Область техники
Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности и, в частности, к питательной композиции, предназначенной для грудных детей и/или детей младшего возраста, а также к способу усиления врожденной иммунной защиты и к способу стимуляции здорового умственного развития грудных детей или детей младшего возраста путем полного или частичного кормления их вышеуказанной смесью.
Предшествующий уровень техники
Состав женского молока служит ценным эталоном для улучшения смесей для детского питания. Однако женское молоко содержит живые клетки, гормоны, активные ферменты, иммуноглобулины и компоненты с уникальной молекулярной структурой, которые невозможно воспроизвести в смесях для детского питания. В отличие от женского молока смесь для детского питания должна оставаться стабильной в хранении в течение до тридцати шести (36) месяцев. Эти фундаментальные различия между женским молоком и смесью для детского питания зачастую обусловливают различия в их составе в целях достижения равнозначного клинического результата.
Изучение компонентов женского молока стимулировало многочисленные исследования по поиску ответа на вопрос, какие компоненты можно добавлять в улучшенную смесь для детского питания. Более точное знание состава женского молока позволит составлять смеси для детского питания, приближенные по составу к женскому молоку. Однако становится все более очевидно, что смеси для детского питания никогда не смогут точно дублировать женское молоко. Многие компоненты в женском молоке являются биологически активными, и вследствие существования синергизма среди этих компонентов имеется мало оснований для того, чтобы предполагать, что эти компоненты будут проявлять такую же биологическую активность в смеси для детского питания. Вероятность такой возможности еще более сокращается, если учитывать влияние тепловой обработки, проводимой с целью обеспечения стерильности и длительного хранения указанной смеси.
Состав женского молока существенно отличается от состава молока других особей, поэтому много внимания уделялось самым разным компонентам. Некоторые исследователи сообщают о содержании нуклеотидов в женском молоке. В многочисленных публикациях обсуждаются также смеси различных липидов, масел или жиров для использования в искусственных питательных смесях для грудных детей.
Существует потребность в новых смесях, обеспечивающих грудному ребенку или ребенку младшего возраста набор питательных веществ наряду с уникальной комбинацией защитных нутриентов, особенно благоприятствующих таким же росту и обмену веществ, какие наблюдаются у вскармливаемых грудью детей, и обеспечивающих, тем самым, такие же показатели здоровья в более поздние детские и зрелые годы.
Краткое описание изобретения
Таким образом, настоящее изобретение относится к смесям, предназначенным как для грудных детей, так и детей младшего возраста. Смесь изобретения содержит источник белков, источник липидов, источник углеводов и пробиотик, в которой источник липидов включает, по меньшей мере, одну LC-PUFA (длинноцепочечная полиненасыщенная жирная кислота).
Изобретение обеспечивает также способ укрепления врожденной иммунной защиты грудного ребенка или ребенка младшего возраста, заключающийся в полном или частичном кормлении грудного ребенка или ребенка младшего возраста указанной смесью.
Изобретение обеспечивает также способ стимуляции здорового умственного развития грудного ребенка или ребенка младшего возраста, заключающийся в полном или частичном кормлении грудного ребенка или ребенка младшего возраста указанной смесью.
Подробное описание изобретения
В настоящем описании нижеприведенные термины даются в таком определении, которое следует принимать во внимание при чтении и интерпретации описания, примеров и формулы изобретения.
Грудной ребенок (Infant): в соответствии с директивой Комиссии 91/321/EEC от 14 мая 1991 г., касающейся смесей для грудных детей и смесей для детей младшего возраста, статья 1.2(а), термин "грудные дети" обозначает детей в возрасте младше 12 месяцев. Это определение принято и в настоящем описании.
Дети младшего возраста (Young children): в соответствии с директивой Комиссии 91/321/ЕЕС от 14 мая 1991 г., касающейся смесей для грудных детей и смесей для детей младшего возраста, статья 1.2(b), термин "дети младшего возраста" обозначает детей в возрасте от одного года до трех лет. Это определение принято и в настоящем описании.
Смеси для грудных детей (Infant formulae): в соответствии с директивой Комиссии 91/321/ЕЕС от 14 мая 1991 г., касающейся смесей для грудных детей и смесей для детей младшего возраста, статья 1.2(с), термин "смеси для грудных детей" обозначает пищевые продукты, предназначенные для индивидуального потребления в качестве питания грудными детьми в течение первых четырех-шести месяцев жизни и для удовлетворения за счет этих смесей потребностей в питательных веществах указанной категории лиц. Это определение принято и в настоящем описании. Под ним следует понимать, что грудные дети могут вскармливаться только смесями для грудных детей или что смесь для грудных детей может использоваться лицом, ухаживающим за ребенком, в качестве прикорма к женскому молоку. Термин является синонимом широко распространенного выражения "стартерная смесь".
Смеси для грудных детей старшего возраста (Follow-on formulae): в соответствии с директивой Комиссии 91/321/ЕЕС от 14 мая 1991 г., касающейся смесей для грудных детей и смесей для детей младшего возраста, статья 1.2(d), термин "смеси для грудных детей старшего возраста" обозначает пищевые продукты, предназначенные для индивидуального потребления в качестве питания грудными детьми в возрасте старше четырех месяцев и составляющие основной жидкий элемент в постепенно расширяющемся рационе питания указанной категории лиц. Это определение принято и в настоящем описании.
Пробиотик: согласно статье Probiotics in Man and Animals (пробиотики в организме человека и животных), J. Appl. Bacteriol. 66: 365-378, пробиотик определяется как кормовая добавка из живых микроорганизмов, которая благотворно воздействует на животное-хозяина, улучшая его кишечный микробный баланс.
