Особенности жирового состава грудного молока и его влияние на развитие ребенка. Часть 2

В предыдущей части статьи (часть 1) мы говорили о жировом составе грудного молока, в частности о строении жировой глобулы как структурной единице липидной фракции, о синтезе жиров в лактоците молочной железы, о важности присутствия длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в питании ребенка. В данной статье мы продолжим изучение жирового компонента грудного молока и поговорим о таких составляющих как фосфолипиды, ганглиозиды, стеролы (холестерин) и обозначим их роль в развитии ребенка, а также поговорим об особенностях усвоения жиров грудного молока у детей раннего возраста.

Другим видом липидов, в состав которых входят глицерин и жирные кислоты (ЖК), являются фосфолипиды. Как и триглицериды (ТГ), фосфолипиды входят в состав клеточных мембран и являются для растущего организма источником длинноцепочечных ПНЖК (ДЦПНЖК), нервоновой кислоты и холина. В обычной полноценной диете доля фосфолипидов составляет менее 1 % всех липидов. В грудном молоке содержание фосфолипидов остается постоянным, составляя 0,15-0,20 г/л, независимо от гестационного возраста и сроков лактации. Имеются данные, что зрелое молоко содержит 85 % ДЦПНЖК в составе ТГ и около 15 % в составе фосфолипидов. При этом доказано, что арахидоновая кислота накапливается в тканях головного мозга преимущественно в структуре фосфолипидов.  В плазматической мембране молекулы фосфолипидов расположены в два ряда – гидрофобными концами внутрь, гидрофильными головками к водной среде (рис.1). Бислой фосфолипидов насквозь пронизан белковыми молекулами, внутри которых имеются каналы, через которые проходят водорастворимые вещества.

Нервоновая кислота – является ω-9-ненасыщенной ЖК, входящей в состав сфинголипидов белого вещества головного мозга человека, участвует в биосинтезе миелина. Исследования продемонстрировали, что данная кислота не способна проникать через плацентарный барьер, это определяет необходимость ее поступления в постнатальном периоде с грудным молоком. Нервоновая кислота содержится в небольших количествах в жирах морских животных и рыб (лососевые).

  Холин является важным структурным компонентом мембраны жировой глобулы грудного молока (МЖГМ). Поскольку метаболизм холина связан с метаболизмом фолатов, необходимо достаточно высокое содержание холина в организме плода во внутриутробном развитии. В ряде экспериментальных работ доказано формирование дефектов нервной трубки, а также задержку когнитивного развития ребенка к 18 месяцам, связанных с дефицитом холина.

В организме человека холин выполняет 3 основные биологические функции:

1. является предшественником фосфатидилхолина и сфингомиелина, входящих в состав большинства клеточных мембран организма человека;
2. является источником для синтеза некоторых сигнальных молекул и нейропередатчика ацетилхолина;
3. после взаимодействия с ферментами превращается в бетаин, который необходим для процессов метилирования ДНК и ресинтеза метионина.

Следует отметить, что хотя все современные детские заменители грудного молока обогащены холином, имеются различия по составу холина и производных компонентов. Содержание холина в грудном молоке во многом зависит от рациона матери. Адекватное питание беременной и кормящей женщины, включающее мясные, молочные продукты, орехи (арахис) позволяет получить достаточный уровень холина. Грудное молоко при адекватном рационе кормящей женщины содержит достаточное количества холина и его производных (табл. 1).

Таблица 1

Холинсодержащие компоненты грудного молока

Учитывая эти данные, в 2000 г. Институт медицины американской академии выпустил рекомендации по ежедневному потреблению холина для разных групп населения (табл. 2).

Таблица 2

Рекомендованные нормы ежедневного потребления холина для детей, беременных и кормящих женщин

Что бы ни гласила народная мудрость, нервные клетки все-таки обладают определённым потенциалом к структурному и функциональному восстановлению. И роль «айтишников» (которые поддерживают работу и чинят поломки) в ЦНС выполняют особые мембранные липиды – ганглиозиды-сфинголипиды, содержащие сиаловую кислоту. Термин «ганглиозиды» был предложен Эрнестом Кленком в конце 1930-х гг. как производное от названия клеток ганглия, из которых они впервые были выделены. Ганглиозиды (G) относятся к группе сложных липидов, образующихся в результате соединения липидов с углеводами (гликолипиды). В молекулах гликолипидов имеются полярные «головы» (углевод) и неполярные «хвосты» (остатки жирных кислот), благодаря чему гликолипиды вместе с фосфолипидами входят в состав клеточных мембран.

