Фруктоолигосахариды в детских кашах

Новый подход к адаптации детских молочных смесей (по материалам зарубежной печати) В последние годы внимание врачей и научных работников все чаще привлекают вопросы, связанные со значением кишечной микрофлоры для нормального роста и развития ребенка.

В последние годы внимание врачей и научных работников все чаще привлекают вопросы, связанные со значением кишечной микрофлоры для нормального роста и развития ребенка. Получены достоверные доказательства того, что интестинальная микрофлора выполняет важные физиологические функции.

Формирование кишечной микрофлоры у детей, находящихся на искусственном и естественном вскармливании, происходит неодинаково. Уже в 1900 г. Tissier [56] доказал, что у детей, находящихся на грудном вскармливании, основным компонентом кишечной микрофлоры являются бифидобактерии. Такая бифидодоминантная микрофлора выполняет защитные функции и способствует созреванию механизмов иммунного ответа ребенка.

Напротив, у детей, находящихся на искусственном вскармливании, количество бифидобактерий в толстом кишечнике значительно меньше, и видовой состав кишечной микрофлоры менее разнообразен [60].

Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) человека колонизирован огромным количеством микроорганизмов, которое значительно превосходит суммарное количество человеческих клеток. В разных отделах ЖКТ число бактерий различно. В ротовой полости в условиях кислой среды количество микроорганизмов невелико и составляет от 0 до 103 КОЕ на миллилитр содержимого, в то время как в нижних отделах ЖКТ процент микроорганизмов значительно выше. Основными факторами среды, ограничивающими размножение бактерий в верхних отделах ЖКТ, являются быстрый пассаж пищевых масс и секреция желчи и сока поджелудочной железы. Среда толстого кишечника диаметрально противоположна, поэтому в этом отделе ЖКТ количество бактерий достигает 1013 КОЕ на миллилитр [50].

Кишечник населен несколькими сотнями видов бактерий, среди которых количественно преобладают бифидобактерии и бактероиды, доля которых составляет 25 и 30% соответственно по отношению к общему количеству анаэробных бактерий [48].

Микрофлора кишечника человека выполняет несколько основных функций, включая процессы метаболической адаптации [35]. Одной из этих функций является ферментация не расщепленных ранее компонентов пищи, главным образом углеводов, таких, как крахмал, другие полисахариды и олигосахариды. Конечные продукты, образующиеся в результате процесса ферментации, оказывают положительное влияние на состояние здоровья человека. Например, в результате ферментации некоторых углеводов образуются продукты, положительно влияющие на метаболизм, в частности молочная кислота и короткоцепочечные жирные кислоты [19, 2].

Короткоцепочечные жирные кислоты выполняют трофическую функцию и используются клетками слизистой оболочки кишечника как дополнительный источник энергии. Таким образом улучшается функционирование защитного барьера слизистой оболочки кишечника [48]. Более того, определенные углеводы способны селективно стимулировать рост полезных для здоровья человека бактерий в толстом кишечнике [19].

Микрофлора кишечника защищает человека от колонизации экзогенными патогенными микроорганизмами и подавляет рост уже имеющихся в кишечнике патогенов. Механизм этого явления заключается в конкуренции патогенных микроорганизмов и функциональной микрофлоры за питательные вещества и участки связывания, а также в выработке нормальной микрофлорой определенных ингибирующих рост патогенов субстанций [42].

Более того, бактерии, населяющие толстый кишечник, участвуют в реализации иммунологических защитных механизмов. При токсической или антигенной атаке энтероциты путем определенных активирующих сигналов стимулируют экспрессию генов, отвечающих за транскрипцию и трансляцию молекул цитокинов. Кроме того, происходит выброс факторов роста, необходимых для стимуляции пролиферации и дифференцировки поврежденного участка слизистой оболочки [7, 59].

До рождения ребенка его желудочно-кишечный тракт стерилен. В момент рождения происходит быстрая колонизация кишечника бактериями, входящими в состав интестинальной и вагинальной флоры матери. В результате образуется сложное сообщество микроорганизмов, состоящее из бифидобактерий, лактобацилл, энтеробактерий, клостридий и грамположительных кокков. После этого состав микрофлоры подвергается изменениям в результате действия нескольких факторов окружающей среды, важнейшим из которых является питание ребенка.

