تغذیه نوزاد و حساسیت ها
نوزادان در بین گروه های تغذیه ای، حساس ترین گروه هستند. این حساسیت به دلیل محدودیت در شکل غذا، اهمیت محتوای تغذیه ای و اطمینان از تامین مواد غذایی لازم و همچنین شرایط فوق العاده بهداشتی است. شیر مادر ترکیبی اختصاصی از اجزای مواد غذایی متناسب با سن نوزاد است که البته در زمان تعذیه دارای دمای مناسب و کاملا تازه و بهداشتی است. با این حال، در موارد زیادی، به دلایل متعدد، شیر مادر برای تغذیه نوزاد فراهم نیست. از گذشته، از شیر دام های اهلی برای تغذیه نوزاد به عنوان جایگزین شیر مادر استفاده شده است ولی این روش به دلیل مسایل آلودگی و در دسترس بودن، ریسک بالایی داشته و در نتیجه تولید شیرخشک نوزاد در شرایط خاص، به عنوان یک صنعت مهم و پر تقاضا رشد کرد. با این حال، چالش های زیادی در این زمینه وجود دارد.
ترکیب شیمیایی
اساسی ترین بخش در غذای نوزاد یا فرمول، ترکیب شیمیایی است. با توجه به اینکه عمده فرمول ها بر پایه شیر گاو و ترکیب آن با چربی های گیاهی است، مشکلات متعدد مرتبط با عدم تحمل پروتئین های گاوی، عدم تحمل لاکتوز، نامناسب بودن پروفایل چربی و نوع مولکول های مواد معدنی، در ارتباط با این گروه محصولات وجود دارد.
احتمالا دو بحث ساختار کریستالی لاکتوز و همچنین ماهیت کازئین شیر گاو، بیشترین مشکل را برای نوزادان ایجاد می کنند. تحقیقات در این زمینه برای یافتن منابع پروتئین با بیشترین مشابهت به ساختار کازئین شیر انسان، در رفع این مشکل موثر خواهد بود. همچنین هیدرولیز پروتئن کازئین برای رفع مشکلات گوارشی آن، نیز یک روش اجرایی است ولی نیازمند تحقیقات برای اطمینان از عدم تشکیل پپتید های بلند زنجیره با اثرات متابولیکی منفی است.
در ارتباط با لاکتوز، جایگزینی آن با موادی مانند مالتودکسترین و نشاسته با هدف کاهش مشکلات گوارشی، با پدیده های منفی همچون افزایش سریع قند خون و نفخ زیاد همراه است. بررسی امکان جایگزینی لاکتوز با ترکیبات طبیعی مناسب تر، زمینه تحقیقاتی ضروری است.
میکروبیوم
شیر مادر به صورت تخصصی، میکروب های پروبیوتیک را که متناسب با میکروبیوم مادر و نوزاد است را به شیر تزریق می کند و در نهایت پروفایل میکروبیوم نوزاد را ارتقا میدهد. عدم تشکیل پروفایل میکروبی مناسب، فرایند های مربوط به دستگاه گوارش، هضم مواد غذایی، تشکیل ترکیبات مفید و ارتقای سیستم عصبی را با اختلال مواجه خواهد ساخت. افزودن سویه های میکروبی مناسب، با قابلیت زنده مانی، از جمله چالش هایی است که صنعت غذای نوزاد با آن روبرو است. تحقیقات برای شناسایی سویه های موجود در شیر مادر و تلاش برای تکثیر صحیح و امکان افزودن آن به شیرخشک، ادامه دارد.
میکرو RNA
تحقیقات نشان داده است که شیر مادر حاوی ترکیبات تخصصی موسوم به میکروRNA است. این ترکیبات نوکلئوتیدی متناسب با مرحله رشد کودک و با هدف کنترل بیان ژن و در نتیجه جهت دهی به فرایند های رشد نوزاد است. از آنجایی که این ترکیبات متناسب با ژنتیک و نیاز نوزاد ایجاد می شود، امکان افزودن چنین ترکیبات به شیر خشک، چالش بزرگی برای توسعه و پیش برد صنعت غذای نوزاد و هرچه شبیه تر کردن آن به شیر مادر خواهد بود.
پروفایل هضم
مساله کیفیت هضم ترکیبات به ویژه پروتئین ها، از جمله موضوعاتی است که باید با تکیه بر ترکیب علوم بیوشیمی، فیزیولوژی و هوش مصنوعی مورد بررسی قرار گیرد. هضم پروتئین ها، با تشکیل پپتید ها، همراه است. پپتید ها، بر اساس طول زنجیره و توالی اسید امینه، اثرات بیولوژیکی مختلف بر بدن نوزاد دارند. در این زمینه، برخی تحقیقات مدعی شده اند که هضم کازئین برخی شیر ها، منجر به تولید پپتید هایی می گردد که با ورود به خون و ورود به مغز، ممکن است منجر به بیماری زایی شود. هرچند صحت چنین ادعاهایی هنوز مورد تردید است. با این حال، بایستی با ابزارهای مناسب، کیفیت هضم مورد بررسی قرار گرفته و تفاوت های آن با شیر مادر مورد مقایسه قرار گیرد.
ایمنی بخشی
یکی از مزیت های اساسی شیر مادر، وجود ترکیبات تقویت کننده های سیستم ایمنی نوزاد است. امکان افزودن این نوع ترکیبات به فرمول، با توجه به ماهیت پیچیده و اختصاصی ترکیبات، از جمله چالش هایی است که نیاز به تحقیقات گسترده برای اطمینان از ماندگاری و البته اثربخشی در فرمول دارد.