Что такое пребиотик в детском питании

Пребиотики в детском питании

Введение

Концепция пребиотиков была представлена менее десяти лет назад и использовалась для определений «неперевариваемого пищевого ингредиента, благотворно влияющего на организм посредством избирательного роста и/или активности одной или ограниченного числа бактерий толстой кишки и тем самым улучшает здоровье организма” (1). Таким образом, пребиотики должны оказывать сопротивление процессу переваривания в организме и достигать толстой кишки в неизмененном состоянии, где они будут ферментироваться микрофлорой, колонизируя желудочно-кишечный тракт. Как только они попадут в толстую кишку, они смогут избирательно имитировать рост или активность одной или ограниченного числа потенциально полезных бактерий, в частности, бифидобактерий и молочнокислых бактерий, снижая в то же самое время количество факультативных анаэробных штаммов таких, как кишечная палочка и клостридии(2,3).

Хотя не перевариваемые азото — или пидо содержащие составы также могут оказывать пребиотическое влияние, чаще всего изучаются составы не перевариваемых углеводородов, вследствие их предполагаемой пребиотической природы. В частности, олигосахариды, молекулы, содержащие не большое количество (от трех до примерно десяти) радикалов моносахарида, соединенных гликозидными связями, считаются главными элементами среди пребиотиков, которые включают в себя фруктоолигосахариды (FOS), инулин, лактулозу и галактоолигосахариды (GOS). Другими составами, имеющими возможность развития, но пока еще не получившие широкую известность, являются ксилоолигосахариды, кислотные олигосахариды, соевые олигосахариды, пектиновые олигосахариды, глюкоолигосахариды и изомальтоолигосахариды (4). Все эти молекулы, по-видимому, играют роль в росте кишечной флоры, в то же самое время, повышая состояние здоровья и снижая риск заболеваний (5). Недавно Роберфруа (Roberfroid) критически переоценил все вышеупомянутые олигосахариды, придя к заключению, что только два вещества могут считаться пребиотиками: фрукто-олигосахариды из инулинового типа и галакто-олигосахариды. Для всех остальных имеющийся массив данных недостаточен (6).

Разложение пребиотических молекул таких, как ß-фруктозидаза и ß-галактозидаза в толстой кишке посредством бактериальных ферментов, определяет образование лактата и жирных кислот с короткими цепочками (SCFA), ацетата, пропионата и бутирата, как конечных продуктов ферментации. Данные молекулы снижают величину внутрипросветного pH, непосредственно подавляя рост и активность вредных микроорганизмов, и способствуя стимулированию роста Бифидобактерий, которые борются с энтеропатогенами за питательные вещества и места эпителиального сцепления. Несколько важных факторов влияют на общую эффективность олигосахаридов в кишечнике, особенно на природу олигосахаридов, дозу, продолжительность обработки, место, где может иметь место их ферментация (ближе или дальше от центра кишечника) и первоначальный состав кишечной флоры.

Хотя и не существует суточной дозы пребиотиков, дозы 4-20 г/день оказались эффективными для взрослых. Роберфруа и другие (7) высказали мнение, что для взрослых понадобится минимальная суточная доза 4 г/день инулина или FOS для поддержания процесса увеличения бифидобактерий в кишечнике, в то время, как дозы выше 20 г/день могут привести к некоторым побочным эффектам таким, как повышенное скопление газов или вздутие живота. Такие побочные эффекты, главным образом, приписываются фрукто-олигосахаридам с короткими цепочками. Таким образом, при одинаковом количестве инулина будет меньше побочных эффектов, чем при таком же количестве фрукто-олигосахаридов с короткими цепочками, оральные дозы которых должны быть ограничены (8).

Олигосахариды в женском молоке

Олигосахариды являются главным компонентом женского молока, которое содержит, в среднем, 10 г/л нейтральных олигосахаридов и 1 г/л кислотных олигосахаридов (9). Концентрация данных составов в грудном молоке меняется в зависимости от фаз лактации, будучи выше в молозиве, нежели в молоке переходной или зрелой стадии. Состав олигосахаридов в женском молоке очень сложен, и известно более 100 различных структур, подобных олигосахаридам. Они выражают жизненноважное бифидогенное влияние и придают женскому молоку противоинфекционные свойства.

