CC BY
40
®
ребенка
КлУчна пед1атр1я / Clinical Pediatrics
УДК 613.263.+615.37+616-053.2 М1КРЮКОВА Н.Г.
Донецький нацюнальний медичний ун/верситет ¡м. М. Горького
ПРЕБЮТИЧН BAACTMBOCTi ВУГЛЕВО^В У ФОРМУВАНН ЗДОРОВ'Я ДiTEЙ
Резюме. Вивчено вмкт клтковини, пектину та харчових волокон у сучасних продуктах. Визначено необх1дшсть профиактики дисбюзу на основ1 преботичних властивостей вуглевод1в, що забезпечують синтез метаболт1в двох титв (макроорганшму й ендоекосистеми). ОбГрунтовано з сучасних позицш класифжацт харчових волокон.
Ключовi слова: харчов1 волокна, мтрооргатзми, пребютики, дисбгоз.
Вступ
Сучасш даш свщчать, що в opram3Mi людини нараховуеться 1014 pi3HOMaHirarn MiKpoopraHi3MiB, переважно в кишечнику. При цьому шдигенна мь крофлора вiдiграе важливу роль в обмш речовин, iмунологiчнiй резистентност та перетравленнi зага-лом. Прюритетне значення в функцiонуваннi ендо-еколопчно! системи мають пребiотичнi властивостi вуглеводiв.
Дитяча дiетологiя особливого значення набу-вае в руслi концепци програмуючого впливу осо-бливостей харчування в ранньому дитячому вщ на стан здоров'я в наступш роки, вщповщно до яко! алiментарнi чинники в критичш перiоди онтогенезу справляють значний вплив на здоров'я людини у вщдалеш перiоди [1].
Мета роботи полягала в дослiдженнi значення пребютичних властивостей вуглеводiв у формуванш здоров'я дiтей.
Матер1али та методи
Дослщження харчових волокон, клiтковини та пектину проведено методом гiдролiзу за допомо-гою амiлолiтичних ферментiв з наступним фшьтру-ванням та осадженням. Дослщжувались по 15 проб рiзних груп харчових продуктiв (зерновi, бобов^ крупи, овочi, фрукти). Аналiзувались таю показни-ки: юпвна частина клггковини, пектин, харчовi волокна. Статистична обробка отриманих результатiв проведена за допомогою програми Excel на РС 1ВМ.
Результати та обговорення
Результата проведених дослiджень (табл. 1) вка-зують на наявнiсть розходжень iз даними таблиць «Химический состав пищевых продуктов» (1976).
Зокрема, рiвень клггковини та харчових волокон у гречанш крупi в дiючих габлицях майже в три рази завищений. 1х умiсг у бобових i овочах нижче вщпо-вiдно в 3 га 1,5—2,2 раза. Умют харчових волокон у фруктах за результатами нашого дослщження i та-бличними даними практично збтався.
Дефiциг харчових волокон у харчуванш людини е одним iз головних чинникiв ризику розвитку рiз-номанiгних захворювань: дискшезп товсто! кишки iз запорами, синдрому подразненого кишечника, раку товсто! та прямо! кишки, атеросклерозу, мета-болiчного синдрому, ожиршня, цукрового дiабегу 2-го типу, геморою, варикозного розширення вен нижшх кiнцiвок та iн.
