В настоящее время во всем мире практикующие врачи различных специальностей все чаще возвращаются к использованию рационального, сбалансированного и обогащенного питания в профилактике различных заболеваний, в том числе и социально значимых: инфаркта миокарда, инсульта, сахарного диабета, ожирения, рака, аллергии. Тенденции последних десятилетий показали, что функциональное питание имеет наибольшие перспективы, если начинает применяться уже в раннем детском возрасте. В России, так же как и во всем мире, регулярно появляются новые пробиотики с таргетным действием на организм. Использование обогащенных пробиотиками Streptococcus thermophilus, FD DVS nutrish® La-5® (Lactobacillus acidophilus), Bifidobacterium animalis subsp. lactis ВВ-12 кисломолочных продуктов в питании детей раннего возраста помогает сформировать сбалансированный рацион, правильное пищевое поведение и уменьшить частоту и тяжесть инфекционных и аллергических заболеваний у детей. Национальная программа вскармливания детей в Российской Федерации помогает докторам и родителям правильно использовать все современные возможности рынка детских продуктов промышленного производства. В статье рассмотрены понятия функционального питания, особенности ферментированных продуктов в рационе ребенка, эффекты разных пробиотических штаммов в линейке функционального питания детей.
Ключевые слова: пробиотики, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, функциональное детское питание, кисломолочные продукты прикорма, биолакт.
I.N. Zakharova1,2, I.V. Berezhnaya1,2, E.V. Skorobogatova2
1Russian Medical Academyof Continuous Professional Education of the Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow, Russian Federation
2Z.A. Bashlyaeva Children’s City Clinical Hospital, Moscow, Russian Federation
Nowadays, rational, balanced nutrition and fortified foods are becoming increasingly popular among physicians of different specialties who have medical practice settings throughout the world. Even earlier, these food shave been recommended for the prevention of multiple disorders, including such socially significant diseases as myocardial infarction, diabetes mellitus, obesity, cancer, and allergy. Trends of the past few decades have demonstrated that functional nutrition will provide most benefits if it is started from early childhood. As elsewhere in the world, novel probiotics are regularly developed in Russia as targeted therapies. The use of fermented milk-based products fortified by probiotics like S. Thermophilus FD DVS nutrish® La-5® (Lactobacillus acidophilus), Bifidobacterium animalis subsp. lactis ВВ-12 in baby formulae helps to achieve a balanced diet, develop positive nutritional behavior and to reduce the rate and severity of infectious and allergic diseases in children. The National program for optimizing nutrition of children in the Russian Federation serves as guide for doctors and parents allowing them to select the best products available on the market of commercially produced foods for infants and children. The article provides a definition of functional nutrition and characteristics of fermented foods in children’s diet. It also describes effects of various probiotic strains in the line of functional baby food.
Keywords: probiotics, S. Thermophilus, Lactobacillus acidophilus, functional baby food, fermented milk products for complementary feeding, biolact.
For citation: Zakharova I.N., Berezhnaya I.V., Skorobogatova E.V. Fermented milk-based baby drinks fortified by prebiotics and probiotics: impact on the health of infants and young children. Russian Journal of Woman and Child Health. 2022;5(3):253–261 (in Russ.). DOI: 10.32364/2618-8430-2022-5-3-253-261.
Сколько существует человечество, столько же существует и пища. Тысячелетиями люди использовали в пищу самые разные вещества, от корений и трав до мяса и молока животных. Сегодня известны тысячи рецептов приготовления блюд, которые пришли к нам из древности или изобретены недавно. Великий древнегреческий врач Гиппократ (460–370 до н. э.) считал, что многие болезни человека идут от заболевания кишечника: «Если организм не очищен, то любое питание приносит ему вред» [1]. Древние врачи использовали изменение питания в лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта, печени, почек, кожи. Однако только в последние несколько сотен лет люди стали смотреть с научной точки зрения на полезные свойства пищи и возможность с ее помощью сохранить здоровье.
Огромный прорыв в понимании ценности и качества питания произошел после открытия витаминов, микро-элементов и функциональных пре- и пробиотиков. Сегодня, когда появились новые методы исследования микробиома человека, разрабатываются и новые пробиотики с таргетным действием на организм. Наиболее правильно использовать их вместе с продуктами питания в виде сапплементации, т. е. функционального питания.