Женское молоко или молочные смеси в неонатальный период могут по-разному влиять на колонизацию желудочно-кишечного тракта, который при рождении является стерильным, но начинает колонизироваться во время влагалищного родоразрешения, главным образом, кишечной флорой матери. Дети, находящиеся на грудном вскармливании, показывают преобладание бифидобактерий и/или молочнокислых бактерий по сравнению с детьми, которых кормят молочными смесями, развивающих кишечную микрофлору, более богатую энтеробактериями и грамотрицательными организмами (10). Считается, что преобладание бифидобатерий у детей, находящихся на грудном вскармливании, способствует меньшему риску кишечных инфекционных заболеваний. Олигосахариды могут способствовать естественной защите от инфекций двумя способами, это, либо непосредственно, действуя, как аналоги рецепторов, предотвращая прикрепление энтеропатогенов к эпителиальной поверхности и взаимодействуя с иммунными клетками, либо косвенно, изменяя симбиотическую микрофлору кишечника в сторону более полезного для здоровья состава (11-12).

Обзор клинических испытаний на детях

Вследствие разнообразия, непостоянства, сложности и полиморфизма состава и структуры олигосахаридов, в настоящее время нереально воспроизвести компоненты олигосахаридов женского молока в строгой структурной форме (13). Тем не менее, нынешние исследования детского питания нацелены на воспроизведение их биологического воздействия на детей и совершенствование молочных смесей (11). К настоящему времени, лишь в нескольких опубликованных результатах клинических исследований дана оценка пребиотических веществ в диетических продуктах для доношенных и недоношенных младенцев, соответственно.

Моро и другие (14) произвели испытание синергической смеси нейтральных галакто-олигосахаридов (GOS, полученных из лактозы) и фрукто-олигосахаридов с длинными цепочками (FOS, полученных из цикория). Через 28 дней кормления, доношенные младенцы, которых кормили молочной смесью, дополненной смесью GOS/FOS, при концентрации 0,4 г/100 мл или 0,8 г/100 мл, соответственно, показали дозозависимое стимулирующее воздействие на рост бифидобактерий и молочнокислых бактерий в кишечнике. Данная комбинация также имела результатом увеличение частоты стула и уменьшение густоты стула, что ближе к младенцам, находящимся на грудном вскармливании и взятым в качестве эталона. Г. Боми другие (15) произвели испытание на недоношенных младенцах смеси 90 % GOS и 10 % FOS, с распределением молекул и концентрацией общего количества олигосахаридов близкой к женскому молоку, добавленной к стандартной молочной смеси для недоношенных младенцев. Добавка смеси олигосахаридов имела результатом четкое бифидогенное воздействие, сопровождаемое более частым и более мягким стулом. Более того, соотношение Ca/P в моче было сходно с тем, что наблюдалось у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, наводя также на мысль о влиянии пребиотиков на всасывание кальция.

Исследование, производимое на нормально доношенных младенцах, оценивало питательную эффективность и бифидогенные характеристики новой молочной смеси для младенцев, состоящей частично из гидролизованных белков молочной сыворотки, модифицированных при помощи крахмала жиров с высоким содержанием бета-пальмитата и пребиотиков (16). Согласно результатам, новая молочная смесь поддерживала удовлетворительный рост, вела к более высокому содержанию бифидобактерий в фекалиях, и хорошо переносилась. Новое ожидаемое исследование, наводящее на мысль о том, что младенцы, вскармливаемые молочными смесями и которые имеют «несущественные» желудочно-кишечные симптомы (такие, как колики, срыгивание и запор) поправляются в течение двух недель кормления молочной смесью одного типа, по-прежнему требует подтверждения рандомизированных контролируемых исследований (RCT) (17).

