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Lexikon der Biologie: Milch

Milch, 1) von weiblichen Säugetieren und Mensch (Muttermilch) in den Milchdrüsen produzierte Flüssigkeit, die als erste Nahrung für die Jungen (Säugling) nach der Geburt dient (Milchzeit). Sowohl Bildung als auch Sekretion der Milch stehen unter hormoneller Kontrolle (Hormone). Die bereits während der Tragzeit (Trächtigkeit) bzw. Schwangerschaft einsetzende Milchproduktion (Lactation) wird durch die Hormone Prolactin, Somatotropin und Corticosteroide beeinflußt; die benötigten Baustoffe (vor allem Aminosäuren und Glucose) liefert der Blutstrom (Blut). Die Milchsekretion wird bis zur Geburt durch Placentahormone (Placenta) gehemmt. Nach ihrem Wegfall erfolgt das Auspressen der Milch durch Kontraktion der die Milchgänge in der Brustdrüse (Brust) umgebenden glatten Muskelfasern (glatte Muskulatur) unter Einfluß des Oxytocins (Let-down-Reflex). Während der ersten Tage nach der Geburt wird zunächst die Vormilch (Kolostrum) abgesondert, bevor es zur Sekretion der eigentlichen Milch kommt. – Die Milch setzt sich hauptsächlich aus Wasser, leichtlöslichen Proteinen (Milchproteine; s.u.), Fett (Milchfett), Zucker (Milchzucker; Lactose) und Salzen (Mineralstoffen) zusammen, weitere Bestandteile sind Vitamine, Mikroorganismen (vor allem Milchsäurebakterien) und gelöste Gase (Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid). In der wäßrigen Phase der Milch liegen die einzelnen Bestandteile in kolloidaler (kolloid), emulgierter (Emulsion) oder echt gelöster (Lösung) Form vor. Der pH-Wert der Milch liegt bei 6,6–6,8, die Dichte beträgt 1,018–1,048 g/cm3, ihr Siedepunkt ist 100,3 °C. Während die generelle Zusammensetzung der Milch (s.u.) bei allen Säugern (einschließlich Mensch) gleich ist, variieren die Mengenanteile der einzelnen Inhaltsstoffe je nach Tierart und Rasse und ändern sich auch mit der Dauer der Lactation. Die Konzentration der Hauptbestandteile der Milch läßt sich (mit Ausnahme der Vitamine) durch die mütterliche Nahrung wenig beeinflussen. Jedoch können verschiedene von der Mutter aufgenommene Substanzen (z.B. Herbizide, Insektizide, Antibiotika, Alkohol und manche Arzneimittel; Chlorkohlenwasserstoffe) in die Milch übergehen und zu Problemen führen. – Zusammensetzung der Milch ( vgl. Tab. 1 ): a) Milcheiweiß, setzt sich aus mehreren Milchproteinen zusammen. – b) Milchfett besteht hauptsächlich aus gemischten Triglyceriden (Fette), als deren Bestandteile vor allem die Fettsäuren Ölsäure (21,2–30,5%), Palmitinsäure (21,3–30,6%), Stearinsäure (7,7–11,5%), Myristinsäure (8,6–11,6%) und Laurinsäure (2,2–3,6%) sowie Caprinsäure, Caprylsäure, Capronsäure und Buttersäure auftreten. Während Kuhmilch alle Fettsäuren von Buttersäure bis Stearinsäure mit gerader Anzahl von C-Atomen enthält, findet man in Muttermilch nur Fettsäuren mit 10 und mehr C-Atomen. Außer Triglyceriden enthält Milch Spuren von Phospholipiden, Cholesterin, Lecithin (Phosphatidyl-Choline) und Carotinoiden (gelbe Farbe der Butter!). Die Milchfette liegen in der wäßrigen Phase nicht gelöst, sondern fein verteilt (Emulsion) vor, wodurch die weiße Farbe der Milch bedingt wird. Die Fettkügelchen sind von Hüllenmolekülen (Proteinen und Phospholipiden) umgeben, die als Stabilisatoren der Fett-in-Wasser-Emulsion wirken (Emulgatoren). Dennoch steigen beim längeren Stehenlassen der Milch die Fetttröpfchen aufgrund ihrer geringeren Dichte nach oben und bilden eine Rahmschicht (Sahne), welche die Hauptmenge des Milchfetts enthält und zur Gewinnung von Butter dient. Um derartiger Entmischungsvorgänge zu verhindern, wird Milch homogenisiert (homogenisieren). – c) Der in der Milch in echter Lösung enthaltene Zucker ist fast ausschließlich Lactose (Milchzucker); freie Glucose und Galactose treten nur in Spuren auf. Bei der Verdauung wird Lactose durch das Enzym β-Galactosidase gespalten. Ein Mangel an diesem Enzym führt zu Milchunverträglichkeit (Lactose-Intoleranz; Kohlenhydrat-Malabsorption). Unsterilisierte Milch (Konservierung) wird schnell sauer, da Lactose von Milchsäurebakterien zu Milchsäure umgesetzt wird. – d) An mineralischen Bestandteilen (Salze, Mineralstoffe) enthält Milch vor allem Calcium, Magnesium, Natrium, Kalium, Phosphat, Citrat, Chlorid, Hydrogencarbonat und Sulfat, wobei Calcium und Phosphat (essentiell für den Aufbau der Knochen) besonders wichtig sind. Eisen und Kupfer sind dagegen nur in geringen Konzentrationen enthalten, so daß beim Kleinkind Anämien auftreten können, wenn Milch über längere Zeit als einziges Nahrungsmittel gegeben wird. Kuhmilch und Muttermilch sind sich in ihrem Mineralstoffgehalt sehr ähnlich ( vgl. Tab. 1 ). – e) In den Fetttröpfchen der Milch findet man die fettlöslichen Vitamine A (Retinol), D (Calciferol), E (Tocopherol) und K (Phyllochinon, Menachinon), während die wäßrige Phase die wasserlöslichen Vitamine B1 (Thiamin), aus dem Vitamin-B2-Komplex Riboflavin (Lactoflavin), Folsäure, Pantothensäure, Nicotinsäure und Nicotinamid, Vitamin B6 (Pyridoxin), B12 (Cobalamin), C (Ascorbinsäure) und H (Biotin) enthält. Der Vitamingehalt der Milch wird besonders stark von der Nahrung beeinflußt. Meist ist Milch äußerst reich an Vitamin A und Riboflavin, während die anderen Vitamine in geringeren Mengen vorhanden sind. Vitamin C wird durch Pasteurisierung fast vollständig zerstört. – Aufgrund ihrer großen Zahl von biologisch wertvollen Inhaltsstoffen dient Milch nicht nur als erste Nahrung für die (arteigenen) Jungen (Säuglinge), sondern zählt seit Jahrtausenden zu den Grund-Nahrungsmitteln von Menschen jeder Altersstufe (Ernährung, Ernährungsphysiologie). Die von milchgebenden Nutztieren (hauptsächlich Kühen [Rinder], aber auch Schafen und Ziegen) durch Melken gewonnene Milch (reife Milch; tierische Kolostralmilch ist für die menschliche Ernährung ungeeignet) wird bearbeitet (pasteurisiert [Pasteurisierung], sterilisiert [Sterilisation, Ultraschall], ultrahocherhitzt [Uperisation], entfettet, homogenisiert usw.) auf den Markt gebracht ( vgl. Tab. 2 ) oder dient als Ausgangsprodukt zur Herstellung einer Vielzahl von Milchprodukten (z.B. Butter, Käse, Buttermilch, Sauermilch [Sauermilchprodukte], Joghurt, Kefir, Quark, Sahne, Trockenmilch und Eiscreme). Zur Ernährung von Jungtieren (Säuglingen) ist arteigene Milch jeder anderen Milch überlegen, da ihre spezifische Zusammensetzung den jeweiligen Entwicklungs- und Wachstumsbedingungen angepaßt ist ( vgl. Tab. 3 ). Kuhmilch, die zur Säuglingsernährung verwendet werden soll, muß, da sie proteinreicher, aber zuckerärmer ist als Muttermilch, zunächst durch Verdünnen mit Wasser und Zusatz von Lactose oder anderen Zuckern der Muttermilch angeglichen werden. Abstillen, Bifidusfaktoren, Erstkontakt, Fetalentwicklung, functional food, Füttern nach Bedarf, kindliche Entwicklung, Nachtpause, gene-farming, Milchleiste. 2) Bezeichnung für die Samenflüssigkeit (Sperma) männlicher Fische (daher die Bezeichnung Milchner; Fischzucht). 3) bei Tauben die Kropfmilch. 4) bei Pflanzen der Milchsaft; Milchröhren.