Харчовi волокна мають широкий спектр впливу на оргашзм людини: стимулюють перистальтику кишечника та регулюють його моторну функщю; зменшують всмоктування холестерину й жирних кислот; адсорбують у кишечнику токсичш продук-ти, чужерiднi речовини, канцерогени, радюнуклщи, а також частину бшюв, жирiв та вуглеводiв; стимулюють процеси видшення жовчi, запобiгаюгь ц за-своенню та нормалiзуюгь функцiю жовчовивiдних шлях1в; створюють вщчуття насичення й зменшу-ють споживання енергщ формують й збiльшуюгь каловi маси, розрщжують умiсг кишечника; спри-яють прискореному виведенню з оргашзму про-дукгiв неповного перетравлення харчових речовин; уповшьнюють швидкiсгь всмоктування глюкози iз кишечника, що зумовлюе зниження потреби в ш-сулiнi; знижують умют глюкону, iмунореакгивного
© Мiкрюкова Н.Г., 2013 © «Здоров'я дитини», 2013 © Заславський О.Ю., 2013
Таблиця 1. Умiст клтковини, пектину та харчових волокон у продуктах
Продукт Клггковина, % Гслвно!частини Пектин, % 1слвно'| частини Харчовi волокна
Всього, % сухо'' речо-вини Розчинш, % сухо'' речовини
Зернов'1
ВиЫвки пшеничш 43,6 2,9 52,3 3,0
Пшениця 2,4 0,2 14,4 4,3
Жито 1,9 0,6 14,9 2,3
Кукурудза 2,1 0,6 11,6 1,5
Овес 10,7 3,0 11,8 1,8
Бобов'1
Горох сухий 5,7 1,3 23,4 4,9
Соя 4,3 0,2 37,6 8,2
Квасоля 3,9 0,2 34,5 5,8
Крупи
Гречана 1,1 1,2 4,7 0,6
Пшоно 0,7 0,6 4,7 0,4
Рис 0,4 0,1 2,6 0,3
Овоч'1
Капуста бтокочанна 0,7 0,6 39,5 9,3
Картопля 1,0 0,5 16,5 6,7
Морква 1,2 1,1 30,3 9,9
Фрукти
Апельсини 1,4 0,6 16,6 5,4
Яблука 0,6 1,0 21,4 6,9
шсулшу в кров^ пщвищують чутливiсть тканинних рецепторiв до iнсулiну та толерантшсть до вугле-водiв; знижують синтез холестерину та зменшують рiвень холестерину в кров^ найбшьший гшолшвде-мiчний ефект мають складнi неперетравлюванi вуг-леводи; позитивно впливають на кишкову мжро-флору; прискорюють процеси жирового обмшу в органiзмi [2].
У сучасний перiод класифiкацiя харчових волокон передбачае 1х диференцiювання за такими ознаками: джерела сировини, методи видшення iз сировини, хiмiчна побудова, водорозчиншсть, фь зико-хiмiчнi властивостi, типи, стутнь мжробно! ферментаци в кишечнику (рис. 1).
Традицшними джерелами харчових волокон е злаков^ бобовi, овоч^ коренеплоди, ягоди, горiхи, цитрусовi, гриби. Найбшьша кiлькiсть клiтковини знаходиться у виавках iз цiльного зерна, лушпинш бобових, шкiрцi овочiв (буряк, морква, гарбуз, ба-клажани, капуста) та фрукпв (яблука, сливи, абри-коси, полуниця, смородина, малина, iнжир, клюква, горобина, чорнослив, аГрус, крш, iзюм). Серед зелених овочiв значна кшьюсть харчових волокон мiститься в зелених овочах (шпинат, салат, цико-рш, цибуля-порей, спаржева квасоля). На 1х кшь-кiсть впливае кулшарна та термiчна обробка: вони не збертаються при видаленнi м'якотi при приго-туваннi сокiв, при термiчнiй обробцi втрачаеться
бiльша частина клггковини. До нетрадицiйних дже-рел харчових волокон сьогодш вiдноситься морська капуста, стеблини злаюв, очерету, трави, а також клггковина деревини. Основними методами про-мислового отримання харчових волокон iз сировини е очищення злакiв або овочiв в нейтральному, кислому середовищах; нейтральному та кислому середовищах; очищення за допомогою ферменпв.
За фiзико-хiмiчними властивостями харчовi волокна пщроздшяються на двi групи: водорозчиннi та водонерозчиннi. Водорозчиннi харчовi волокна у водному середовищi дуже сильно набухають, пе-ретворюються на драглеподiбну масу. Нерозчиннi харчовi волокна у водному середовищi також сильно набухають, проте збертають при цьому свою форму.
До водорозчинних вщносяться пектини, камедi, слизи, окремi фракци гемiцелюлози.
Пектини — складний комплекс колоГдних поль сахаридiв iз властивостями сорбенту, що зв'язують та виводять iз органiзму холестерин, солi важких ме-талiв, радiонуклiди, а також продукти обмiну речо-вин (амiак, жовчнi пiгменти та iн.). Найбшьша кшь-кiсть пектинiв мiститься в яблуках, сливах, чорнш смородинi, буряках. У незрших фруктах та овочах вш мiститься у виглядi протопектишв (нерозчиннi комплекси пектинiв iз целюлозою та гемщелюло-зою), що при гх дозрiваннi або термiчнi обробщ пе-ретворюються на пектини.
Камедi — складнi високомолекулярнi вуглеводи з високою в'язкiстю, що не входять до складу кль тинно! оболонки рослин. Основними харчовими джерелами е вiвсянi кашi та iншi продукта i3 вiвса i сухих бобiв. Слизи — складнi сумiшi глюкопроте!-дiв, що утворюють в'язкi водш розчини. Основними харчовими джерелами е ячмшь, овес, рис, насiння льону та подорожника. Гемщелюлози — комплекс пгроскошчних полiсахаридiв. Вони чутливi до бак-терiального перетравлення, перетворюючись на мо-носахариди, леткi органiчнi кислоти. Гемщелюлози бшьше мiститься у злакових, виавках, нечищених
зернах, брюссельськiй капуст^ зелених пагонах пр-чицi.
