CC BY
106
УДК 612.398.08
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОТРЕБЛЕНИЯ БЕЛКА У ДЕТЕЙ Обзор литературы
© 2005 г. Г. Н. Кострова, В. И. Макарова
Северный государственный медицинский университет, г. Архангельск
Рассмотрены способы определения обеспеченности организма белком, преимущества и недостатки биохимических методов. Кратко охарактеризовано значение различных методов лабораторного исследования в оценке пищевого статуса организма ребенка, в частности потребления белка.
Ключевые слова: пищевой статус, белок, биохимические методы.
Известно, что питание ребенка является одним из факторов, обеспечивающих его здоровье. Питание определяет психическое и физическое развитие в период интенсивного роста и формирования всех основных органов и систем детского организма. Вместе с тем существуют данные [4, 17, 20, 22, 31] о влиянии питания в детском возрасте на развитие ряда заболеваний у взрослых. В связи с этим оценка состояния питания (пищевого статуса) — необходимое звено в системе мероприятий по охране здоровья детей. Оценка потребления белка является актуальной и в связи со значительными различиями между установленными в России и рекомендованными ВОЗ нормами потребления белка [5, 7]. Методы, позволяющие оценить обеспеченность организма белком, на сегодняшний день разработаны в наибольшей степени.
Существует несколько основных методов оценки пищевого статуса в целом: оценка фактического питания, антропометрические исследования, клиническое обследование, направленное на выявление морфофункциональных нарушений, и лабораторные методы [1—4, 6, 8, 9]. Известно, что не существует отдельных маркеров, которые позволяли бы выявить наличие и степень белково-энергетической недостаточности [7,
16, 21, 26, 27, 29, 30, 32]. Наиболее широко используемый для оценки фактического питания метод 24-часового воспроизведения питания помимо того, что не учитывает уровень усвоения пищевых веществ, не лишен и других недостатков [10, 14, 15, 18, 19, 25, 28]. Изолированное использование антропометрических методов также не может быть применено для оценки нутритивного статуса, поскольку позволяет судить в первую очередь о периферических запасах белков [2, 8]
Биохимические методы оценки пищевого статуса обладают следующими преимуществами перед другими:
— позволяют обнаружить ранние отклонения в пищевом статусе, которые возникают до появления выраженных клинических симптомов, отражающих функциональные или морфологические повреждения органов;
— предоставляют данные о количественных показателях содержания отдельных нутриентов в биологических жидкостях и тканях организма и позволяют получить объективное подтверждение существования дефицита или избытка пищевых веществ, лишь предполагаемого в результате изучения фактического питания или клинического наблюдения за ребенком;
— обеспечивают возможность эффективного динамического наблюдения за результатами проводимой диетотерапии.
Вместе с тем биохимические методы имеют и недостатки:
— ограниченную специфичность, обусловленную влиянием на результаты измерения таких не связанных с питанием факторов окружа-
ющей среды, как прием лекарственных препаратов, различные заболевания и др.;
— результаты, полученные с помощью биохимических методов исследования, отражают метаболическую ситуацию в отдельных тканях или органах, а не в целом организме.
Лабораторные методы оценки обеспеченности организма нутриентами основаны на двух подходах: определении содержания в организме самих нутриентов или продуктов их метаболизма и изучении физиологических или метаболических процессов, необходимым участником которых является исследуемый нутриент [1—4, 6, 8, 9].
Белковый статус организма определяется состоянием двух основных белковых пулов — соматического (мышечный белок) и висцерального (белок крови и внутренних органов). Лабораторные методы оценки статуса питания характеризуют прежде всего висцеральный пул белка, с которым тесно связано состояние белково-синтетической функции печени, органов кроветворения и иммунитета [2, 8].