При добавлении в рацион ребенка, находящегося на естественном вскармливании, твердой пищи, количество бифидобактерий в толстом кишечнике уменьшается. К 12 месяцам у большей части детей состав и количество анаэробных микроорганизмов в толстом кишечнике приближается к таковому у взрослых людей [42, 53, 35]. Микрофлора взрослого человека представлена в основном анаэробами и состоит из бактероидов, бифидобактерий, эубактерий, клостридий, стрептококков, кишечной палочки и лактобацилл [19].

Преобладание бифидобактерий в составе интестинальной микрофлоры детей, находящихся на грудном вскармливании, объясняется наличием в грудном молоке определенных компонентов, однако механизм этого явления до конца неизвестен [23, 59]. Считается, что бифидогенный эффект могут оказывать такие компоненты молока, как молочная сыворотка и лактоферрин. Кроме того, доказано, что бифидогенными веществами являются олигосахариды грудного молока, которые представляют собой вторую по количеству углеводную фракцию молока после лактозы [24, 33, 40, 45].

Грудное молоко содержит около 1 г на 100 мл нейтральных олигосахаридов и около 0,1 г на 100 мл кислых олигосахаридов [39]. Итак, олигосахариды присутствуют в человеческом молоке примерно в таких же количествах, как и белки. На сегодняшний день известно более 100 различных олигосахаридов, некоторые из них имеют высокую молекулярную массу и обладают сложной структурой [52, 15].

Скелет олигосахаридной молекулы представлен соединенными остатками лактозы (Гал-Глю-). При добавлении еще одного образуются три различные по изомерной структуре галактозил-лактозных молекулы (галактоолигосахариды) [12, 1, 63]. Более крупные молекулы олигосахаридов образуются при добавлении к остатку лактозы галактозил-N-ацетилглюкозамина. Следовательно, одним из основных свойств олигосахаридов является большое количество галактозы в молекуле.

Олигосахариды грудного молока не расщепляются ферментами верхних отделов ЖКТ и достигают толстого кишечника в неизменном виде. Там они выполняют функции пребиотиков, т. е. являются субстратом для роста бифидобактерий [14, 20], способствуя образованию мягкого переваренного стула, похожего на стул детей, получающих грудное молоко [57, 62, 64, 65].

Типичный бифидодоминантный состав кишечной микрофлоры детей, находящихся на естественном вскармливании, дает ряд положительных эффектов, основным из которых является повышенная резистентность организма ребенка к кишечным инфекциям [28, 32, 48]. С этим эффектом может быть связано несколько свойств бифидобактерий. Во-первых, бифидобактерии способны секретировать вещества, ингибирующие рост патогенных микроорганизмов. Во-вторых, бифидобактерии создают кислую среду в толстом кишечнике путем продукции ацетата и молочной кислоты.

Бифидобактерии также выполняют функцию модуляции механизмов иммунного ответа ребенка [19, 25, 48]. Исследования с применением пробиотиков показали, что в результате применения смесей для искусственного вскармливания с добавлением бифидобактерий повышается резистентность детей к инфекционным заболеваниям [47]. Недавно проведенное исследование выявило, что у детей с атопическими заболеваниями в возрасте 12 месяцев в составе кишечной микрофлоры преобладают клостридии, а количество бифидобактерий у таких детей значительно ниже, чем у их сверстников, не страдающих атопическими заболеваниями [6]. Все эти исследования показывают, что между составом кишечной микрофлоры и степенью зрелости механизмов иммунного ответа детей существует определенная связь [27, 28).

В последние годы были предприняты несколько попыток повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания детей [9, 10]. При добавлении в смеси лактоферрина [4] и уменьшении общей концентрации фосфатов [43] выраженного влияния на количество бифидобактерий в кишечнике замечено не было. При использовании сывороточных протеинов количество бифидобактерий увеличилось незначительно [5].

Одним из способов повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания явилось добавление в них пробиотиков, т. е. живых бифидобактерий [12, 17, 34]. На современном этапе количество бифидобактерий в кишечнике ребенка можно увеличить, применяя смеси, содержащие пребиотики-олигосахариды [8, 18, 38, 30, 31, 44]. Пребиотики-олигосахариды — это компоненты грудного молока, не подвергающиеся расщеплению в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. Они способны селективно стимулировать рост бифидобактерий в толстом кишечнике.

Поскольку олигосахариды содержатся в грудном молоке, то добавление их в смеси для искусственного вскармливания представляет собой наиболее физиологичный путь повышения количества бифидобактерий и лактобацилл

в кишечнике детей, находящихся на искусственном вскармливании.