Кишкова мiкрофлора потребуе постiйного за-безпечення нутрiентами, серед яких особливе зна-чення мають вуглеводи. Найбiльше практичне значення мають харчовi волокна, полiмери моноса-харидiв та !х похщш, що мiстяться в рослиннiй '!ш й перетравлюються в шлунку i кишечнику (рис. 2). Проте деяю !х частини (пектини, гемiцелюлоза, ка-медi, слиз) розчиняються кишечними мжробами. Пребiотичнi властивостi вуглеводiв посилюють бю-логiчнi ефекти ендоеколопчно! системи: регулящю
Вуглеводи
QiiKeMi4Hi (перетравлюванi)
Джерела сировини
Традицшш
Нетрадицiйнi
Хмчна будова
Полюахариди
Невуглеводн волокна
Типи
Крохмаль
Лшшна полiмерамiлоза
Розгалужений полiмер-амiнопектин
Резистентн форми
Фiзично захищений
Природнi гранули
Хiмiчно модифiкований
Вiдновлена амiлоза
Розчинн
Пектини
Камедi
Слиз
Негпiкемiчнi (неперетравлюваш)
Xap40Biволокна
Методи видлення i3 сировини
Неочищеы
Очищеннi у нейтральному середовищi
Очищенi у кислому середовищi
Очищенi у нейтральному та кислому середовищах
Очищенi ферментами
Х'тчний склад
Сахара
Ол^осахариди
Полюахариди
Водорозчиннють
Водорозчинш
Неводорозчиннi
Ступ'нь мкробноi ферментаци в кишечнику
Некрохмальн полюахариди
Целюлоза
Майже повнютю ферментован
Частково ферментоваш
Неферментованi
Нецелюлознi полiсахариди
Лiгнин
Ум ют
Амтози
Амшопектину
Ф1зико-х1М1чн1 властивост
Гемщелюлоза (деякi фракцií)
Нерозчинн
Целюлоза
Л^нин
Гемiцелюлоза (деякi фракцií)
Рисунок 1. Класиф'кащя харчових волокон
пролiферацп та диференцiювання епiтелiю, анти-бактерiальну дiю, блокування адгезп патогенiв до еттелш, посилення мiсцевого iмуногенезу, неспе-цифiчну iмуностимуляцiю.
Розвиток якiсних i кiлькiсних розладiв здорово! симбютично! мжрофлори кишечника зумовлюе метаболiчнi та iмунологiчнi порушення. На сьогод-нi прюритетною задачею профшактично! медици-ни е запобтання розвитку хвороб на донозолопч-ному рiвнi. У зв'язку з цим провщним положенням ппешчно! донозолопчно! дiагностики е те, що по-вна або часткова елiмiнацiя бiфiдобактерiй призво-дить до домiнуванню умовно-патогенних мжро-органiзмiв. Гiгiенiчна донозологiчна дiагностика дисбiотичних явищ Грунтуеться на таких ознаках: зниження вмiсту бiфiдобактерiй, лактобактерш та бактерощв; змiна спiввiдношення мж аеробною й анаеробною мiкрофлорою; змша спiввiдношення мiкроорганiзмiв популяцiй облiгатних i факульта-тивних представникiв нормально! мжрофлори; по-ява гемолiзуючих ешерихiй та стафшокоюв; збшь-шення загально! кшькосп кишкових паличок зi знженими бюлопчними властивостями; надмiрна колонiзацiя тонкого кишечника.
Крш^альним рiвнем нормального стану мь кробiоценозу е вмiст бiфiдобактерiй, лактобактерш, бактерощв i ешерих1й з нормальними фермента-тивними властивостями, вказаних у табл. 2. Бшьш висок1 рiвнi умовно-патогенних та факультативно-анаеробних мiкроорганiзмiв вказують на домiну-
вання патогенно! мжрофлори i свiдчать про прорив через первинний фiзiологiчний бар'ер [3].
Провщними чинниками ризику дисбiотичних явищ е такк ятрогеннi (антибiотики, iншi лiкарськi препарати, дiагностичнi та л^вальш процедури), бiологiчнi (вiруси, бактерП, гриби, найпростiшi, рикетсй), хiмiчнi (ксенобiотики рiзноI природи) та фiзичнi (радiацiйне випромшювання, електромаг-нiтнi поля, аероiони, шум, вiбрацiя) фактори. Розвитку дисбюзу також сприяють розлади харчування, захворювання внутрiшнiх органiв, психосоцiальнi умови [4]. Мехашзм розвитку дисбiозу пiд дiею вказаних чинникiв схематично виглядае так: стресовий синдром — змши гомеостазу — порушення метабо-лiчного конвеера — змiни спiввiдношення у мжро-бнiй спiвдружностi — розвиток дисбюзу.