Термин «функциональное питание» впервые появился в Японии в конце прошлого века. Министерство здравоохранения Японии определило, что функциональными считаются продукты, содержащие изолированные пищевые вещества, диетические добавки или генетически измененные вещества, несущие пользу для здоровья. Также в них могут входить балластные вещества, аминокислоты, пептиды, протеины, витамины, молочнокислые бактерии, жирные ненасыщенные кислоты, минералы, жизненно важные вещества, полученные из растений, и антиоксиданты [1, 2].
В Российской Федерации понятие «функциональный пищевой продукт» определено ГОСТом Р 52349–2005 [3] как специальный пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, обладающий научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающий дефицит или восполняющий уже имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе функциональных пищевых ингредиентов.
Научные исследования последних десятилетий показывают, что многие социально значимые заболевания (инфаркт миокарда, инсульт, сахарный диабет, метаболический синдром, рак, аллергия) могут быть предотвращены, если в процессе жизни человек соблюдает сбалансированную диету, обогащенную витаминами, микроэлементами, омега-3-полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК ω-3), незаменимыми аминокислотами и пищевой клетчаткой. Во многих странах существует целый ряд функциональных продуктов, например: хлеб и мука, обогащенные железом, соль, обогащенная йодом, соки, обогащенные витаминами, и т. д. Самыми распространенными функциональными вариантами являются ферментированные продукты.
История появления ферментированных продуктов насчитывает тысячелетия. Еще задолго до открытия микроорганизмов и понимания их роли в здоровье человека ферментация использовалась для удлинения срока хранения продуктов. С момента появления микроскопа и всестороннего изучения микроорганизмов, участвующих в ферментации продуктов, прошел не один век. Разнообразие вариантов ферментированных продуктов питания зависит от географического положения и национальных традиций. Например, на Филиппинах используют ферментированную рыбу и морепродукты для приготовления специального соуса Багун, из соленых анчоусов изготавливают Багун маномун, а тертую незрелую забродившую папайю Атчара подают к рыбным блюдам. В Азии популярны соевые ферментированные продукты, например корейский соевый соус Ганджанг. В России очень популярны квашеная капуста, моченые яблоки, разные варианты кисломолочных продуктов.
Около 10 тыс. лет назад стало развиваться сельское хозяйство, человек одомашнил животных и начал выращивать заквасочные культуры. Кому принадлежит идея использовать молоко животных в пищу, неизвестно, однако этим открытием человечество пользуется до настоящего времени. Частота и объем использования молочных продуктов в питании отличаются в разных странах, но кисломолочные продукты существуют в различных вариантах во всех кухнях мира. Вкус и консистенция кисломолочных продуктов зависят от используемых бактерий (заквасок), вырабатывающих молочную кислоту.
Изготовление ферментированных кисломолочных продуктов невозможно без закваски. Термин «закваска» обозначает «специально отобранные непатогенные, нетоксигенные микроорганизмы и/или ассоциации микроорганизмов с преимущественным вариантом метаболизма лактозы с образованием молочной кислоты» [4, 5].
Первая классификация молочнокислых бактерий предложена J. Orla еще в 1919 г. и основывается на морфологических, метаболических и физиологических критериях. Заквасочные культуры делят на два подтипа: гомоферментирующие и гетероферментирующие. Первые производят бактериоцины и метаболиты, в том числе молочную кислоту, без образования спиртов. К этой группе относятся: род Lactococcus, род Streptococcus, большая часть видов рода Lactobacillus. Вторые при метаболизме наряду с молочной кислотой производят небольшое количество спирта, уксусной кислоты, углекислый газ. К ним относятся: род Leuconostoc, некоторые виды рода Lactobacillus, в том числе виды Lactobacillus fermentum, Lactobacillus brevis [6].
Функционально пробиотики оказывают влияние на организм через продукцию бактериоцинов и метаболитов, регулируя иммунный ответ, ферментацию, двигательную активность кишечника, синтез витаминов и метаболизм микроэлементов.
Основные доказанные механизмы действия пробиотических бактерий:
Антимикробная активность: подавление адгезии патогенной флоры, повышение кислотности в просвете кишечника, продукция бактериоцинов и микроцинов, ингибирование бактериальной инвазии.
Улучшение барьерной функции слизистой оболочки кишечника: увеличение продукции слизи и влияние на мукозальный иммунитет, поддержание целостности молекулярно-клеточного барьера.
Иммуномодулирующая функция: влияние на эпителиальные и дендритные клетки, на моноциты/макрофаги, лимфоциты (Т-, В-лимфоциты, NК-клетки).
