Арахидоновая кислота что это такое для ребенка
Арахидоновая кислота
Арахидоновая кислота (англ. arachidonic acid) — преобладающая в организме человека полиненасыщенная жирная кислота. Распространённые аббревиатуры и обозначения в разных системах: АРК (англ. AA или ARA), 20:4ω6, 20:4n-6, 20:4Δ5,8,11,14.
Арахидоновую кислоту иногда называют «незаменимой», в других случаях «полузаменимой» для физиологии человека. Арахидоновая кислота синтезируется в организме человека из однозначно «незаменимой» жирной кислоты — линолевой с помощью ферментов десатураз Δ5 и Δ6. Однако некоторые млекопитающие не могут синтезировать арахидоновую кислоту и она для них является «незаменимой».
Незаменимыми (эссенциальными) называют соединения, которые не синтезируется в организме человека и, таким образом, должны присутствовать в потребляемых человеком продуктах питания.
Арахидоновая кислота — химическое вещество
Арахидоновая кислота — одноосновная карбоновая кислота с четырьмя изолированными двойными связями, является тетраеновой кислотой, систематическое наименование цис-5,8,11,14-эйкозатетраеновая кислота, химическая формула соединения CH3—(CH2)4—CH=CH—CH2—CH=CH—CH2—CH=CH—CH2—CH=CH—(CH2)3—COOH. Арахидоновая кислота — бесцветная маслянистая жидкость. Эмпирическая формула арахидоновой кислоты — C20H32O2.
Арахидоновая кислота относится к семейству омега-6 (ω-6) ненасыщенных жирных кислот, имеющих двойную углерод-углеродную связь в омега-6-позиции, между шестым и седьмым атомами углерода, считая от метилового конца цепи жирной кислоты.
Арахидоновая кислота в физиологии человека
Арахидоновая кислота входит в состав фосфолипидов клеточных мембран тромбоцитов и эндотелиальных клеток. Свободная арахидоновая кислота быстро метаболизируется, превращаясь в простагландины и тромбоксаны. Метаболизм арахидоновой кислоты идёт двумя основными путями — циклооксигеназный и липоксигеназный. Циклооксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты приводит к образованию простагландинов и тромбоксана A2, липоксигеназный — к образованию лейкотриенов.
Из арахидоновой кислоты под влиянием фосфолипазы А2 и с участием циклооксигеназы (ЦОГ) в эндотелиальных клетках, тромбоцитах и полиморфно-ядерных гранулоцитах образуются простагландины и тромбоксаны. Образование лейкотриенов с участием липоксигеназы осуществляется в эозинофилах, полиморфно-ядерных гранулоцитах и тучных клетках (Рахимова О.Ю. и др.).
Роль арахидоновой кислоты в формировании коры головного мозга плода
Арахидоновая вместе с докозагексаеновой кислотой (относящиеся к длинноцепочечным жирным кислотам) являются ключевыми строительными блоками клеточных мембран мозга и сетчатки глаза. Арахидоновая и докозагексаеновая кислоты составляют в сумме 20% от общего содержания жирных кислот в фосфолипидах головного мозга. Эти полиненасыщенные жирные кислоты влияют на передачу сигнала между нервными клетками через синапсы.
В организм ребенка должны поступать не только незаменимые жирные кислоты, но и их производные, особенно арахидоновая и докозагексаеновая кислоты. В последний триместр беременности происходит усиленный захват и перенос арахидоновой и докозагексаеновой кислот через плаценту к плоду. Недоношенные дети, развитие которых прерывается раньше срока, получают, следовательно, недостаточно длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот во внутриутробный период. Хотя ферментные системы младенцев и способны метаболизировать незаменимые жирные кислоты в длинноцепочечные, однако мощности этих систем может быть недостаточно для удовлетворения потребностей в них у детей первого года жизни, особенно недоношенных. Повышенная потребность детей первого года жизни в арахидоновой и докозагексаеновой кислотах обусловлена быстрым ростом мозга, вес которого на первом году жизни увеличивается в 3 раза.