Висновки
1. Пребiотичнi властивосп вуглеводiв детермi-нують формування здоров'я шляхом синтезу двох титв метаболтв. Першi синтезуються макроорга-нiзмом (декстрини, мальтоза, глюкоза, фруктоза, мальтоптоза). Другий тип метаболтв (бутират, лак-тат, формiат, пропiанат, ацетат, мурамгд дипептид та iн.) синтезуеться кишковою мжрофлорою. Вiн забезпечуе посилення мiсцевого iмуногенезу, анти-бактерiальну дiю, неспецифiчну iмуностимуляцiю.
2. Провiдними чинниками ризику дисбюзу е ятрогенш, бiологiчнi, хiмiчнi та фiзичнi фактори, розлади харчування.
Рисунок 2. Транспортний конвеер вуглевод1в в ендоекосистем!
Таблиця 2. Критери ririeHi4Hoi донозолопчноУ д1агностики дисбюзу кишечника
Мтрофлора Критерiальний piBeHb Вид
Облгатно-анаеробН бантери
Бiфiдобактерii > 109 B.breve, B.longum, B.infantis, B.adolescentis, B.bifidum
Лактобактери > 107 L.acidophilus, L.brevis, L.fermentum, L.plantarum
Бактерощи > 109
Фанультативно-анаеробтбактери
Ешерихи з нормальними ферментативни-ми властивостями > 107
Ешерихи 3i слабко вираженими фермен-тативними властивостями < 105
Ешерихи лактозонегативш < 104
Умовно-патогенН мнроорганзми
Умовно-патогены ентеробактери < 104
Proteus < 104
Klebsiella < 104
Ешерихи гемолiзуючi < 102
Клостриди < 103
Стрептококи < 108 Str.faecium, Str.faecalis
S.aureus < 102
Дрiжджеподiбнi гриби роду Candida < 103
Коринебактери < 105
3. Перспективи подальших дослщжень пов'язанi з обГрунтуванням харчових ращошв дiтей пребю-тично! спрямованост на засадах селективного ви-користання продуктiв i страв з великим умютом харчових волокон.
Список л1тератури
1. Конь И.Я. Детская (педиатрическая) диетология (нутри-циология): достижения и проблемы/И.Я. Конь//Педиатрия. — 2012. — Т. 91, № 3. — С. 59-66.
2. Birth size and childhood growth as determinants of physical functioning in older age: the Helsinki birth cohort study / M.B. von Bonsdorff, T. Rantanen, S. Sipila [et al.] // Am. J. Epidemiol. - 2011. - Vol. 174, № 12. - P. 1336-1344.
3. Dorner J. Ten ontogenetic theses for promotion of health and primary prevention of important diseases by a prenatal and early postnatal neuroendocrineimmune prophylaxis / J. Dorner // Neuro Endocrinol. Lett. - 2000. - Vol. 21, № 4. - P. 265-267.
4. Lucas A. Growth and later health: a general perspective / A. Lucas//Nestle Nutr. Workshop. Ser.Pediatr. Program. - 2010. -№ 65. - P. 1-9.
OTpuMaHO 11.03.13 □
Микрюкова Н.Г.
Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького
ПРЕБИОТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕВОДОВ В ФОРМИРОВАНИИ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ
Резюме. Изучено содержание клетчатки, пектина и пищевых волокон в современных продуктах. Определена необходимость профилактики дисбиоза на основе пре-биотических свойств углеводов, обеспечивающих синтез метаболитов двух типов (макроорганизма и эндоэкосисте-мы). Обоснована с современных позиций классификация пищевых волокон.
Ключевые слова: пищевые волокна, микроорганизмы, пребиотики, дисбиоз.
Mikryukova N.G.
Donetsk National Medical University named after M. Gorky, Donetsk, Ukraine
PREBIOTIC PROPERTIES OF CARBOHYDRATES IN THE FORMATION OF CHILDREN'S HEALTH
Summary. Content of dietary fibers, pectin and fibers in modern products is studied. The necessity for dysbiosis prevention is established on the basis of prebiotic properties of carbohydrates providing a synthesis of metabolites of two types (macroorganism and endoecosystem). Classification of dietary fibers is grounded taking into account modern position.
Key words: dietary fibers, microorganisms, prebiotics, dysbiosis.
