CC BY
4205.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки) DOI: 10.257127ASTU.2072-8921.2019.02.017 УДК 664.7
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПИТАНИЯ ДЕТЕЙ С НЕПЕРЕНОСИМОСТЬ ГЛЮТЕНА
С. А. Урубков, С. С. Хованская, Е. А. Пырьева, О. В. Георгиева, С. О. Смирнов
Диетотерапия является основным способом лечения пищевой непереносимости и при непереносимости глютена предусматривает соблюдение безглютенового рациона питания. Эффективность лечения напрямую зависит от приверженности безглютеновой диете, которая нередко нарушается вследствие ограниченного ассортимента рекомендуемых продуктов и блюд. В связи с этим расширение линейки безглютеновых продуктов, в том числе за счет использования новых видов безглютенового сырья, относится к актуальным научно-практическим задачам, решение которых позволит оптимизировать подходы к организации питания больных с непереносимостью глютена, повысить комплаент-ность лечения, улучшить качество жизни пациента и его семьи. В исследованиях подтверждено отсутствие токсичности амаранта для больных с целиакией. Эта обобщённая информация будет использована в дальнейших исследованиях по разработке специализированных безглютеновых зерновых смесей с амарантом для питания детей с непереносимостью глютена.
Ключевые слова: продукты детского питания, амарант, глютен, дети старше трёх лет, зерновые смеси, целиакия.
В структуре заболеваний детского возраста болезни органов пищеварения занимают существенное место как по распространенности, так и по тяжести клинических проявлений.
Целиакия - иммуноопосредованное, генетически детерминированное системное заболевание, возникающее в ответ на употребление глютена или соответствующих проламинов и характеризующееся развитием атрофической энтеропатии, появлением в сыворотке крови специфических антител и широким спектром глютензависимых клинических проявлений. Код Международной классификации болезней 10-го пересмотра: К90.0 - целиакия [1].
В данном определении подчеркивается системный (полиорганный) характер аутоиммунного процесса при целиакии и необходимость комплексного подхода к ее диагностике.
Термин «непереносимость глютена» применяют, чтобы охватить группу людей, которые сообщают о симптомах, связанных с реакцией на глютеносодержащие продукты питания, при этом диагноз целиакия может отсутствовать.
Глютен представляет собой компонент клейковины злаков, состоящий из глютенинов - белков эндосперма, растворяющихся только в слабых кислотах или щелочах, и прола-минов - белков, растворимых в 60-80%-ном растворе этанола. В различных злаковых культурах проламины имеют свое название (в пшенице - глиадин, во ржи - секалин, в ячмене - гордеин, в овсе - авенин) [2].
В таблице 1 представлена классификация белков зерновых культур по их способности растворятся в различных растворителях. Название «проламин» отражает характеристики аминокислотного состава, а именно высокое содержание и большое число аминокислотных последовательностей пролина и глутамина, определяющих токсичность глиа-дина, секалина, гордеина и авенина для больных целиакией. Фракция проламина в пшенице наиболее высока и составляет 5-8 г в 100 г муки. Пшеница самая употребляемая в пищу злаковая культура. У больных целиакией именно глиадин является фактором, провоцирующим повреждение слизистой оболочки тонкой кишки. Проламины риса, проса, амаранта и кукурузы содержат меньше глутамина и пролина, зато больше лейцина и аланина, поэтому они безопасны для больных с целиакией, а вот авенин овса занимает срединное положение, мнения о его потенциальной токсичности противоречивы [1, 4].
Непереносимость глютена встречается примерно у 1 % населения во всем мире, хотя большинство людей, ассоциированные с этим заболеванием, не диагностированы [1, 3, 4]. Исследования показывают, что распространенность пищевой непереносимости за последние 50 лет увеличилась в 4-5 раз [5], причем одновременно наблюдается отчетливая тенденция к нарастанию частоты гастроэнтерологической патологии в детском возрасте [3].
