Современные представления о составе адаптированных молочных смесей и перспективах их совершенствования

И. Я. Конь, доктор медицинских наук, профессор
Т. В. Абрамова, кандидат медицинских наук
Л. С. Коновалова, кандидат биологических наук
НИИ питания РАМН, Москва

Грудное вскармливание является оптимальным способом питания детей первого года жизни. Однако, несмотря на значительную работу по поддержке грудного вскармливания в РФ, его распространенность остается недостаточной. В связи с этим по-прежнему актуальной является организация искусственного вскармливания, основанная на использовании современных молочных смесей промышленного выпуска [1]. При разработке новых и производстве существующих молочных смесей для питания детей первого года жизни следует предусматривать необходимость соблюдения следующих требований:

• Гарантированную гигиеническую безопасность, включая требования к допустимому уровню остаточных количеств токсичных элементов, пестицидов, нитратов, запрет на присутствие в смесях меламина, диоксинов; ограничение присутствия в смесях микроорганизмов, в том числе Enterobacter sakazakii.
• Оптимальный химический состав смесей, обеспечивающий физиологические потребности детей первого года жизни в энергии и основных нутриентах, с учетом худшей усвояемости из смесей, чем из женского молока, железа, цинка, витаминов и других микронутриентов.

Указанные требования регламентируются в настоящее время в первую очередь едиными санитарно-эпидемиологическими требованиями Таможенного союза ЕврАзЭС, а также национальными законодательными и нормативными документами: Федеральным законом № 88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию», Федеральным законом № 178-ФЗ «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей»; СанПиН 2.3.2.1940–05 «Организация детского питания» и СанПиН 2.3.2.1078–01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

Основными подходами при создании новых смесей является оптимизация их белкового состава, направленная на снижение уровня белка в смесях, в сочетании с повышением его биологической ценности; оптимизация жирнокислотного состава, связанная с доказательством важной роли омега-3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) и сбалансированности в смеси омега-3 и омега-6 ПНЖК, включение в состав смесей нуклеотидов, йода, селена, а также, в самое последнее время, каротиноида лютеина. Самостоятельной проблемой является вопрос о включении в смеси про- и пребиотиков. Новым подходом к оптимизации искусственного вскармливания следует признать разработку и широкое использование в педиатрической практике смесей, предназначенных для детей с функциональными нарушениями пищеварения — срыгиваниями, запорами, диареей, коликами.

Выдающиеся достижения современной химии, биохимии, технологии молока и молочных продуктов и других смежных дисциплин позволили в настоящее время создать широкую гамму молочных смесей, приближенных к составу женского молока по всем компонентам — белковому, жировому, углеводному, витаминному и минеральному [1, 2].

Адаптация белкового компонента заключается, прежде всего, в снижении общего уровня белка (с 2,8 г/100 мл в коровьем молоке до 1,4–1,6 г/100 мл (и даже до 1,2 г/100 мл) в готовой к употреблению молочной смеси), что в большей мере соответствует уровню белка в женском молоке (0,8–1,2 г/100 мл). Снижение содержания белка в заменителях женского молока позволяет устранить возможное неблагоприятное влияние избытка белка на азотистый и минеральный обмен грудного ребенка, функции его пищеварительного тракта и незрелых почек. Однако снижение общего содержания белка в молочных смесях не может носить чисто механический характер, а должно сопровождаться качественным изменением состава белкового компонента смесей с увеличением относительной квоты белков с высокой биологической ценностью (в частности, лактальбумина) [3–6]. К адаптированным смесям для детей первого полугодия жизни, обогащенным лактальбумином, относятся, например, смеси Бэби 1 и Бифидус 1, Лемолак («Сэмпер») и пр.

Другим, более традиционным, направлением адаптации по белковому компоненту является введение в состав заменителей женского молока белков молочной сыворотки.

В ряде работ рассматривается ключевой вопрос качества молочных смесей как «заменителей» женского молока — степень их близости к аминокислотному составу белков женского молока. Несмотря на то, что формулы, обогащенные сывороточными белками (ФОСБ), ближе, чем казеин-доминирующие формулы (КДФ), к женскому молоку по содержанию цистеина, в них, также как и в КДФ, ниже содержание триптофана — предшественника серотонина, играющего важную роль в регуляции процессов торможения в центральной нервной системе и реализации ряда других физиологических функций. ФОСБ содержат избыток треонина, метионина и лизина, а КДФ — избыток тирозина и фенилаланина. Таким образом, ни один вид рассматриваемых молочных смесей, ни ФОСБ, ни КДФ, не соответствует по своему аминокислотному составу женскому молоку, что еще раз подтверждает уникальность женского молока для питания младенцев [7–10]. Получить более близкий к имеющемуся в грудном молоке спектр аминокислот позволяют обогащенные альфа-лактальбумином ФОСБ, однако полностью повторить состав белков грудного молока искусственным путем не представляется возможным.

