Особенности жирового состава грудного молока и его влияние на развитие ребенка. Часть 1

В статье представлены современные литературные данные о жировом составе грудного молока и его роли в развитии ребенка. Данная статья состоит из двух частей и предназначена для медицинских сотрудников.

Преимущества грудного вскармливания как для ребенка, так и для матери в настоящее время не вызывают сомнений. Его ингредиенты не только способствуют оптимальному физическому и нервно-психическому развитию ребенка, но и оказывают влияние на процессы дифференцировки тканей, формирование центральной нервной системы, слухового и зрительного анализатора, становление микрофлоры кишечника, регуляцию нормальных процессов метаболизма и профилактику ряда соматических и инфекционных заболеваний.

В последние годы активно изучается липидная фракция грудного молока (триглицериды, жирные кислоты, фосфолипиды, гликолипиды, стеролы) и ее влияние на развитие ребенка. Известно, что жиры играют ведущую роль в энергетическом статусе ребенка, обеспечивая 50-60 % суточного калоража. Внутриутробно источниками липидов для плода является кровь матери, а также плацента, где происходит активный синтез липидов. Жировой компонент плаценты представлен на 2/3 фосфолипидами, на 1/3 – холестерином, а также гликолипидами и нейтральными липидами. Во внеутробном периоде источником пищи для младенцев является грудное молоко, в котором количество жиров непостоянно и составляет: в молозиве в среднем 2,0 г/100 мл, в зрелом молоке, по данным отечественных авторов, от 3 до 6,2 г/100 мл (в среднем – 4,7 г на 100 мл); по данным ВОЗ – от 1,3 до 8,2 (в среднем 4,5 г на 100 мл). Также содержание жирового компонента претерпевает изменения в течение суток, достигая максимальных концентраций в дневное время и значительно снижаясь ночью. Помимо этого, показано значительное колебание содержания жиров в течение одного кормления: «переднее» молоко их почти не содержит, а в «заднем» молоке – высокое содержание жиров, которые служат своего рода «регулятором насыщения» (рис.1). Именно последние порции грудного молока вносят значительный вклад в общую калорийность отдельного кормления, поэтому время каждого кормления ребенка не следует произвольно ограничивать. Все это свидетельствует о том, что у грудных детей существуют свои механизмы регуляции потребления энергии.

Структурной единицей липидной фракции грудного молока являются жировые глобулы (рис.2). Центральная часть глобул представлена триглицеридами (ТГ), составляющими 95-98 %, остальные 2 % приходятся на трехслойную липидно-белковую мембрану жировых глобул молока (МЖГМ), обладающую определенной степенью текучести. Термин «текучесть» используется для описания физической подвижности внутри липидного бислоя, где молекулы липидов постоянно движутся с огромной скоростью (2 мкм/с), могут вращаться вокруг своей оси, а также переходить из слоя в слой с помощью специальных переносчиков (флип-флоп-переход). Белки, плавающие в «липидном озере», также обладают подвижностью, но скорость их перемещения гораздо ниже. Мембрана имеет толщину всего несколько нанометров, а сами глобулы достигают в диаметре нескольких микрометров. Роль в энергетическом обеспечении MЖГM минимальна, однако составляющие ее компоненты выполняют важные функции в развитии головного мозга, периферической нервной системы, иммунной системы, становлении кишечной микробиоты и др.

Соотношение белковой и липидной фракции MЖГM составляет примерно 1:1. Белковая фракция MЖГM грудного молока включает в себя 191 идентифицированный белок, составляющий до 4 % от общего содержания белков грудного молока. Липидная фракция включает фосфолипиды, ганглиозиды и холестерин, которые, к сожалению, практически утрачиваются в процессе производства детских молочных смесей, вследствие замещения животного жира растительным. Липиды имеют в структуре две различные части: гидрофобный «хвост» и гидрофильную «голову». Липиды в бислое расположенных таким образом, что гидрофобные «хвосты» молекул находятся в тесном контакте друг с другом (рис.3). Липидный бислой – это барьер, который удерживает ионы, белки и другие молекулы там, где они необходимы, и предотвращает их диффузию в области, где они не должны находиться.

