Влияние жирового компонента смесей на развитие ребенка

Для правильного роста и развития ребенка необходимо сбалансированное питание с адекватным содержанием основных пищевых веществ — белков, жиров, углеводов, а также витаминов, макро- и микронутриентов. Каждый компонент питания выполняет в организме ребенка определенную функцию. При этом, учитывая максимальную энергоемкость жирового компонента рациона (1 г жира = 9 ккал энергии), его роль заключается прежде всего в обеспечении организма энергией. Содержание жира в рационе здорового ребенка первого года жизни составляет 30–35% (белка — 15%, углеводов 50–55%). Таким образом, с жировой составляющей рациона ребенок получает до 50% энергии. При этом эффективность усвояемости жира зависит от нескольких составляющих: размера жировой глобулы, жирнокислотного состава жира, а также расположения жирных кислот в молекуле глицерола.

По своей химической структуре пищевые жиры являются эфирами глицерина и жирных кислот. По этой причине для всасывания они должны быть предварительно расщеплены в желудочно-кишечном тракте до составляющих их компонентов. Ферментативное расщепление жиров происходит с участием панкреатической липазы, фосфолипазы и холестерол-эстеразы тонкого кишечника. Важно отметить, что активность панкреатической липазы у ребенка первого полугодия жизни снижена и липолиз происходит в основном в желудке с участием лингвальной и желудочной липаз, а также липазы грудного молока. При искусственном вскармливании следует учитывать, что жировые глобулы козьего молока (и смесей на его основе) более доступны для воздействия липазы в сравнении с коровьим молоком, так как имеют в 10 раз меньшие размеры, что увеличивает площадь соприкосновения с липазой [1].

Всасывание жирных кислот имеет особенности в зависимости от длины углеродной цепи. Так, короткоцепочечные и среднецепочечные жирные кислоты (длина цепи С₂-С₄ и С₆-С₁₄ соответственно), а также глицерин и холин являются гидрофильными соединениями, то есть способными растворяться в воде, и, следовательно, могут поступать непосредственно в кровь, минуя лимфатическую систему. Гидрофобные жирные кислоты (длина цепи более С₁₄), а также холестерин всасываются вначале в лимфатические сосуды кишечника, а далее через лимфатический проток поступают в венозную сеть. Среди жиров молока жирнокислотный состав жира козьего молока отличается высоким содержанием коротко- и среднецепочечных жирных кислот (С₆-С₁₄). Их всасывание происходит без участия панкреатической липазы и желчных кислот и потому более эффективно [1].

Эффективность всасывания жирных кислот зависит не только от длины углеродной цепи, но и от места положения жирной кислоты в молекуле глицерола. Так, жирные кислоты коротко-, среднецепочечные, ненасыщенные всасываются независимо от их положении в молекуле глицерина [2], тогда как коэффициент всасывания свободных длинноцепочечных насыщенных жирных кислот (ДЦ НЖК) — пальмитиновой и других более длинных кислот — относительно низкий [3]. Причиной тому является высокая точка плавления ДЦ НЖК — выше температуры тела (~63 °С), что определяет склонность данных жирных кислот формировать кальциевые соли жирных кислот при значении pH, характерном для кишечника [4]. Что клинически выражается в формировании плотного стула у детей и способствует запорам. Однако ДЦ НЖК, в том числе пальмитиновая кислота (С_16:0), являются преобладающими жирными кислотами в составе триглицеридов молочного жира и, следовательно, основными донаторами энергии. В процессе поглощения, всасывания и метаболизма пальмитиновой кислоты играет важную роль ее расположение в молекуле глицерола, которое отличается в грудном, коровьем и козьем молоке. В коровьем и козьем молоке, а также в классических детских смесях 80% пальмитиновой кислоты расположено S_N1- и S_N3-положениях, в то время как положение S_N2 (или β-положение), главным образом, занято ненасыщенными жирными кислотами (рис. 1) [5].

В результате пальмитат, находящийся в крайних положениях, легко вступает в соединение с кальцием, образуются мыла, которые выводятся из организма, а жирные кислоты, находящиеся в положении S_N2, адсорбируются (рис. 1). Недостаточная абсорбция β-пальмитиновой кислоты приводит, с одной стороны, к снижению энергетической ценности рациона питания ребенка, с другой стороны, образующиеся гидратированные кальциевые мыла ухудшают консистенцию стула, способствуя запорам и коликам, а избыточное выведение кальция через кишечник создает предпосылки к нарушению развития костного скелета.

В грудном молоке пальмитиновая кислота является преобладающей насыщенной жирной кислотой и составляет 17–25% от общего количества жирных кислот в зрелом женском грудном молоке. При этом 70–75% всех молекул пальмитиновой кислоты формируют эфирную связь в положении S_N2 в триглицеридах (рис. 2) [6].

После усвоения ненасыщенные жирные кислоты, расположенные в крайних положениях, а также пальмитиновая кислота, прикрепленная к структурному остову молекулы, беспрепятственно всасываются из грудного молока человека через стенку кишечника и попадают в кровоток (рис. 2). Таким образом, при потреблении грудного молока ребенок получает необходимую энергию вследствие полного усвоения жира, а также создаются предпосылки для адекватного всасывания кальция.

