Опубликовано в периодическом издании:
«ПЕДИАТРИЯ. Приложение Сonsilium medicum» март, 2011г.

Пре- и пробиотики в составе детских молочных смесей

И.Н.Захарова, Ю.А.Дмитриева
ГОУ ДПО Российская медицинская академия последипломного образования Минздравсоцразвития РФ

Микробиоценоз кишечника оказывает влияние на жизнедеятельность растущего детского организма, особенно у детей раннего возраста, в период транзиторной иммунологической и ферментативной незрелости [1, 2]. Характер вскармливания младенца является одним из ведущих факторов, влияющих на процесс формирования кишечной микробиоты. Известно, что микрофлора детей, находящихся на грудном вскармливании, характеризуется доминированием бифидобактерий и значительно отличается от таковой у младенцев, получающих молочные смеси. Молочный сахар женского молока, представленный в виде β-лактозы, ускоряет продвижение пищевого химуса по желудочно-кишечному тракту (ЖКТ), в результате чего значительная часть β-лактозы успевает дойти до толстой кишки, не подвергшись гидролизу ферментами энтероцитов. Благодаря этому создаются оптимальные условия для жизнедеятельности нормальной микрофлоры, поскольку β-лактоза является отличной питательной средой для бифидобактерий и лактобацилл, а также кишечной палочки. При гидролизе β-лактозы нормальной кишечной флорой образуются молочная, уксусная и муравьиная кислоты, которые в свою очередь подавляют развитие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов [1].

Пребиотические свойства грудного молока реализуются благодаря наличию в нем олигосахаридов (так называемый бифидус-фактор), стимулирующих рост нормальной микрофлоры кишечника. Олигосахариды женского молока представляют собой углеводы, вклю- чающие от 3 до 10 остатков моносахаридов, которые не подвергаются расщеплению ферментами пищеварительного тракта, не всасываются в тонкой кишке и в неизменном виде достигают просвета толстой кишки, где ферментируются представителями интестинальной микрофлоры. После лактозы олигосахариды представляют самую крупную углеводную фракцию женского молока. Их содержание достигает 1 г/100 мл. Долгое время считалось, что олигосахариды грудного молока не несут никакой биологической функции. Однако к настоящему времени четко установлено, что олигосахариды играют роль пребиотиков, избирательно стимулирующих рост определенных штаммов кишечной флоры и способных оказывать иммуномодулирующее действие на организм младенца [3, 4]. Кроме того, за счет сходства химической структуры отдельных представителей олигосахаридов с рецепторами клеточной стенки они обладают способностью связывать патогенные микроорганизмы и их токсины в кишечнике, предупреждая таким образом развитие диарейных заболеваний у детей [5, б]. Следует отметить, что бифидогенные свойства грудного молока не могут быть объяснены только лишь наличием в нем олигосахаридов. Грудное молоко следует рассматривать, по-видимому, как синбиотик, поскольку оно обладает характеристиками как пробиотика, так и пребиотика. Установлено, что грудное молоко, по крайней мере в ранние сроки лактации, является источником бифидобактерий для ребенка, причем это не флора кожи грудной железы, а бактерии, содержащиеся в самом грудном молоке [7]. В 2007 г. в Финляндии было проведено крупное рандомизированное исследование, в ходе которого было показано, что содержание бифидобактерий в женском молоке в среднем составляет 1,4 х 10³ бактерий на миллилитр, при этом имеется достоверная корреляция между количественным содержанием бифидобактерий в молоке матери и кале младенцев. Основными выделенными группами бифидобактерий явились Bifidobacterium longum (включая штаммы B. infantis, В. suis — 11%, B. lactis. - 58%), B. bifidum (26%), B. catenulatum (15%), B. adolescentis (7%), B. breve (7%) [8,9].

Следует также отметить, что грудное молоко характеризуется высоким содержанием секреторного иммуноглобулина класса A (sIgA), который компенсирует транзиторный физиологический дефицит системы секреторных иммуноглобулинов новорожденного и защищает слизистые ЖКТ от возбудителей кишечных инфекций [10]. Поступающие с молоком матери в пищеварительную систему ребенка такие «защитные» компоненты, как лизоцим, лактоферрин, пропердины, пероксидаза, материнские макрофаги и лимфоциты, выполняют протективную роль и опосредованно способствуют формированию нормального микробиоценоза ЖКТ ребенка.

