Проспективное исследование: влияние обогащения адаптированной молочной смеси мембранами жировых глобул коровьего молока на показатели липидного обмена у детей

Введение

Перед исследователями по-прежнему стоит много нерешенных вопросов, которые связаны с разработкой технологий, позволяющих хотя бы частично повторить уникальный состав женского молока, и с поиском новых подходов к оптимизации питания детей раннего возраста, лишенных материнского молока. Грудное молоко (ГМ), имеющее бесспорное биологическое преимущество и принципиальную незаменимость для оптимального развития ребенка по сравнению с детскими молочными смесями, является универсальной моделью для их создания [1, 2, 3, 4].

Особый интерес представляет изучение жира ГМ, значительно отличающегося от жирового компонента коровьего молока и ДМС.

Наибольшую часть жира грудного молока — до 98% — составляют триглицериды, остальная доля приходится на фосфолипиды, холестерол и свободные жирные кислоты. Богатый жирнокислотный спектр ГМ характеризуется высокой концентрацией незаменимых длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (ДЦПНЖК), уникальная роль которых состоит в том, что они являются структурными компонентами всех клеточных мембран и необходимы для миелинизации нервных волокон и формирования сетчатки глаза. Установлено, что введение ДЦПНЖК в детские молочные смеси улучшает когнитивные функции и остроту зрения у детей [5, 6].

Жировая фракция ГМ представлена в виде дисперсии жировых глобул молока, состоящих из триглицеридного ядра и липопротеиновой мембраны. Изучение структуры МЖГМ вызывает огромный научный и практический интерес.

Мембрана жировых глобул молока — это сложная трехслойная структура, представляющая собой белково-липидную оболочку, состоящую из мембранного белка (60%), жира (30%), ферментов, нуклеиновых кислот, минеральных веществ (рис. 1). Центральное ее наполнение представлено глицеридным ядром. Состав мембраны жировой глобулы молока уникален. В него входят такие компоненты, как ганглиозиды, гликосфинголипиды, глицерофосфолипиды, сфингомиелин, холестерин и гликопротеины, а также мембранный белок, липиды и минорные компоненты (ферменты, нуклеиновые кислоты, минеральные вещества). Некоторые мембранные белки обладают антимикробной активностью, другие вовлечены в процессы абсорбции пищевых веществ. МЖГМ содержат антимикробные компоненты (муцин, бутирофилин, лактатгерин, ксантиноксидаза, ганглиозиды), участвующие в адгезии бактерий [7, 8, 9, 10].

На сегодняшний день уже достаточно хорошо изучены отдельные компоненты этой мембраны. В частности, ганглиозиды играют важную роль в развитии головного мозга, росте нейронов, их миелинизации, формировании их межклеточных контактов. Кроме того, они участвуют в процессах клеточной пролиферации. По данным ученых, фосфолипиды и ганглиозиды (комплексные липиды), выделенные из мембран жировых глобул молока, защищают целостность кишечного барьера, снижают риск развития ротавирусной инфекции, эффективны в отношении диарейных заболеваний у детей, активны при ряде агрессивных бактериальных инфекций [11, 12].

Показано их выраженное влияние на формирование мозга и когнитивных функций, поддержание иммунного баланса. Так, в исследовании, проведенном N. Timby с соавторами среди детей, получавших смесь, обогащенную концентратом жировых глобул коровьего молока, было обнаружено достоверное снижение случаев, частоты инфекций (острых средних отитов), риска развития сердечно-сосудистой патологии по сравнению с теми, кто получал стандартную молочную смесь. Также ученые отметили положительный эффект, который оказывает эта добавка на когнитивное развитие детей и концентрацию холестерина в сыворотке крови, сопоставимую с таковой у младенцев на грудном вскармливании [13, 14].

Жир грудного молока богат холестерином [15]. И это отражает высокую биологическую ценность данного нутриента для роста и развития ребенка. Хорошо известно, что холестерин молочного жира играет важную роль в становлении эффективных систем его метаболизации в последующие периоды жизни. Благодаря его наличию закладываются основы метаболизма и профилактики неинфекционных заболеваний, в частности сердечно-сосудистой патологии у детей, находящихся на грудном вскармливании. Кроме этого, холестерин участвует в синтезе стероидных половых гормонов и глюкокортикостероидов, служит основой для образования желчных кислот, необходим для метаболизма жирорастворимых витаминов, используется в построении нервной ткани, участвует в формировании иммунитета, регуляции проницаемости клеток, предохраняет эритроциты крови от действия гемолитических ядов [16].