Таблица 1 - Соотношение белковых фракций в зерне, % от общего белка [2]
Культура Альбумины Глобулины Глютелины Проламины Нерастворимый остаток
Пшеница 5,2 12,6 28,2 35,6 8,7
Овёс 34,0 25,0 12,0 24,0 5,0
Гречиха 21,7 42,6 12,3 0,8 22,6
Рис 3,4 4,5 60,1 2,4 29,6
Рожь 35,7 20,2 11,9 11,3 20,8
Тритикале 26,4 6,5 17,3 24,4 19,0
Амарант 20,7 19,2 44,4 2,2 13,4
Ячмень 6,1 7,2 24,5 39,7 18,7
Кукуруза 10,9 6,6 26,6 22,6 33,3
Эпидемиологические исследования, проводимые в мире, развеяли миф о целиакии как заболевании преимущественно детей раннего возраста [6]. Непереносимость глю-тена может развиться в любом возрасте, однако по данным Европейских учёных распространенность заболевания резко возросла среди детей до 12 лет жизни [7]. Результаты совместных исследований, проведённых итальянскими и чешскими учёными, также подтверждают, что заболевание целиакия чаще встречается у детей, чем у взрослых, кроме того, подчеркивают различия непереносимости глютена у детей по сравнению с взрослыми [8].
В Российской Федерации крупных эпидемиологических исследований не проводилось. Предполагаемая частота целиакии в России может составлять 1:100-1:250. Отдельные данные из регионов свидетельствуют о частоте заболевания от 1:85 в группах риска в Рязани, до 1,2:1000 в Томске [1].
На рисунке 1 представлен график распределения больных целиакией по возрасту, обратившихся в Медицинский генетический центр (МГЦ) Санкт-Петербурга. Эти данные свидетельствует о выраженности симптоматики болезни в детском возрасте.
Рисунок 1 - Распределение больных целиакией по возрасту на момент обращения [10]
В России отсутствуют единые стандарты (для детей и взрослых), определяющие тактику ведения болезни и, в частности, диету
для больных с непереносимостью глютена. Министерство здравоохранения Российской Федерации указывает на единственный ме-
тод лечения целиакии и профилактики ее осложнений, которым является строгая пожизненная безглютеновая диета [1, 3, 6]. В основе элиминационной диетотерапии лежит полное исключение из рациона питания продуктов, содержащих глютен или его следы. Принципиально важным является отказ от употребления не только тех продуктов, которые содержат «явный» глютен (хлеб, хлебобулочные и кондитерские изделия, макаронные изделия, пшеничная, манная, ячневая, перловая крупы и т. д.), но и тех, которые содержат «скрытый» глютен, используемый в качестве пищевой добавки в процессе производства.
В настоящее время во всем мире возрастает интерес к безглютеновым диетам, и многие люди приняли такую диету при отсутствии диагноза целиакии или явной пользы для здоровья. В опросе населения Великобритании (количество опрошенных - 1002 человека) 13 % указали на наличие непереносимости глютена, 3,7 % заявили, что придерживаются безглютеновой диеты при отсутствии диагноза [9]. В аналогичном опросе австралийцев (количество опрошенных - 1184 человека), 7,3 % сообщили о побочных эффектах от приема продуктов, содержащих пшеницу, но у большинства не было официальной медицинской оценки болезни [10-11]. Данные в США (the National Health and Nutrition Examination Survey) показали, что 0,55-0,63 % людей придерживались безглютеновой диеты при отсутствии целиакии [12]. Исследования, проведённые в Италии (количество опрошенных -12255 человека) показали, что чувствительность к глютену встречается немного чаще, чем целиакия [13]. Почти 50 % из 910 опрошенных спортсменов (включая призеров мирового класса и Олимпийских игр) придерживаются безглютеновой диеты, главным образом из-за ощутимой пользы для здоровья и получения энергии [14].
Данные мирового рынка показывают, что продажи безглютеновой продукции, согласно прогнозам, будут увеличиваться в среднем на 7,6 % в год в период с 2018 по 2023 год [15].