Согласно первому аспекту изобретения обеспечивается питательная смесь для грудных детей (включая стартерную композицию) или детей младшего возраста. Как уже упоминалось выше, целью изобретения является создание уникальной комбинации защитных нутриентов, обеспечивающей улучшение врожденной иммунной защиты по сравнению с грудными детьми и детьми младшего возраста, находящимися на искусственном вскармливании. Это улучшение проявляется в предупреждении скопления газов в желудке и кишечнике, рвоты, срыгивания и болезненности, а также в сокращении случаев диареи и в улучшении ответной реакции на вакцинацию. Уникальная комбинация изобретения способствует также здоровому умственному развитию грудного ребенка или ребенка младшего возраста, частично или полностью вскармливаемого смесью согласно изобретению.
Женское молоко содержит докозагексаеновую кислоту (DHA) и арахидоновую кислоту (ARA), благодаря чему грудное вскармливание обеспечивает грудных детей уже имеющимися LC-PUFA. Содержание DHA в женском молоке значительно варьирует среди популяций и строго зависит от рациона питания матери. В большинстве случаев содержание DHA в молоке матерей, употребляющих западную диету, колеблется от 0,1 до 0,4% при среднем значении 0,25%, в то время как в молоке матерей, употребляющих не западную диету, содержание DHA выше и колеблется от 0,1 до 1,4% при среднем значении 0,6%. Однако уровень содержания от 0,2 до 0,3% обычно рассматривается как репрезентативный. На содержание ARA в женском молоке рацион питания матерей влияет в меньшей степени, чем на содержание DHA. В большинстве случаев содержание ARA в молоке матерей, употребляющих западную диету, колеблется от 0,2 до 0,7% при среднем значении 0,45%, в то время как в молоке матерей, употребляющих не западную диету, содержание ARA колеблется от 0,4 до 1,2% при среднем значении 0,6%. На уровень и DHA и ARA влияет продолжительность лактации, и уровень указанных кислот показывает тенденцию к снижению в разные периоды, начиная с молозива и кончая молоком промежуточного периода и зрелым молоком.
Поскольку между n-3 и n-6 жирными кислотами существует конкуренция в плане длины цепочки и степени ненасыщенности, а также в плане попадания в состав фосфолипидов и превращения в эйкозаноиды, авторы настоящей заявки сбалансировали жир в смесях для грудных детей по n-3 и n-6 жирным кислотам. Обогащение смесей для грудных детей только альфа-линоленовой кислотой в качестве источника n-3 жирных кислот, даже в рекомендуемом соотношении с линолевой кислотой, не обеспечивает уровень DHA, эквивалентный уровню DHA у детей при грудном вскармливании. На самом деле многочисленные исследования подтвердили более высокий уровень DHA в циркулирующих пулах липидов, а именно: в фосфолипидах плазмы крови, липидах красных кровяных клеток, фосфолипидах красных кровяных клеток, фосфатидилэтаноламине красных кровяных клеток, у вскармливаемых грудью детей по сравнению с детьми, вскармливаемыми смесями. Уровень арахидоновой кислоты в большинстве случаев не подвержен влиянию и идентичен ее уровню у вскармливаемых грудью детей. Многочисленные исследования показали, что уровень DHA в различных пулах крови грудных детей, вскармливаемых смесью, идентичный или даже повышенный по сравнению с его уровнем у вскармливаемых грудью детей, может достигаться при добавлении DHA в смесь.
Таким образом, смеси согласно изобретению содержат, по меньшей мере, одну LC-PUFA, предпочтительно DHA. Однако высокое содержание только DHA или использование источников DHA, обеспечивающих высокий уровень ЕРА (эйкозапентаеновая кислота), предшественника жирной кислоты DHA, может приводить к истощению уровня арахидоновой кислоты. Поэтому DHA в смесях согласно настоящему изобретению предпочтительно обеспечивается за счет рыбьего жира с низким содержанием ЕРА на уровне, который, как было показано, позволяет достигнуть уровня DHA в различных пулах крови вскармливаемых смесями грудных детей, идентичного уровню DHA у детей при грудном вскармливании. Предпочтительно содержание DHA составляет от 0,2 до 0,5% общего содержания жирных кислот в источнике липидов.
ARA широко распространена во всех клеточных мембранах: она является основной LC-PUFA в большинстве периферийных тканей (например, сердце, печень) и присутствует в повышенных количествах в тканях нервной системы. Она является также предшественником биологических веществ, известных под общим названием эйкозаноиды: простагландинов, лейкотриенов и тромбоксанов, которые играют определенную роль в иммунорегуляции, воспалительных процессах и сокращении мышц. Считается, что арахидоновая кислота является важной для оптимального роста, поскольку была установлена существенная корреляционная зависимость между уровнем арахидоновой кислоты в плазме крови и ростом тела у грудных детей. Поэтому источник липидов в смесях настоящего изобретения предпочтительно включает также источник ARA, который может происходить из грибкового источника, например Mortierella Alpina. Если присутствуют и DHA и ARA, то отношение ARA:DHA предпочтительно составляет от 0,8:1 до 1,2:1, более предпочтительно - 1:1.
В противоположность ARA на долю DHA приходится только небольшой процент от общего содержания жирных кислот в большинстве тканей, за исключением тканей нервной системы, таких как сетчатка глаза (ретина) и головной мозг. В сетчатке она концентрируется в специализированных мембранах фоторецепторных наружных сегментов, которые представляют собой динамические структуры, чьи компоненты обновляются ежедневно, и составляет до 50% жирных кислот основных фосфолипидов. Животные с низким уровнем DHA в сетчатке показывают аномальные электроретинограммы. В головном мозге общее количество DHA резко возрастает в активный период роста головного мозга, что обусловлено как увеличением головного мозга в размере (от 100 г в начале третьего триместра беременности до почти 1100 г у 18-месячного ребенка), так и повышением относительного содержания DHA, которое согласно расчетам возрастает примерно на 35 мг в неделю в период от начала последнего триместра беременности до конца первого года жизни ребенка.