Адаптация жирового компонента молочных смесей направлена, в первую очередь, на приближение их жирнокислотного состава к составу женского молока, поскольку коровье молоко содержит существенно меньше незаменимых ПНЖК, чем женское. Важным при этом является обеспечение достаточного уровня линолевой кислоты (4000–8000 мг/л), оптимального соотношения между омега-6 и омега-3 ПНЖК, которое составляет в женском молоке 10:1–7:1, и оптимального соотношения витамина Е и ПНЖК [1, 2, 11].

Нарушение этих требований неизбежно ведет к существенным нарушениям метаболизма, поскольку и омега-6 жирные кислоты (линолевая и арахидоновая), и омега-3 жирные кислоты (линоленовая, докозагексаеновая и эйкозапентаеновая), являясь эссенциальными для человека и особенно для детей раннего возраста, выполняют ряд ключевых функций в организме [12–13]. При этом важен именно оптимальный уровень этих кислот в продукте, поскольку их избыток или снижение соотношения между витамином Е — основным антиоксидантом — и количеством ПНЖК в заменителях может вести к неблагоприятным последствиям и, прежде всего, к усилению перекисного окисления липидов, а нарушение соотношения между омега-6 и омега-3 жирными кислотами в смеси сопровождается изменением соотношения в организме ребенка различных классов эйкозаноидов, играющих важную роль в регуляции различных физиологических реакций [12–16]. Для обеспечения адекватного содержания в заменителях женского молока омега-3 жирных кислот ранее в состав продуктов вводили соевое масло, содержащее до 10% гамма-линоленовой кислоты, которая является метаболической предшественницей эйкозапентаеновой и докозагексаеновой жирных кислот. Однако позднее было установлено, что организм детей первых недель жизни и особенно недоношенных детей не способен образовывать эйкозапентаеновую и докозагексаеновую кислоты из линоленовой кислоты вследствие незрелости ферментативной системы, катализирующей эту реакцию. Поэтому были разработаны заменители женского молока, содержащие эйкозапентаеновую и докозагексаеновую кислоты, источником которых служат препараты очищенного рыбьего жира или масло одноклеточных водорослей — Сryptocodinium cohnii, а также арахидоновую кислоту, источником которой чаще всего является масло одноклеточных грибов — Mortierella alpina [14].

При этом весьма существенным является обеспечение правильного соотношения в смесях длинноцепочечных ПНЖК омега-6 и омега-3 семейства — арахидоновой (20:4 омега-6), докозагексаеновой (22:6 омега-3), эйкозапентаеновой (20:5 омега-3), в особенности учитывая данные о возможном неблагоприятном действии избытка эйкозапентаеновой кислоты на рост детей. Примером обогащенных ДЦПНЖК и сбалансированных по содержанию витамина Е и ПНЖК адаптированных молочных смесей для детей с рождения до 6 месяцев жизни могут служить Бэби 1 и Бифидус 1, Лемолак («Сэмпер») и др.

Для адаптации углеводного компонента молочной смеси в нее добавляют лактозу, уровень которой в коровьем молоке значительно ниже, чем в женском. Лактоза — основной углеводный компонент женского молока, обладающий рядом важных физиологических эффектов: лактоза оказывает положительное влияние на абсорбцию минеральных веществ (кальция, а также цинка, магния и др.) в кишечнике; способствует развитию в пищеварительном тракте ребенка бифидо- и лактобактерий, которые угнетают размножение ряда условно-патогенных и патогенных микроорганизмов. Вместе с тем ряд авторов относит к недостаткам заменителей женского молока, содержащих только лактозу, их высокую осмолярность. Это является одной из причин широкого распространения заменителей женского молока, включающих смесь лактозы с декстринмальтозой (мальтодекстрином) — низкомолекулярным полимером глюкозы. Частичная замена лактозы декстринмальтозой (до 25% от общего содержания углеводов) позволяет снизить осмолярность молочных смесей. К тому же декстринмальтоза хорошо утилизируется в кишечнике, оказывает положительное влияние на его микрофлору. Она медленно всасывается и постепенно поступает в кровь, в связи с чем дети, получающие этот углевод, дольше не испытывают чувства голода и способны выдерживать более длительные интервалы между кормлениями, чем при кормлении смесями, содержащими только лактозу. Вместо чистой декстринмальтозы в молочные смеси нередко вводят различные виды патоки, кукурузный сироп или солодовый экстракт, содержащие значительные количества декстринмальтозы [1, 2, 11].

