비 기간 동안의 단계 그리고 식단에 따라 여자들 마다 다르게 된다. 한 개인의 경우에 조차도, 모유 구성성분 내용은 유아가 필요하는 것에 맞추기 위해 매일 같이 변한다.”

실험실에서 키운 우유?

그러한 속성들 중의 일부를 잠정적으로 흉내낼 수 있는 한 가지 방법은 모유생산 세포들을 실험실에서 키우는 것인데, 일부 과학자들이 탐구를 시작하고 있다.

북부 캐럴라이너에 본사를 두고 새로 생긴 회사인 바이오밀그는 세포 생물학자 레일라 스트맄랜드가 자신의 첫 번 째 아기를 위해 충분한 모유를 생산하려고 고심한 뒤에 설립한 회사이다. 레일라 연구진은 인간 가슴 세포와 모유를 취하여 실험실에서 키우기 시작했다. 이것에 영양성분 혼합체와 바이타민들을 먹인 뒤 생물반응장치 속에서 배양하자, 이 세포들은 자연적인 인간의 젖에서 발견되는 젖 구성성분들을 분비하기 시작햇다. 하지만, 바이오밀그는 아직도 시장에 내놓으려면 몇 년 더 있어야 한다. 또한, 실험실 배양 젖은 자신의 엄마의 모유에서 만큼 유동적으로 아기들이 필요로 하는 것에 개별적으로 맞추어 지지도 않은 상태이다. 

다른 생명공학 회사들도 미래에 제조된 유아 분유에 대한 우리의 생각을 바꾸게 할 수도 있을 실험싷 재배 젖에 대한 연구를 하고 잇는 중이다. 싱거폴의 경우, ‘거북이 나무 연구소’ 라는 곳은 젖 성분들을 창조해내기 위해 암소, 양, 염소, 낙타 그리고 현재 인간 등을 포함한 다양하고 다른 포유류들의 세포들을 배양하고 있는 중이다. 뉴욕에서는, 헿레이나라는 신설 회사의 연구원들이 효모 세포들이 기능적인 인간 젖 속의 단백질을 제조하도록 프로그램을 짠 발교 과정을 이용하고 있는 중인데, 이 단백질은 결국 유아 분유와 다른 식품 제품에 추가될 수도 있다.

하지만, 모유는 지속적으로 변화하고 있는 액체이기에 어떤 면에선 이동하고 있는 과녘이며, 몇 가지 구성 성분들은 아직도 완전히 이해되지를 못한 상태라고 런던 단과 대학교 소아과 영양 교수인 휴트렐 (여) 은 말한다.

휴트렐은 “우린 아기가 기대한 대로 성장하고 발전할 수 있도록 아주 성공적인 분유를 행산하여 적적하고 안전한 영양을 제공할 수 있다” 고 하면서 “정말이지, 모유를 먹는 유아들에게서 보이는 성장 유형들 및 몇 가지 결과들을 재생산 할 수 있도록 최근 몇 년 사이에 분유 구성에 발전이 있어왔다. 하지만 이 복잡한 모유라는 액체 속에 있는 ‘비 영양적인’ 구성 성분들을 흉내낸다는 것은 아예 불가능할 것이라고 난 생각한다.” 고 했다.

바로 내 몸에 들어 있는 유독 물질을 내가 조사해 본 것 및 내가 먹었던 모유 속에 아마도 들어 있었던 해로운 화학물질 등에 대해 말하자면, 블락샘의 다음 말은 내게 확신을 심어주었다. “난 가능한 어디서건 권장할 것인 바 엄마와 아기의 유익함이 그 어떤 (오염물질들로 인한) 위험을 훨씬 뛰어 넘기 때문이다.”

그럼에도, 내가 먹은 젖 속에 있는 성분들에 대해 궁금해 하는 것은 나 혼자만이 아닌 듯하다. 종전에 한 가족의 의사였던 스테퍼니 커네일은 캘러포녀에 있는 수유 연구소 설립자 인데, 이 연구소는 영양학적인 내용은 물론이고 환경적 유독물질을 위해 모유를 분석하는 개인 회사이다. 엄마들은 광물질 및 바이타민 등을 비롯한 다양한 성분 수준들을 점검해 보라고 자신의 모유를 얼려서 보낸다. 이건 엄마들이 그에 맞춰 자신들의 식단에 자신들이 적응하겠다는 생각이다.