Остальные жиры в источнике липидов согласно изобретению предпочтительно подбираются особенно тщательно, как описано ниже. Жир обеспечивает почти половину энергии пищи и составляет основные запасы энергии в теле грудных детей и детей младшего возраста. В настоящее время проявляется все возрастающий интерес к качеству источника липидов в питании грудных детей как основному решающему фактору роста, развития органов зрения и нервной системы и здоровья на перспективу. Поэтому выбор источника пищевых липидов на ранней стадии жизни рассматривается, как вопрос первостепенной важности.
Грудные дети требуют концентрированного источника энергии, что обусловлено малым размером желудка у них и ограниченной переносимостью ими гипертонических продуктов. Из 3 нутриентов - поставщиков энергии жир обеспечивает 9 ккал/г, т.е. более чем в два раза больше энергии, чем углеводы или белки. Согласно рекомендации большинства экспертов жир в смесях для грудных детей и в смесях для детей младшего возраста должен поставлять от 30% до 55% общей энергии. Предпочтительно жиры, используемые в смесях изобретения, являются преимущественно растительными жирами. Однако молочная сыворотка и обезжиренное молоко, по своей природе, содержат следовые количества молочного жира, вследствие чего в указанных смесях присутствует, вероятно, и очень небольшой процент молочного жира.
Жирнокислотный состав рациона питания определяет жирнокислотный состав всех тканей, включая ткани накопления запасных питательных веществ. Поэтому жировая смесь, используемая в смесях изобретения, предпочтительно имеет общий жирнокислотный состав, максимально приближенный к жирнокислотному составу женского молока с тем, чтобы обеспечить такую же пластичность мембран и такую же мобилизацию запасов энергии в случае повышенных потребностей. Таким образом, предпочтительная жировая смесь поставляет незаменимые жирные кислоты (линолевую и α-линоленовую кислоты), а также адекватные количества олеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, лауриновой кислоты и миристиновой кислоты.
Как упоминалось ранее, смеси согласно изобретению содержат, по меньшей мере, один пробиотик с тем, чтобы обеспечить всем грудным детям, независимо от их режима кормления или их санитарно-гигиенического окружения, все преимущества защитной кишечной флоры.
Предпочтительными пробиотиками являются те, которые, в целом, являются безопасными, представляют собой культуры, продуцирующие L(+)-молочную кислоту, и обладают приемлемой сохраняемостью в продуктах, таких как смеси для грудных детей и смеси для детей младшего возраста, от которых требуется оставаться стабильными и эффективными в течение до 36 месяцев. Примерами предпочтительных пробиотиков являются:
Bifidobacterium lactis, впервые выпущенные на рынок фирмой Christian Hansen;
Streptococcus thermophilus под названием ТН4 от Chr. Hansen, Дания;
Lactobacillus paracasei rhamnosus GG (ATCC 53103) от Valio Oy, Финляндия;
Bifidobacterium longum BB536 от Morinaga Milk Industry Co. Ltd., Япония.
Пробиотики согласно настоящему аспекту изобретения предпочтительно присутствуют в количестве от 106 до 109 КОЕ/г сухого продукта, более предпочтительно - от 106 до 108 КОЕ/г, наиболее предпочтительно - 2·107 КОЕ/г сухого продукта.
Композиция согласно настоящему изобретению содержит, по меньшей мере, один пробиотический штамм, но могут также использоваться и комбинации различных штаммов, в частности, в смесях для детей младшего возраста. Если используется указанная комбинация, то она предпочтительно должна включать, по меньшей мере, один штамм Bifidobacteria и, по меньшей мере, один штамм Lactobacillus. Особенно предпочтительной является комбинация из Bifidobacterium longum BB536 и Lactobacillus paracasei rhamnosus GG.
Пищевой белок обеспечивает незаменимые аминокислоты, необходимые для синтеза белка и роста, и качество белка так же важно, как и его количество. До недавнего времени существовало мнение, что для обеспечения поступления в организм достаточного количества незаменимых аминокислот смеси на основе коровьего молока должны иметь значительно более высокое содержание белка, чем стандартное женское молоко. Содержание белка в стандартных, адаптированных по сывороточным белкам, смесях колеблется от 2,1 до 2,6 г/100 ккал, в то время как его содержание в женском молоке колеблется от 1,4 до 1,8 г/100 ккал. Избыточное потребление белка может индуцировать метаболический стресс на не полностью развитые органы грудного ребенка. Вслед за рекомендациями педиатров по снижению плотности белка в смесях для грудных детей были опубликованы результаты клинических испытаний белоксодержащих смесей для грудных детей, в которых плотность белка составляла от 1,6 до 2,0 г/100 ккал. Однако эти попытки снизить содержание белка в смесях за счет использования традиционных источников белка коровьего молока или смешивания появившихся в последнее время на рынке готовых фракций - казеиновой фракции и фракции белков молочной сыворотки - хотя и показали, что, в принципе, это возможно, однако не смогли обеспечить ни воспроизведение всех показателей метаболизма белка женского молока, ни удовлетворительный рост грудных детей. Например, результаты показали общий аминокислотный профиль плазмы крови, отличающийся от соответствующего профиля у вскармливаемых грудью детей, пониженный уровень триптофана в плазме крови, повышенный уровень треонина в плазме крови, задержку роста, повышенный уровень потребления энергии, предполагающий увеличение жировых отложений, которое может стать причиной ожирения в более позднем возрасте.