Среди лабораторных методов оценки потребления белка наиболее распространены следующие:
— определение содержания в сыворотке крови общего белка, альбумина, креатинина, мочевины, трансферрина, в периферической крови — абсолютного содержания лимфоцитов;
— определение суточной экскреции с мочой общего азота, мочевины, креатинина;
— оценка азотистого баланса организма [1 —4, 6,
8, 9, 12, 13, 16, 26].
На достоверность и информативность биохимических маркеров оказывают значительное влияние многие факторы, и в первую очередь длительность жизни этих белков. Определение транспортных белков, синтезируемых печенью, является чувствительным тестом по отношению к белковому статусу больного. Но только короткоживущие маркеры способны оперативно отразить динамику изменения белково-синтетических процессов в организме [1—4, 6, 8, 9, 13, 16, 26,
27, 29]. Общий белок как суммарный показатель, зависящий от большого числа различных слагаемых, является низкочувствительным и может давать ложноотрицательные результаты при повышении фракции глобулинов и дегидратации [2, 7, 8].
Основное значение в оценке нутриционного статуса придают альбумину, который является надежным прогностическим маркером. Он синтезируется печенью в количестве 10—12 г в сутки, длительность его жизни 18—20 дней. Около 40 % (120 г) альбумина циркулирует в сосудистом русле, а большая часть находится в интерстициальной жидкости. Альбумин участвует в создании онкотического давления и выполняет транспортную функцию, образуя временные комплексы с билирубином, желчными кислотами, кальцием, гормонами, витаминами, а также с лекарственными веществами. Информативность альбумина как маркера висцерального пула белка зависит от
времени существования и возможности перемещения интерстициального альбумина во внутрисосудистый пул. При недостаточном поступлении белка в организм происходит выраженное снижение скорости синтеза альбумина при одновременном увеличении времени его распада. Тем не менее определение содержания сывороточного альбумина необходимо проводить с целью выявления первичной гипоальбумине-мии, которая, во-первых, может свидетельствовать о длительном предшествующем белковом голодании, а во-вторых, позволяет определять среди больных группы «повышенного риска» неблагоприятного течения любого заболевания, так как между гипоальбумине-мией и ее прогнозом выявлена прямая корреляционная связь [1 —4, 6, 8].
Представитель фракции р-глобулинов трансфер-рин, участвующий в транспорте железа, живет 7—8 дней и поэтому также не может считаться показателем, быстро реагирующим на изменения в питании. Кроме того, содержание трансферрина может повышаться при дефиците железа, сопровождающем, как правило, белковую недостаточность, что влияет на достоверность маркера. Поэтому значимость определения трансферрина ограничена железодефицитной анемией. И тем не менее большинство исследователей рекомендуют использовать этот показатель, так как он позволяет увеличить достоверность оценки состояния висцерального пула белка. Косвенным методом определения содержания трансферрина служит тотальная железосвязывающая способность сыворотки [1 —4, 6, 8].
Более точными индикаторами состояния висцерального пула белка считаются короткоживущие транспортные белки: тироксинсвязывающий проальбумин (длительность жизни 2 дня) и ретинолсвязывающий белок (длительность жизни 10—12 ч.). Они оперативно отражают изменения в поступлении белков, но их величина может заметно меняться вследствие ин-теркуррентных заболеваний, что уменьшает значимость этих показателей как маркеров белкового дефицита [1 —4, 6, 8].
Достаточно информативным показателем, позволяющим оценить степень тяжести белковой недостаточности, является и абсолютное число лимфоцитов. По их уровню в периферической крови можно в общих чертах охарактеризовать состояние иммунной системы, выраженность супрессии которой коррелирует со степенью белковой недостаточности. Фактором, подтверждающим иммуносупрессию, служит кожная проба с любым микробным антигеном, отражающая гиперчувствительность замедленного типа. Размеры папулы менее 5 мм через 48 часов после инъекции указывают на иммунологическую аллергию [2, 8].