Процесс секреции MЖГM в грудном молоке осуществляется лактоцитами-эпителиальными клетками альвеол молочных желез. Предшественники жиров молока (ацетат, бета-гидроксибутират, глицерин и моноацилглицериды) поступают внутрь клеток через базальную мембрану лактоцита. Все эти компоненты нужны для синтеза ТГ молока. Синтез жиров молока происходит в гладкой эндоплазматической сети, где из них формируются жировые капельки. Многочисленные жировые капельки по мере приближения к апикальной мембране сливаются друг с другом и образуют большую жировую каплю. В области апикальной мембраны жировые капли выпячивают плазматическую мембрану наружу, и постепенно отшнуровываются от клетки. Внутри клетки жировые капли не окружены мембраной, они ее получают в процессе отшнуровки от поверхности клетки. После этого лактоцит вновь достигает своей прежней величины, и начинается новый цикл секреции жиров (рис.4). 

Как говорилось выше, основная часть глобулы представлена ТГ, основу структуры которых составляет глицерин, с которым связаны жирные кислоты (ЖК), различные по длине цепи и количеству двойных связей. ЖК называется насыщенной, если все атомы углерода в цепи связаны с двумя атомами водорода (рис.5) и все связи заполнены (в них нет двойных связей).

ЖК с двойными связями между одной или несколькими парами атомов углерода будет иметь меньшее количество атомов водорода, она будет ненасыщенной (рис.6). ЖК с одной двойной связью называются мононенасыщенными, а имеющие более одной двойной связи – полиненасыщенными. В состав ТГ продуктов животного происхождения (коровье молоко, мясо) входят преимущественно насыщенные ЖК, тогда как жиры растительного происхождения и жир рыб содержат главным образом мононенасыщенные и полиненасыщенные ЖК.

По жирнокислотному составу грудное молоко относительно стабильно: примерно 57 % ненасыщенных ЖК и около 43 % насыщенных. Среди мононенасыщенных ЖК особое значение имеет олеиновая кислота, которая образует с белком α-лактальбумином комплекс HAMLET (Human Alpha-Lactalbumin Made Lethal to Tumor Cells), вызывающий апоптоз раковых клеток, не причиняя вреда нормальным клеткам. Доказан противоопухолевый эффект комплекса HAMLET против глиобластом, опухолей мочевого пузыря, папиллом кожи человека.

Пальмитиновая кислота является преобладающей насыщенной жирной кислотой в составе грудного молока, которая составляет 25 % от всех жирных кислот. В ТГ грудного молока пальмитиновая кислота находится в центральной позиции (рис.7). При поступлении жира грудного молока в кишечник панкреатическая липаза отщепляет ЖК из боковых положений, оставляя нетронутой пальмитиновую кислоту в центральном положении, в результате чего образуются смешанные мицеллы, которые хорошо всасываеются.

При потреблении смесей на основе пальмового масла пальмитиновая кислота находится преимущественно в боковых положениях (рис.8) и гидролизуется липазой с высвобождением свободной пальмитиновой кислоты, которая необратимо соединяется с кальцием, в результате чего образуются нерастворимые комплексы, которые делают стул более плотным и уменьшают его частоту.

Грудное молоко характеризуется относительно высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), концентрация которых в зрелом женском молоке в 12-15 раз больше, чем в коровьем (0,4-0,5 г/100мл против 0,009 г/100 мл). Под влиянием фермента дельта-6-десатуразы ПНЖК превращаются в длинноцепочечные ПНЖК (ДЦПНЖК), содержащие 18 и более атомов углерода и две или более двойные связи. Первая двойная связь может находиться у 3, 6, 7 или 9-го атома углерода, в соответствии с этим ДЦПНЖК делятся на семейства ω-3, ω-6, ω-7 или ω-9. В организме младенца ДЦПНЖК не синтезируются и должны поступать с пищей. Наиболее значимые для организма человека ДЦПНЖК и их основные пищевые источники представлены в таблице 1.

Таблица 1

Длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты и их основные пищевые источники

Чрезвычайно важная биологическая роль ω-3 и ω-6 ДЦПНЖК определяется двумя их главными функциями: структурной и метаболической. Первая заключается в том, что ДЦПНЖК являются ключевыми структурными компонентами фосфолипидов, встроенных как в клеточные, так и во внутриклеточные мембраны, которые оказывают непосредственное влияние на их вязкость и «текучесть». На рисунке 9 представлена уникальная пластичность эритроцитов, которая объясняется высоким содержанием ДЦПНЖК в составе их клеточных мембран. Благодаря этому свойству, эритроциты способны проникать в мельчайшие капилляры.