В случае раннего перевода ребенка на вскармливание искусственной смесью процесс становления микробиоценоза кишечника нарушается. Известно, что микрофлора кишечника искусственно вскармливаемых детей характеризуется повышенным содержанием бактероидов, энтеробактерий, а также более частым выделением представителей условно-патогенной флоры на фоне снижения количества бифидобактерий.

С целью воссоздания бифидогенных свойств грудного молока производители обогащают молочные смеси комплексом пре- и пробиотиков. В ряде исследований, проведенных за последние 10 лет, было показано, что обогащение молочных смесей галакто- и фруктоолиго-сахаридами положительно влияет на состояние здоровья младенцев и обеспечивает им комфортное пищеварение. Галакто- и фруктоолигосахариды участвуют в продукции лактата и короткоцепочечных жирных кислот, обеспечивая сохранение низкого уровня рН кала, а также удерживают жидкость в просвете кишечника, делая стул младенца более мягким и частым. Существуют исследования, указывающие на то, что обогащение смесей комплексом пребиотиков уменьшает частоту колику младенцев [1, 11]. Многие авторы указывали на наличие бифидогенного эффекта смесей, содержащих в своем составе олигосахариды [12, 13]. Кроме того, ранее были представлены данные, что обогащение смесей комплексом галакто- и олигосахаридов достоверно снижает риск развития аллергических заболеваний у младенцев из группы риска, а также уменьшает частоту респираторных и кишечных инфекций у детей 1-го года жизни [14,15].

Среди пробиотических микроорганизмов одним из наиболее изученных является штамм В. lactis. Ранее проведенные клинические исследования указывают на то, что на фоне применения данного штамма в микрофлоре детей, находящихся на искусственном вскармливании, увеличивается количество бифидобактерий, достигая значений, сопоставимых с таковыми у детей, вскармливаемых грудным молоком [16, 17, 18]. Исследователи продемонстрировали, что на фоне применения В. lactis отмечаются положительные изменения рН кала и спектра короткоцепочечных жирных кислот, что указывает на способность штамма сохранять жизнеспособность при прохождении верхних отделов ЖКТ и участвовать в процессе ферментации поступивших в толстую кишку веществ [19].

Таблица 1.
Эффективность использования олигосахаридов в составе молочных смесей для вскармливания младенцев 1-го полугодия жизни

Показатель	Пребиотики	Возраст включения в исследование	Длительность применения	Эффективность (смесь с пребиотиками vs стандартная смесь)	Автор
Влияние на рост ребенка	Разные GOS/FOS GOS/FOS GOS/FOS GOS/FOS GOS/FOS GOS GOS GOS FOS	<28 дней С рождения <14 дней С рождения С рождения 1 нед - 3 мес С рождения С рождения С рождения С рождения	>2 нед 4 нед 15 дней 12 нед 6 мес 2 мес 6 мес 3 мес Змеc 12 нед	р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05	Rao, 2009 (систематический обзор) Morо, 2002; Morо, 2003 Costalos, 2008 Decsi, 2005 Alliet, 2007 Magnet 2008 Ben, 2004 Ben, 2008 Vlieger, 2009 Bettler и Euler, 2006
Частота минимальных пищеварительных дисфункций (беспокойство, колики, срыгивания)	Разные	<28 дней	>2 нед	7 РКИ не выявили достоверных различий в частоте минимальных пищеварительных дисфункций; в 1 РКИ (Ziegler) частота диареи, беспокойства и экземы были достоверно выше в группе младенцев, получавших смесь с пребиотиками	Rao, 2009 (систематический обзор)
Частота аллергии	GOS/FOS	C рождения	12 нед	р>0,05	Decsi, 2005
рН стула	Разные GOS/FOS	<28 дней 7-8 нед	>2 нед 6 нед	6 из 7 РКИ - снижение рН стула р<0,05	Rao, 2009(систематический обзор) Knol, 2005
Частота стула	Разные	<28 дней	>2 нед	3 РКИ - большая частота стула, сравнимая с грудным скармливанием	Rao, 2009 (систематический обзор)
Консистенция стула	Разные GOS/FOS GOS/FOS	<28 дней <14 дней 7-8 нед	>2 нед 15 дней 6 нед	5 РКИ - более мягкая консистенция стула р<0,05 р>0,05	Rao, 2009 (систематический обзор) Costalos, 2008 Knol, 2005
Содержание бифидо-бактерий в кале	Разные	<28 дней	>2 нед	6 РКИ - достоверно более высокое содержание бифидобактерий в кале; 3 РКИ - тенденция к повышению содержания бифидобактерий в кале	Rao, 2009 (систематический обзор)
GOS/FOS	7-8 нед	6 нед	р<0,05		Haarman, 2005
Уровень IgE сыворотки	GOS/FOS	2 нед	6 мес	p>0,05	van Hoffen, 2009