При массовых обследованиях детей простым и доступным методом оценки потребления белка является изучение экскреции с мочой конечных продуктов азотистого метаболизма — общего азота, мочевины, креати-нина, аммиака и аминокислот [1 —4, 6—11, 27]
Креатинин и 3-метилгистидин, экскретируемые с мочой, — показатели катаболизма в мышечной ткани: креатинин является продуктом распада высокоэнергетического креатин-фосфата, а 3-метилгистидин — побочным продуктом обмена белков в скелетных мышцах. Экскреция их пропорциональна имеющейся мышечной массе, однако на эти маркеры значительно влияет степень мышечной активности, изменения в диете и нарушение функции почек, лихорадка, травмы, инфекции. Несмотря на эти ограничения, многие исследователи предполагают, что креатинино-росто-вой индекс (соотношение креатинин/рост) может быть использован в качестве надежного показателя оценки потребления белка. Его средняя норма для мужчин — 10 мг/см, для женщин — 5,8. Нормативные значения для детей представлены в работах лишь некоторых авторов [23, 24].
Для определения состояния белкового обмена также имеет значение оценка экскреции азотистых компонентов мочи, общего азота и определение азотистого баланса. По данным большинства авторов, общий азот суточной мочи является наиболее достоверным показателем потребления белка с пищей, поскольку точность этого метода была подтверждена результатами многих исследований [10, 14, 19, 25, 28].
Понятие общего азота подразумевает его содержание в выводимых с мочой продуктах белкового обмена и составляет около 85 % от азота, поступившего с белками пищи. Исходя из того, что в 6,25 г белка содержится 1 г азота, направленность азотистого обмена оценивают по формуле:
Азотистый баланс = введенный белок (г)/6,25 — азот мочевины (г) — 4.
Состояние азотистого равновесия, при котором потребление азота соответствует его выведению, характерно для взрослых здоровых людей, адаптированных к условиям существования. Положительный показатель азотистого баланса говорит о преобладании анаболических процессов в организме, характеризует период роста и восстановления тканей. Отрицательный азотистый баланс свидетельствует о катаболи-ческой фазе патологического процесса [1 —4, 6, 8].
Белковый обмен можно оценить и по показателю адекватности белкового питания, который не зависит от времени и полноты сбора мочи, а также от экстра-ренальных потерь азота. Он рассчитывается по формуле:
Показатель белкового питания (%) = азот мочевины (г)/общий азот (г) х 100 %.
Оптимальные значения данного показателя находятся в пределах 85—90 %. При развитии белковоэнергетической недостаточности снижается экскреция азота мочевины, а следовательно, и величина показателя белкового питания.
Одним из критериев для суждения об анаболической эффективности питания является определение
инкремента мочевины. Метод основан на следующей закономерности: если вводимые аминокислоты по тем или иным причинам (их дисбаланс, ослабление энергетического обеспечения) не используются организмом, они идут на синтез мочевины.
Характер белкового питания отражается на скорости синтеза белков в организме, в частности на скорости образования ферментов. Так, при малобелковом рационе одновременно с задержкой роста у ребенка уменьшается содержание белка в сыворотке крови, замедляется синтез и снижается активность ряда ферментов: аргиназы, трансаминаз, аминооксидазы. Наоборот, при поступлении большого количества белка с пищей отмечается увеличение активности многих энзимов, особенно связанных с катаболизмом аминокислот, синтезом мочевины [1, 4, 8].
Таким образом, для оптимальной диагностики обеспеченности организма белком и другими пищевыми веществами следует использовать комбинацию статических (исследование плазмы крови, суточной мочи) и функциональных тестов в сочетании с оценкой фактического питания и антропометрией.
Список литературы
1. Вельтищев Ю.А. Обмен веществ у детей / Ю. А. Вельтищев, М. В. Ермолаев, А. А. Ананенко, Ю.А. Князев. — М., 1983. — 463 с.