В грудном молоке уровень холестерина составляет до 15 мг / 100 мл. Причем у детей, находящихся на ГМ, его уровень в плазме крови достоверно выше по сравнению с теми, кто получает стандартную молочную смесь, жировой компонент которой представлен растительными маслами. Установлено, что большое количество холестерина, поступающего ребенку с ГМ, оказывает выраженный программирующий эффект на метаболизм холестерина в дальнейшие возрастные периоды. Показано, что его высокий уровень в сыворотке крови младенцев на грудном вскармливании ассоциируется с более низким его содержанием в крови в зрелом возрасте по сравнению с детьми, находившимися на ИВ [17].

На сегодняшний день введение в состав ДМС молочного жира, комплексных липидов (или концентрата мембран жировых глобул молока) является обоснованным и перспективным сегментом в индустрии детского питания, направленным на создание продуктов «функционального» назначения, обладающих комплексным влиянием на процессы роста и развития ребенка [18, 19, 20, 21].

Цель исследования — оценка эффективности применения детской молочной смеси Semper Baby Nutradefense 1 (производство Arla Foods amba, Дания, под контролем Semper AB, Швеция), содержащей в своем составе молочный жир и МЖГМ, в питании детей первого полугодия жизни.

Научное исследование было выполнено в соответствии с принципами надлежащей клинической практики, действующими в странах ЕС с 1991 года (European Good Clinical Practice Guidelines), и директивными указаниями Министерства здравоохранения РФ и осуществлялось в отделении питания здорового и больного ребенка и на базе филиала № 2 ГБУЗ «ДГП № 118 ДЗМ» (разрешение Департамента здравоохранения г. Москвы № 41–19–7909 от 15.04.2010, договор о сотрудничестве с ГБУЗ «ДГП № 118 ДЗМ» от 21.12.2015).

Проведение исследовательской работы, которая представляла собой открытое продольное (проспективное) медицинское наблюдение, одобрил Локальный этический комитет НЦЗД Минздрава России.

Все родители детей, включенных в исследование, давали письменное информированное согласие на участие ребенка.

В задачи исследовательской работы входили оценка физического развития и биохимических показателей липидного обмена у младенцев, получавших изучаемую смесь, и сравнение результатов с показателями тех, кто находился на грудном вскармливании или получал стандартные детские молочные смеси без молочного жира и мембран жировых глобул молока.

Пациенты и методы

В исследовательскую работу были включены здоровые доношенные дети в возрасте до четырех месяцев.

В исследование не включались младенцы, получавшие адаптированные молочные смеси с молочным жиром или начавшие получать прикорм.

Назначение ИС осуществлялось детям, находившимся на искусственном вскармливании. Введение смеси было постепенным, начиная с 10 мл в каждое кормление, с полным переводом на новое питание в течение 5–7 дней. Суточный объем рассчитывался в соответствии с возрастом и массой тела ребенка.

Необходимое количество продукта определялось калорийным методом по формуле: V = м. т. × 115 ккал × 100/67 ккал, где V — суточный объем смеси, мл; м. т. — масса тела ребенка, кг; 115 ккал/кг/сут — энергетическая потребность ребенка; 67 ккал — калорийность 100 мл смеси.

Анализ состояния здоровья детей предполагал оценку их общего состояния с измерением массы и длины тела. Физическое развитие оценивали по центильным таблицам Всемирной организации здравоохранения (программа WHO Anthro) c определением антропометрических коэффициентов Z-scores (масса тела к его длине и ИМТ к возрасту). Допустимый диапазон значений Z-scores: для массы тела к его длине — интервал от –2 до +2, для ИМТ к возрасту — от –2 до +1.

Оценка переносимости вводимой смеси включала анализ характера аппетита (активность сосания, отказ от приема смеси), появления или усиления срыгиваний, колик, метеоризма, изменения частоты и консистенции стула, состояния кожи и слизистых.