Белковая фракция коровьего молока представляет собой смесь нескольких белков, все из которых имеют различный аминокислотный профиль. Казеин-гликомакропептид (CGMP) - это белок, обнаруженный в указанной фракции. Он образуется из каппа-казеина, который в результате протеолиза расщепляется на 2/3 пара-каппа-казеина, нерастворимую фракцию, которая остается в казеиновой фракции, и 1/3 CGMP, растворимую фракцию, которая обнаруживается во фракции сывороточных белков. Разработан оригинальный способ фракционирования сывороточных белков, который объясняется в ЕР 880902; данный способ позволяет удалить практически весь CGMP (фракцию, богатую треонином и бедную триптофаном) из сыворотки коровьего молока с одновременным увеличением относительного содержания альфа-лактальбумина (фракция, очень богатая триптофаном). Благодаря комбинированию этой модифицированной фракции белков сладкой сыворотки (MSW) с обезжиренным молоком и добавлению некоторого количества свободных L-гистидина и L-аргинина (в целях достижения минимальных количеств этих аминокислот, требуемых директивой ЕС) источник белка в смеси согласно изобретению имеет аминокислотный профиль, максимально приближенный к аминокислотному профилю белка женского молока и характеризующийся, в частности, сравнимыми уровнями триптофана и треонина, что обеспечивает адаптацию содержания белка в смеси к содержанию белка в женском молоке.
Питательную ценность этой белковой смеси измеряли на крысах. Результаты показывают (см. табл.1), что указанная смесь имеет коэффициент эффективности белка (PER), усвояемость азота, биологическую ценность (BV) и утилизацию чистого белка (NPU), сравнимые с такими же показателями стандартных адаптированных смесей с сывороточными белками.
Более того, крысы, получавшие смесь согласно изобретению, показали значительно пониженный уровень треонина в плазме крови и повышенный уровень триптофана в плазме крови по сравнению с крысами, получавшими стандартную, адаптированную по сывороточным белкам, смесь.
Содержание белка в смесях согласно настоящему изобретению составляет предпочтительно не более 2 г/100 ккал, более предпочтительно - менее 1,85, наиболее предпочтительно - от 1,8 до 1,85 г/100 ккал. Этот уровень соответствует недавно опубликованным данным оценки потребностей в белке в ранний период жизни, которые показали, что рекомендации по оптимальному потреблению белка занижены по сравнению с опубликованными в прошлом.
Для обеспечения оптимального синтеза белка и, следовательно, оптимального роста необходимо присутствие незаменимых и полунезаменимых (т.е. незаменимых только в младенческом возрасте) аминокислот в тех же количествах, в каких они содержатся в женском молоке. Смеси согласно изобретению предпочтительно либо обогащены сывороточными белками (отношение казеина к сывороточным белкам установлено на уровне примерно 40:60), либо, что более предпочтительно, сывороточные белки превалируют в них (отношение казеина к сывороточным белкам предпочтительно установлено на уровне 30:70 или даже выше, например 20:80). Предпочтительный аминокислотный профиль смесей согласно изобретению сравним с аминокислотным профилем женского молока (см. табл.2).
* - незаменимые аминокислоты; ** - полунезаменимые аминокислоты.
Белки могут быть либо нативными, либо частично гидролизованными способом, описанным, например, в европейском патенте №322589.
Предпочтительно единственным источником углеводов в композиции согласно настоящему изобретению является лактоза. Углеводы составляют важный источник энергии в питании новорожденных. Лактоза - это природный углевод в женском молоке. Большинство здоровых грудных детей могут адекватно усваивать лактозу. Кроме того, лактоза ассоциируется с кислотностью стула и развитием преобладающей в толстой кишке микрофлоры Bifidobacteria и Lactobacilli, схожей с микрофлорой у вскармливаемых грудью младенцев. Предполагается, что это очень важно для подавления роста нежелательных бактерий в толстой кишке. Более того, лактоза, как было показано, улучшает абсорбцию и ретенцию кальция и, вероятно, других минералов. В недавно проведенном исследовании было показано, что абсорбция кальция из содержащих лактозу смесей на 10% выше по сравнению с такой же смесью, в которой лактоза была заменена полимерами глюкозы.
Смеси согласно изобретению могут также поставлять полунезаменимые нутриенты, которые могут быть необходимы в определенных условиях (например, таурин, нуклеотиды, карнитин, селен).
Таурин - это свободная аминокислота, которая не используется для построения молекул белка. Показано, что она участвует во многих физиологических функциях, например, как трофический фактор в развитии центральной нервной системы, в поддержании структурной целостности мембраны, регулировании гомеостаза кальция, как осмолит, нейромодулятор и нейротрансмиттер. Она также конъюгируется с желчными кислотами с образованием солей желчных кислот (незаменимых для образования мицелл и абсорбции жира).
Нуклеотиды - это соединения небелкового азота, которые содержат три характерных компонента: азотистое основание, сахар (рибозу или дезоксирибозу) и одну или более фосфатных групп. Общее содержание нуклеотидов в женском молоке составляет от 2 до 5% небелкового азота. Коровье молоко содержит более низкие концентрации нуклеотидов, чем женское молоко, и его нуклеотидный профиль резко отличается от нуклеотидного профиля женского молока. Добавление нуклеотидов в выпускаемые в настоящее время смеси для грудных детей позволяет воспроизвести в них физиологическую картину уровня нуклеотидов женского молока с преобладанием легкометаболизируемых пиримидинов над менее желательными пуринами: добавление нуклеотидов в смесь для грудных детей безопасно. Уровень добавления должен лежать внутри диапазона, разрешенного Научным комитетом Европейского Союза по пищевым продуктам и директивой ЕС.