Олигосахариды грудного молока — это очень сложные по строению молекулы. Технологически невозможно воссоздать копии олигосахаридов, полностью аналогичные входящим в состав женского молока. Тем не менее следует подобрать природные олигосахариды таким образом, чтобы по своей массе и размерам они максимально соответствовали олигосахаридам грудного молока [52].

В составе молекулы олигосахаридов грудного молока преобладают остатки галактозы, поэтому основным компонентом смесей с пребиотиками (в настоящее время их производит голландская компания Nutricia) являются галактоолигосахариды. Суммарно смесь пребиотиков-олигосахаридов в смесях Нутрилон 1, Нутрилон 2 и Нутрилон Омнео содержит 90% низкомолекулярных галактоолигосахаридов и 10% высокомолекулярных фруктоолигосахаридов. Соотношение двух названных компонентов подобрано с учетом того, что распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Только в этом случае эффект от применения искусственно созданной смеси пребиотиков будет в наибольшей степени соответствовать воздействию, которое оказывает на организм ребенка грудное молоко, и не приведет к повышению осмолярности питания.

Олигосахариды способны выполнять свою основную функцию благодаря тому, что они не расщепляются ферментами верхних отделов ЖКТ и доходят в неизмененном виде до толстого кишечника. Там они подвергаются процессу ферментации бифидобактериями и служат для них факторами роста. Ферментация происходит за счет анаэробных процессов [41, 54]. Олигосахариды используются бактериальными ферментами с образованием более мелких частиц, которые затем захватываются бактериальной клеткой и подвергаются дальнейшему метаболизму с образованием определенного количества энергии и некоторых конечных продуктов, например короткоцепочечных жирных кислот.

Резистентность фрукто- и галактоолигосахаридов (ФОС/ГОС) к действию ферментов верхних отделов ЖКТ была доказана в ходе нескольких исследований in vitro и in vivo. Эти работы показали наличие мощного бифидогенного эффекта ФОС и ГОС [51, 59]. Исследования in vitro показали, что ФОС подвергаются избирательной ферментации большим числом штаммов бифидобактерий [61, 36]. Более того, при росте бифидобактерий на этих субстратах они подавляют размножение потенциально патогенной микрофлоры — бактероидов, клостридий и колиформ. Данный эффект частично объясняется образованием в результате жизнедеятельности бифидобактерий молочной кислоты и созданием кислой среды, а частично — секрецией веществ, ингибирующих рост клостридий, кишечной палочки, листерий, шигелл, сальмонелл, холерного вибриона [19, 36, 9, 29, 56, 58].

Кроме бифидогенного эффекта, ФОС и ГОС положительно влияют на характеристики стула детей. Также показано, что при добавлении в смеси для искусственного вскармливания пребиотиков повышается всасывание кальция в кишечнике ребенка [11, 21, 25,49, 58].

Эффективность смесей с пребиотиками-олигосахаридами для искусственного вскармливания, а именно их бифидогенные свойства, положительное влияние на характеристики стула детей и другие эффекты, была продемонстрирована в ходе нескольких клинических испытаний, результаты которых представлены ниже.

В ходе исследования, проведенного Boehm et al. в 2002 г. [8], в смесь для искусственного вскармливания недоношенных детей добавлялись пребиотики. Исследование проводилось с двойным слепым контролем, дети для исследования были выбраны случайным образом, контрольная группа получала плацебо. 30 недоношенных детей получали смесь для искусственного вскармливания, в которую были добавлены пребиотики. Детям из контрольной группы назначалась обычная смесь. Третья группа детей получали грудное молоко (группа сравнения).

В течение 28 дней четыре раза (на 1-й, 7-й, 14-й и 28-й день) брались пробы кала и исследовался состав кишечной микрофлоры детей. Кроме того, оценивались характеристики стула детей, их вес и рост и наличие или отсутствие побочных эффектов. Средний возраст гестации в исследуемой группе составил 31 неделю, средний возраст детей в момент начала исследования — восемь дней.

За исследуемый период количество бифидобактерий в кале детей, получавших смесь с добавлением пребиотиков, возросло, в то время как в кале детей из контрольной группы этот показатель остался без изменений. На 28-й день эксперимента количество бифидобактерий в кишечнике детей из опытной группы было значительно выше, чем у детей из контрольной группы.