В настоящее время в мировой практике существует широкий выбор не содержащих глютен продуктов (gluten free products), в которых в качестве базовых ингредиентов используются безглютеновые злаки, такие как рис, гречиха, кукуруза, просо и амарант [6, 16-18].
Амарант, рис и гречка являются основными высокопитательными злаковыми, используемыми при составлении безглютеновой диеты. Очень важно, что белок амаранта про-
демонстрировал полное отсутствие проявления токсичности у больных целиакией [19].
Вызывает интерес зарубежный опыт использования безглютеновых зерновых и, в частности, амаранта в продуктах детского питания в связи с высоким содержанием белка, полиненасыщенных жирных кислот, биологически активных и минеральных веществ [20-22].
Одной из существенных проблем для людей больных целиакией является расширение ассортимента, особенно таких необходимых повседневных продуктов питания, как хлебобулочные, макаронные и кондитерские изделия и т. д. [23, 41]. Это немаловажный фактор при составлении безглютенового рациона питания для детей. Кроме того, на диете без глютена в организм поступает меньше клетчатки, у детей с целиакией отмечается высокое потребление жиров. Наконец, у пациентов с диагнозом целиакия на фоне соблюдения безглютеновой диеты наблюдался дефицит макро- и микронутриентов, поступающих в организм, главным образом, с продуктами на зерновой основе: калия, селена, магния, а также витаминов группы В. Также в рационе больных целиакией наблюдалось увеличение количества сахара и гидрогенизированных жиров, что увеличивает риск ожирения и возникновения гиперинсулинемии [25-32].
В связи с этим определяется необходимость повышения эффективности диетологических мероприятий у детей с непереносимостью глютена. Производство отечественных безглютеновых зерновых смесей находится на недопустимо низком уровне. Качество жизни больных зависит от возможности обеспечения разнообразного и полноценного рациона питания, что подразумевает использование широкого спектра безглютеновых зерновых. Необходимо стремиться к максимальному использованию потенциала разнообразных зерновых культур [33]. Комбинированное использование безглютенового зернового сырья может восполнить недостаток содержания отдельных амиинокислот, ли-пидного комплекса, а также минеральных и биологически активных веществ и, как следствие, будет способствовать более оптимальному питанию [34, 35].
В статьях, посвящённых данной проблеме, сообщалось, что замена кукурузного крахмала амарантовой мукой увеличивает содержание белка на 32 % и содержание клетчатки на 152 % в безглютеновом хлебе, не влияя на органолептические качества [36]. Амарант используется как альтернативный компонент при приготовлении хлеба, мака-
ронных изделий и крекеров [37]. В США, Мексике и Перу амарант выращивается на зерно, которое в последствие перерабатывается в муку и другие продукты для детского питания. В Мексике и Перу массово производят смеси воздушных (взорванных) семян с патокой или сиропом, а также напитки или жидкие каши из обжаренных зёрен, сиропа и воды. В Непале
производят жидкие смеси печёных и толчёных семян амаранта. В Гималаях распространены пирожные, изготовленные из муки амаранта.
На рисунке 2 представлен ассортимент не содержащей глютен продукции на основе амаранта.
Рисунок 2 - Продукция на основе амаранта, производство Мексика
Кроме того, что амарант не содержит глютен, что делает возможным использование его для питания людей с непереносимостью глютена, культуру выгодно отличает от других зерновых более высокое содержание белка (14-23 %). Белок амаранта богат аминокислотой лизином и триптофаном, по сравнению с большинством зерновых культур, в том числе пшеницей и кукурузой, в которых содержится в 2-3 раза меньше лизина, что повышает его «скор» до 75. Из белков зерна амаранта выделены биоактивные пептиды [22, 38-41]. Зерно амаранта содержит сква-
лен, токоферолы и омега-6, а также растительные волокна в достаточно высоком количестве.