Другие данные клинических испытаний, о которых было сообщено, но они по-прежнему еще не были опубликованы, учитывают бифидогенное воздействие либо молочных смесей, обогащенных пребиотиками, либо густой, отучающей от груди пищи с добавлением пребиотических олиголакто-олигосахаридов (18-21). Таким образом, сокращение патогенов было связано с потреблением пребиотиков. Другие сообщения наводят на мысль о том, что GOS/FOS обнаруживаются в стуле в количествах, схожих ск оличествами, наблюдаемыми у младенцев, которым давали олигосахариды женского молока (22). Более того, структура фекальных жирных кислот с короткими цепочками у младенцев, которых кормили олигосахаридной смесью, похожа на ту, что была у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, но слегка отличалась от той, что была у группы младенцев, которых кормили молочной смесью без добавок (23).

Безопасность

Несмотря на то, что неоднократно демонстрировались кратковременная безопасность и воздействие на общее количество бифидобактерий в стуле, нет данных по долговременной пользе и безопасности. Хотя появление более мягкого стула может быть полезным для младенцев с запором, никто не знает, возрастет ли риск обезвоживания у некоторых младенцев. Риск может существовать для младенцев с почечной незрелостью и недостаточной способностью концентрировать мочу, особенно, если во время первых месяцев жизни дополнительное воздействие на водный баланс оказывается лихорадкой, дыхательной недостаточностью, инфекционным поносом, высокими нагрузками диетического почечного раствора или отказом младенца принимать соответствующие количества жидкостей. Такие сомнения, возможно, переоценивают данные животных, полученные в нефизиологических условиях. Тем временем, многих младенцев по всей Европе кормят GOS/FOS, не жалуясь на какой-либо побочный эффект.

12. Boehm G, Stahl B. Oligosaccharides. In: Mattila-Sandholm T (ed): Functional Dairy products. Cambridge: Woodhead Publ; 2003, 203-243.
13. Erney RM, Malone WT, Skelding MB et al. Variability of human milk neutral oligosaccharides in a diverse population. J Pediatr Gastroenterol Nutr2000; 30:131-133.
14. Mora G, Minoli I, Mosca M et al. Dosage-related bifidogenic effects of galacto- and fructo-oligosaccharides in formula-fed term infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr2002; 34:291-295.
15. Bohem G, Lidestri M, Casetta P et al. Supplementation of a bovine milk formula with an oligosaccharide mixture increases counts of faecal bifidobacteria in preterm infants. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2002; 86:F178-F181.
16. Schmelzle H, Wirth S, Skopnik H, Radke M, Knol J, Bockler HM, Bronstrup A, Wells JCK, Fusch C. Randomised double-blind study of the nutritional efficacy and bifidogenicity of a new infant formula containing partly hydrolysed protein, a high b-palmitic acid level and non-digestible oligalacto-oligosaccharidesaccharides. J Pediatr Gastroeneterol Nutr 2003; 36:343-351.
17. Savino F, Cresci F, Maccario S, et al. «Minor» feeding problems during the first months of life: effects of a partially hydrolysed milk formula containing fructo- and galacto-oligalacto-oligosaccharidesaccharides. Acta Paediatr 2003; (suppl.) 441:86-90.
18. Knol J, Steenbakkers J, van der Linde E, et al. Bifidobacteria! species that are present in breast fed infants are stimulated in formula fed infants by changing to a formula containing prebiotics. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2002; 34:477.
19. Knol J, Van der Linde EGM, Wells JCK, Bockler HM. An infant formula containing prebiotics changes the intestinal microflora of term infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2003; 36:566.
20. Boehm G, Lidestri M, Casetta P, et al. Effect of increasing number of intestinal Bifidobacteria on the presence of clinically relevant pathogens. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2003; 36:578.
21. Scholtens P, Alles M, Linde, van der E, Knol J. Introduction of solid weaning foods with added prebiotic oligalacto-oligosaccharidesaccharides affects the composition of the intestinal microflora. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2003; 36:566.
22. Stahl B, Moro G, Jelinek J, Boehm G, Coppa GV. Dietary prebiotic oligalacto-oligosaccharidesacchrides are detectable in faeces of formula fed infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2004;30:484.
23. Boehm G, Jelinek J, Stahl B, et al. Prebiotics in infant formulas. J Clin Gastroenterol 2004;38;S76-79.
24. Marteau P, Seksik P. Tolerance of probiotics and prebiotics. J Clin Gastroenterol 2004 Jun; 38(6 Suppl):S67-69.