Оценка результатов лабораторных исследований осуществлялась на основе изучения общих показателей клинического анализа крови и биохимических показателей с определением липопротеидов низкой и высокой плотности, триглицеридов, общего холестерина (проводилась в начале и в конце наблюдения).

Для проведения гематологических и биохимических исследований использовали капиллярную кровь, полученную из пальца ребенка.

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета программы Statistica 6.0 (StatSoft Inc., USA). Уровень статистической значимости — р < 0,05.

Описание большинства исследуемых признаков, учитывая неоднородность их распределения, проведено с использованием медианы (Ме) и процентилей (25; 75). Оценка различий между двумя независимыми группами по количественным признакам осуществлялась с применением непараметрического статистического U-критерия Манна — Уитни. Для сравнения дисперсий двух вариационных рядов использовали непараметрический критерий Фишера (двусторонний точный) — для физического развития.

Semper Baby Nutradefense 1 является адаптированной молочной смесью, предназначенной для питания детей с рождения до шести месяцев. Отличительная особенность ее состава — наличие молочного жира, составляющего 28% от его общего содержания, и концентрата мембран жировых глобул молока. Кроме того, в смесь входят концентрат сывороточного белка с высоким содержанием альфа-лактальбумина, пребиотики — галактоолигосахариды (0,29 г / 100 мл), длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (арахидоновая и докозагексаеновая в соотношении 1 : 1), нуклеотиды (АМФ, ЦМФ, ГМФ, ИМФ, УМФ).

Химический состав и энергетическая ценность смеси полностью соответствуют нормативным документам [22].

Результаты и их обсуждение

В исследование включили 90 детей, которые были распределены в три группы. В первую (ИС) вошло 30 младенцев на искусственном вскармливании с применением изучаемой смеси. Во вторую группу (БС) было включено 30 детей, получавших стандартные молочные смеси, не содержащие молочного жира или концентрата мембран жировых глобул молока. Группу сравнения (ГВ) составили 30 младенцев на исключительно грудном вскармливании. Длительность наблюдения за детьми составила два месяца. Клиническая характеристика младенцев представлена в табл. 1.

Обследуемые группы детей были сопоставимы по возрасту, массе и длине тела при рождении, гендерному признаку и сопутствующей патологии.

В первой группе почти у половины младенцев (56,6%) отмечались проявления функциональных расстройств органов пищеварения в виде колик (26,6%), срыгиваний (20%), склонности к запорам (33,3%). У каждого второго ребенка из второй группы также были выявлены те или иные проявления ФН ЖКТ. Так, у каждого пятого регистрировались колики или срыгивания, у каждого третьего — склонность к запорам. У детей на грудном вскармливании функциональные нарушения ЖКТ были представлены коликами (30%), срыгиваниями (13,3%) и запорами (по 13,3%).

Переносимость и клиническая эффективность изучаемой смеси

Период адаптации к изучаемой смеси у большинства обследованных детей протекал без особенностей, отказов от ее приема не было. Отмена продукта потребовалась лишь в одном случае, когда на 6-й день от начала приема у ребенка со склонностью к запорам отмечалось постепенное их усиление при увеличении объема вводимого питания.

У большинства детей с коликами и срыгиваниями наблюдалось достоверное снижение частоты указанной симптоматики на фоне приема изучаемой смеси. У младенцев со склонностью к запорам отмечалась постепенная нормализация характера и частоты стула (табл. 2).

Оценка физического развития детей

Показатели физического развития у большинства детей из всех групп на момент начала исследования и через два месяца наблюдения находились в пределах средневозрастных величин (рис. 2, 3, 4).

Показатели Z-значений ИМТ к возрасту у подавляющего большинства младенцев (вне зависимости от вида вскармливания) тоже были в пределах средневозрастных параметров (табл. 3).