Кроме того, у детей из опытной группы увеличилась частота актов дефекации. По консистенции кал стал более мягким. Оба эти показателя приближали детей из опытной группы к детям из группы сравнения, получавшим грудное молоко.

Дети из всех трех групп не различались по росту и весу, побочных эффектов обнаружено не было.

Это исследование показывает, что пребиотики способны оказывать бифидогенный эффект у недоношенных детей. Кроме явно выраженного бифидогенного эффекта исследователи отметили, что, по основным характеристикам, стул у детей стал приближаться к стулу малышей, находящихся на грудном вскармливании.

Moro и соавторы в 2002 г. исследовали влияние концентрации пребиотиков на выраженность бифидогенного эффекта и характеристики стула доношенных детей [38]. 90 доношенных детей, чьи матери по каким-то причинам не кормили их грудью, были случайным образом разделены на три группы. Первая группа детей получала смесь для искусственного вскармливания с добавлением пребиотиков в концентрации 0,4 г/100 мл, вторая — в концентрации 0,8 г/100 мл, третья, контрольная, группа — обычную смесь для искусственного вскармливания.

В качестве группы сравнения рассматривались 15 детей, находящихся на грудном вскармливании. Средний срок гестации во всех группах составил 39-40 недель, средний возраст детей в момент начала исследования — шесть-семь дней.

В первый день эксперимента количество бифидобактерий в кале детей из всех трех групп было одинаковым. Однако на 28-й день этот показатель существенно различался. Количество бифидобактерий в кишечнике детей из первой и второй групп, т. е. детей, получавших пребиотики в разной концентрации, значительно возросло и достигло уровня, отмечавшегося у детей из группы сравнения. При этом количество бифидобактерий в кишечнике детей из контрольной группы осталось без изменений. Оказалось, что бифидогенный эффект зависел от дозы полученного пребиотика. Также в кишечнике детей увеличилось количество лактобацилл, причем этот эффект не зависел от дозы полученного пребиотика.

Частота стула у детей, получавших пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, была чуть выше, чем у детей, получавших пребиотики в концентрации 0,4 г/100 мл. У всех наблюдаемых детей никаких побочных эффектов отмечено не было.

Известно, что рН кала ниже у детей, находящихся на грудном вскармливании, по сравнению с получающими искусственное вскармливание [63, 38, 17]. Считается, что именно благодаря высокой кислотности кала подавляется рост потенциально патогенных микроорганизмов.

В ходе исследования было также показано, что олигосахариды оказывают влияние на рН кала. В течение 28 дней исследования рН кала детей из контрольной группы увеличился. pН кала детей, получавших пребиотики в концентрации 0,4 г/100 мл, не изменился, а рН кала детей, получавших пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, уменьшился, т. е. кал этих детей стал более кислым.

Итак, олигосахариды оказывают дозозависимый бифидогенный эффект, при их добавлении в смеси для искусственного вскармливания уменьшается рН кала детей, и характеристики стула приближаются к таковым у детей, находящихся на грудном вскармливании [6].

Бифидогенный эффект пребиотиков при применении их для искусственного вскармливания доношенных детей исследовался Schmelzle и соавторами.

В ходе данного исследования 145 здоровых доношенных детей были случайным образом разделены на две группы. Первая группа детей получала молочную смесь Нутрилон Омнео, Nutricia (Голландия), новую смесь, содержащую пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, частично гидролизованные сывороточные протеины и b-пальмитат (общее количество пальмитиновой кислоты 0,6 г/100 мл, 41% молекул в b-положении). Детям второй группы давали обычную смесь для искусственного вскармливания. Исследование продолжалось в течение 12 недель.

Анализ проб кала, взятых у детей из обеих групп, показал, что доля бифидобактерий в кале детей, получавших Нутрилон Омнео, увеличилась с 31 до 59%. У детей из контрольной группы таких изменений отмечено не было. Кроме того, у детей из опытной группы наблюдалась более мягкая консистенция кала.

В ходе исследования, проведенного Knol и соавторами в 2002 г. [31], изучалось влияние пребиотиков на детей 4–12 недели жизни, которые по меньшей мере первые четыре недели своей жизни находились на искусственном вскармливании. Целью исследования было определение того, могут ли пребиотики оказывать бифидогенный эффект на таких детей.

Дети были разделены на две группы. Первая группа получала смесь с пребиотиками, вторая — обычную смесь для искусственного вскармливания. В качестве группы сравнения служила третья группа детей, находившихся на естественном вскармливании.