Важнейшим звеном адаптации коровьего молока к женскому является оптимизация минерального состава смесей. Она заключается, с одной стороны, в снижении в смесях, по сравнению с коровьим молоком, общего количества солей кальция, калия, натрия, которое значительно выше в коровьем, чем в женском молоке, и, наоборот, во введении в смеси ряда микроэлементов, уровень которых ниже в коровьем, чем в женском молоке.

Среди многочисленных пищевых веществ, входящих в состав женского молока, значительное место занимают микронутриенты (витамины, минеральные соли, микроэлементы и пр.). Каждому из этих соединений присущи свои специфические физиологические функции и особенности усвоения в организме младенца [1, 2, 11, 15]. Риск развития недостатка микронутриентов в раннем детском возрасте особенно велик, поскольку именно в этот период одним из основных продуктов питания являются молоко и молочные продукты, содержание микроэлементов (например, меди, цинка, хрома, селена и пр.) в которых очень низко. Так, в женском молоке медь присутствует в виде комплексов с цитратом или с сывороточным альбумином, а в коровьем молоке — с казеином, в связи с чем она существенно лучше усваивается из женского молока, чем из его заменителей. Медь, наряду с железом, необходима для нормального кроветворения. Вместе с тем, она участвует в построении одного из белков крови — церулоплазмина и фермента супероксиддисмутазы, являющихся важными компонентами антиоксидантной системы крови, а также ряда ферментов, регулирующих процессы биологического окисления и метаболизма основных белков соединительной ткани — коллагена и эластина. Биологическая роль цинка определяется необходимостью для нормального роста, развития и полового созревания; поддержания нормального гематологического и иммунного статуса, вкуса и обоняния; заживления ран, усвоения витамина А и др. Цинк участвует в построении и функционировании многих ферментных систем, в том числе карбоангидразы, щелочной фосфатазы, а также в формировании антиоксидантного потенциала организма. Доказано участие цинка в процессах синтеза белка и нуклеиновых кислот, а также в построении и регуляции свойств мембран клеток и субклеточных структур [1, 15]. Биологическая роль хрома связана с его участием в регуляции углеводного и липидного обмена, прежде всего с поддержанием толерантности к глюкозе. Хром является активатором ряда ферментов (фосфоглюкомутазы, трипсина и др.). Селен участвует в формировании и поддержании антиоксидантной системы организма, иммунного статуса, сперматогенеза и нормальной экзокринной функции поджелудочной железы [1].

В женском молоке, в отличие от коровьего, присутствуют специальные транспортные белки, обеспечивающие высокую усвояемость микроэлементов, присутствующих в относительно небольших количествах. Поэтому для того, чтобы обеспечить детей теми же количествами микронутриентов, которые поступают с женским молоком, их содержание в молочных смесях — заменителях женского молока должно быть выше.

Наряду с микроэлементами, в смеси вносят необходимые количества водо- и жирорастворимых витаминов (включая витамин К), причем с учетом более низкой усвояемости витаминов из коровьего молока, чем из женского, их содержание, также как и содержание минеральных веществ, должно быть несколько выше, чем физиологические потребности в этих нутриентах.

Помимо витаминов и микроэлементов, в женском молоке были обнаружены также нуклеотиды, биосинтез которых в организме младенцев ограничен. В связи с этим при определенных ситуациях (интенсивный рост, острые заболевания и др.) у детей, лишенных женского молока, может возникнуть дефицит этих соединений, являющихся предшественниками нуклеиновых кислот, АТФ и других важных биомолекул в организме.