Карнитин - это особое азотистое соединение, которое относится к группе пищевых факторов, известных как витаминоподобные нутриенты. Он играет ключевую роль в энергоснабжении тканей в процессе внутриутробного развития плода и в организме новорожденных, облегчая транспорт длинноцепочечных жирных кислот в митохондрии, где происходит бета-окисление. Жирные кислоты практически не способны проходить в свободном виде через стенки митохондрии; перенос в митохондрии управляется, по меньшей мере, тремя ферментными системами, а именно: карнитин-пальмитоил-трансферазами I и II и карнитин-транслоказой, в которых участвует карнитин. Таким образом, карнитин требуется для надлежащего окисления липидов, и дефицит карнитина или низкое потребление карнитина может приводить к ухудшению утилизации жира и нарушению липидного обмена. Карнитин играет также определенную роль в других метаболических процессах, таких как кетогенез, липолиз, поддержание термогенеза и азотного обмена. Более того, карнитин, как было показано, улучшает утилизацию среднецепочечных триглицеридов у грудных детей. Новорожденные имеют относительно небольшие резервы карнитина и очень низкую активность фермента, катализирующего последнюю стадию синтеза карнитина. Поэтому новорожденные более других подвержены опасности приобретения дефицита карнитина в отсутствие адекватного поступления экзогенного карнитина. Карнитин предпочтительно добавляется в смеси для грудных детей в целях обеспечения в них уровня карнитина, максимально приближенного к его уровню в женском молоке.
Смеси согласно изобретению могут быть в виде порошка или в виде готовой к употреблению жидкости. В случае сухой смеси можно использовать в качестве руководства следующую схему кормления (табл.3). Однако количества могут изменяться в зависимости от рекомендации врача. Скармливание смеси для грудных детей должно проводиться под врачебным контролем. Стандартный уровень восстановления смесей согласно изобретению составляет 12,9%, т.е. 12,9 г сухой смеси на 90 мл воды, что дает плотность калорий порядка 67 ккал/100 мл.
В случае готовой к употреблению жидкости особое внимание следует уделять тому, чтобы пробиотик случайно не вошел в контакт с жидкостью. Предпочтительно пробиотик хранится в виде порошка отдельно от жидкости и вводится и гомогенно размешивается в жидкости незадолго до ее употребления, например, за два часа до употребления.
Настоящее изобретение относится также к способу укрепления врожденной иммунной защиты грудного ребенка или ребенка младшего возраста, заключающемуся в полном или частичном кормлении грудного ребенка или ребенка младшего возраста смесью согласно изобретению.
Слизистая кишечника является одним из наиболее важных мест локализации клеток иммунной системы, а желудочно-кишечная микрофлора играет доминирующую роль в развитии связанной с кишечником лимфоидной ткани (GALT). Эта высокоорганизованная иммунная система состоит из лимфоидных фолликул, которые могут быть либо изолированными, либо сгруппированными в бляшки Пейера (Peyer's patches), присутствующие в глубине слизистой и в подслизистой тонкой кишки. GALT обладает способностью различать патогенные микроорганизмы, на которые она динамично реагирует, и множество пищевых антигенов и микрофлоры-симбионтов, к которым она остается толерантной. Пробиотики взаимодействуют с иммунной системой на многих уровнях, включая производство цитокининов, пролиферацию моноядерных клеток, фагоцитоз макрофагов и гибель, модуляцию аутоиммунных реакций и иммунитет к патогенным бактериям и протозойным (простейшим).
Эти иммунологические свойства могут быть специфическими по отношению к штаммам. Bifidobacterium lactis, как было показано, положительно влияет на иммунную систему слизистой: у взрослых субъектов В.lactis стимулирует фагоцитоз лимфоцитами периферийной крови, в то время как у грудных детей В.lactis улучшает секрецию IgA в фекалии, т.е. иммуноглобулинов, которые играют важную роль в устранении патогенов.
Более важным является то, что эта иммунная стимуляция проявляется в заметной пользе для здоровья, т.е. в снижении опасности диареи у грудных детей при высоком риске заражения окружающей среды в больничных условиях и в более привычных условиях детских учреждений. Подобная тенденция была установлена в ходе недавно проведенной сравнительной оценки стартерных смесей, содержащих гидролизованные сывороточные белки, с различными уровнями белка и добавлением В.lactis. Титры IgA слюны, специфичные к ротавирусу, являются хорошим индикатором ротавирусных инфекций. В то время как у здоровых новорожденных они не обнаруживаются, у инфицированных младенцев наблюдается их увеличение. У грудных детей и детей младшего возраста, получавших обогащенную В.lactis смесь, менее часто отмечалось увеличение антиротавирусных титров слюны в условиях зараженной окружающей среды, что подтверждает гипотезу о защитном действии добавляемых в смеси В.lactis от ротавирусных инфекций.
Воспаление (обычно сопровождающееся краснотой, припухлостью, жаром и болью) является нормальной своевременной ответной реакцией организма на инфекцию. Это часть нормальной врожденной иммунной системы. Поэтому слишком сильно выраженная иммунная реакция может приводить к избыточной воспалительной реакции. Аллергия также является результатом усиленной иммунной реакции, обусловленной несоответствующими узнаванием и ответной реакцией на антигены. Следовательно, целенаправленная стимуляция иммунной системы должна приводить к адекватной иммунной защите слизистой без избыточного воспаления и к развитию системной оральной толерантности.
У новорожденных картина иммунного ответа склоняется в сторону ответной реакции Th-2-типа, ведущего к аллергическим реакциям, а по мере последующего созревания она будет склоняться в сторону сбалансированного Th-1/Th-2 иммунного ответа.