Изучение разных штаммов лактобацилл и бифидобактерий показало, что разные штаммы даже одного рода оказывают разные эффекты, взаимодействуя с макроорганизмом. Сегодня появляется ряд лекарственных препаратов на основе пробиотиков с таргетным действием и продуктов функционального питания для профилактики целого ряда заболеваний.
В таблице 1 представлены доказанные эффекты наиболее часто используемых пробиотиков в виде лекарственных средств и входящих в продукты функционального питания.
Лактобациллы входят в группу молочнокислых бактерий и включают представителей 11 родов: Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Camobacterium, Enterococcus, Streptococcus, Pediococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, Oenococcus, Weissella [22]. Из 56 видов рода Lactobacillus самыми важными являются 5, которые подразделяют на несколько подвидов [23]. Современные возможности исследования нуклеотидных последовательностей 16S-РНК позволили разделить представителей данного рода на 3 филогенетические группы: Lactobacillus delbrueсkii, L. casei-Pediococcus, Leuconostoc.
В филогенетическую группу L. delbrueckii входит подвид L. delbrueckii subsp. bulgaricus, наиболее часто используемый в приготовлении йогуртов и детских кисломолочных продуктов. L. delbrueckii может существовать в двух равноценных вариантах: палочки L. delbrueckii subsp. bulgaricus и кокки Streptococcus thermophilus. Эффекты их влияния на здоровье описаны еще русским ученым И.И. Мечниковым. На основе L. delbrueckii subsp. bulgaricus был разработан продукт под названием «Мечниковская простокваша», который успешно использовался в качестве функционального питания и в лечении заболеваний. До настоящего времени сочетание двух бактерий используется в производстве йогуртов как для взрослого населения, так и для детского питания. Ферментированные молочные продукты используются в лечении и профилактике различных кишечных инфекций, включая сальмонеллез, шигеллез и антибиотик-ассоциированную диарею. Обсуждается роль ферментированных молочных продуктов в ингибировании роста опухолей и химически индуцированных опухолей у животных с изучением возможных защитных механизмов [24]. В одной из последних работ на животной модели [25] показана высокая иммунологическая активность L. delbrueckii subsp. bulgaricus во влиянии на завершение фагоцитоза как в перитонеальных, так и в альвеолярных макрофагах.
Еще одним из наиболее часто используемых вариантов пробиотической культуры является Lactobacillus acidophilus LA-5®. LA-5® — это хорошо изученный пробиотик, происходящий из коллекции молочных культур Chr. Hansen и описанный более чем в 150 научных публикациях.
Особый интерес ученых сегодня вызывает способность молочнокислых бактерий производить микроцины — антибиотикоподобные микробные пептиды и неорганические соединения, обладающие широким спектром антибиотикоподобных свойств (табл. 2).
Синтез бактериоцинов специфичен для каждого штамма и является наследственной особенностью микроорганизмов. Их синтезируют почти все известные бактерии, и по механизму антимикробного действия бактериоцины разделены на 3 категории:
Лантибиотики: небольшие пептиды (<5 кДа), в их составе присутствуют лантионин и β-метиллантионин, редкие серосодержащие аминокислоты, которые синтезируются на рибосомах и подвергаются посттрансляционной модификации. К этой группе относятся низины, образуемые Lactococcus (Streptococcus) lactis, эпидермин, галлидермин, продуцентом которого является S. gallinarum, а также субтилин (B. subtilis).
Бактериоцины, не содержащие лантионин, или термоустойчивые пептиды, которые синтезируются на рибосомах с дальнейшей посттрансляционной модификацией. В данной группе выделяют 3 подвида: одиночные пептиды, двупептидные бактериоцины, тиол-активированные пептиды. Бактериоцины II класса чаще всего синтезируются как препептиды с последующей активизацией. Гены, необходимые для продукции бактериоцинов II класса, располагаются в плазмидах или в хромосоме.
Термочувствительные белки — бактериоцины с молекулярной массой >30 кДа, способные расщеплять муреин (в частности, наиболее изученный энтеролизин А) клеточной стенки патогена.
Также некоторые бактерии синтезируют бактериоцины с липидными и углеводными компонентами.
Классические и дермальные бактерии рода Propionibacterium, виды P. thoenii, P. jensenii и P. freudenreichii, способны синтезировать специфические бактериоцины — пропионицины. Важно отметить, что использование данной группы пропионицинов в функциональном питании позволяет сохранить все свойства традиционных пробиотических заквасок и удлинить сроки хранения за счет подавления избыточного роста конкурирующих бактерий [26].