2. Доценко В. А. Болезни избыточного и недостаточного питания: Учебное пособие / В. А. Доценко. — СПб.: Фолиант, 2004. — С. 21—35.
3. Ладодо К. С. Основы рационального питания детей / К. С. Ладодо, В. Д. Отт, Е. М. Фатеева. — Киев: Здоровье, 1987. — С. 26—31.
4. Мартинчик А. Н. Питание человека (основы нутрициологии) / А. Н. Мартинчик, И. В. Маев, А. Б. Петухов; Под ред. проф. А. Н. Мартинчика. — М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2002. — С. 234—287.
5. Нормы физиологической потребности в пищевых веществах и энергии для различных групп населения СССР
— М., 1991.
6. Питание в патогенезе заболеваний и методы оценки нутриентного статуса: Учебно-методическое пособие / Сост.: И. А. Кирпич, А. Г. Соловьев, Н. С. Ишеков, П. И. Сидоров. — М; Архангельск, 2000. — 20 с.
7. Потребности в энергии и белке: Доклад объединенного консультативного совещания экспертов ФАО/ВОЗ/ УООН. — ВОЗ, Женева, 1982. — С. 58—143. (Серия технических докладов 724).
8. Руководство по диетологии / Под ред. А. Ю. Барановского. — СПб.: Питер, 2001. — С. 117—144.
9. Шилина Н. М. Современные подходы к оценке обеспеченности детей пищевыми веществами / Н. М. Шилина // Вопросы детской диетологии. — 2003. — Т. 1, № 1.
— С. 83—85.
10. Bingha S. A. Urine Nitrogen as a Biomarker for the Validation of Dietary Protein Intake / S. A. Bingha // Journal of Nutrition 133 921 S-924S. — March 2003.
11. Boisseau N. Protein intake and nitrogen balance in male non-active adolescents and soccer players / N. Boisseau et al. // European Journal of Applied Physiology. — 2002.
— Vol. 88, N 3 — Р. 288—293.
12. Corish C. A. Protein-energy undernutrition in hospital in-patients / C. A. Corish, N. P. Kennedy // British Journal of Nutrition. — 2000. — Vol. 83, N 6. — P. 575—591.
13. Cynober L. Advanses in analytical techniques: from biochemical assessment of nutritional status to the identification of controlling factors / L. Cynober // Clin. Nutr. — 2003. — Vol. 22, Suppl. L. — P. 37—42.
14. Day N. E. Epidemiological assessment of diet: a comparison of 7-day diary with food frequency questionnaire using urinary markers of nitrogen, potassium and sodium / N. E. Day, N. McKeown, W Y. Wong et al. // International Journal of Epidemiology. — 2001. — Vol. 30. — P. 309—317.
15. Flegal K. M. Evaluating epidemiologic evidence of the effects of food and nutrient exposures / K. M. Flegal // American Journal of Clinical Nutrition. — 1999. — Vol. 69, N 6. — P. 1339—1344.
16. Gidden F. Laboratory support of the clinical nutrition service / F. Gidden, A. Shenkin // Clinical Chemistry Laboratory Medicine. — 2000. — Vol. 38(8). — P. 693—714.
17. Hoffman D. J. Why are nutritionally stunted children at increased risk of obesity? Studies of metabolic rate and fat oxidation in shantytown children from Sao Paulo, Brazil / D. J. Hoffman et al. // American Journal of Clinical Nutrition.
— September, 2000. —Vol. 72, N 3. — P. 702—707.
18. Kipnis. Bias in dietary report instruments and its implications for nutritional epidemiology / Kipnis et al. // Public Health Nutrition. — 2002. — Vol. 5 — P. 915—923.
19. Kroke A. Validation of a self-administered food-frequency questionnaire administered in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) Study: comparison of energy, protein, and macronutrient intakes estimated with the doubly labeled water, urinary nitrogen, and repeated 24-h dietary recall methods / A. Kroke, K. Klipstein-Grobusch, S. Voss et al. // . American Journal of Clinical Nutrition. — 1999. — Vol. 70, N 4. — P. 439—447.