Е. С. Киселева, кандидат медицинских наук
Х. М. Боклер
НИЦ Nutricia, Германия

*Импакт фактор за 2018 г. по данным РИНЦ

Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК.

Читайте в новом номере

Олигосахариды - пребиотики в детском питании. По материалам зарубежной печати

Е.С. Киселева, Н.С. Жихарева

Московский НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ

Формирование кишечной микрофлоры у детей, находящихся на искусственном и естественном вскармливании, происходит неодинаково. Уже в 1900 году Tissier доказал, что у грудных детей основным компонентом кишечной микрофлоры являются бифидобактерии. Такая бифидодоминантная микрофлора выполняет защитные функции и способствует созреванию механизмов иммунного ответа ребенка.

Напротив, у детей, находящихся на искусственном вскармливании, количество бифидобактерий в толстом кишечнике значительно меньше и видовой состав кишечной микрофлоры менее разнообразен. Следовательно, одним из основных направлений в развитии технологий производства детского питания должно стать создание такой смеси для искусственного вскармливания, которая бы влияла на состав кишечной микрофлоры ребенка, приближая его к составу микрофлоры грудных детей.

В результате интенсивных исследований крупнейшего в Европе научно–исследовательского центра Numico голландской компании Nutricia, специализирующейся на производстве детского питания, удалось получить такую смесь путем добавления компонентов–пребиотиков в обычные смеси для искусственного вскармливания.

Кишечная микрофлора выполняет ряд важных физиологических функций, таких как обеспечение целостности и барьерной функции слизистой оболочки кишечника, подавление роста патогенных микроорганизмов и индукция механизмов иммунного ответа на уровне слизистой оболочки кишечника.
Интестинальная микрофлора начинает формироваться в момент появления ребенка на свет. Ее дальнейшее развитие во многом зависит от того, как ребенок питается. У детей, находящихся на грудном вскармливании, в составе кишечной микрофлоры преобладают бифидобактерии. У детей, находящихся на искусственном вскармливании, состав кишечной микрофлоры менее разнообразен и количество бифидобактерий значительно ниже.
Одним из важнейших компонентов грудного молока, отвечающих за состав кишечной микрофлоры, являются олигосахариды. Это составные части углеводной фракции молока. Молекулы олигосахаридов имеют очень сложное строение, и основной их особенностью является наличие большого количества остатков галактозы. Благодаря тому, что олигосахариды не подвергаются расщеплению в верхних отделах ЖКТ, они способны выполнять функции пребиотиков и стимулировать рост бифидобактерий в толстом кишечнике.
Типичная бифидодоминантная микрофлора детей, находящихся на грудном вскармливании, связана с такими эффектами, как повышенная устойчивость ребенка к кишечным инфекциям, развитие нормальных механизмов иммунного ответа ребенка.

В последние годы было предпринято несколько попыток повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания детей. Все они оказались безуспешны. При добавлении в смеси лактоферрина (Balmer et al., 1989) и уменьшении общей концентрации фосфатов (Radke et al., 1992) никакого влияния на количество бифидобактерий в кишечнике отмечено не было. При использовании сывороточных протеинов количество бифидобактерий лишь незначительно увеличилось (Balmer et al., 1989). Одним из способов повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания является добавление в них пробиотиков, т.е. живых бифидобактерий (Langhendries et al., 1995). Количество бифидобактерий в кишечнике ребенка можно также увеличить, примененяя смеси, содержащие пребиотики–олигосахариды (Boehm et al., 2002; Moro et al., 2002; Knol et al., 2001, 2002; Rigo et al., 2001).

Пребиотики – это компоненты грудного молока, не подвергающиеся расщеплению в верхних отделах желудочно–кишечного тракта. Они способны селективно стимулировать рост бифидобактерий в толстом кишечнике. Эти свойства пребиотиков легли в основу концепции пребиотиков, разработанной специалистами научно–исследовательского центра Numico компании Nutricia. Так как пребиотики содержатся в грудном молоке, то добавление их в смеси для искусственного вскармливания является наиболее физиологичным способом повышения количества бифидобактерий и лактобацилл в кишечнике детей, находящихся на искусственном вскармливании.

