پروتئین

به‌طور کلى عقيده بر اين است که ترکيب مواد مغذى شير هر گونه‌اى بهترين براى نيازهاى رشد نوزاد وى مى‌باشد، و در صورت امکان مى‌بايد مورد استفاده قرار گيرد. در غير اين‌صورت، شير ديگر گونه‌ها با تغييرات مناسب، به عوض شير مادر داده شود.

انرژى

در شير انسان چربى ۵۱ درصد، پروتئين ۷ درصد و کربوئيدرات ۴۲ درصد کالرى را تشکيل مى‌دهد.

منبع عمده انرژى در دوران جنينى گلوکز است و نوزاد نيز از ذخيره گليکوژن به‌عنوان منبعى از گلوکز ۲۴ ساعت پس از تولد استفاده مى‌کند و سپس به گلوکز و اسيدهاى چرب رژيم و ذخيره چربى بدن روى مى‌آورد. اسيدهاى چرب آزاد از ترى‌گليسريد به‌وسيله ليپاز موجود در شير انسان رها مى‌شوند و منبع بهترى براى قلب شيرخوار در طول دوران شيرخوارى است. در اين تغيير به اسيدهاى چرب و استفاده از آنها، به منبع کارنتين (براى حمل اسيدهاى چرب) نياز است. نوازد قدرت کافى جهت سنتز کارنيتين ندارد و بنابراين مى‌بايد از شير مادر (و يا در موارد لازم از فرمولا براساس شير گاو و يا سويا که به آنها کارنيتين اضافه شده) کارنيتين را به‌دست آورد. در صورتى‌که شيرخوارى از فرمولاى بدون کارنيتين استفاده کند قدرت استفاده اسيدهاى چرب و تنظيم حرارت بدن را ندارد و در نتيجه ميزان چربى در خون وى افزايش مى‌يابد.

کربوهيدرات

سال‌ها تصور بر اين بود که لاکتوز تنها کربوهيدرات موجود در شير انسان است. ولى به‌وجود مقدار کمى از کربوهيدرات‌هاى ديگر نيز در سال‌هاى اخير پى برده شده است. مقدار زياد لاکتوز موجود در شير مادر که کربوهيدرات اصلى است چندين مزيت دارد. عقيده بر اين است که محيط اسيدى که توسط لاکتوز ايجاد مى‌شود به کنترل رشد باکترى‌هاى مضر در روده کمک مى‌نمايد و در عين حال سبب بهتر شدن جذب کلسيم، فسفر، مگنزيوم و ديگر مواد معدنى نيز مى‌شود. چون شير انسان حاوى لاکتوز بسيار زيادترى (۷ درصد در مقايسه با شير گاو ۸/۴ درصد) است، لذا کودکى که از شير مادر استفاده مى‌کند از مزاياى محيطى که در روده در نتيجه لاکتوز بيشتر ايجاد مى‌شود، برخوردار است.

نقش و اهميت مواد کربوهيدراتى ديگر موجود در شير، از قبيل مقدار کمى گلوکز، گالاکتوز، گلوکز آمين، و ديگر اوليگوساکاريدهاى حاوى ازت شناخته شده است، ولى تأثيرات مفيدى احتمالاً براى شيرخوار دارند. مثلاً اوليگوساکاريدهاى ازت‌دار سبب زياد شدن فعاليت L - بيفيدوس مى‌شود. اين ارگانيسم لاکتوز را به اسيد لاکتيک و اسيد استيک تبديل مى‌کند و ايجاد اين محيط اسيدى در روده شيرخوارى‌که شير مادر مى‌خورد، در رشد ارگانيسم‌هاى پاتوژن اختلال به‌وجود مى‌آورد. رشد L - بيفيدوس در محيط لاکتوز بالا و پروتئين کم افزايش مى‌يابد.

در شير انسان و گاو نسبت لاکتوز به پروتئين به ترتيب برابر هفت يکم و چهار يکم است. در اوايل شيرخوارگى در شيرخوار آنزيم آميلاز لوزالمعده کم است و يا اصلاً وجود ندارد و بنابراين آنزيم آميلاز موجود در شير انسان مى‌تواند سبب تجزيه نشاسته گردد.

پروتئين

پروتئين شير انسان يک سوم شير گاو است. بيشتر پروتئين موجود در شير گاو به‌صورت کازئين و در شير انسان به‌صورت لاکتآلبومين است. در سرم شير انسان (Whey) لاکتآلبومين از کازئين لخته شير گاو تفاوت دارد. در لاکتالبومين نه تنها الگوى اسيد آمينه بيشتر شبيه پروتئين‌هاى بدن است، بلکه اسيد آمينه‌هاى بايسته (ضروري) آن نيز بيشتر از کازئين است.

کازئين تحت تأثير آنزيم رنين در معده لخته سفت و سختى را تشکيل مى‌دهد، در حالى‌که لخته ايجاد شده از لاکتالبومين نرم و قابل هضم و جذب بهترى براى نوزاد است.

پروتئين شير انسان داراى ميتونين کم، و سيستين زيادى است و بنابراين نسبت بيشترى از اسيد آمينه سيستئين به ميتونين دارد. اين امر اهميت دارد، چه آنزيم سيستايتوناز (Cystathionase) جنين خوب تکامل نيافته است و در نتيجه نوزاد قادر نيست که ميتونين را به اندازه کافى به سيستين که براى رشد و تکامل لازم است تبديل کند. ميزان ميتونين نيز در خون نوزادى‌که شير گاو مى‌خورد افزايش مى‌يابد و همين موضوع ممکن است سبب تحريک سيستم اعصاب مرکزى گردد.

در شير انسان فنيل آلانين و تيروسين کم است. تکامل آنزيم تيروسين آمينوترانسفراز و پارائيدروکسى فنينل پيرووات اکسيداز دير صورت مى‌گيرد و بنابراين در نوزادى ‌که از شير گاو استفاده مى‌کند. فنيل‌‌آلانين و تيروسين در خون افزايش مى‌يابد. اين افزايش ممکن است اثر سوء بر روى تکامل سيستم اعصاب مرکزي، به‌ويژه در نوزادان نارس و يا کودکان مبتلى به فنيل کتون يوريا PKU که فقط قادر به استفاده کمى از اين اسيد آمينه هستند، گذارد و در اين موارد شير مادر مشکلات بسيار کمترى را به‌دنبال دارد.

هم‌چنين اسيد آمينه سيستين و تارين را که شيرخوار قادر به ساختن آنها نيست شير مادر زياد دارد. در سال‌هاى اخير به‌دليل وجود اسيد آمينه سولفوردار تارين در بافت مغز به‌ مقدار زياد، احتمال ضرورى بودن آن جهت تکامل مغز در شيرخوار داده شده است. شير انسان در مقايس با شير گاو داراى تارين زيادى است و نوزادى که از شير مادر استفاده مى‌کند از آن بهره‌مند مى‌شود. اخيراً نيز به فرمولاهاى براساس شير گاو و يا سوياتارين اضافه مى‌شود.

وجود آنزيم تجزيه کننده پروتئين در شير انسان، پروتئين را به‌صورت کمتر پيچيده‌اى (پپتون) تبديل و آنزيم‌هاى هضمى بر روى آن بهتر اثر مى‌کنند. اين آنزيم‌ها در شير گاو در نتيجه حرارت پاستوريزه کردن از بين مى‌روند.