Кишечная флора уравновешивает активность Th-2 и влияет на развитие многих других иммунных параметров. Существуют различия в составе кишечной флоры у грудных детей, страдающих аллергией, и у здоровых грудных детей: у грудных детей, страдающих атопическим дерматитом, бифидобактерии приживаются менее часто, чем у здоровых грудных детей. Таким образом, пробиотики считаются потенциальными модуляторами аллергических реакций. Но, подобно иммунной защите, эта их активность является специфической по отношению к штаммам. Впервые противовоспалительные свойства В.lactis были показаны in vitro на моделях клеточных культур и подтверждены на высокочувствительных грудных детях, которые не реагировали на кормление чрезмерно гидролизованной детской смесью. У таких детей В. lactis уменьшает симптомы атопического дерматита. Кроме того, обогащение В.lactis предупреждает увеличение количества бактероидов и Е.coli при отъеме от груди, а высокое количество бактероидов и Е.coli связано со степенью повышения атопической чувствительности у грудных детей, страдающих атопической экземой.
Так называемая "гигиеническая гипотеза" предполагает, что усиление аллергического заболевания может быть обусловлено отсутствием стимуляции иммунной системы микробным воздействием и вытекающей отсюда длительностью незрелого, как у новорожденных, характера иммунного ответа в первые годы жизни. Поскольку характер иммунного ответа, связанный с первым столкновением с антигеном, программируется, по всей вероятности, в долгосрочной иммунологической памяти, безвредное микробное воздействие в ранний период жизни, реализуемое в виде специально подобранных пробиотиков, таких как В. lactis, может также внести свой вклад в поддержание оптимального состояния здоровья в более поздний период жизни.
Количество и качество пищевых липидов и их метаболизм являются факторами первостепенной важности для роста, состава тела, развития и здоровья детей в перспективе как здоровых, так и больных. Липиды являются основным источником энергии в раннем детстве и поставляют незаменимые липидорастворимые витамины и полиненасыщенные жирные кислоты, которые требуются в относительно высоких количествах в процессе роста на ранней стадии. Липиды влияют на состав мембранных структур и модулируют мембранные функции, а также функциональное развитие центральной нервной системы. Некоторые LC-PUFA служат предшественниками биологически активных липидных медиаторов, включая простагландины, тромбоксаны и лейкотриены, которые являются мощными регуляторами многочисленных функций клеток, таких как агрегирование тромбоцитов, воспалительные реакции и иммунные функции.
Жирнокислотный состав воспаленных и иммунных клеток чувствителен к изменению жирнокислотного состава рациона питания. В частности, относительное количество различных видов PUFA в этих клетках легко изменяется, и это обеспечивает связь между потреблением PUFA с пищей, воспалением и иммунитетом. Такая n-6 PUFA, как ARA, является предшественником простагландинов, лейкотриенов и родственных соединений, которые играют важную роль в воспалительных процессах и в регулировании иммунитета. Наряду с другими соединениями липиды, особенно n-3 полиненасыщенные жирные кислоты, влияют, как было показано, на иммунный ответ. Рыбий жир содержит n-3 PUFA - ЕРА и DHA. Употребление в пищу рыбьего жира приводит к частичной замене ARA в клеточных мембранах на ЕРА. Это ведет к сокращению образования медиаторов ARA-происхождения. В дополнение к этому ЕРА служит субстратом для циклооксигеназы и липоксигеназы и инициирует образование медиаторов, которые часто проявляют различное биологическое действие или потенциальные свойства, чем медиаторы, образующиеся из ARA. Исследования на животных показали, что употребление в пищу рыбьего жира приводит к изменению функции лимфоцитов и к подавлению производства противовоспалительных цитокининов макрофагами. Обогащение рациона питания здоровых добровольцев n-3 PUFA рыбьего жира приводило к пониженному хемотаксису моноцитов и нейтрофилов и к сокращению производства противовоспалительных цитокининов.
Циклооксигеназа и липоксигеназа катализируют синтез эйкозаноидов из LC-PUFA предшественников (ARA, ЕРА). Эйкозаноиды - это производные С-20 PUFA, которые включают простагландины, тромбоксаны и лейкотриены. Благодаря своему повсеместному биологическому воздействию, например, на функции иммунных клеток они участвуют в нормальном регулировании секреции желудочного сока и подвижности желудка, а также в защитных функциях слизистой желудка.
n-3 жирные кислоты влияют на процессы активизации воспаленных клеток от трансдукции сигнала до экспрессии белка, включая даже действие на геномном уровне. Механизмы, медиаторами которых являются n-3 жирные кислоты, снижают индуцируемую цитокининами экспрессию молекулярного притяжения, ограничивая тем самым взаимодействие воспаленных лейкоциты-эндотелий и модифицируя синтез липидных медиаторов, что, в свою очередь, влияет на миграцию лейкоцитов через эндотелий и на обмен лейкоцитов в целом. Даже метаболические процессы специфических иммунокомпетентных клеток, такие как высвобождение цитокининов или пролиферация, модифицируются n-3 жирными кислотами.
PUFA вмешиваются в функцию Т-клеток у новорожденных. Выживаемость младенцев зависит от способности организма эффективно и соответствующим образом реагировать на условия окружающей среды. Младенцы рождаются со степенью иммунологической незрелости, которая делает их восприимчивыми к инфекции и аномальным ответным реакциям на пищу (аллергии). Функция Т-лимфоцитов плохо развита у новорожденных. Пониженная способность грудных детей к ответной реакции на митогены может быть результатом низкого количества CD45RO+ (память/первичное воздействие антигена) Т-клеток или их ограниченной способности к производству цитокининов, в частности интерферона-γ и интерлейкинов IL-4 и IL-10. Для оптимизации заменителей женского молока для грудных детей предпринималось много важных изменений, однако лишь некоторые из них были направлены на воспроизведение тех факторов женского молока, которые благотворно влияют на иммунную систему.