Олигосахариды грудного молока – очень сложные по строению молекулы. Смесь пребиотиков, разработанная специалистами Nutricia, не является полным аналогом олигосахаридов, которые входят в состав материнского молока. Олигосахариды в составе детского питания Nutricia подобраны таким образом, что по своей массе и размерам они максимально функционально соответствуют грудному молоку. Олигосахариды, входящие в состав смесей для искусственного вскармливания, не подвергаются расщеплению в верхних отделах желудочно–кишечного тракта и функционируют как пребиотики в толстом кишечнике ребенка (Stahl et al., 1994).

В составе молекулы олигосахаридов грудного молока преобладают остатки галактозы. Основным компонентом смесей компании Nutricia являются галактоолигосахариды (ГОС). Смесь содержит 90% низкомолекулярных галактоолигосахаридов и 10% высокомолекулярных фруктоолигосахаридов (ФОС). Соотношение этих двух компонентов подобрано так, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Тогда эффект, оказываемый созданной смесью пребиотиков, в наибольшей степени соответствует эффекту, который оказывает грудное молоко. Галактоолигосахариды состоят из цепочки галактозных остатков с присоединенным к концу этой цепочки остатком глюкозы. Цепочка галактозных остатков содержит от 1 до 6 звеньев. Мономерные остатки соединены главным образом связями b (1–4) и b (1–6) (Yanahira et al., 1995). Галактоолигосахариды получают путем гидролиза лактозы с помощью фермента b –галактозидазы (лактазы) (Smart, 1993). Фруктоолигосахариды представляют собой цепочку линейных олигосахаридов, состоящую из b –1,2–гликозилированных остатков фруктозы. На конце этой цепочки может быть присоединена одна молекула глюкозы. Степень полимеризации фруктозного каркаса может быть различной. Добавление пребиотиков в смеси для искусственного вскармливания детей не приводит к повышению их осмолярности.

Пребиотики широко распространены в природе. Например, пребиотик инулин входит в состав многих растений, которые издавна употребляются в пищу человеком. Например, содержание инулина в луке–порее составляет 3–10%, в репчатом луке 2–6%, в спарже 1–30%, в бананах 0,3–0,7% (De Vrese, 1997). Инулин также входит в состав злаковых растений, таких как пшеница и рис (1–4% в пшеничной и рисовой муке) (Nielsson and Dahlquist, 1986). Подсчитано, что среднестатистический европеец получает с пищей в день от 4 до 17 г фруктоолигосахаридов (Van Loo et al., 1995; Moshfeg et al., 1999).

Олигосахариды способны выполнять свою основную функцию благодаря тому, что они не расщепляются ферментами верхних отделов ЖКТ и доходят в неизмененном виде до толстого кишечника. Там они подвергаются процессу ферментации бифидобактериями и служат для них факторами роста. Ферментация происходит за счет анаэробных процессов (Szylit and Andriex, 1993). Олигосахариды подвергаются гидролизу бактериальными ферментами с образованием более мелких частиц, которые затем захватываются бактериальной клеткой и подвергаются дальнейшему метаболизму с образованием определенного количества кДж энергии и некоторых конечных продуктов, например, короткоцепочечных жирных кислот.

Резистентность ФОС и ГОС к действию ферментов верхних отделов ЖКТ была доказана в ходе нескольких исследований in vitro и in vivo. Также в ходе исследований как in vitro, так и in vivo было показано наличие мощного бифидогенного эффекта ФОС и ГОС (Van Loo et al., 1999). Исследования in vitro показали, что ФОС подвергаются избирательной ферментации большим числом штаммов бифидобактерий (Wang and Gibson, 1993; McBain and McFarlane, 1997). Более того, при росте бифидобактерий на этих субстратах они подавляют размножение потенциально патогенной микрофлоры – бактероидов, клостридий и колиформ. Этот эффект частично объясняется образованием в результате жизнедеятельности бифидобактерий молочной кислоты и созданием кислой среды, а частично – секрецией веществ, ингибирующих рост клостридий, кишечной палочки, листерий, шигелл, сальмонелл, холерного вибриона (Gibson and Roberfroid, 1995; McBain and McFarlane, 1997; Bouhnik et al., 1997; Kleesen et al., 1997; Tanaka et al., 1983; Ito et al., 1993; Van Loo et al., 1999 ).