Источник

Пре- и пробиотики в составе детских молочных смесей

Опубликовано в периодическом издании:
«ПЕДИАТРИЯ. Приложение Сonsilium medicum» март, 2011г.

И.Н.Захарова, Ю.А.Дмитриева
ГОУ ДПО Российская медицинская академия последипломного образования Минздравсоцразвития РФ

Микробиоценоз кишечника оказывает влияние на жизнедеятельность растущего детского организма, особенно у детей раннего возраста, в период транзиторной иммунологической и ферментативной незрелости [1, 2]. Характер вскармливания младенца является одним из ведущих факторов, влияющих на процесс формирования кишечной микробиоты. Известно, что микрофлора детей, находящихся на грудном вскармливании, характеризуется доминированием бифидобактерий и значительно отличается от таковой у младенцев, получающих молочные смеси. Молочный сахар женского молока, представленный в виде β-лактозы, ускоряет продвижение пищевого химуса по желудочно-кишечному тракту (ЖКТ), в результате чего значительная часть β-лактозы успевает дойти до толстой кишки, не подвергшись гидролизу ферментами энтероцитов. Благодаря этому создаются оптимальные условия для жизнедеятельности нормальной микрофлоры, поскольку β-лактоза является отличной питательной средой для бифидобактерий и лактобацилл, а также кишечной палочки. При гидролизе β-лактозы нормальной кишечной флорой образуются молочная, уксусная и муравьиная кислоты, которые в свою очередь подавляют развитие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов [1].

Следует также отметить, что грудное молоко характеризуется высоким содержанием секреторного иммуноглобулина класса A (sIgA), который компенсирует транзиторный физиологический дефицит системы секреторных иммуноглобулинов новорожденного и защищает слизистые ЖКТ от возбудителей кишечных инфекций [10]. Поступающие с молоком матери в пищеварительную систему ребенка такие «защитные» компоненты, как лизоцим, лактоферрин, пропердины, пероксидаза, материнские макрофаги и лимфоциты, выполняют протективную роль и опосредованно способствуют формированию нормального микробиоценоза ЖКТ ребенка.

В случае раннего перевода ребенка на вскармливание искусственной смесью процесс становления микробиоценоза кишечника нарушается. Известно, что микрофлора кишечника искусственно вскармливаемых детей характеризуется повышенным содержанием бактероидов, энтеробактерий, а также более частым выделением представителей условно-патогенной флоры на фоне снижения количества бифидобактерий.

С целью воссоздания бифидогенных свойств грудного молока производители обогащают молочные смеси комплексом пре- и пробиотиков. В ряде исследований, проведенных за последние 10 лет, было показано, что обогащение молочных смесей галакто- и фруктоолиго-сахаридами положительно влияет на состояние здоровья младенцев и обеспечивает им комфортное пищеварение. Галакто- и фруктоолигосахариды участвуют в продукции лактата и короткоцепочечных жирных кислот, обеспечивая сохранение низкого уровня рН кала, а также удерживают жидкость в просвете кишечника, делая стул младенца более мягким и частым. Существуют исследования, указывающие на то, что обогащение смесей комплексом пребиотиков уменьшает частоту колику младенцев [1, 11]. Многие авторы указывали на наличие бифидогенного эффекта смесей, содержащих в своем составе олигосахариды [12, 13]. Кроме того, ранее были представлены данные, что обогащение смесей комплексом галакто- и олигосахаридов достоверно снижает риск развития аллергических заболеваний у младенцев из группы риска, а также уменьшает частоту респираторных и кишечных инфекций у детей 1-го года жизни [14,15].

Среди пробиотических микроорганизмов одним из наиболее изученных является штамм В. lactis. Ранее проведенные клинические исследования указывают на то, что на фоне применения данного штамма в микрофлоре детей, находящихся на искусственном вскармливании, увеличивается количество бифидобактерий, достигая значений, сопоставимых с таковыми у детей, вскармливаемых грудным молоком [16, 17, 18]. Исследователи продемонстрировали, что на фоне применения В. lactis отмечаются положительные изменения рН кала и спектра короткоцепочечных жирных кислот, что указывает на способность штамма сохранять жизнеспособность при прохождении верхних отделов ЖКТ и участвовать в процессе ферментации поступивших в толстую кишку веществ [19].