По сравнению со стандартной смесью вскармливание смесью, содержащей DHA и ARA, увеличивает относительное количество зрелых (CD45RO+) клеток антигена, улучшает производство IL-10 и снижает производство IL-2 до уровней, не отличающихся от их уровня у детей, вскармливаемых женским молоком.
После слизистой ротовой полости главными мишенями компонентов пищи служат кишечный эпителий и связанная с ним лимфоидная ткань кишечника.
Плазматические мембраны многих типов клеток содержат области, обогащенные специфическими липидами (насыщенные жирные кислоты, сфинголипиды) и холестерином, называемые липидными сплавами. Они служат местами входа некоторых сигнальных явлений при посредничестве рецепторов за счет стабилизации взаимодействий рецептор/киназа, что предполагает их участие в инициировании сигнальных каскадов. Поперечное связывание поверхностных рецепторов в кроветворных клетках приводит к обогащению этих рецепторов в сплавах наряду с другими нижележащими посылающими сигналы молекулами. Возможное объяснение того, как сигнал проходит через плазматическую (клеточную) мембрану, вытекает из самой концепции сплавов. Согласно результатам изучения ответных реакций клеток в плазматической мембране, которые обогащают членов Src-семейства тирозинкиназ, указанные сплавы могут функционировать как центры прохождения сигналов, образуя бляшки. В физиологических условиях эти элементы взаимно усиливают успешное прохождение сигнала через плазматическую мембрану.
В Т-лимфоцитах ключевые посылающие сигналы молекулы рецептора антигена Т-клетки (TCR) связываются со сплавами; разрушение связей со сплавами некоторых из них гасит TCR сигналы. Сам TCR связывается с липидными сплавами, и поперечное связывание TCR вызывает агрегирование связанных со сплавами белков. Кроме того, агрегирование сплавов благоприятствует фосфорилированию тирозина и объединению посылающих сигналы белков, но исключает тирозинфосфатазу CD45. Таким образом, предполагается, что сплавы важны для контролирования взаимодействий соответствующих белков в кроветворных клетках, а агрегирование сплавов после связывания с рецептором может быть основным механизмом стимуляции сигналов иммунных клеток. Не желая подробно останавливаться на теории, авторы настоящей заявки выдвинули предположение, что на сплавы, богатые насыщенными жирными кислотами, оказывают влияние LC-PUFA пищи, что частично объясняет их биологическое действие на иммунную функцию.
Четко выраженное действие LC-PUFA или их предшественников было продемонстрировано на примере таких функций, как системный иммунитет или липидный либо углеводный обмен, хотя большинство из этих функций изучалось на взрослых людях или животных.
LC-PUFA пищи абсорбируются и поступают в мембраны энтероцитов. Они, по всей вероятности, модулируют локальный воспалительный ответ и способствуют восстановлению кишечника после стресса. Следовательно, LC-PUFA пищи улучшают восстановление тонкой кишки, например, у тех лиц, которые ранее недоедали. Возможные механизмы, через которые LC-PUFA могут влиять на воспалительный каскад, являются сложными. И все же роль LC-PUFA в специфическом модулировании воспаления кишечника остается неясной.
В некоторых сообщениях выдвигается предположение о быстром регулировании неспецифической защитной функции продуктами PUFA. Так, эйкозаноиды, в частности эйкозаноиды ARA-происхождения, могут, по всей вероятности, влиять на секрецию кишечного сока, секрецию слизи и плотность поверхностно-активного вещества в слизи, синтез фосфолипидов и обеспечить защиту клеток от GI слизи. Предполагалось также, что кишечные гликозилтрансферазы модулируются общим индексом ненасыщенности жирных кислот в рационе питания, в то время как экспрессия окклюдина (главный компонент прочно связанного комплекса), вероятно, быстро регулируется гамма-линоленовой кислотой (18:3n-6) и эйкозапентаеновыми кислотами и медленно регулируется ARA и линолевой кислотой (18:2n-6).
И, наконец, PUFA и LC-PUFA способны, по-видимому, модулировать состав кишечной флоры. Линолевая и альфа-линоленовая кислоты подавляют пролиферацию Staphylococcus aureus. Равным образом, относительно высокие концентрации (хотя и в пределах физиологического диапазона) свободных линолевой, гамма-линоленовой, арахидоновой, альфа-линоленовой и докозагексаеновой кислот ингибируют рост и адгезию Lactobacillus GG, casei и bulgaricus к слизи. Более того, умеренные концентрации гамма-линоленовой кислоты и ARA способствуют росту и адгезии L.casei к слизи.
Кроме того, адгезия этих бактерий к клеткам Сасо-2, выращенным на PUFA-содержащей среде, модулируется видом и концентрацией LC-PUFA. С учетом того, что способность к адгезии к слизистой кишечника, вероятно, важна для функциональности пробиотиков и для вирулентности патогенных бактерий, авторы настоящей заявки выдвинули предположение, что добавление LC-PUFA повлияет на эффективность пробиотика и инвазивность патогенов.