Метаболическая роль ω-3 и ω-6 ДПНЖК лишь в малой степени определяется их энергетической функцией как пищевого субстрата, а в наибольшей – связана с разнообразием биологически активных веществ, образующихся в процессе их метаболизма. Так, ω-6 ДПНЖК являются предшественниками эйкозаноидов, сигнальных гормонов, молекул с про- и противовоспалительной, антитромботической, вазоконстрикторной и вазодилатационной активностью.

Активное изучение ПНЖК началось в 1980-х гг., когда датские ученые выявили взаимосвязь между низким уровнем сердечно-сосудистых заболеваний у жителей Гренландии и высоким уровнем потребления морской рыбы, которая, как известно, содержит большое количество ω-3 ДЦПНЖК. Аналогичные результаты были получены при эпидемиологических обследованиях населения прибрежных районов Японии, Нидерландов и ряда других стран.

К числу ДЦПЖНК, имеющих наиболее значимые биологические эффекты, относят арахидоновую (АК) и докозагексаеновую кислоты (ДГК), адекватное поступление которых особенно в период антенатального развития и в первые месяцы жизни ребенка рассматривается как фактор, определяющий развитие мозга и зрения, т.к ДГК и АК являются преобладающими ЖК в составе серого вещества коры головного мозга человека.  Кроме того, в фосфолипидах мембран сетчатки глаза около 60% ПНЖК представлены ДГК, которая влияет на фоторецепторную функцию сетчатки через активацию зрительного пигмента родопсина. Доказано, что снижение концентрации ДПНЖК в липидах мембран плода может приводить к нарушению образования специфических структур развивающегося мозга и необратимым изменениям в нем (табл. 2).

Таблица 2

Симптомы дефицита ω-6 и ω-3 жирных кислот

N. Sinn с соавт. выявили, что у детей с синдромом дефицита внимания отмечается пониженный уровень ПНЖК в крови. В исследовании P. Montgomery и соавт., изучавших уровень ДГК и ЭПК в крови у 7-9-летних школьников, низкая обеспеченность ДГК ассоциировалась со снижением способности к чтению, эмоциональной гиперлабильностью и психологическими проблемами в общении с родителями.

Грудное молоко является основным продуктом питания детей раннего возраста. Содержание ДЦПНЖК в грудном молоке зависит от диеты кормящей матери и ее конституциональных особенностей и может существенно отличаться у женщин различных этнических групп. В грудном молоке соотношение ПНЖК ω-6 и ω-3 классов является оптимальным и составляет от 10:1 до 7:1.  Повышенная потребность детей первого года жизни в ДПНЖК обусловлена быстрым ростом мозга, вес которого в этот период увеличивается примерно в 3 раза. Недоношенные дети, внутриутробное развитие которых прерывается раньше срока, получают недостаточно ДПНЖК в антенатальный период. Это стало научным обоснованием для обогащения детских молочных смесей ДПНЖК, причем в первую очередь были обогащены смеси для недоношенных детей.  Для детей более старшего возраста с целью обеспечения адекватного поступления в их организм ДПНЖК обоих семейств (ω-3 и ω-6) в пищевой рацион рекомендуется включать следующие продукты: растительные масла, рыбу, в особенности жирную (камбалу, скумбрию, сельдь иваси и др.), продукты животного происхождения (свинина, баранина, говядина, курятина, куриные яйца). Согласно утвержденным в РФ нормам потребления пищевых веществ, физиологическая потребность в ПНЖК для детей составляет – 5-10% от калорийности суточного рациона.

На сегодняшний день имеется немало исследований, доказывающих роль ЖК в формировании в первую очередь нервной системы ребенка как одной из основных систем, обеспечивающих адаптацию организма ребенка к различным факторам окружающей среды. Особая роль отводится поступлению в организм ДПНЖК класса ω-3 и ω-6 особенно в период антенатального развития и в первые месяцы жизни ребенка. Грудное молоко поставляет все необходимые питательные вещества, которые нужны младенцам на ранних стадиях их жизни, поэтому, Всемирная Организация Здравоохранения рекомендует грудное вскармливание как исключительное питание для детей, как минимум, в течение первых 6 месяцев жизни.

Продолжение статьи читайте в части 2.

Статью подготовила: канд. мед. наук, заведующая отделом рационального питания, врач-педиатр ОГБУЗ «ЦОЗиМП» Светлана Сергеевна Станкевич