Материнское грудное молоко, наряду с незаменимыми жирными кислотами — линолевой и линоленовой, содержит также арахидоновую и докозагексаеновую в количестве 0,3–0,6% и 0,1–1,4% соответственно. В то же время смеси для искусственного вскармливания как здоровых доношенных, так и недоношенных детей традиционно содержат только незаменимые жирные кислоты и очень малые количества длинноцепочечных. Данные аутопсии детей, погибших от синдрома случайной смерти, свидетельствуют о том, что в головном мозге, эритроцитах и фосфолипидах плазмы крови детей, находящихся на грудном вскармливании, содержится больше арахидоновой и докозагексаеновой, чем у малышей, получающих искусственное питание. Поэтому можно утверждать, что арахидоновая и докозагексаеновая кислоты могут являться условно незаменимыми для детей первого года жизни и особенно для недоношенных детей, находящихся на искусственном вскармливании (Конь И.Я. и др.).
Арахидоновая кислота в пищевых продуктах
Арахидоновая кислота в женском молоке
Общая информация
Арахидоновая кислота обычно включается в так называемый «витамин F».
На сайте www.gastroscan.ru в разделе Литература имеется подраздел «Расстройства питания и нарушение обмена веществ, ожирение, метаболический синдром», содержащий статьи для профессионалов здравоохранения, затрагивающие данные вопросы.
У арахидоновой кислоты имеются противопоказания, побочные действия и особенности применения, при употреблении в целях оздоровления необходима консультация со специалистом.
Арахидоновая кислота (ARA): в чем польза для детей?
В первые годы жизни организм ребенка активно растет и развивается.
четверг, декабря 6th, 2018
И чтобы этот процесс проходил гладко и без осложнений, ему требуется соответствующий строительный материал в виде полезных витаминов, микроэлементов и кислот. Поэтому крайне важно, чтобы рацион малыша был сбалансированным и включал продукты с высоким содержанием этих полезных веществ. Вместе с пищей в детский организм должны поступать не только незаменимые жирные кислоты, но и их производные – докозагексагеновая (DНА) и арахидоновая кислоты (ARA).
Что такое арахидоновая кислота, чем она полезна и в каких продуктах содержится – давайте разбираться.
Арахидоновая кислота ( ARA ): что это такое
В последние годы самые активные и интересные исследования в области лактации и развития новорожденных были посвящены изучению жиров. Ученым удалось доказать прямую взаимосвязь этих веществ с нормальным развитием мозга и органов зрения детей. Было установлено, что малыши, получающие достаточное количество Омега-3 и Омега-6 жирных кислот, были более активными, ментально здоровыми и отличались остротой зрения.
Арахидоновая кислота – полиненасыщенная жирная кислота из семейства Омега-6. Ее роль в нормальном функционировании организма сложно переоценить. ARA очень важна в процессе формирования и развития всех органов и систем новорожденного. Находясь в утробе, кроха получает это вещество через плаценту из организма матери. Позже его маленький организм синтезирует арахидоновую кислоту самостоятельно, но для нормального развития этого недостаточно. Дополнительным источником этой кислоты служит материнское молоко.
Польза арахидоновой кислоты в том, что из нее производятся простогландины и лейкотриены – вещества, играющие важную роль в физиологии.
В нашем организме ARA отвечает за:
Как восполнить нехватку арахидоновой кислоты
Арахидоновая кислота – заменимая или полузаменимая Омега-6 кислота. Это значит, что наш организм не слишком зависит от внешних источников и способен самостоятельно ее синтезировать. В отличие от Омега-3 кислот, которые мы получаем исключительно вместе с пищей. Вместе с тем, собственных мощностей для производства нужного количества ARA нам не хватает. Обеспечить организм нужной концентрацией этой кислоты можно, употребляя в пищу продукты с высоким ее содержанием.
Для малышей, которые переходят с грудного вскармливания на прикормы, источником арахидоновой кислоты могут служить детские смеси. Производители стараются обогатить состав своих продуктов этим важным компонентом, поэтому найти соответствующую молочную кашу не составит проблем. Дети более старшего возраста могут получать нужное им количество ARA из «взрослой» пищи.
Больше всего этой Омега-6 кислоты содержится в свином сале. Но каждой маме известно, как сложно накормить ребенка этим продуктом. В немного меньшей концентрации она присутствует в таких продуктах:
Кроме того, существует огромное количество пищевых добавок и препаратов на основе этой жирной кислоты. Одной желатиновой капсулы в день будет достаточно, чтобы обогатить рацион ребенка полезными Омега-3 и Омега-6.
Чем чреват избыток ARA
В стремлении обеспечить ребенка полезными веществами по максимуму не забывайте о золотом правиле: все хорошо, что в меру. Избыток Омега-6 может привести к проблемам со здоровьем, исправить которые будет непросто. Диетологи и педиатры рекомендуют строго следить за соблюдением баланса Омега-6 и Омега-3 жирных кислот в рационе (оптимальное соотношение – 2:1).