커네일은 우리가 한 아기의 영양상태를 살필 때면, 출산 전 바이타민들에서부터 모유 수유를 하는 엄마가 소비하는 음식과 젖을 떼는 (이유기) 아기들이 먹는 식사에 이르기까지 모든 것을 포함시켜야 한다고 말한다. 분유는 크러한 큰 그림 -여러 가족들에게서 행해지는- 의 한 조각일 수도 있다.

분유의 내용에 대해 미국에서 더욱 엄격한 규제를 보고 싶어하는 커네일은 “그건 이렇게 전체론적인 의학적 접근법” 이라고 말하면서 “난 캐나다 출신이며 미국의 분유를 비롯한 여러 제품들 속에 高과당 옥수수 시럽이 얼마나 많이 존재하는 지에 대해 아직도 놀란다. 엄마들은 이러한 제품들 -

특히 분유, 왜냐면 이러한 제품들 -특히 분유, 왜냐면 아기는 매일 같이 똑같은 것을 먹고 있으니까- 속에 뭐가 들어가게 될 지를 더욱 잘 알아야릴 필요가 있다고 말함으로써 이러한 변화를 몰고 가려 하는데, 분유에는 저연적으로 모유 속에 있는 것과 같은 변화란 것이 전혀 없다.

유독성 화학물질의 경우 -이런 물질들이 모유로 들어가건 분유로 들어가건- 우리가 어떻게 우리의 자식들에게 안전한 영양분을 제공할 수 있느냐에 대한 것만은 분명히 아니다. 우리가 어떻게 우리 자식들 및 미래 세대들에게 안전하고, 살만한 환경을 제공할 수 있으며, 전체적인 식품 연결 고릴 따아 오염을 줄일 수 있느냐는 것에도 관계된 것이다. 한 가지 대답은, 확실히, 애초에 해로운 화학물질들을 더더욱 적게 사용하면서 출발해야 한다는 것이다.

What's really inside babies' first foods?

 

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(Image credit: Wikimedia Commons)

A microscopy image of a sample of human breast milk (Credit: Wikimedia Commons)

 

By Anna Turns

23rd June 2022

 

Scientists are discovering the extraordinary power of human milk and the benefits it brings to infants, but there are also some hidden contaminants that can lurk in breast and formula milks.

Article continues below

 

Throughout the first year of their lives, I breastfed my two children without the use of infant formula. Breast milk has been shown to be an ideal source of nutrition for babies, with many benefits for their developing brains, immune systems and digestive tracts, and I was glad to be able to offer them that boost. But when I had my blood tested for persistent toxic chemicals while researching a book on pollution, I discovered that some pesticides banned more than 40 years ago could still be detected in my body. There is also evidence that low levels of some chemical contaminants can be passed from a mother into her breast milk. Yet formula milk is also prone to contamination with toxic chemicals or potentially harmful bacteria, which have led to high-profile food scares and recalls in recent years.

 

It made me wonder what's really in the first foods our children consume – from the most beneficial ingredients, to hidden, undesirable or even toxic ones. And given what we know about some of the dangers, what can be done to improve all the available options for babies, be they breast- or formula-fed, and offer them the best possible start in life?

 

The milk that changes every day

 

Breast milk is considered the top choice for a baby's first food (the World Health Organization recommends that infants should be exclusively breastfed for the first six month of life). It mainly consists of water, fat, protein, as well as vitamins, minerals, digestive enzymes and hormones. It is rich in maternal antibodies, and has anti-infective properties. Breast milk is also a dynamic, adaptable food – it is fattier in the afternoon and evening than in the morning, for example. It also varies during a feed. When the baby latches onto the breast, the first gush of milk, or foremilk, is thin and high in , making it thirst-quenching and easy to drink. The so-called hindmilk that follows is creamier and fattier, making it more filling. This dynamic aspect is one reason why breast milk is hard to replicate, despite considerable advances in the quality of infant formula.

 

"Human milk varies over the course of lactation, over the course of a day, from the start to the end of the feed, and to some extent on maternal factors such as her diet," says Mary Fewtrell, a professor of paediatric nutrition at University College London, who published a peer-reviewed study of lactation. "That all makes it difficult to decide on a precise amount that should be included in a formula whose composition doesn't change with the baby's age."