Хотя, не останавливаясь на теории, авторы заявки полагают, что полезный эффект пробиотиков усилится при комбинации их с LC-PUFA и что LC-PUFA будут благоприятствовать действию пробиотиков. Таким образом, смесь согласно изобретению использует синергистический эффект этих двух компонентов.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ стимуляции здорового умственного развития грудного ребенка или ребенка младшего возраста, заключающийся в полном или частичном кормлении указанного грудного ребенка или ребенка младшего возраста смесью согласно изобретению. Добавление LC-PUFA в детские смеси основывалось, главным образом, на том предположении, что это позволит улучшить функцию органов зрения и развитие нервной системы. На самом же деле результаты исследований на доношенных (родившихся в срок) детях очень спорны. В то время как в условиях мелкомасштабных исследований иногда можно было наблюдать положительные результаты, в крупномасштабных исследованиях эти результаты еще не удалось подтвердить. Научные наблюдения с использованием методики проверки остроты зрения с помощью карты Теллера или визуального возбудительного потенциала (VEP) в большинстве случаев показывают, что функция сетчатки глаза у младенцев при грудном вскармливании лучше, чем у грудных детей, вскармливаемых смесью без добавления DHA и/или DHA & ARA. Для изучения влияния LC-PUFA использовались некоторые стандартные методики контроля общего нейроразвития: весы Бейли (Bayley) для контроля развития грудного ребенка (обеспечивающие, наряду с другими параметрами, индекс Бейли психомоторного развития и индекс Бейли умственного развития), тест Brunet-Lezine, вопросник МакАртура (MacArthur) для оценки коммуникативного развития, а также более специфический нестандартный тест, такой как способность к решению проблем. Некоторые исследования показывают положительное действие добавления DHA или DHA & ARA в смесь на когнитивное развитие.
Примеры
Нижеследующие примеры иллюстрируют некоторые из продуктов и способы производства этих продуктов в масштабе настоящего изобретения. Их не следует рассматривать как ограничивающие сущность изобретения. Возможны изменения и модификации вариантов изобретения. То есть квалифицированный специалист в данной области может сознательно вносить изменения в указанные примеры с тем, чтобы охватить широкий диапазон готовых смесей, ингредиентов, режимов обработки и смесей ингредиентов в целях рационального регулирования естественного уровня соединений изобретения для различных сфер применения.
Пример 1
Нижеследующий пример предпочтительной смеси согласно изобретению служит лишь иллюстрацией к изобретению.
Bifidobacterium longum BB 536: 1·107 КОЕ/г сухого продукта.
Lactobacillus paracasei rhamnosus GG: 2·107 КОЕ/г сухого продукта.
Пример 2
Свыше 300 здоровых новорожденных с весом при рождении, по меньшей мере, 2500 г, матери которых приняли решение отказаться от кормления грудью на 5-й день жизни детей и которые были охвачены программами вакцинации против гепатита В, полиомиелита, дифтерии, столбняка и коклюша (последние три - сокращенно DTP), участвовали, будучи разделенными на две параллельные группы, в клиническом исследовании, проводившемся в одном и том же центре в форме контрольного дважды слепого теста с элементами случайной выборки. Первую группу вскармливали смесью примера 1, вторую группу вскармливали такой же смесью, но без пробиотиков. Ответную реакцию грудных детей на программы вакцинации оценивали по IgG титрам, которые определяли в следующие сроки:
гепатит В: в 7 месяцев и 11 месяцев;
полиомиелит: в 6 месяцев и 12 месяцев;
DTP: в 6 месяцев и 12 месяцев.
Так, IgG и IgE титры против β-лактоглобулина коровьего молока определяли в 2 и 4 месяца, а оценку колонизации бактерий проводили на основе анализа стула на общее содержание Lactobacillae, Bifidobacteria, Clostridium perfringens, Enterobacteriaceae, Bacteroides и пробиотиков в 2, 4 и 12 месяцев. В заключение проводили оценку защитной функции кишечника по уровням IgA и калопротектина в стуле грудных детей в 2 и 4 месяца.
В дополнение к этому проводили антропометрические измерения (прибавка в весе, рост и окружность головы), обычные для такого рода исследования, при формировании групп и через каждый месяц после начала исследования; в это же время, наряду с указанными измерениями, наблюдали за толерантностью пищеварительного тракта (характеристика стула, случаи рвоты и срыгивания, частота и продолжительность колик) и отмечали частоту случаев болезненности живота (количество раз, замеченных профессиональными педиатрами, плюс случаи заболевания).
Было показано, что грудные дети, вскармливаемые смесью изобретения, в большинстве случаев обладали более стойкой иммунной защитой, что показала их ответная реакция на курсы вакцинации, и/или улучшенной защитной функцией кишечника и пониженным уровнем непереносимости белка коровьего молока наряду с удовлетворительным физическим развитием по сравнению с контрольной группой.
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к питательной композиции, предназначенной для грудных детей и/или детей младшего возраста. Смесь для грудных детей первых месяцев жизни или старше содержит источник белков, источник липидов, источник углеводов и пробиотик. Причем источник липидов включает, по меньшей мере, одну длинноцепочечную полиненасыщенную жирную кислоту (ДЦ ПНЖК). По меньшей мере, 40% белков могут составлять модифицированные белки сладкой сыворотки, не содержащие CGMP (казеин-гликомакропептид) или содержащие пониженное количество CGMP. Сочетание пробиотика и источника липидов, включающего, по меньшей мере, одну ДЦ ПНЖК, в смесях для питания грудного ребенка младшего или старшего возраста позволяет укрепить врожденную иммунную защиту ребенка, а также стимулировать здоровое умственное развитие грудного ребенка младшего или старшего возраста. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 табл.
| 0 |
|
SU231904A1 | |
| Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением | 1980 |
|
SU904784A1 |
| US 2002004527, 10.01.2002 | |||
| Поплавковый сливной автоматический клапан | 1982 |
|
SU1048226A1 |
| WO 02060276, 08.08.2002 | |||
| Способ получения молочного продукта для питания детей первых месяцев жизни | 1985 |
|
SU1346105A1 |