Штамм В. Lactis продемонстрировал потенциальные иммуномодулирующие эффекты. Так, его применение у детей раннего возраста сопровождалось уменьшением продолжительности лихорадки, снижением необходимости использования антибиотиков, уменьшением длительности пребывания ребенка в тяжелом состоянии [20-22]. В 2008 г. было проведено крупное многоцентровое двойное слепое контролируемое исследование, целью которого была оценка эффективности молочной смеси, содержащей бактерии В. Lactis (штамм Вb12), с целью предотвращения инфекционной диареи у детей раннего возраста, находящихся в яслях или центрах длительного проживания [23]. В ходе исследования дети получали либо специальную кисломолочную смесь для младенцев, содержащую жизнеспособные бифидобактерии штамма Вb12, либо стандартную пресную смесь. Было выявлено, что диспептические расстройства отмечались у меньшего числа детей, получавших со смесью Вb12, — 28,3% по сравнению с контрольной группой - 38,6%. Полученные данные перекликались с результатами ранее проведенных исследований и свидетельствуют о том, что В. Lactis обладает определенным протективным эффектом в отношении острого энтерита 24,25].

В 1998 г. Y.Fukushima и соавт. показали, что вскармливание смесью, обогащенной Вb12, приводит к повышению продукции IgA в ЖКТ здоровых детей, усиливая тем самым резистентность слизистых по отношению к кишечным инфекциям [26]. В исследовании Rautava и соавт. оценивалось влияние воздействия В. lactis в сочетании с Lactobacillus rhamnosus на становление местного иммунитета слизистых оболочек у младенцев первых 3 мес жизни, находившихся на искусственном вскармливании. В ходе исследования были сформированы 2 группы детей: 1-я получала смесь, обогащенную пробиотиками, 2-я - смесь, содержащую плацебо. В течение 12-месячного периода наблюдения авторами не было отмечено достоверных различий в количестве клеток, вырабатывающих общий IgA. При этом количество клеток, секретирующих специфический IgA к коровьему молоку, было достоверно выше в исследуемой группе младенцев, вскармливаемых обогащенной смесью. Кроме того, исследователи показали, что уровень sCD14 - маркера зрелости иммунной системы - был выше в сыворотке крови детей, получавших пробиотики [27].

Таблица 2.
Эффективность использования штамма B.Lactis в составе молочных смесей для вскармливания младенцев 1-го полугодия жизни.

Показатель	Возраст включения в исследование	Длительность применения	Эффективность (смесь с Вb12vb стандартная смесь)	Автор
Влияние на рост ребенка	С рождения С рождения От 3 до 65 дней	4 мес 6 мес 4 нед	р>0,05 р>0,05 р>0,05	Urban, 2008 Velaphi, 2008 Weizman, 2006
Частота ОКИ	С рождения	6 мес	р>0,05	Velaphi, 2008
Частота ОРЗ	С рождения	6 мес	р>0,05	Velaphi, 2008
Частота кишечных колик	От 3 до 65 дней	4 нед	р>0,05	Weizman, 2006
Частота стула	С рождения <3 дней	6 мес 4 мес	р>0,05 р>0,05	Velaphi, 2008 Bakker-Zierikzee, 2005
Содержание бифидобактерий в кале достоверно	<3 дней	4 мес	р>0,05	Bakker-Zierikzee, 2005
рН кала	<3 дней	4 мес	достоверно ниже на 10-е сутки жизни, на 4, 8, 12 неделях – р>0,05	Bakker-Zierikzee, 2005
Влияние на уровень общего IgE сыворотки	2 нед	6 мес	р>0,05	van Hoffen, 2009
Уровень sIgA кала	<3 дней	4 мес	р>0,05	Bakker-Zierikzee, 2005
Содержание КЦЖК и лактата	<3 дней	4 мес	р>0,05	Bakker-Zierikzee, 2005

Примечание. ОКИ – острые кишечные инфекции; ОРЗ – острые респираторные заболевания; КЦЖК – короткоцепочечные жирные кислоты.