Однако функция жира не исчерпывается лишь энергетической, пищевые жиры являются источником важного пластического материала для клетки — фосфолипидов и полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Фосфолипиды наряду с белками являются обязательным структурным компонентом биомембран клеток, необходимы для созревания и функционирования центральной нервной системы плода и ребенка. В составе фосфолипидов центральной нервной системы ребенка преобладают длинноцепочечные ПНЖК (докозагексаеновая (ДГК), арахидоновая кислоты (АК)). Так, в жирнокислотном составе фосфолипидов наружных палочек сетчатки ДГК составляет 50%. ДГК в большом объеме представлена и в зрительном нерве. Длинноцепочечные ПНЖК повышают текучесть мембран иммунокомпетентных клеток и уменьшают их вязкость. В синаптических мембранах их влияние на активность ионных насосов, нервную проводимость необходимо для миелинизации нервных волокон и модуляции нейропередачи и, соответственно, осуществления моторных, сенсорных, поведенческих функций ребенка. Кроме того, ПНЖК являются предшественниками эйкозаноидов — простагландинов, простациклинов, тромбоксанов, лейкотриенов — регуляторов иммуногенеза и воспалительной реакции. Длинноцепочечные ПНЖК присутствуют в грудном молоке. В клинических исследованиях показано: при получении матерью дополнительно ДГК у ребенка определяется большее содержание ДГК в головном мозге и как результат — улучшение неврологического развития. При вскармливании смесью с дополнением ДГК и АК у ребенка улучшаются визуальные, неврологические и иммунологические показатели [7–9].

При адаптации жирового компонента в классических детских смесях, как правило, производят частичную или полную замену жира коровьего/козьего молока на смесь природных растительных масел (подсолнечного, кукурузного, соевого, кокосового, пальмового и др.) с целью приведения соответствия жирнокислотного состава грудному молоку. Однако данная комбинация растительных масел не является источником ДЦ ПНЖК (АК и ДГК), а также не способна изменить положение пальмитиновой кислоты в молекуле глицерола. Для оптимизации жирового компонента детских смесей разрабатывались диеты с разным содержанием пальмитиновой кислоты в S_N2-положении. Рядом клинических исследований была проведена оценка влияния процентного содержания пальмитиновой кислоты в S_N2-положении в смеси на показатели здоровья детей [10–13].

Так, А. Lopez-Lopez и соавт. обследовали три группы детей первых двух месяцев жизни, получавших разные диеты в течение двух месяцев: первая группа — грудное вскармливание, вторая и третья группы находились на искусственном вскармливании смесями с разным содержанием пальмитиновой кислоты в S_N2-положении (19% и 44,5% соответственно) [10]. В полученных результатах указывается на статистически значимые различия по содержанию общего количества жирных кислот, а также ДЦ НЖК и кальция в кале, в группе детей, получавших смесь с 44,5% содержанием пальмитиновой кислоты в S_N2-положении, в сравнении с детьми второй группы.

К. Kennedy и соавт. в исследовании у детей с периода новорожденности, продолжительностью 12 недель, также отметили меньшее содержание в кале кальциевых солей жирных кислот, а также более мягкий стул у детей, получавших смесь с 50% содержанием пальмитиновой кислоты в S_N2-положении в сравнении с классической смесью (отличия статистически значимые), причем частота и объем стула были сравнимы во всех группах обследованных (таблица) [11].

При измерении плотности костной ткани (методом денситометрии) на 12-й неделе исследования статистически значимых различий между группами детей получено не было. Однако плотность костной ткани у детей на грудном вскармливании и детей, получавших смесь с 50% содержанием пальмитиновой кислоты в S_N2-положении, была сопоставимой и большей в сравнении с детьми, получавшими классическую смесь [11].

Таким образом, по результатам исследований включение в состав жирового компонента смесей пальмитиновой кислоты в S_N2-положении:

• уменьшает экскрецию жирных кислот с калом, что способствует улучшению усвоения жира;
• уменьшает экскрецию кальция с калом, что ведет к улучшению усвоения кальция;
• уменьшает содержание кальциевых солей жирных кислот в кале, формируя мягкий стул;
• облегчает пищеварение.

Проведенные исследования показывают целесообразность модификации жирового компонента смесей для питания детей первого года жизни: обогащение длинноцепочечными ПНЖК — ДГК и АК, включение в состав смеси пальмитиновой кислоты в S_N2-положении. При выборе смеси для питания детей первого года жизни, получающих смешанное или искусственное вскармливание, важно учитывать не только количественный состав нутриентов и, в частности, жирового компонента, но и их качественный состав.

Так, жировая составляющая линейки смесей (1-я, 2-я и 3-я формулы) на основе козьего молока Kabrita® Gold (произведено в Голландии) имеет существенные отличия от жира смесей на основе коровьего молока: меньшие размеры жировых глобул, которые являются более доступными для воздействия липазы; большее содержание коротко- и среднецепочечных жирных кислот в жирнокислотном составе. Кроме того, в состав жирового компонента смесей на основе козьего молока Kabrita® Gold включен DigestX® — липидный комплекс с высоким содержанием в нем пальмитиновой кислоты в S_N2-положении (42%) в молекуле глицерола, аналогично грудному молоку. Эффективность и безопасность DigestX® подтверждена клинически.