Так как в составе кишечной микрофлоры детей, находящихся на грудном вскармливании, преобладают бифидобактерии, было предпринято несколько попыток повышения бифидогенности смесей для искусственного вскармливания. Единственным эффективным способом повышения бифидогенности оказалось добавление в смеси пробиотиков и пребиотиков.
Специалисты научно–исследовательского центра компании Nutricia разработали смесь на основе пребиотиков, которая оказывает бифидогенный эффект, функционально сходный с бифидогенным эффектом грудного молока.
Смесь пребиотиков–олигосахаридов на 90% состоит из короткоцепочечных ГОС и на 10% – из длинноцепочечных ФОС. Это соотношение было подобрано так, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Тогда бифидогенный эффект будет функционально сходным с бифидогенным эффектом грудного молока.
ФОС и ГОС входят в состав многих продуктов питания. Они не подвергаются расщеплению в верхних отделах ЖКТ и достигают толстого кишечника в неизмененном виде. Там они выполняют функции пребиотиков, оказывая мощный бифидогенный эффект.

Эффективность смесей Numico для искусственного вскармливания на основе пребиотиков, а именно их бифидогенность, положительное влияние на характеристики стула детей и другие эффекты, была продемонстрирована в ходе нескольких клинических испытаний, результаты которых описаны ниже.

Для всех новорожденных детей, и в особенности для недоношенных, исключительно важным является правильный состав кишечной микрофлоры, которая принимает участие в механизмах защиты ребенка от кишечных инфекций. В ходе одного из исследований, проведенного Boehm et al. (2002 год), в смесь для искусственного вскармливания недоношенных детей добавлялись пребиотики. Исследование проводилось с двойным слепым контролем, дети для исследования были выбраны случайным образом, контрольная группа детей получала плацебо. Тридцать недоношенных детей получали смесь для искусственного вскармливания, в которую были добавлены пребиотики. Дети из контрольной группы получали обычную смесь. Также была создана третья группа детей, которые получали грудное молоко (группа сравнения).

В течение 28 дней 4 раза (на 1, 7, 14 и 28 день) брались пробы кала и исследовался состав кишечной микрофлоры детей. Кроме того, оценивались характеристики стула детей, их вес и рост, наличие или отсутствие побочных эффектов. Средний возраст гестации в исследуемой группе составил 31 неделю, средний возраст детей в момент начала исследования составил 8 дней. В течение исследуемого периода количество бифидобактерий в кале детей, получавших смесь с добавлением пребиотиков, возросло, в то время как количество бифидобактерий в кале детей из контрольной группы осталось без изменений. На 28 день эксперимента количество бифидобактерий в кишечнике детей из опытной группы было значительно выше, чем у детей из контрольной группы. Кроме того, у детей из опытной группы увеличилась частота актов дефекации. Консистенция кала изменилась с более твердой на более мягкой. Оба эти показателя приближали детей из опытной группы к детям из группы сравнения, получавших грудное молоко. Дети из всех трех групп не различались по росту и весу, побочных эффектов обнаружено не было.

Это исследование показывает, что пребиотики способны оказывать бифидогенный эффект у недоношенных детей. Кроме явно выраженного бифидогенного эффекта, исследователи наблюдали изменение характеристик стула детей с приближением их к характеристикам стула детей, находящихся на грудном вскармливании.

Целью исследования Moro et al. (2002) было изучение влияния концентрации пребиотиков на выраженность бифидогенного эффекта и характеристики стула доношенных детей. Девяносто доношенных детей, чьи матери не имели возможности кормить их грудью, были случайным образом разделены на три группы. Первая группа детей получала смесь для искусственного вскармливания с добавлением пребиотиков в концентрации 0,4 г/100 мл, вторая – в концентрации 0,8 г/100 мл, третья группа была контрольной и получала обычную смесь для искусственного вскармливания. В качестве группы сравнения была взята группа из 15 детей, находящихся на грудном вскармливании. Средний возраст гестации во всех группах составил 39–40 недель, средний возраст детей в момент начала исследования составил 6–7 дней.

В первый день эксперимента количество бифидобактерий в кале детей из всех трех групп было одинаковым. Однако на 28–й день этот показатель существенно различался между тремя группами. Количество бифидобактерий в кишечнике детей из первой и второй групп, т.е. детей, получавших пребиотики в разной концентрации, значительно возросло и достигло уровня детей из группы сравнения. При этом количество бифидобактерий в кишечнике детей из контрольной группы осталось без изменений. Оказалось, что бифидогенный эффект зависел от дозы полученного пребиотика. Также в кишечнике детей увеличилось количество лактобацилл, причем этот эффект не зависел от дозы полученного пребиотика. Частота стула у детей, получавших пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, была незначительно выше, чем у детей, получавших пребиотики в концентрации 0,4.г/100 мл. При добавлении пребиотиков не было замечено никаких побочных эффектов.