Таблица 1.
Эффективность использования олигосахаридов в составе молочных смесей для вскармливания младенцев 1-го полугодия жизни

Таблица 2.
Эффективность использования штамма B.Lactis в составе молочных смесей для вскармливания младенцев 1-го полугодия жизни.

Примечание. ОКИ – острые кишечные инфекции; ОРЗ – острые респираторные заболевания; КЦЖК – короткоцепочечные жирные кислоты.

Широкое использование данных компонентов в детском питании, а также рост публикаций, часто основанных на исследованиях довольно низкого качества, свидетельствующих о высокой клинической эффективности обогащенных формул, послужило основанием для публикации мнения экспертов ESPGHAN в отношении целесообразности применения пре- и пробиотиков в составе детских молочных смесей [28]. Группой исследователей был выполнен систематический обзор рандомизированных контролируемых исследований (РКИ), проведенных начиная с 2004 г. В обзор были включены только те исследования, в которых проводилось сравнение смесей, обогащенных пре-/пробиотиками со стандартными формулами. Работы, в которых назначаемые младенцам пробиотики не входили в состав смесей, а применялись отдельно (в виде капсул, порошков), не анализировались. Установленным критериям включения соответствовали 20 публикаций, при этом практически во всех были отмечены определенные ограничения, требующие осторожности в трактовке полученных результатов (неадекватная рандомизация, неполное предоставление данных).

В табл. 1 и 2 представлен обзор исследований, посвященных эффективности и безопасности использования олигосахаридов и пробиотического штамма В. lactis в составе молочных смесей для вскармливания младенцев 1-го полугодия жизни [28].

Согласно заключению Комитета нутрициологии ESPGHAN [28] включение в состав молочных смесей пробиотиков (отдельно или в комбинации) безопасно и может быть ассоциировано с рядом положительных клинических эффектов, таких как снижение риска неспецифических инфекций ЖКТ, снижение частоты применения антибиотиков и меньшая частота колик и явлений раздражения кишки.

Однако, необходимы дальнейшие хорошо спланированные РКИ с четко установленными критериями включения/исключения и достаточным количеством участников [28].