Таким образом, жир козьего молока и смесей на его основе отличается высокой усвояемостью, что также характерно для белкового компонента смесей Kabrita® Gold, который представлен 100% белком козьего молока, отличным от коровьего низким содержанием α-S1-казеина и высоким содержанием β-казеина. α-S1-казеин определяет уровень коагуляции белка, поэтому белок козьего молока образует мягкий, легко перевариваемый сгусток в желудке, подобный сгустку белка грудного молока [1].

Другие компоненты смеси: пребиотики галактоолигосахариды (ГОС) и фруктоолигосахариды (ФОС, FOS), пробиотик — бифидобактерии ВВ-12®, нуклеотиды — способствуют правильному пищеварению, формированию иммунной системы и развитию защитных функций организма [14, 15]. Так, пребиотики ГОС и ФОС, полученные из цикория и лактозы соответственно, стимулируют перистальтику кишечника, способствуют росту индигенной микрофлоры, а также улучшают биодоступность кальция. Дополнение смеси бифидобактериями BB-12® изменяет консистенцию стула у детей от твердой к мягкой и улучшает кишечный транзит [15].

Таким образом, состав смесей Kabrita® Gold — легкоусвояемый белок козьего молока и жир, дополненный DigestX®; пребиотики ГОС и ФОС, бифидобактерии ВВ-12®, нуклеотиды — в целом способствует улучшению пищеварения (нормализации пассажа по желудочно-кишечному тракту и характера стула), энергетического обеспечения, должному усвоению кальция. А наряду с дополнением смесей Kabrita® Gold длинноцепочечными ПНЖК — ДГК и АК, витаминами и минеральными веществами обеспечивает правильный рост и адекватное развитие ребенка с рождения.

Литература

1. Juarez M., Ramos M. Physico-chemical characteristics of goat milk as distinct from those of cows milk // Int. Dairy Fed Buffl. 1986, № 202, p. 54–67.
2. Tomarelli R. M. et al. Effect of positional distribution on the absorption of the fatty acids of human milk and infant formulas // J Nutr. 1968. 95 (4): p. 583–590.
3. Jensen C., Buist N. R., Wilson T. Absorption of individual fatty acids from long chain or medium chain triglycerides in very small infants // Am J Clin Nutr, 1986. 43 (5): p. 745–751.
4. Small D. M. The effects of glyceride structure on absorption and metabolism // Annu Rev Nutr. 1991. 11: p. 413–434.
5. Mattson F. H., Volpenhein R. A. The specific distribution of fatty acids in the glycerides of vegetable fats // J Biol Chem. 1961. 236: p. 1891–1894.
6. Breckenridge W. C., Marai L., Kuksis A. Triglyceride structure of human milk fat // Can J Biochem. 1969. 47 (8): p. 761–769.
7. Birch E. E. et al. A randomized controlled trial of early dietary supply of long-chain polyunsaturated fatty acids and mental development in term infants // Developmental Medicine & Child Neurology. 2000. 42: 174–181.
8. Agostoni C. et al. Neurodevelopmental quotient of healthy term infants at 4 months and feeding practice: the role of long-chain polyunsaturated fatty acids // Pediatr Res. 1995. 38: 262–266.
9. Hoffman D. R. et al. Toward optimizing vision and cognition in term infants by dietary docosahexaenoic and arachidonic acid supplementation: A review of randomized controlled trials // Prostaglandins, Leukotrienes and essential fatty acids 2009. 81: 151–158.
10. Lopez-Lopez A. et al. The influence of dietary palmitic acid triacylglyceride position on the fatty acid, calcium and magnesium contents of at term newborn faeces // Early Hum Dev. 2001. 65 Suppl: p. S83–94.
11. Kennedy K. et al. Double-blind, randomized trial of a synthetic triacylglycerol in formula-fed term infants: effects on stool bio- chemistry, stool characteristics, and bone mineralization // Am J Clin Nutr. 1999. 70 (5): p. 920–927.
12. Carnielli V. P. et al. Structural position and amount of palmitic acid in infant formulas: effects on fat, fatty acid, and mineral balance // J Pediatr Gastroenterol Nutr, 1996. 23 (5): p. 553–560.
13. Carnielli V. P. et al. Feeding premature newborn infants palmitic acid in amounts and stereoisomeric position similar to that of human milk: effects on fat and mineral balance // Am J Clin Nutr. 1995. 61 (5): p. 1037–1042.
14. Bruzzese E. et al. Early administration of Gos/Fos prevents intestinal and respiratory infections in infants // J of Pediatric Gastroenterology & Nutrition. 2006. 42: E95.
15. AFSSA. Rapport du groupe de travail «Alimentation infantile et modification de la flore intestinale». Juin 2003.

О. Н. Комарова, кандидат медицинских наук

ФГБУ МНИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ, Москва

Контактная информация: komarovadoc@yandex.ru