 

Fewtrell highlights non-nutrient ingredients in breast milk such as hormones, cells (including stem cells), microRNAs (small strands of genetic material), which give it unique properties. "We still don't fully understand the role of all these components but… quite probably they allow the mother to transmit information to the infant about her own experiences and the environment, which is why breastfeeding is sometimes described as 'personalised nutrition'." 

 

A Yanomami mother breastfeeds her baby as she waits at a health care centre in Brazil (Credit: Andressa Anholete / Getty Images)

 

However, while more than 80% of babies in the US are breastfed at the start of their life, according to the Centers for Disease Control and Prevention, that rate falls to 58% at six months. Health authorities have tried to increase that rate, for example by offering more breastfeeding support to mothers. Diagnosing and treating conditions such as tongue-tie in babies can also help. But in the meantime, parents who do use formula may also wish to understand more about it, including what might be done to improve it.

 

"Whilst human milk is the biological norm for human infants and provides benefits for both mother and infant, some women may be unable to breast-feed or choose not to do so, and some choose to partly breast-feed," says Fewtrell. "For young infants, the only safe alternative if an infant is not breast-fed (or not fully breast-fed) is an infant formula which is designed to meet the nutritional needs of infants and support normal growth and development." Flexibility is expected – there's no "one size fits all" approach to infant nutrition, she says.    

 

Towards better formula

 

The manufacture of infant formula has come a long way over recent decades. Throughout the 19th and early 20th centuries, bottle-feeding was not a safe option. In orphanages during the early 1900s, as many as 80% of bottle-fed babies died during the first year of life due to infections from unsterilised bottles, or malnourishment. Since infant formula was first commercially produced in 1865 using just four key ingredients (cows' milk, wheat and malt flour, and potassium bicarbonate), its nutritional contents have been refined in remarkable ways.

 

So what's in formula today?

 

Multiple fat sources are often used in formula, including cows' or goats' milk (often skimmed, which isn't as fatty as breast milk) and vegetable oils such as palm, sunflower or rapeseed, plus fatty acids. One fatty acid called DHA (docosahexaenoic acid, a type of omega-3 fat), which plays an important role in infant development, is now a mandatory ingredient in the European Union.

 

In breast milk, the main carbohydrate is lactose. In formula, this is usually added into the skimmed dairy milk powder base. Maltodextrin (a carbohydtrate  maize or potatoes) is also added. In the UK, glucose (a sugar) isn't routinely added but in the US, glucose sugars such as corn syrup are more commonly used. One problem is that this can increase the risk of dental decay in infants when their teeth come through.

 

The major breast milk proteins are whey and casein, which change in proportion as the baby grows, plus lactoferrin which is found at higher concentrations in colostrum, the first milk a mother produces after birth. The protein quantity and composition differs in formulas based on cows' and goats' milk, which have a higher casein to whey ratio than human milk. Plant-based ones are often made with soya protein. Formula also contains a mix of vitamins (including A, D, B and K), minerals such as calcium, magnesium, iron, zinc and many other trace elements. 

 

Breast milk is a dynamic, adaptable food, and varies over the course of a day and even from the start to the end of a feed (Credit: Getty Images)

 

Unfortunately, formula can also contain lurking, unwelcome ingredients: just like I discovered pollutants in my own body, toxic substances can make their way into infant formula, too.

 

Heavy metal mix

 

In 2017, the Clean Label Project, a US-based not-for-profit that tests products for toxic substances such as pesticides and heavy metals, found that almost 80% of 86 infant formula samples tested positive for arsenic. It also discovered that soy-based formulas had seven times more cadmium, a carcinogenic metal found in batteries, than other formulas.

 

Two years later, researchers from the Clean Label Project and the department of neurology at the University of Miami published a study into the heavy metal content of 91 infant formulas. They found that 22% of infant formula samples tested exceeded the lead exposure limit set by Californian state law, while 23% exceeded the state's limit for cadmium. The study concluded that "low-level heavy metal contamination is widespread" in baby foods and formulas and that "further research is needed to understand the long-term health effects of this chronic daily low-level heavy metal exposure in babies". Another study of baby foods in Sweden found that the dietary cadmium exposure of children fed infant formula was up to 12 times higher than those who are breast fed, although the levels were still within weekly tolerable limits set by the WHO and FAO.