Ферментированные кисломолочные продукты в питании детей
Учитывая все полезные свойства продуктов функционального питания, полученных на основе бактериальной ферментации, их можно использовать людям всех возрастных категорий. Однако для питания детей необходимы продукты с высоким индексом безопасности и доказанной пользы для здоровья растущего организма. Вопросы, какой продукт выбрать, в каком объеме его дать малышу и когда пора начинать вводить неадаптированный молочный продукт, всегда беспокоят родителей малыша. В Российской Федерации разработана Национальная программа вскармливания детей от 0 до 1 года и от 1 года до 3 лет, в которую вошли рекомендации по питанию здоровых детей и детей с различной патологией [27].
Правильный рацион формирует не только достаточный иммунный ответ во всех периодах развития ребенка, но и является профилактикой метаболических нарушений в отдаленной перспективе. Использование продуктов промышленного производства позволяет обеспечить наряду с безопасностью полное поступление в организм макро- и микроэлементов, функциональных компонентов (клетчатки, пре- и пробиотиков, витаминов, микроэлементов) и достаточную калорийность рациона, необходимую для роста и развития детского организма. Всю линейку детского питания от первого прикорма до специализированных детских продуктов можно считать функциональным питанием. В таблице 3 представлены рекомендации по введению прикорма согласно Национальной программе оптимизации вскармливания детей первого года жизни в Российской Федерации (2020) [28].
Начиная с 4 мес. можно использовать в качестве первого прикорма каши или овощное пюре, фруктовое пюре целесообразно использовать в виде добавки к каше. Выбор всегда основан на нутритивном статусе ребенка, у детей с недостаточной прибавкой веса приоритет отдается крупяным прикормам ввиду их более высокой калорийности по сравнению с овощами. Новые продукты вводятся в виде монокомпонентных вариантов, овощных прикормов или безмолочных каш. Возможно разведение каш грудным молоком или смесью, которую ребенок получает как основное питание, с целью увеличения калорийности рациона.
Уже более 20 лет в России мы используем продукты компании АО «ПРОГРЕСС» в питании детей начиная с первого прикорма в 4–4,5 мес. до 3 лет. Продукция выпускается под торговой маркой «ФрутоНяня» и соответствует высочайшему уровню безопасности, самым строгим гигиеническим требованиям, предъявляемым к детскому питанию, и полной сапплементации витаминами, микроэлементами и про- и пребиотиками. В серии продуктов «ФрутоНяня» каши представлены самыми разнообразными вариантами как с безмолочными, так и с молочными формулами, с добавлением фруктов и про- и пребиотиков. Разнообразие выбора помогает формировать правильное пищевое поведение, расширяя вкусовой ряд [29].
В рекомендациях Национальной программы вскармливания детей [28] первое введение неадаптированных молочных продуктов рекомендовано с 8 мес., однако дозы очень ограничены. Например, творог вводится с 8 мес., и доза его в первые дни не превышает 10 г, далее к году объем увеличивают до 50 г/сут. В биотворожки «ФрутоНяня» (табл. 4) входит природный кальций 85 мг на 100 г продукта, витамин D3 и пробиотик (Bifidobacterium Bb-12®) с доказанной эффективностью в профилактике инфекционных заболеваний [30]. Также коллекция биотворожков содержит варианты с добавлением натуральных фруктовых и ягодных пюре, которые обогащают рацион пищевыми волокнами, органическими кислотами, помогают знакомству с новыми вкусами и формированию правильных пищевых привычек. Творожки имеют пастообразную консистенцию за счет особенностей метода ультрафильтрации, который позволяет сохранить сывороточные белки с антиоксидантными свойствами. Антиоксидантная активность сывороточного белка обусловлена повышенным содержанием глутатионпероксидазы, хелатированием переходных металлов лактоферрином и связыванием свободных радикалов серосодержащими аминокислотами [31, 32].
Неадаптированные кисломолочные продукты йогурт и биолакт можно вводить в рацион ребенка также с 8 мес. в объеме, не превышающем 200 мл/сут. Линейка йогуртов (табл. 5) содержит пробиотик Bifidobacterium Bb-12® и различные вкусовые добавки натуральных ягодных и фруктовых пюре, что увеличивает содержание витамина С, обладающего антиоксидантной активностью [18]. Использование нескольких пробиотиков с инулином и цинком позволило создать новый продукт ImmunoBaby. В нем использовано сочетание пробиотиков Streptococcus thermophilus, FDDVS nutrish® La-5® (Lactobacillus acidophilus), Bifidobacterium Bb12 с доказанным иммуномодулирующим действием.