E.R.

Milch

Tab. 1: Einige Inhaltsstoffe (in 100 g trinkbarem Anteil).
Die Milch hat einen hohen ernährungsphysiologischen Wert. Sie liefert nicht nur die meisten essentiellen Aminosäuren, sondern auch leicht verdauliches Milchfett mit einem ungewöhnlich großen Fettsäurespektrum sowie reichlich Calcium, Kalium, Vitamin B2 und Vitamin B6.

Hauptbestandteile Kuhmilch Schafmilch Ziegenmilch

Vollmilch Milch, fettarm
Energie (kJ/kcal) 274/65 199/47 409/97 284/67
Wasser 87,7 g 89,6 g 82,7 g 86,6 g
Protein 3,3 g 3,4 g 5,3 g 3,7 g
Fett 3,6 g 1,6 g 6,3 g 3,9 g
Kohlenhydrate 4,6 g 4,6 g 4,6 g 4,2 g
Vitamine
Vitamin B2 180 μg 180 μg 290 μg 150 μg
Vitamin B6 45 μg 45 μg 80 μg 40 μg
Vitamin B12 420 ng 420 ng 550 ng 70 ng
Folsäure 6 μg 5 μg 6 μg 1 μg
Mineralien 0,7 g 0,7 g 0,9 g 0,8 g
Calcium 120 mg 120 mg 185 mg 130 mg
Kalium 155 mg 150 mg 180 mg 175 mg
Phosphor 90 mg 90 mg 125 mg 105 mg
Zink 380 μg 370 μg 470 μg 300 μg
andere Stoffe
Lactose 4550 mg 4570 mg 4550 mg 4200 mg
Linolsäure 90 mg 60 mg 160 mg 100 mg
Cholesterin 12 mg 5 mg 11 mg 10 mg

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