Среди детей на ГВ чаще выявлялись младенцы как с низким показателем ИМТ к возрасту (ИМТ < –2) — 13,3 против 6,7% в группах ИС и БС, так и с высоким (ИМТ > +1) — 23,7 против 13,3% в группе ИС и 16,7% в группе БС. Но если через два месяца наблюдения в группе ГВ уже каждый второй ребенок имел избыточную массу тела (ИМТ к возрасту > +1), то в группе ИС и БС только у каждого пятого был повышенный ИМТ к возрасту (рис. 5).

Оценка показателей липидного спектра в крови детей

В табл. 4 представлены исходные значения показателей липидного спектра крови детей, включенных в исследование.

На момент включения в исследование уровни холестерина, ЛПВП, ЛПНП и триглицеридов были значимо выше у детей на ГВ по сравнению с младенцами на искусственном вскармливании (группы ИС и БС).

В табл. 5 представлены значения липидного спектра крови у наблюдаемых из первой группы (ИС) через два месяца от начала приема изучаемой смеси в сравнении с исходными показателями.

Анализ показателей, характеризующих липидный обмен, выявил значимое повышение уровней холестерина (р = 0,022) и ЛПНП (р = 0,004) через два месяца приема изучаемой смеси по сравнению с исходными данными, которые не превысили референсных значений. Выявленное увеличение уровня триглицеридов до 2,17 ммоль/л на фоне использования продукта (норма — до 1,6 ммоль/л) не было статистически значимым (р = 0,077).

Показатели липидного спектра детей из второй группы (БС) представлены в табл. 6.

Исходно и через два месяца наблюдения у детей из второй группы уровень холестерина, ЛПВП и триглицеридов оставался стабильным на протяжении всего периода наблюдения. Через два месяца наблюдения было выявлено значимое повышение уровней ЛПНП (до 2,23 ммоль/л), не превышающее референсные значения, и триглицеридов (до 2,28 ммоль/л), значение которых превышало нормальные величины.

Анализ липидного спектра крови детей, находившихся на грудном вскармливании, показал, что уровни холестерина, ЛПВП, ЛПНП, триглицеридов значимо не изменились за два месяца наблюдения и не превышали референсных значений (табл. 7).

Особый интерес представляло сравнение показателей липидного обмена у детей из всех групп через два месяца наблюдения (табл. 8).

Через два месяца уровень холестерина и ЛПНП не имел достоверного отличия от группы детей, получающих изучаемую смесь, и был значимо выше у младенцев на ГВ по сравнению с наблюдаемыми на базовых смесях.

Показатели содержания ЛПВП и триглицеридов значимо не отличались по группам.

Суммарная характеристика показателей липидного обмена у всех детей по группам и в динамике наблюдения представлена графически на рис. 5, 6, 7, 8.

Анализ возможного влияния времени последнего приема пищи на показатели липидного обмена у детей

Забор крови у детей на искусственном вскармливании производился не ранее чем через три часа после последнего приема пищи, в то время как у 83% младенцев на ГВ (в связи с наличием у большинства из них кормления по требованию) он осуществлялся или сразу после кормления, или в течение первых трех часов после последнего приема. Поэтому был проведен анализ возможного влияния времени последнего приема пищи на показатели липидного обмена у тех, кто находился на грудном вскармливании (табл. 9).

Оценка показала отсутствие значимых отличий биохимических значений крови у детей в зависимости от времени последнего приема пищи.

Выводы

Введение в питание детей, находившихся на искусственном вскармливании, изучаемой смеси, содержащей молочный жир и концентрат мембран жировых глобул молока, не вызывало симптомов пищевой непереносимости и способствовало адекватному физическому развитию.

Выявлено достоверное уменьшение числа младенцев, страдавших функциональными нарушениями желудочно-кишечного тракта (срыгиваниями, коликами, запорами), через два месяца приема изучаемой смеси (с 17 (56,6%) до 3 (10,3%), p = 0,02).

Динамика липидного спектра крови детей на фоне получения ИС наблюдалась близкой к таковой на грудном вскармливании. Выявлено значимое повышение, не превышающее референсных значений, уровней холестерина (р = 0,022) и ЛПНП (р = 0,004) через два месяца от начала приема ИС, которые были сопоставимы с этими показателями у младенцев на ГВ.

Дальнейшая адаптация жирового компонента детских молочных смесей представляется перспективным направлением в индустрии детского питания.