Отдел детского и диетического питания НИИПП и СПТ - филиал ФГБНУ «ФИЦ питания и биотехнологии» в рамках программы Фундаментальных научных исследований государственной академии наук на 2019-2021 годы проводит исследования по разработке специализированных безглютеновых зерновых смесей с амарантом для питания детей с непереносимостью глютена (тема № 05292019-0065).
В рамках проводимых исследований предусматривается использование зернового сырья, не содержащего глютен, в сочетании с амарантом. Направлением дальнейшего этапа исследования будет являться определение питательных и функциональных свойств амаранта с целью разработки ассортимента продуктов, которые можно рекомендовать для питания детей с непереносимостью глютена, в том числе страдающих целиакией. При этом новая безглютеновая продукция будет направлена на состав нутриома ребёнка и даст возможность значительно расширить ассортимент высококачественной, биологически полноценной и сбалансированной продукции для питания детей с непереносимостью глютена.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Всероссийский консенсус по диагностике и лечению целиакии у детей и взрослых (Принят на 42-й научной сессии Центрального научно-исследовательского института гастроэнтерологии; Москва, 2-3 марта 2016 г.) [Текст] / Парфенов А.И. и др. // Альманах клинической медицины. - 2016. - № 44 (6). - С. 661-688.
2. Козьмина, Н. П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. - М.: «Колос» , 1976. - 374 с.
3. Гастроэнтерология детского возраста / Под ред. С.В.Бельмера, А.И.Хавкина. - Москва: ИД Мед-практика, 2003. - 360 с.
4. Rubio-Tapia A, Ludvigsson JF, Brantner TL, et al. The prevalence of celiac disease in the United States. Am J Gastroenterol 2012;107:1538-44.
5. Rubio-Tapia A, Kyle RA, Kaplan EL, et al. Increased prevalence and mortality in undiagnosed celiac d isease.Gastroenterology 2009;137:88-93.
6. Бельмер, С. В. Эпидемиология целиакии: факты и выводы / С. В. Бельмер // Лечащий врач. -2013. - № 1. - С. 16-19.
7. Myleus A, Ivarsson A, Webb C, et al. Celiac disease revealed in 3% of Swedish 12-year-olds born during an epidemic. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2009;49:170-6
8. The Spectrum of Differences between Childhood and Adulthood Celiac Disease Rachele Ciccocioppo, Peter Kruzliak, Giuseppina C. Cangemi, Miroslav Pohan-ka, Elena Betti, Eugenia Lauret, Luis Rodrigo Nutrients. 2015 Oct; 7(10): 8733-8751. Published online 2015 Oct 22. doi: 10.3390/nu7105426
9. , Н. В. Целиакия у детей / Н. В. Журавская, А. И. Петрова, Н. В. Туркина // Медецинская сестра, 2005. - № 5. - С. 4 - 7.
10. Aziz I, Lewis NR, Hadjivassiliou M, et al. A UK study assessing the population prevalence of self-reported gluten sensitivity and referral characteristics to secondary care. Eur J Gastroenterol Hepatol 2014;26:33-9.
11. Golley S, Corsini N, Topping D, et al. Motivations for avoiding wheat consumption in Australia: results from a population survey. Public Health Nutr 2015;18:490-9.
12. Digiacomo DV, Tennyson CA, Green PH, et al. Prevalence of gluten-free diet adherence among individuals without celiac disease in the USA: results from the continuous national health and nutrition examination survey 2009-2010. Scand J Gastroenterol 2013;48:921-5.
13. Volta U, Bardella MT, Calabro A, et al. An Italian prospective multicenter survey on patients suspected of having non-celiac gluten sensitivity. BMC Med 2014; 12:85.
14. Lis D, Stellingwerff T, Shing CM, et al. Exploring the popularity, experiences and beliefs surrounding gluten-free diets in non-coeliac athletes. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2015;25:37-45.
15. Market and Markets Gluten-Free Products Market by Type (Bakery Products, Pizzas & Pastas, Cereals & Snacks, Savories, and Others), Source (Oilseeds & Pulses, Rice & Corn, Dairy & Meat Products, and Other Crops), & by Region—Global Trends & Forecast to 2020. [(accessed on 31 July 2018)]; Available online:https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/gluten-free-products-market-738.html.