В периоды внутриутробного и постнатального созревания происходят наиболее активные изменения ганглиозидного профиля головного мозга. В ранних исследованиях L. SvennerhoLm доказано, что резкое увеличение содержания G мозга происходит на 10-й неделе беременности и продолжается в течение первых 5 лет жизни, что совпадает с наиболее активным периодом миелинизации. Помимо ЦНС, G в большом количестве присутствуют в энтеральной нервной системе, которая обеспечивает связь между нервной и иммунной системой кишечника, о чем свидетельствует ее способность синтезировать цитокины и осуществлять бактериальную адгезию.

Во время внутриутробного развития основным источником G для ребенка является питание матери, а после рождения – грудное молоко или детская молочная смесь. Женское молоко содержит достаточно большое количество G по сравнению с коровьим молоком. В грудном молоке на ранних этапах лактации преобладают ганглиозиды серии GD₃, в то время как в зрелом молоке преобладают ганглиозиды GM₃. Ганглиозиды, поступающие в организм ребенка с пищей, способны достичь мозга только при выполнении нескольких условий: 1) они должны сохраняться интактными в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ); 2) они должны всасываться из ЖКТ и поступать в кровоток; 3) они должны обладать способностью преодолевать гематоэнцефалический барьер. В результате многочисленных исследований выявлено, что 80 % ганглиозидов групп GD₃ и GM₃ сохраняются интактными в желудке и достигают дистальных отделов ЖКТ. Как только G из кровотока поступают в определенный орган, их структура меняется в соответствии с потребностями конкретного органа/ткани. В кишечнике, например, ганглиозиды способны снижать проницаемость кишечной стенки в условиях воспаления.

Холестерин служит не менее важным компонентом для развития ребенка раннего возраста. Обнаружение прямой корреляции между избытком холестерина в крови и риском сердечно-сосудистых заболеваний надолго «испортило репутацию» этому соединению. Однако гипотеза, гласящая, что ишемическую болезнь сердца можно предотвратить, снижая его содержание в пище, оказалась необоснованной, а триглицеридная теория атеросклероза была признана несостоятельной. Более того, холестерин совершенно необходим для нормальной работы организма, т.к это один из структурных элементов клеточных мембран, который участвует в формировании структур центральной и периферической нервной систем, включая миелиновую оболочку, участвует в синтезе половых гормонов и метаболизме жирорастворимых витаминов. Кроме того, холестерин придает мембране определенную жесткость за счет увеличения плотности «упаковки» молекул фосфолипидов. Так как молекулы липидов, в связи с текучестью мембраны, являются очень подвижными, холестерин служит своеобразным стопором, препятствующим перемещению полярных молекул из клетки в клетку, так как занимает свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов (рис. 2).

На долю холестерина приходится от 20 % до 30 % всех жиров мозга, что подчёркивает его значимость в качестве структурного компонента нервной ткани и принципиально важно для нормального развития. Преобладающая часть (около 70-80 %) холестерина в головном мозге взрослого человека находится в миелиновых оболочках, остальная часть входит в состав плазматических мембран астроцитов и нейронов. Снижение содержания холестерина в нейронах приводит к снижению их активности, а также к дегенерации дендритных выростов и синапсов. Доказано, что нарушения метаболизма холестерина способствуют развитию структурных и функциональных заболеваний центральной нервной системы, таких как болезни Ниманна-Пика типа C, Хантингтона, Альцгеймера и Паркинсона.

В грудном молоке холестерина довольно много – 0,09-0,41 г/л (максимум – в молозиве) по сравнению с молочными смесями. В настоящее время показано, что высокий уровень холестерина в крови у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, обусловливает профилактику гиперхолестеринемии в последующем. В обзоре литературы (2008г.) продемонстрировано достоверное различие среднего содержания в крови общего холестерина. Уровень этого показателя оказался в среднем на 0,04 ммоль/л ниже в крови у взрослых, получавших в детстве материнское молоко, чем у тех, кто выращен на смесях. Авторы делают вывод о том, что подобное развитие событий обусловлено метаболическим программированием: достаточное поступление экзогенного холестерина (например, с грудным молоком) снижает эндогенный синтез этого липида, а его дефицит в пище, наоборот, усиливает. Судя по всему, эта метаболическая «настройка» сохраняется в течение всей жизни, именно она выступает в роли фактора риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Особенности усвоения жиров у детей

Общая схема липолиза в пищеварительном тракте ребенка при его естественном вскармливании представляется в сочетании двух видов пищеварения: собственного и аутолитического.  Первое производится гидролазами (ферментами) пищеварительных желез и тонкой кишки, второе – гидролазами, содержащимися в принятой пищи (например, гидролазы грудного молока).