 

Food safety regulators insist they are actively trying to tackle the issue of heavy metals in baby foods

 

Jackie Bowen, an environmental biologist and executive director of Clean Label Project, co-authored the study. She campaigns for greater transparency about the hidden contaminants that end up in our food, including infant formula. According to Bowen, food safety regulation can miss those contaminants since it focuses primarily on microbial pathogens such as E. coli that cause acute, short-term food poisoning.

 

Food safety regulators, however, insist they are actively trying to tackle the issue of heavy metals in baby foods. The US Food and Drug Administration (FDA), for example, insists it routinely monitors baby foods for toxic elements and takes action if they present a health concern. It says it is working with food companies and other stakeholders in an attempt to reduce the levels of heavy metals and other toxic substances in baby foods to as low as possible. But a recent report by the Committee on Oversight and Reform at the US House of Representatives criticised the FDA and food companies for not doing enough.

 

"Consumers are increasingly concerned about how the foods they eat are linked to long-term chronic diseases like cancer or infertility that can take decades to manifest," explains Bowen who adds that, in the US, this food safety regulation is 'silent' when it comes to heavy metal contamination. "There's a growing divide between the court of law and the court of public opinion of what it means for food to be safe.". 

 

Heavy metals like cadmium and lead naturally occur in the Earth's crust, so it's impossible to totally eliminate them. But human activities such as mining, fracking, industrial agriculture and the use of waste water for irrigation, exacerbate the presence of heavy metals in air, water and soil in the form of pollution, Bowen argues. Unlike microbial pathogens which can be destroyed by high heat and other methods, there's no way to get rid of such contaminants once they are in a product, she says. Instead, the problem has to be addressed at the start of the process, by beginning with clean, uncontaminated soil. After all, formula starts with farming, since key ingredients come from dairy livestock or crops.

 

"If you want a high-quality finished product, that comes from high-quality ingredients. That comes from healthy nutritious soils and that comes from good environmental policy that isn't going to allow for that level of pollution that contributed to the problem," says Bowen who explains that certain formula ingredients are at higher risk of heavy metal contamination. Soy, a mainstream plant-based substitute for cows' milk, tends to bioaccumulate heavy metals, as does hemp, whereas pea protein doesn't have that same tendency.

 

A dad bottle-feeds his son in a pre-school class in Beijing (Credit: Gou Yige/AFP via Getty Images)

 

Hidden formula contaminants are only one part of the problem. Powdered formula gets mixed with tap water to create infant milk. That poses a health risk in areas where that water is contaminated by old, flaking lead pipes, which happened in Flint, Michigan, for example (lead exposure can also affect breastfeeding mothers). While lead piping is gradually being replaced, water testing typically focuses on microbes, rather than high levels of heavy metals, Bowen says.

 

"It's one thing to solve the problem for infant formula, but unless you solve heavy metal contamination of the drinking water that gets mixed with powdered milk to give to baby, you're only fixing half the problem," she says. "What are we doing to prevent these problems in the first place?"

 

The US Food and Drug Administration's Closer to Zero action plan, which aims to reduce exposure to arsenic, lead, cadmium and mercury from foods eaten by babies and young children, could be one step towards cleaner food.

 

Common formula ingredients such as palm and soy have also raised wider environmental concerns, because their production often involves destruction of native forest habitat. For some, the solution is to use organic formula ingredients and source them as locally as possible. In Australia, for example, formula maker Bubs sources milk from local goat farms and cattle, which they say helps them ensure the traceability of the ingredients they use. 

 

Feeding the microbiome

 

In recent years, there has been growing awareness of the important role of the human microbiome, the ecosystem of microorganisms that thrive inside and on our bodies, including in our digestive system. Emily Bloxam, a at City Dietitians in London who specialises in neonatal nutrition and allergies, explains that while the nutritional composition of formula is now closer to breast milk than ever before, breast milk is "a key driver" for the development of the baby's gut microbiome. Breast milk components that facilitate this development, such as maternal antibodies and healthy gut bacteria, cannot be artificially manufactured yet. 

 

"Bifidobacteria is a key probiotic (friendly bacteria) found in breastmilk which colonises an infant's gut during the first 1,000 days of life and aids immune function, while reducing the risk of asthma, eczema and gastrointestinal symptoms," says Bloxam. "Breast milk also contains prebiotics called human milk oligosaccharides (HMOs) which feed the Bifidobacteria allowing their growth."

