Pojęcie „związki aktywne” obejmuje tysiące białkowych i niebiałkowych czynników obecnych w pokarmie kobiecym, które wpływają na procesy biologiczne i odgrywają rolę w funkcjonowaniu organizmu. Pochodzenie związków aktywnych może być różne, tj. mogą być produkowane i wydzielane przez komórki nabłonka gruczołu mlekowego, wytwarzane przez komórki obecne w pokarmie lub transportowane z osocza matki. Wiele rodzajów białek i lipidów związanych jest z błoną MFG (ang. Milk Fat Globules). Mleko ludzkie zawiera m.in. szereg różnych czynników wzrostu i hormonów, które wpływają na funkcjonowanie jelit, unaczynienie, system nerwowy czy wydzielniczy. Oprócz metabolitów opisanych w pierwszej części artykułu istotnymi elementami pokarmu kobiecego są elementy białkowe oraz komórki.

Białka

To najliczniejsza frakcja związków zawartych w pokarmie kobiecym. Zawiera ponad 400 białek pełniących różnorodne funkcje. Wiele spośród białek wykazuje aktywność biologiczną, choć wciąż nie jest jasne, czy aktywność ta jest zachowana u karmionych niemowląt. Aktywność biologiczna białek polega m.in. na aktywności enzymatycznej, wspomaganiu absorpcji składników odżywczych, stymulacji wzrostu, modulacji układu odpornościowego i obrony przed patogenami. Ta ostatnia aktywność jest zróżnicowana i obejmuje różne mechanizmy: od właściwości prebiotycznych pokarmu kobiecego, poprzez zabijanie lub hamowanie wzrostu patogenów, po zapobieganie przyleganiu i inwazji mikroorganizmów (szczególnie w układzie pokarmowym). Niektóre z białek mleka ludzkiego są w dużym stopniu odporne na działanie enzymów trawiennych bądź są częściowo trawione do bioaktywnych peptydów. Te, które ulegają trawieniu, stanowią źródło aminokwasów. 80-90% wszystkich białek pokarmu kobiecego wytwarzanych jest przez laktocyty. Pozostała pula pochodzi z krwiobiegu matki, przechodząc do światła przewodów mlecznych na drodze transcytozy. Białka te zaliczyć można do trzech grup: kazein, serwatki oraz mucyn. Białka serwatki stanowią frakcję rozpuszczalną, natomiast kazeiny obecne są w formie miceli. Mucyny, stanowiące najmniej liczną frakcję białek na poziomie 1-2%, obecne są w błonie koloidalnych struktur MFG. Największy odsetek białek serwatki stanowią: α-laktalbumina, laktoferyna, immunoglobuliny sekrecyjne, albumina osocza oraz lizozym. Pokarm kobiecy posiada najmniejszą zawartość kazeiny (ok. 13%) wśród wszystkich znanych gatunków ssaków, co związane jest z niskim tempem wzrostu ludzkich niemowląt.

Istotną frakcję białek pokarmu kobiecego stanowią przeciwciała. Należą do nich w przeważającej mierze sekrecyjne immunoglobuliny typu A (IgA) oraz w mniejszym stopniu sekrecyjne IgG. Stężenie immunoglobulin w pokarmie jest najwyższe w początkowej fazie laktacji (w siarze), gdy układ immunologiczny noworodka dopiero się kształtuje. Jest to szczególnie istotnie w pierwszych dniach życia, po których maleje przepuszczalność jelita dla makromolekuł, co obniża zdolność absorbowania kompletnych białek. Przeciwciała zawarte w pokarmie powstają w organizmie matki w okresie okołoporodowym za sprawą stymulacji MALT (ang. Mucosa-Associated Lymphoid Tissue) oraz w drzewie oskrzelowym. Pokarm kobiecy zawiera IgA skierowane przeciw wielu rodzajom patogenów atakujących błony śluzowe układu pokarmowego i oddechowego, np. Vibro cholerae, Shigella, Streptococcus pneumoniae czy Haemophilus influenzae.

Komórki i czynniki immunologiczne

Pokarm kobiecy zawiera różne typy komórek pochodzące z piersi lub z krwi. Nawet 98% stanowią laktocyty produkujące białka mleka oraz komórki mioepitelialne. Oprócz nich w pokarmie znajdują się również komórki układu immunologicznego, hematopoetyczne komórki macierzyste, probiotyczne bakterie, a także niedawno zidentyfikowane komórki macierzyste i progenitorowe oraz inne typy komórek. Szczególnie istotne dla dziecka w początkowych etapach rozwoju są elementy budujące jego układ immunologiczny. Istnieje złożony mechanizm umożliwiający bezpośredni transport dojrzałych komórek układu immunologicznego matki, jak również innych typów komórek modulujących rozwój i funkcjonowanie pierwotnej oraz wtórnej odpowiedzi immunologicznej u niemowląt. W zależności od fazy laktacji, w pokarmie obecne są różne typy leukocytów (ok. 4 x 10⁹/l w siarze i ok. 10⁸-10⁹/l w dojrzałym pokarmie). Wśród nich znajdują się: makrofagi (55-60%), neutrofile (30-40%) oraz limfocyty (5-10%), z których większość stanowią limfocyty T. Oprócz składników komórkowych pokarm kobiecy zawiera szereg różnorodnych cytokin, wśród nich różnego typu interleukiny, TNFα, TGFβ, INFγ i inne. Pierwotnym źródłem cytokin jest gruczoł mlekowy, jednak leukocyty izolowane z pokarmu kobiecego także posiadają zdolność wytwarzania cytokin. Ich stężenia podlegają dużym wahaniom i trudno jest określić jednoznacznie wpływ cytokin na rozwój układu immunologicznego noworodka. Niemniej, niektóre z nich przyczyniają się do różnicowania komórek wytwarzających IgA oraz dojrzewania naiwnego systemu immunologicznego jelit. Innym z czynników kształtujących układ odpornościowy jest budowanie flory jelitowej noworodka, która promuje odpowiedź komórek Th2. Rola bakteryjnych antygenów mikroflory w kształtowaniu tego systemu oraz obecność tych antygenów (a nawet całych komórek) w pokarmie kobiecym wciąż jest obiektem badań.

Z pokarmu kobiecego izolowano różne rodzaje komórek macierzystych mających zdolność różnicowania do komórek wszystkich trzech listków zarodkowych. Stopień ich pluripotencji jest porównywalny do ludzkich embrionalnych komórek macierzystych. Źródło pochodzenia komórek macierzystych w pokarmie kobiecym nie jest do końca poznane. Niemniej, otwiera to nowe pole badań nad wykorzystaniem tych komórek w transplantologii, ponieważ ich szczególną cechą jest stosunkowo niski potencjał tumorogenny.

Pokarm kobiecy jest żywym płynem, którego skład podlega dynamicznym zmianom w zależności od fazy laktacji, rytmu dnia i nocy, pór roku, a także różni się między karmiącymi kobietami. Mechanizmy pozwalające dostosowywać skład pokarmu do aktualnych potrzeb karmionego niemowlęcia nie są jeszcze w pełni poznane. Gromadzona w tym zakresie wiedza może być wykorzystana m.in. do ulepszenia receptur mleka modyfikowanego, które wzorem pokarmu naturalnego, mogą być bardziej szczegółowo dostosowane do poszczególnych etapów rozwoju.