Положительные результаты проведенных клинических исследований эффективности и безопасности В. lactis стали основанием для того, что начиная с 2002 г. Управлением по контролю над лекарственными препаратами и продуктами питания США данный штамм был официально разрешен для использования при производстве продуктов детского питания. В настоящее время большинство смесей для вскармливания младенцев 1-го года жизни имеют в своем составе пре- или пробиотики. Новым подходом стало добавление сим-биотиков - сочетание пре- и пробиотиков, что позволяет использовать эффекты данных компонентов одновременно. Сейчас на российском рынке появилась новая смесь с симбиотиками- Similac Premium.

Широкое использование данных компонентов в детском питании, а также рост публикаций, часто основанных на исследованиях довольно низкого качества, свидетельствующих о высокой клинической эффективности обогащенных формул, послужило основанием для публикации мнения экспертов ESPGHAN в отношении целесообразности применения пре- и пробиотиков в составе детских молочных смесей [28]. Группой исследователей был выполнен систематический обзор рандомизированных контролируемых исследований (РКИ), проведенных начиная с 2004 г. В обзор были включены только те исследования, в которых проводилось сравнение смесей, обогащенных пре-/пробиотиками со стандартными формулами. Работы, в которых назначаемые младенцам пробиотики не входили в состав смесей, а применялись отдельно (в виде капсул, порошков), не анализировались. Установленным критериям включения соответствовали 20 публикаций, при этом практически во всех были отмечены определенные ограничения, требующие осторожности в трактовке полученных результатов (неадекватная рандомизация, неполное предоставление данных).

В табл. 1 и 2 представлен обзор исследований, посвященных эффективности и безопасности использования олигосахаридов и пробиотического штамма В. lactis в составе молочных смесей для вскармливания младенцев 1-го полугодия жизни [28].

Согласно заключению Комитета нутрициологии ESPGHAN [28] включение в состав молочных смесей пробиотиков (отдельно или в комбинации) безопасно и может быть ассоциировано с рядом положительных клинических эффектов, таких как снижение риска неспецифических инфекций ЖКТ, снижение частоты применения антибиотиков и меньшая частота колик и явлений раздражения кишки.

Однако, необходимы дальнейшие хорошо спланированные РКИ с четко установленными критериями включения/исключения и достаточным количеством участников [28].