 

A mother breastfeeds her child during the "all for breastfeeding" festival in Bogota, Colombia (Credit: Daniel Garzon Herazo/NurPhoto via Getty Images)

 

Over 150 types of HMOs have been found in breast milk. In fact, the gut microbiomes of breastfed infants have been found to be distinctly different to those of formula-fed babies.

 

Some hypoallergenic formulas now include prebiotic and probiotic additions which are designed to bring the gut microbiome of milk-allergic infants closer to that of breastfed infants. Newly developed probiotic Bifidobacteria supplements can be mixed with formula or breast milk for babies who have been delivered by C-section and therefore not exposed to some of their mother's gut bacteria during a vaginal delivery. Some HMOs have been chemically engineered for addition to infant formula as well.

 

However, any added ingredients in formula still lack one distinctive feature of breast milk: the ability to constantly change and adapt. As Bloxam explains, breast milk is in a complex constant state of flux: "The amounts and composition of these beneficial substances vary among women according to a number of factors such as genetics, geographical regions, stages of lactation and diet. Even within one individual, breast milk composition changes daily to meet the infant's needs."

 

Lab-grown milk?

 

One way to potentially mimic some of those properties may be to grow breast-milk-producing cells in a laboratory, something scientists are beginning to explore.

 

BioMilq, a North Carolina-based start-up, was set up by cell biologist Leila Strickland after she struggled to produce enough breast milk for her first child. Her team take cells from human breast tissue and breast milk before growing them in flasks in the lab. They are fed a mix of nutrients and vitamins, then incubated inside a bioreactor, where the cells start secreting the milk components that are found in natural human milk. However, BioMilq is still a few years at least away from market. Also, lab-grown milk would still not be as individually tailored to a baby's fluctuating needs as their own mother's milk. 

 

Other biotech companies are also working on lab-grown milk projects that could change how we think of manufactured infant formula in the future. In Singapore, Turtle Tree Labs is culturing cells from various different mammals, including cows, sheep, goats, camels and now humans, to create milk components. In New York, researchers at Helaina, a start-up, are using fermentation processes that programme yeast cells to manufacture functional human milk proteins, which could eventually be added to infant formula and other food products.

 

We can quite successfully produce formulas to provide adequate and safe nutrition so the baby grows and develops as expected. However I think it would be impossible to ever mimic the 'non-nutrient' components – Mary Fewtrell

 

However, breast milk is a constantly changing fluid so in a way it's a moving target, with some components still not fully understood, says Fewtrell, the professor of paediatric nutrition at University College London.

"We can quite successfully produce formulas to provide adequate and safe nutrition so the baby grows and develops as expected," she says. "Indeed, there have been improvements to the composition of formulas in recent years so that they can more closely reproduce the growth patterns and some outcomes seen in breast-fed infants. However I think it would be impossible to ever mimic the 'non-nutrient' components in this complex fluid."

 

As for my investigation into my own body's toxic load, and the harmful chemicals that were perhaps present in my breastmilk, Bloxam, the dietician, reassures me: "I'd encourage breastfeeding wherever possible as the benefits for mother and baby would far outweigh any risks [from contamination]."

 

Still it appears I'm not the only one wondering about the ingredients in my own milk. Stephanie Canale, previously a family medical doctor, is the founder of Lactation Lab in California, a private company that analyses breast milk for nutritional content as well as environmental toxics. Mothers send in frozen samples of their breast milk to check the levels of various ingredients including minerals and vitamins. The idea is that they can then adapt their diet accordingly.

 

Canale says that when we look at a baby's nutrition, we need to include everything from prenatal vitamins to the food a breastfeeding mother consumes and the meals a weaning baby eats. Formula may be one part of that mosaic, in families where it is used.

 

"It's this holistic approach," says Canale who would like to see stricter regulations in the US about the contents of formula. "I'm from Canada and it still surprises how much high-fructose corn syrup is present in US products, including formula. Moms are going to drive this change by saying we need to be better aware of what is going into these products, especially formula because that child is eating the same thing every single day – there's no variation [like there is naturally with breast milk]."

 

In the case of the toxic chemicals – whether they find their way into breast milk or into formula – the question is clearly not just about how we can provide our children with safe nutrition. It is also about how we can provide them and future generations with a safe, liveable environment, and reduce pollution along the entire food chain. One answer, surely, is to start by using fewer harmful chemicals in the first place.

 

[기사/사진: BBC]