При ферментации олигосахаридов образуются молочная кислота и короткоцепочечные жирные кислоты. Считается, что именно эти вещества воздействуют на консистенцию кала и частоту актов дефекации (Van Loo et al., 1999). Известно, что рН кала ниже у детей, находящихся на грудном вскармливании, по сравнению с детьми, находящимися на искусственном вскармливании (Weaver et al., 1988; Morley et al., 1997; Forsyth et al., 1985). Считается, что именно благодаря высокой кислотности кала осуществляется подавление роста потенциально патогенных микроорганизмов. В ходе данного эксперимента было показано, что олигосахариды оказывают влияние на рН кала. В течение 28 дней исследования рН кала детей из контрольной группы увеличился. рН кала детей, получавших пребиотики в концентрации 0,4 г/100 мл, не изменился, а рН кала детей, получавших пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, уменьшился, т.е. кал этих детей стал более кислым.

В ходе исследования Schmelzle et al. (2002) 145 здоровых доношенных детей были случайным образом разделены на две группы. Первая группа детей получала Omneo/Comformil (в России смесь представлена под названием Нутрилон Омнео, Nutricia, Голландия) – новую смесь, содержащую пребиотики в концентрации 0,8 г/100 мл, частично гидролизованные сывороточные протеины и b –пальмитат (общее количество пальмитиновой кислоты 0,6 г/100 мл, 41% молекул в b –положении). Вторая группа детей получала обычную смесь для искусственного вскармливания. Исследование продолжалось в течение 12 недель. Анализ проб кала, взятых у детей из обеих групп, показал, что доля бифидобактерий в кале детей, получавших Omneo/Comformil, увеличилась с 31% до 59%. У детей из контрольной группы таких изменений замечено не было. Кроме того, у детей из опытной группы наблюдалась более мягкая консистенция кала. Однако такой эффект мог объясняться не содержанием пребиотиков, а наличием в смеси Omneo/Comformil других компонентов.

В ходе исследования, проведенного Knol et al. (2002), изучалось влияние пребиотиков на детей 4–12 недели жизни, которые, по меньшей мере, первые 4 недели своей жизни находились на искусственном вскармливании. Целью исследования было выяснение того, могут ли пребиотики оказывать бифидогенный эффект на таких детей.

Дети были разделены на 2 группы. Первая группа получала смесь с пребиотиками, вторая группа – обычную смесь для искусственного вскармливания. В качестве группы сравнения служила третья группа детей, которые находились на естественном вскармливании. Исследование показало, что в опытной группе детей количество бифидобактерий в кишечнике ребенка значительно увеличилось (р Заключение

В составе кишечной микрофлоры детей, находящихся на грудном вскармливании, преобладают бифидобактерии. Кишечная микрофлора детей, находящихся на искусственном вскармливании, более разнообразна, и преобладания бифидобактерий в этом случае не наблюдается. Типичная бифидодоминантная микрофлора грудных детей ассоциирована с такими положительными эффектами для детского организма, как устойчивость к инфекционным заболеваниям и правильное формирование механизмов иммунного ответа. Поэтому усилия исследователей в области детского питания были направлены на создание детских смесей, оказывающих сходный с грудным молоком бифидогенный эффект. Специалисты научно–исследовательского центра компании Nutricia разработали смеси для искусственного вскармливания детей с добавлением пребиотиков. Это смеси Нутрилон 1 с пребиотиками, Нутрилон 2 с пребиотиками, Нутрилон Омнео. Все перечисленные продукты оказывают бифидогенный эффект, функционально сходный с бифидогенным эффектом грудного молока. Смесь олигосахаридов–пребиотиков на 90% состоит из длинноцепочечных ГОС и на 10% из короткоцепочечных ФОС. Соотношение подобрано таким образом, чтобы распределение молекул по размерам максимально соответствовало таковому в грудном молоке. Клинические исследования данной смеси олигосахаридов–пребиотиков подтвердили наличие мощного бифидогенного эффекта. Кроме того, показано, что при применении олигосахаридов–пребиотиков уменьшается рН кала, что приводит к ингибированию роста патогенных микроорганизмов в кишечнике ребенка. Также изменяются характеристики стула ребенка. Стул становится более мягким, и, таким образом, решается одна из самых распространенных проблем, возникающих у детей при искусственном вскармливании.

Читайте также: