अध्ययनों से पता चलता है कि, गाय के दूध और मानव दूध में पानी का समान प्रतिशत होता है, लेकिन वसा, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, विटामिन और खनिज की सापेक्ष मात्रा व्यापक रूप से भिन्न होती है।

1. वसा

शिशुओं का मस्तिष्क पहले वर्ष के दौरान तेजी से विकसित होता है, शरीर की तुलना में मस्तिस्क का विकास तेजी से और पहले वर्ष में आकार में तिगुना होता है। मस्तिस्क मोटे तौर पर वसा से बना होता है और मस्तिष्क के शुरुआती विकास के लिए पर्याप्त मात्रा में वसा की आवश्यकता होती है। जबकि स्तन के दूध में ओमेगा 3 और ओमेगा 6 फैटी एसिड नामक पॉलीअनसेचुरेटेड वसा की पर्याप्त मात्रा होती है, जो शिशु के मस्तिस्क विकास के लिए अच्छा होता है, पर इसके तूलना में  गाय का दूध सैचरेटेड वसा में अधिक होता है जो एक वर्ष में गाय के शरीर के आकार को 200 से 300 किलोग्राम तक बढ़ाने में मदद करता है। तो गाय का दूध बछड़े के शरीर निर्माण में मदद करता है जबकि स्तन दूध मानव बच्चे के मस्तिष्क के विकास में मदद करता है।

2. कैल्शियम

हम कैल्शियम और दूध के विज्ञापन देखकर बड़े हुए हैं। गाय के दूध में कैल्शियम की मात्रा बहुत अधिक होती है, 120mg प्रति 100 मिलीलीटर। यह मानव दूध (34 मिलीग्राम प्रति 100 मिलीलीटर) की तुलना में लगभग चार गुना अधिक है। गाय के दूध में कैल्शियम की मात्रा इतनी अधिक होने के कारणों में से एक है क्योंकि बछड़े तेजी से बढ़ते हैं और उनके पास मनुष्यों की तुलना में अधिक बड़ा कंकाल और बड़ी हड्डियां होती हैं। हालांकि मानव दूध में कैल्शियम कम होता है, पर यह अधिक आसानी से अवशोषित होता है। गाय के दूध में कैल्शियम की उच्च मात्रा भी लोहे के अवशोषण को कम करती है, इस प्रकार शिशुओं को गाय का दूध पिलाने से आयरन की कमी हो जाती है।

3. प्रोटीन

प्रोटीन विकास से जुड़ा हुआ है। मानव शिशुओं की तुलना में बछड़ों को अपने तेज विकास दर के लिए अधिक प्रोटीन की आवश्यकता होती है! इसीलिए गायों के दूध में मानव स्तन के दूध की तुलना में दोगुना प्रोटीन होता है। अपने पहले वर्ष के दौरान बछड़ों का वजन लगभग चालीस गुना अधिक है.

4. लोहा

गाय के दूध में आयरन का स्तर मानव दूध और इसकी लौह सामग्री से भिन्न होता है। गायों के दूध में बहुत कम लोहा होता है, जो एक और कारण है कि इसे एक वर्ष से कम उम्र के शिशुओं के लिए अनुपयुक्त माना जाता है। इसलिए शिशुओं को गाय का दूध पिलाने से आयरन की कमी हो सकती है।

तो एक वर्ष से कम आयु के शिशुओं जिन्हें गाय का दूध पिलाया जाता है उन बच्चों को क्या होता है?

- एक वर्ष से कम उम्र के बच्चों को गाय का दूध पिलाने से -  पाचन तंत्र  और श्वसन सहित एलर्जी  हो सकता है, क्योंकि वे दूध में अधिक प्रोटीन को सहन नहीं कर सकते हैं। एलर्जी एक या एक से अधिक गाय के दूध के प्रोटीन का परिणाम है जो हमारे शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा प्रतिकूल प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है। बच्चों में दूध एलर्जी के लक्षण भिन्न प्रकार के हो सकते हैं, कई अंग प्रणालियों जैसे कि त्वचा, पाचन या श्वसन तंत्र को प्रभावित कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संभवतः त्वचा पर दाने, एक्जिमा, उल्टी, दस्त, शूल, घरघराहट या अत्यधिक रोना हो सकता है।

- गाय के दूध में प्रोटीन और खनिजों की उच्च सांद्रता होती है, जो नवजात शिशु की अपरिपक्व किडनी को तनाव दे सकती है और गर्मी के तनाव, बुखार या दस्त के समय गंभीर बीमारी का कारण बन सकती है।

- गाय के दूध में उचित मात्रा में आयरन, विटामिन सी और अन्य पोषक तत्वों की कमी होती है जो शिशुओं को चाहिए। यह कुछ बच्चों में लोहे की कमी से होने वाले एनीमिया का कारण भी हो सकता है, क्योंकि गाय के दूध के प्रोटीन से पेट और आंत की परत में जलन हो सकती है, जिससे मल में खून की कमी हो सकती है।

- आयरन की कमी से एनीमिया नवजात शिशुओं में गाय के दूध के सेवन से जुड़ी सबसे आम और गंभीर समस्याओं में से एक है। अनुपचारित छोड़ दिया, इस कमी से आजीवन सीखने की अक्षमता हो सकती है और मोटर विकास में देरी हो सकती है।

 तो इसका विकल्प क्या है?

एक वर्ष तक बच्चे को स्तनपान कराना सबसे अच्छा है। लेकिन सभी माताएँ शारीरिक रूप से स्तनपान करने में सक्षम नहीं हो सकती हैं या विभिन्न कारणों से स्तनपान नहीं कर पाती हैं। ऐसे मामलों में फार्मूला सबसे अच्छा विकल्प है।

- फार्मूला दूध में गाय के दूध की तुलना में अधिक आयरन और विटामिन होते हैं। फार्मूले स्तन दूध के पोषण की नकल करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

- स्तन दूध की तुलना में सूत्र समान मात्रा में समान पोषक तत्व प्रदान करते हैं। बेशक शिशु फार्मूला और मानव स्तन दूध के बीच मुख्य अंतर शिशु फार्मूला में जीवित एंटीबॉडी की कमी है।

- फ़ॉर्म्युला दूध में  ना केवल विटामिन और खनिजों का स्तर शिशुओं के लिए उपयुक्त है, बल्कि वसा, प्रोटीन और शर्करा की मात्रा और प्रकार भी उपयुक्त है, उदाहरण के लिए - प्रति 100 ग्राम, स्तन के दूध में 1 ग्राम, शिशु फार्मूला में 2 ग्राम और गाय के दूध में 3.3 ग्राम प्रोटीन होता है। गय के  दूध में प्रोटीन की अधिक  मात्रा शिशु के विकासशील किडनी को नुकसान पहुंचा सकती है। पाचनशक्ति बढ़ाने और प्रोटीन की मात्रा को कम करके, एक प्रकार से फार्मूला प्रोटीन स्तन दूध प्रोटीन के समानता कर्ता  है। स्वस्थ मस्तिष्क के विकास के लिए शिशुओं को लिनोलिक एसिड और अन्य आवश्यक फैटी एसिड की आवश्यकता होती है। गाय के  दूध में लिनोलेइक एसिड कुछ भी नहीं होता है। आवश्यक फैटी एसिड और बेहतर पाचन क्षमता के इष्टतम स्तर प्रदान करने के लिए, शिशु फार्मूला में वेज्टबल  तेल होता है।

अंत में, जिन शिशुओं को स्तन का दूध नहीं मिलता है, उन्हें अपने स्वास्थ्य को बनाए रखने के लिए पोषण के एक वैकल्पिक रूप की आवश्यकता होती है। उपरोक्त सभी कारणों से गाय के दूध की तुलना में शिशु फार्मूला एक बेहतर विकल्प है।