20. Martin R. M. Infant nutrition and blood pressure in early adulthood: the Barry Caerphilly Growth study / R. M. Martin et al. // Jbid. — 2003. — Vol. 77, N 6. — P. l489—1497.
21. Mascarenhas M. R. Nutritional assessment in pediatrics / M. R. Mascarenhas, B. Zemel, V A. Stallings // Nutrition.
— 1998. — Vol. 14. — P. 105—115.
22. Metges C. C. Does Dietary Protein in Early Life Affect the Development of Adiposity in Mammals? /
C. C. Metges // Journal of Nutrition. — 2001. — Vol. l31.
— P. 2062—2066.
23. Neubert A. The impact of dietary protein intake on urinary creatinine excretion in a healthy pediatric population / A. Neubert, T. Remer // Journal of Pediatrics. — 1998.
— Vol. 5. — P. 655—659.
24. Ramer T. Anthropometry-based reference values for 24-h urinary creatinine excretion during growth and their use in endocrine and nutritional research / T. Ramer, A. Neubert, C. M. Gluth // American Journal of Clinical Nutrition. — 2002. — Vol. 75, N 3. — P. 561—569.
25. Schatzkin A. A comparison of a frequency questionnaire with a 24-hour recall for use in an epidemiological cohort study: results from the biomarker-based Observing Protein and Energy Nutrition (OPEN) study / A. Schatzkin, V. Kipnis, R. J. Carroll et al. // International Journal of Epidemiology. — 2003. — Vol. 32(6). — P. 1054—1062.
26. Shenkin A. Laboratory assessment of protein energy status / A. Shenkin, G. Cederblad, M. Elia, B. Isaksson / / Journal of the International Federation of Clinical Chemistry.
— 1996. — Vol. 9(2). — P. 58—61.
27. Sigulem D.M. Diagnosis of child and adolescent nutritional status / D. M. Sigulem, M. U. Devincenzi, A. C. Lessa // Journal of Pediatrics (Rio J). — 2000. — Vol. 76, Suppl. 3. — P. 275—284.
28. Slimani N. Group Level Validation of Protein Intakes Estimated by 24-Hour Diet Recall and Dietary Questionnaires against 24-Hour Urinary Nitrogen in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) Calibration Study / N. Slimani, S. Bingham, S. Runswick et al. // Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention. — 2003. — Vol. 12. — P. 784—795.
29. Strauss B. J. Nutrition diagnoses / B. J. Strauss // Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition. — Vol. 13, Suppl.
11. — August, 2004.
30. Ulijaszek S. J. Anthropometric measurement error and the assessment of nutritional status / S. J. Ulijaszek,
D. A. Kerr // British Journal of Nutrition. —1999. — Vol. 82(3). — P. 165—177.
31. Waterland R. A. Potential mechanisms of metabolic imprinting that lead to chronic disease / R. A. Waterland, C. Garza // Journal of Clinical Nutrition. — 1999. — Vol. 69, N 2. — P. 179—197.
32. Zemel B. S. Evaluation of methodology for nutritional assessment in children: anthropometry, body composition, and energy expenditure / B. S. Zemel, E. M. Riley, V A. Stallings // Annual Reviews of Nutrition. — 1997. — Vol. l7. — P. 211—235.
METHODS OF EVALUATION OF PROTEIN CONSUMPTION IN CHILDREN Literature review
G. N. Kostrova, V. I. Makarova
Northern State Medical University, Arkhangelsk
The ways of determination of an organism provision with protein, the advantages and disadvantages of biochemical methods are considered. The significance of different laboratory research methods in evaluation of a child’s organism nutritional status in particular of protein consumption are briefly described.
Key words: nutritional status, protein, biochemical methods, children.