1. Захарова И.Н., Суркова Е.Н., Дмитриева Ю.А., Бегиашвили Л.В. Формирование микробиоценоза кишечника у детей, находящихся на естественном и искусственном вскармливании. Вопр. соврем, педиатрии. 2010; 9 (2): 103-8.
2. Куваева И.Б. Обмен веществ организма и кишечная флора. М: Медицина, 1976.
3. Mountzouris КС, McCartney AL, Gibson GR. Intestinal microflora of human infants and current trends for its nutritional modulation. BrJNutr2002; 87:405-20.
4. Morrow AL, Ruiz-Palacios GM, Altaye M et al. Human milk oligosaccharides are associated with protection against diarrhea in breastfed infants. J Pediatr 2004; 145:297-303.
5. Jiang X, Huang P, Zhong W et al. Human milk contains elements that block binding of nowviruses to human histo-blood group antigensin saliva. J Infect Dis 2004; 190:1850-9.
6. Crane JK, Azar SS, Stam A, Newbotg DC. Oligosaccharides from human milk block binding and acth ity of the Escherichia coli heat-stable entemtoxin (STa) in T84 intestinal cells.J Nutr 1994; 124: 2358-64.
7. Украинцев С.Е., Нетребенко О.К. Роль пищевых волокон и пребиотиков в обеспечении комфортного пищеварения. Nestle News (Бюллетень). 2007; 23.
8. Martin R, Olivares M et al. Probiotic potential of 3 lactobacilli strains isolated from breast milk. J Hum Lact 2005; 21:8-17.
9. Grbnlund MM, Gueimonde M, Laitinen К et al. Maternal breast-milk and intestinal bifidobacteria guide the compositional development of the Bifidobacterium microbiota in infants at risk of allergic disease. Clin Exp Allergy 2007; 37 (12): 1764-72.
10. Куваева И.Б. Ладодо К.С. Микроэкологические и иммунные нарушения у детей. М: Медицина, 1991.
11. Savino F, Palumeri Е, Castagno Е et al. Reduction of crying episodes owing to infantile colic: a randomized control study on the efficacy of a new infant formula. Eur J Clin Nutr 2006; 60: 1304-10.
12. Boehm G, Lidestri M, Casetta P et al. Supplementation of a bovine milk formula with an oligosaccharide mixture increases counts of faecal bifidobacteria in preterm infants. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2002; 86:178-81.
13. Kapiki A, Costalos C, Oikonomidou С et al. The effect of fructooligosaccharide supplemented formula on gut flora of preterm infants. Early Hum Dev 2007; 83:335-9.
14. Moro G, Arslanoglu S, Stahl В et al. A mixture of prebiotic oligosaccharides reduces the incidence of atopic dermatitis during the first six months of age. Arch Dis Child 2006; 91 (10): 814-9
15. Bruzzese E, Volpicelli M, Squeglia V et al. A formula containing galacto- and fructo-oligosaccharides prevents intestinal and ex tra-intestinal infections: an observational study. Clin Nutr 2009; 28(2): 156-61.
16. Kullen MJ, Bettler J. The delivery of probiotics and prebiotics to infants. Curr Pbarm Des 2005; 11: 55-74.
17. Bakker-Zierikzee AM, Alles MS, Knol J et al. Effects of infant formula containing a mixture ofgalacto- andfructooligosaccharides or viable Bifidobacterium animalis on the intestinal microflora during the first 4 month of life. Br J Nutr 2005; 94: 783-90.
18. Kirjavainen PV,Arvola T, Salminen SJ et al. Aberrant composition of gut microbiota of allergic infants: a target ofBifidobacterial therapy at weaning? Gut 2002; 51:51-5.
19. Bakker-Zierikzee AM, Alles MS, Knol J et al. Effects ofinfantformula containing a mixture ofgalacto- andfructooligosaccharides or liable Bifidobacterium animalis on the intestinal microflora during the first 4 month of life. Br J Nutr 2005; 94: 783-90.
20. Saavedra JM, Kelly PM, Morelli L et al Long-term consumption of infant formulas containing live probiotic bacteria: tolerance and safety. Am J Clin Nutr 2004; 79:261-7.
21. Weizmann Z,Asli G, Alsheikh A. Effect of probiotic infant formula on infections in child care centers: comparison of two probiotic agents. Pediatrics 2005; 115: 5-9.
22. Sazawal S, Dhingra U, SarkarA et al. Efficacy of milk fortified with a probiotic Bifidombacterium lactis (DR-10TM) andprebiotic galacto-oligosaccharides in prevention of morbidity and on nutritional status. Asia Рас J Clin Nutr 2004; 13: S28.
23. Chouraqui JP, Grathivohl D,Labaune JM et al. Assessment of the safety, tolerance, and protective effect against diarrhea of infant formulas containing mixtures of probiotics or probiotics and prebiotics in a randomized controlled trial Am J Clin Nutr 2008; 87 (5): 1365-73.
24. Bullen CL, Willis AT. Resistance of the breast-fed infant to gas- toenteritis. Br Med J 1971;3:338-43.
25. Benno Y, Sawada K, Mitsooka T. The intestinal microflora of in fants; composition of fecal flora in breast-fed and bottle-fed in fants. Microbiol Immunol 1984; 28:975-86.
26. Eukushima Y, Kawata Y, Нага H, et al. Effect of a probiotic formula on intestinal immunoglobulin A production in healthy children. Int J Food Microbiol 1998;42:3 9-44.
27. Rautava S, Armlommi H, Isolauri E. Specific probiotics in enhancing maturation of lgA responses in formula-fed infants. Pediatr Res 2006; 60:221-4.
28. Supplementation of Infant Formula with Probiotics and/or Prebiotics: A Systematic Review and Comment by the ESPGHAN Committee on Nutrition. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2011; 52:238-50.

Источник