Принципиально, что липиды молока, в основном ТГ, заключены в МЖГМ. Их сложноорганизованная оболочка недоступна литическому действию липазы молока, что принципиально важно для сохранения гранулированных ТГ вплоть до полостей желудка и двенадцатиперстной кишки. Для этого необходимо воздействие на гидрофобную оболочку гранул в роли индуктора липаз слюны и желудочного секрета, которые диффундируют в гранулу через ее оболочку, частично деструктурируют ее и ведут начальный липолиз. Он в дальнейшем реализуется в двенадцатиперстной кишке при содействии ему солей желчных кислот липазой самого грудного молока (желчезависимая липаза) по типу индуцированного аутолитического пищеварения и колипазозависимой липазы панкреатического секрета по типу собственного пищеварения.

Переключение получения энергии из глюкозы плодом на извлечение ее из жиров грудного молока новорожденным ребенком сопровождается значительной перестройкой обменных процессов, включающей этапы расщепления и всасывания жиров. Несмотря на то, что жиры обеспечивают примерно 50% суточной энергетической потребности ребенка, находящегося на грудном вскармливании, экзокринная функция поджелудочной железы также как и желчевыделительная функция печени новорожденных детей, родившихся в срок, развиты недостаточно, в результате, как активность панкреатической липазы, так и концентрация солей желчных кислот находятся на невысоком уровне. Тем не менее, результаты исследований свидетельствуют о том, что новорожденные и дети первых месяцев жизни хорошо усваивают жиры, особенно из грудного молока, за счет сублингвальной и желудочной липазы. Сублингвальная липаза продуцируется железами, расположенными у основания языка. Она не утрачивает своего действия под влиянием кислой среды желудка и реактивируется в тонкой кишке.

При грудном вскармливании в дополнение к этому существует еще один очень существенный механизм – липаза женского молока. Этот фермент трансформируется в активную форму под влиянием желчных солей в двенадцатиперстной кишке, поэтому полное название фермента – липаза, стимулируемая солями желчных кислот (bile salt stimulated lipase). Способность этого фермента расщеплять эфирные связи благоприятствует также усвоению витамина А, который находится в молоке в виде эфиров ретинола. Именно при грудном вскармливании создается уникальная ситуация, когда «продукт питания» содержит не только субстрат для усвоения, но и энзим для его расщепления. За счет липазы грудного молока в первые 2 часа после кормления обеспечивается гидролиз 30-40% ТГ грудного молока. Этот физиологический феномен важен для новорожденных, родившихся в срок, но в еще большей степени важен для недоношенных детей, у которых и активность панкреатической липазы и синтез желчных солей еще более ограничены. Однако этими свойствами обладает только нативное грудное молоко, так как фермент разрушается при нагревании. Следует добавить, что липаза грудного молока – это не единичный пример ферментативной активности материнского молока, поскольку существует и ряд других энзимов с пищеварительными функциями, присутствующих в грудном молоке (в частности, амилаза и протеазы).

Таким образом, несмотря на недостаточную зрелость поджелудочной железы и желчевыделительной системы, у ребенка первых месяцев жизни существует ряд компенсаторных механизмов, обеспечивающих достаточно высокую степень усвоения жиров. Однако эти компенсаторные механизмы имеют ограниченные возможности и становятся менее эффективными, если в рацион ребенка вводится неадекватное питание, например, неадаптированные смеси, содержащие жиры коровьего молока.

ГМ остается единственным оптимальным источником всех элементов, необходимых для формирования организма ребенка, включая и жировой компонент. Гидролиз липидов грудного молока при естественной лактотрофии совершается липазами слюны, желудочного сока в желудке, затем липазами самого молока и панкреатического сока в тонкой кишке. При этом последовательно и одновременно гидролиз липидов совершается по типам собственного и индуцированного аутолитического пищеварения из-за различий свойств липаз, гидролизуемых ими субстратов и среды, в которой производится деградация липидов, соответственно отделу пищеварительного тракта, в разные серии постнатального морфофункционального развития системы пищеварения грудного ребенка, его ферментного потенциала. 

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