16. Вохмянина, Н. В. Современное представление о целиакии / Н. В. Вохмянина. - СПб. : Изд-во СПбГМУ, 2009. - 152 с.
17. Парфёнов, А. И. Целиакия. Эволюция представлений о распространённости, клинических проявлениях и значимости этиотропной терапии / А. И. Парфенов. - М.: Анахарсис, 2007. - 376 с.
18. Benjamin Lebwohl, Jonas F Ludvigsson, Peter H R Green Celiac disease and non-celiac gluten sensitivity BMJ. 2015; 351: h4347. Published online 2015 Oct . doi: 10.1136/bmj.h4347
19. Bergamo P, Maurano F, Mazzarella G, Iaquinto G, Vocca I, Rivelli AR, et al. . Immunological evaluation of the alcohol-soluble protein fraction from gluten-free grains in relation to celiac disease. Mol Nutr Food Res. (2011) 55:1266-70. 10.1002/mnfr.201100132
20. Высочина, Г. И. Амарант ( amaranthus l.): химический состав и перспективы использования (обзор) / Г. И. Высочина // Химия растительного сырья. -2013. - № 2. - С. 5-14.
21. Кононков, П. Ф. Амарант - перспективная культура XXI века / П. Ф. Кононков, В. К. Гинс, М. С. Гинс / Изд-во Российского университета дружбы народов, 1999. - 296 с.
22. Joshi B.D. Rana R.S. Grain amaranthus: The future food crop.1999. -P. 152.
23. Valitutti F., Iorfida D., Anania C., Trovato C.M., Montuori M., Cucchiara S., Catassi C. Cereal Consumption among Subjects with Celiac Disease: A Snapshot for Nutritional Considerations. Nutrients. 2017;9doi: 10.3390/nu9040396.
24. Детское питание : руководство для врачей / под ред. В. А. Тутельяна, И. Я. Коня. - М.: ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство», 2017. - 782 с.: ил.
25. Питание здорового и больного ребенка : пособие для врачей / под ред. В. Я. Тутельяна, И. Я. Коня, Б. С. Каганова. - 4-е изд. - М.: Изд. дом «Династия», 2010. - 316 с.
26. Wild D., Robins G.G., Burley V.J., Howdle P.D. Evidence of high sugar intake, and low fibre and mineral intake, in the gluten-free diet. Aliment. Pharmacol.
Ther. 2010;32:573-581. doi: 10.1111/j.1365-2036.2010.04386.x.
27. Babio N., Alcázar M., Castillejo G., Recasens M., Martínez-Cerezo F., Gutiérrez-Pensado V., Masip G., Vaqué C., Vila-Martí A., Torres-Moreno M., et al. Patients with celiac disease reported higher consumption of added sugar and total fat than healthy individuals. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2017;64:63-69. doi: 10.1097/MPG.0000000000001251.
28. Öhlund K., Olsson C., Hernell O., Öhlund I. Dietary shortcomings in children on a gluten-free diet. J. Hum. Nutr. Diet. 2010;23:294-300. doi: 10.1111/j. 1365-277X.2010.01060.x.
29. Ferrara P., Cicala M., Tiberi E., Spadaccio C., Marcella L., Gatto A., Calzolari P., Castellucci G. High fat consumption in children with celiac disease. Acta Gastroenterol. Belg. 2009;72:296-300.
30. Shepherd S.J., Gibson P.R. Nutritional inadequacies of the gluten-free diet in both recently-diagnosed and long-term patients with coeliac disease. J. Hum. Nutr. Diet. 2013;26:349-358. doi: 10.1111/jhn.12018.[PubMed] [CrossRef]
31. Hallert C., Grant C., Grehn S., Grännö C., Hul-tén S., Midhagen G., Ström M., Svensson H., Valdimars-son T. Evidence of poor vitamin status in coeliac patients on a gluten-free diet for 10 years. Aliment. Pharmacol. Ther.2002; 16:1333-1339. doi: 10.1046/j.1365-2036.2002.01283.x.