Наряду с широким ассортиментом молочных смесей для здоровых детей первого года жизни в последнее десятилетие достигнут существенный прогресс в разработке, создании и использовании нового класса продуктов для детей первого года жизни, страдающих различными нарушениями органов пищеварения и пищевой аллергией. Все более широкое внедрение этих продуктов в педиатрическую практику обеспечивает возможность профилактики и лечения указанных нарушений и улучшает качество жизни не только младенцев, но и семей, в которых они проживают. Перечень этих продуктов, которых в зарубежной литературе обозначают как продукты для детей с особыми потребностями, представлен ниже. Как видно, эти продукты предназначены для детей со срыгиваниями (антирефлюксные), для детей с запорами и коликами, а также для детей с различными формами лактазной недостаточности, которая широко распространена среди детей первого года жизни. Важное место для детей с особыми потребностями занимают так называемые гипоаллергенные смеси, которые могут быть изготовлены на основе частично гидролизованного белка и могут быть использованы для профилактики пищевой аллергии у детей из группы риска и смеси на основе глубокого гидролиза белков, используемые для лечения детей с пищевой аллергией, а также продукты на основе смеси аминокислот, которые назначают детям с тяжелой формой пищевой аллергии. У детей с непереносимостью белков коровьего молока используются также смеси на основе белков сои, которые в настоящее время назначаются детям старше 6 месяцев, и адаптированные смеси на основе белков козьего молока. Примерами таких смесей для детей с особыми потребностями могут служить Хумана ГА («Хумана», Германия), Нутрилак АР («Нутритек», Россия), Нутрилон Пепти ТСЦ («Нутриция», Нидерланды), Фрисосой («Фризленд», Нидерланды), НАН Безлактозный («Нестле», Швейцария), Сэмпер Бифидус 1 и 2, Сэмпер Лемолак («Сэмпер», Швеция), НЭННИ (Новая Зеландия) и многие другие.

Дальнейший прогресс в разработке и создании молочных смесей для детей первого года жизни будет связан с дальнейшей индивидуализацией их питания и созданием новых смесей, дифференцированных в зависимости от особенностей аппетита, пищеварительных функций и, более того, генотипических особенностей младенцев, с учетом необходимости профилактики избыточной массы тела и ожирения.

Можно полагать, что возможными ингредиентами будущих заменителей женского молока могут служить различные функциональные компоненты, в частности иммуноглобулин А, цитокины, гормоны, новые штаммы пробиотических микроорганизмов, новые формы ПНЖК с их оптимальным соотношением, новые микронутриенты, мембраны глобул молочного жира и др.

Литература

1. Детское питание. Руководство для врачей. Под редакцией В. А. Тутельяна, И. Я. Коня. Москва, 2009.
2. Nutrition of normal infants, ed. by Fomon S., Mosby, 1993, 420 p.
3. Jost R., Maire J.-C., Maynard F., Secretin M.-C. Aspects of whey protein usage in infant nutrition, a brief review // Int J Food Sci Technol, 1999, vol. 34, p. 533–542.
4. Rigo J., Boem G., Georgu G. et al. An infant formula free of glycomacropeptide prevent hyperthreoninemia in formula-fed preterm infants // J Ped, Gastroenteril Nutr, 2001, vol. 32, p. 127–130.
5. Heine W. E., Radke M., Wutzke K. D., Peters E., Kundt G. α-Lactalbumin-enriched low-protein infant formulas: a comparison to breast milk feeding // Acta Paediatrica, 1996, 109, p. 802–807.
6. Сорвачева Т. Н., Шилина Н. М., Пырьева Е. А., Пашкевич В. В., Конь И. Я. Клинико-биохимические подходы к обоснованию содержания белка в заменителях женского молока. Вопросы детской диетологии, 2003, том 1, № 1, с. 18–22.
7. Wharton В., Balmer S. et al. // Acta Paediatr. 1994. Vol. 402. Suppl. P. 24–30.
8. Dupon C. // Amer. J. Clin. Nutr. 2003. Vol. 77. 1544–1549 S.
9. Cheirici R., Vigi V. // Acta Paediat.1994. Vol. 402. Suppl. P. 18–23.
10. Harrison G., Graver E., Vargas M. et al. // J. of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 1987. Vol. 6. P. 739–747.
11. Конь И. Я. Современные представления об основных пищевых веществах, их строении и физиологической роли в питании ребенка.// В кн.: Руководство по детскому питанию (ред. Тутельян В. А., Конь И. Я.), М., МИА, 2004, с. 52–170.
12. Essential dietary lipids in: Present knowledge in nutrition, 7 th-ed by Ziegler E., Filer L.J — ILSI Press, Wash., DC, 1996, p. 58–67.
13. Carlsson S. E. Long chain polyunsaturated fatty acids in infants and children, in: Dietary fats in infanty and childhood — Annales of Nestle, V. 55, N2, 1997, p. 52–62.
14. Шилина Н. М., Конь И. Я. Современные представления о физиологических и метаболических функциях полиненасыщенных жирных кислот // Вопросы детской диетологии, 2004, т. 2, № 6. с. 25–30.
15. Шилина Н. М. Современные представления о биологической роли цинка и меди в питании детей первого года жизни // Вопросы детской диетологии, т. 4, № 3, 2006, стр. 42–45.

Статья опубликована в журнале Лечащий Врач