Особое место в рационе малыша может занять биолакт — кисломолочный продукт, изготавливаемый по традиционному рецепту. Продукт известен более 100 лет, прекрасно зарекомендовал себя в питании детей благодаря особенному мягкому вкусу и высокой пищевой ценности (табл. 6). Данный вариант функционального продукта содержит пробиотик Lactobacillus acidophilus LA-5®. В процессе метаболизма LA-5 ферментирует лактозу и глюкозу с образованием молочной и уксусной кислот, перекиси водорода и бактериoцина CH5, что оказывает тормозящее действие на размножение условно-патогенных и патогенных микробов в просвете кишки [33].
Пробиотики в функциональной линейке питания для детей раннего возраста используются уже более 30 лет, с тех пор, когда первые штаммы Bifidobacterium lactis BВ-12 ввели в детские молочные формулы [34, 35]. Компания АО «ПРОГРЕСС» ввела в линейку детского функционального питания несколько штаммов пробиотиков с высочайшим уровнем доказательности их функциональной ценности для детского организма, что позволяет разнообразить рацион малыша с формированием толерантности к инфекциям. Используемые штаммы пробиотических культур в линейке продукции компании АО «ПРОГРЕСС»: Bifidobacterium lactis BВ-12, S. thermophilus, FD DVS nutrish® La-5® (Lactobacillus acidophilus) имеют высокий уровень безопасности и значительно улучшают вкус продуктов питания для детей, учитывая особенности их метаболизма.
Сведения об авторах:
Захарова Ирина Николаевна — д.м.н., профессор, заведующая кафедрой педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России; 125993, Россия, г. Москва, ул. Баррикадная, д. 2/1, стр. 1; педиатр ГБУЗ ДГКБ им. З.А. Башляевой ДЗМ; 125373, Россия, г. Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 28; ORCID iD 0000-0003-4200-4598.
Бережная Ирина Владимировна — к.м.н., доцент кафед-ры педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России; 125993, Россия, г. Москва, ул. Баррикадная, д. 2/1, стр. 1; педиатр ГБУЗ ДГКБ им. З.А. Башляевой ДЗМ; 125373, Россия, г. Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 28; ORCID iD 0000-0002-2847-6268.
Cкоробогатова Екатерина Владимировна — к.м.н., заведующая отделением гастроэнтерологии ГБУЗ ДГКБ им. З.А. Башляевой ДЗМ; 125373, Россия, г. Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 28.
Контактная информация: Захарова Ирина Николаевна, e-mail: zakharova-rmapo@yandex.ru.
Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах.
Конфликт интересов отсутствует.
Статья поступила 19.06.2022.
Поступила после рецензирования 12.07.2022.
Принята в печать 04.08.2022.
About the authors:
Irina N. Zakharova — Dr. Sc. (Med.), Professor, Head of the Department of Pediatrics of the Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of the Ministry of Health of the Russian Federation; 2/1, build.1, Barrikadnaya str., Moscow, 123242, Russian Federation; pediatrician of the Z.A. Bashlyaeva Children’s City Clinical Hospital; 28, Geroev Panfilovtsev str., Moscow, 125373, Russian Federation; ORCID iD 0000-0003-4200-4598.
Irina V. Berezhnaya — C. Sc. (Med.), associate professor of the Department of Pediatrics of the Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of the Ministry of Health of the Russian Federation; 2/1, build.1, Barrikadnaya str., Moscow, 123242, Russian Federation; pediatrician of the Z.A. Bashlyaeva Children’s City Clinical Hospital; 28, Geroev Panfilovtsev str., Moscow, 125373, Russian Federation; ORCID iD 0000-0002-2847-6268.
Ekaterina V. Skorobogatova — C. Sc. (Med.), Head of the Department of Gastroenterology of the Z.A. Bashlyaeva Children’s City Clinical Hospital; 28, Geroev Panfilovtsev str., Moscow, 125373, Russian Federation.
Contact information: Irina N. Zakharova, e-mail: zakharova-rmapo@yandex.ru.
Financial Disclosure: no authors have a financial or property interest in any material or method mentioned.
There is no conflict of interests.
Received 19.06.2022.
Revised 12.07.2022.
Accepted 04.08.2022.