32. Thompson T., Dennis M., Higgins L.A., Lee A.R., Sharrett M.K. Gluten-free diet survey: Are Americans with coeliac disease consuming recommended amounts of fibre, iron, calcium and grain foods? J. Hum. Nutr. Diet.2005; 18:163-169. doi: 10.1111/j.1365-277X.2005.00607.x.
33. Смирнов, С. О. Научно-практические основы комплексной переработки зерна амаранта / С. О. Смирнов, С. А. Урубков, А. С. Дронов // Хранение и переработка зерна. - 2015. - № 2 (191). - С. 39-43.
34. Urubkov S.A., Khovanskaya S.S., Dremina N.V., Smirnov S.O. Grain-based products for baby food Вопросы детской диетологии. 2018. Т. 16. № 4. С. 6772.
35. Основные аспекты и перспективы использования продуктов переработки крупяных культур при выработке хлебобулочных изделий специализированного и функционального назначения / Е. В. Невская, Л. А. Шлеленко, С. О. Смирнов, О. Е. Тюрина, С. А. Урубков // Научное обеспечение инновационных технологий производства и хранения сельскохозяйственной и пищевой продукции : сборник материалов II Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов. Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт табака, махорки и табачных изделий Российской академии сельскохозяйственных наук, 2014. - С. 79-84.
36. Gambus H, Gambus F, Sabat R. The research on quality improvement of gluten-free bread by amaran-thus flour addition. Zywnosc (2002) 9:99-112.
37. Alencar NMM, Steel CJ, Alvim ID, de Morais EC, Bolini HMA. Addition of quinoa and amaranth flour in
gluten-free breads: temporal profile and instrumental analysis. LWT J Food Sci Technol. (2015) 62:1011-8. 10.1016/j.lwt.2015.02.029
38. Caselato-Sousa V.M,Amaya-Farfan J. State of Knowledge on Amaranrh Grain: A Comperehensive Review // J of Food Science. - 2012. - V. 27. - № 4. - P. 93104.
39. Amaranth: Biology, Chemistry, and Technolog. Ed. Oktavio Paradez-Lopez. - 1994. - P. 223.
40. Офицеров Е.Н., Костин В.И. Углеводы амаранта и их практическое использование. - Ульяновск: 2001, 179 С.
41. Амарант: Биология. Сельское хозяйство. Медицина./ И.М. Магомедов// «Интродукция, сохранение и использование биологического разнообразия культурных растений» сборник материалов XI международной научно-методической конференции 9-13 июня 2014.- Махачкала, 2014. -Ч.1. - С. 85-87.
Урубков Сергей Александрович, канд. техн. наук, старший научный сотрудник. отдела детского и диетического питания «Научно-исследовательский институт пищекон-центратной промышленности и специальной пищевой технологии» НИИППиСПТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи», тел.: (495) 383-58-74, e-mail: glen. vniiz@gmail. com.
Хованская Светлана Сергеевна, канд. техн. наук, Зав. отделом детского и диетического питания «Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии» НИИППиСПТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи», тел.: (495) 383-58-74, e-mail: khosveserg@yandex.ru.
Смирнов Станислав Олегович, канд. техн. наук, заместитель директора по научной работе, «Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии» НИ-ИППиСПТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи», тел.: (495) 549-38-20, e-mail: sts_76@bk.ru.
Пырьева Екатерина Анатольевна, канд. мед. наук, зав. лабораторией возрастной нутрициологии ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи», тел.: (495) 698-53-63, e-mail: pyrieva@ion.ru.
Георгиева Ольга Валентиновна, канд. мед. наук, старший научный сотрудник. Лаборатории возрастной нутрициологии ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи», тел.: (495) 698-53-63, e-mail: georgieva@ion.ru.