Литература

1. Захарова И.Н., Суркова Е.Н., Дмитриева Ю.А., Бегиашвили Л.В. Формирование микробиоценоза кишечника у детей, находящихся на естественном и искусственном вскармливании. Вопр. соврем, педиатрии. 2010; 9 (2): 103-8.
2. Куваева И.Б. Обмен веществ организма и кишечная флора. М: Медицина, 1976.
3. Mountzouris КС, McCartney AL, Gibson GR. Intestinal microflora of human infants and current trends for its nutritional modulation. BrJNutr2002; 87:405-20.
4. Morrow AL, Ruiz-Palacios GM, Altaye M et al. Human milk oligosaccharides are associated with protection against diarrhea in breastfed infants. J Pediatr 2004; 145:297-303.
5. Jiang X, Huang P, Zhong W et al. Human milk contains elements that block binding of nowviruses to human histo-blood group antigensin saliva. J Infect Dis 2004; 190:1850-9.
6. Crane JK, Azar SS, Stam A, Newbotg DC. Oligosaccharides from human milk block binding and acth ity of the Escherichia coli heat-stable entemtoxin (STa) in T84 intestinal cells.J Nutr 1994; 124: 2358-64.
7. Украинцев С.Е., Нетребенко О.К. Роль пищевых волокон и пребиотиков в обеспечении комфортного пищеварения. Nestle News (Бюллетень). 2007; 23.
8. Martin R, Olivares M et al. Probiotic potential of 3 lactobacilli strains isolated from breast milk. J Hum Lact 2005; 21:8-17.
9. Grbnlund MM, Gueimonde M, Laitinen К et al. Maternal breast-milk and intestinal bifidobacteria guide the compositional development of the Bifidobacterium microbiota in infants at risk of allergic disease. Clin Exp Allergy 2007; 37 (12): 1764-72.
10. Куваева И.Б. Ладодо К.С. Микроэкологические и иммунные нарушения у детей. М: Медицина, 1991.
11. Savino F, Palumeri Е, Castagno Е et al. Reduction of crying episodes owing to infantile colic: a randomized control study on the efficacy of a new infant formula. Eur J Clin Nutr 2006; 60: 1304-10.
12. Boehm G, Lidestri M, Casetta P et al. Supplementation of a bovine milk formula with an oligosaccharide mixture increases counts of faecal bifidobacteria in preterm infants. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2002; 86:178-81.
13. Kapiki A, Costalos C, Oikonomidou С et al. The effect of fructooligosaccharide supplemented formula on gut flora of preterm infants. Early Hum Dev 2007; 83:335-9.
14. Moro G, Arslanoglu S, Stahl В et al. A mixture of prebiotic oligosaccharides reduces the incidence of atopic dermatitis during the first six months of age. Arch Dis Child 2006; 91 (10): 814-9
15. Bruzzese E, Volpicelli M, Squeglia V et al. A formula containing galacto- and fructo-oligosaccharides prevents intestinal and ex tra-intestinal infections: an observational study. Clin Nutr 2009; 28(2): 156-61.
16. Kullen MJ, Bettler J. The delivery of probiotics and prebiotics to infants. Curr Pbarm Des 2005; 11: 55-74.
17. Bakker-Zierikzee AM, Alles MS, Knol J et al. Effects of infant formula containing a mixture ofgalacto- andfructooligosaccharides or viable Bifidobacterium animalis on the intestinal microflora during the first 4 month of life. Br J Nutr 2005; 94: 783-90.
18. Kirjavainen PV,Arvola T, Salminen SJ et al. Aberrant composition of gut microbiota of allergic infants: a target ofBifidobacterial therapy at weaning? Gut 2002; 51:51-5.
19. Bakker-Zierikzee AM, Alles MS, Knol J et al. Effects ofinfantformula containing a mixture ofgalacto- andfructooligosaccharides or liable Bifidobacterium animalis on the intestinal microflora during the first 4 month of life. Br J Nutr 2005; 94: 783-90.
20. Saavedra JM, Kelly PM, Morelli L et al Long-term consumption of infant formulas containing live probiotic bacteria: tolerance and safety. Am J Clin Nutr 2004; 79:261-7.
21. Weizmann Z,Asli G, Alsheikh A. Effect of probiotic infant formula on infections in child care centers: comparison of two probiotic agents. Pediatrics 2005; 115: 5-9.
22. Sazawal S, Dhingra U, SarkarA et al. Efficacy of milk fortified with a probiotic Bifidombacterium lactis (DR-10TM) andprebiotic galacto-oligosaccharides in prevention of morbidity and on nutritional status. Asia Рас J Clin Nutr 2004; 13: S28.
23. Chouraqui JP, Grathivohl D,Labaune JM et al. Assessment of the safety, tolerance, and protective effect against diarrhea of infant formulas containing mixtures of probiotics or probiotics and prebiotics in a randomized controlled trial Am J Clin Nutr 2008; 87 (5): 1365-73.
24. Bullen CL, Willis AT. Resistance of the breast-fed infant to gas- toenteritis. Br Med J 1971;3:338-43.
25. Benno Y, Sawada K, Mitsooka T. The intestinal microflora of in fants; composition of fecal flora in breast-fed and bottle-fed in fants. Microbiol Immunol 1984; 28:975-86.
26. Eukushima Y, Kawata Y, Нага H, et al. Effect of a probiotic formula on intestinal immunoglobulin A production in healthy children. Int J Food Microbiol 1998;42:3 9-44.
27. Rautava S, Armlommi H, Isolauri E. Specific probiotics in enhancing maturation of lgA responses in formula-fed infants. Pediatr Res 2006; 60:221-4.
28. Supplementation of Infant Formula with Probiotics and/or Prebiotics: A Systematic Review and Comment by the ESPGHAN Committee on Nutrition. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2011; 52:238-50.