Арахидоновая кислота в превышенной концентрации повышает уровень триглицеридов, что приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям, повышает уровень холестерина в крови, при взаимодействии с препаратами, разжижающими кровь, усиливает их действие.
Омега-3 жирные кислоты
Жирные кислоты в организме человека входят в состав жиров. Они депонируют энергию, так как содержит большое число CH-связей. Молекулы жирных кислот входят в состав липидной мембраны клетки, выполняя структурообразующую функцию.
По своей структуре молекула жирной кислоты представлена углерод-углеродной цепью, которая насчитывает четное число атомов углерода, от 14 до 22. На одном конце располагается карбоксильная группа, на другом метильная группа или Омега-углеродный атом. Жирные кислоты, у которых все связи насыщены и отсутствуют двойные связи в структуре, являются насыщенными. К ним относится пальмитиновая кислота. Ненасыщенными называют те кислоты, которые содержат одну или более двойную связь в своем составе. В первом случае жирная кислота считается моноеновой, во втором — полиеновой. Полиненасыщенные жирные кислоты имеют отличия ввиду положения первой двойной связи. В зависимости от ее удаленности от метильного конца (омега углеродный атом) жирные кислоты этого семейства подразделяются на омега-3 и омега-6.
«3» означает, где в химической структуре возникает первая двойная связь. У омега-3 жирных кислот, двойная связь находится у третьего по счету углеродного атома, начиная от метильного конца цепи. Представители жирных кислот этого семейства: альфа-линоленовая кислота (ALA), эйкозапентаеновой кислоте (ЭПК) и докозагексаеновой кислоте (ДГК). У омега-6 жирных кислот — у шестого атома углерода. Линолевая кислота (ЛК) и арахидоновая кислота (АК) наиболее яркие представители омега-6.
Обозначение жирных кислот происходит с учетом определенной номенклатуры. Общее число атомов углерода указывается до двоеточия, а число двойных связей после, с указанием ее положения. Например, линолевая кислота (ЛК) известна как C18:2w-6, где 18 — число атомов углерода, 2 — число двойных связей, w-6 указывает на расположение у 6-го углеродного атома и, соответственно, принадлежность к w-6 классу.
Жирные кислоты способны синтезироваться в организме, однако ПНЖК нет. Это связано с особенностями работы ферментов класса десатуразы, которые образуют двойные связи в молекулах жирных кислот. Десатуразы способны синтезировать двойные связи в положении 9, начиная от метильного конца, но не в положении 3 и 6. Поэтому омега-3 и омега-6 должны поступать извне: с пищей или в виде пищевых добавок.
Оба типа жирных кислот присутствуют в продуктах, но их соотношение варьирует в зависимости от пищевого источника. Рацион современного человека содержит достаточно продуктов, имеющих в своем составе омега-6, но не омега-3, поэтому соотношение омега-3 к омега 6 равно 1:20. Идеальной считается цифра 1:4 или 1:5, поскольку поддерживает низкий уровень воспаления. Омега-3 жирные кислоты присутствуют в гораздо меньшем числе продуктов, поэтому увеличение их доли в рационе — одна из глобальных задач в здравоохранении и профилактики заболеваний.
Омега-3 жирные кислоты
Большинство научных исследований сосредоточено на трех жирных кислотах семейства омега-3. АЛК содержит 18 атомов углерода, ЭПК и ДГК считаются «длинноцепочечными» омега-3, потому что содержит 20 атомов и 22 атома соответственно.
Альфа-линоленовая кислота (АЛК): омега-3 на растительной основе, содержится в зеленых листовых овощах, льняных семенах, семенах чиа и рапсе, ореховых и соевых маслах. АЛК может превращаться в ЭПК, а затем в ДГК, но конверсия, которая встречается главным образом в печени, ограничена и составляет около 15%. Поэтому потребление ЭПК и ДГК непосредственно из продуктов питания или диетических добавок является практически единственным способом увеличения уровня этих жирных кислот в организме.
Эйкозапентаеновая кислота (ЭПК). 20-углеродная жирная кислота, содержащаяся в жирной рыбе, масле водорослей. Организм способен синтезировать эту молекулу из короткоцепочной альфа-линоленовой кислоты. Наряду с ДГК необходима в больших количествах организму для достижения хорошего здоровья
Докозагексаеновая кислота (ДГК): эта молекула из 22 атомов углерода также содержится в жирной рыбе и масле водорослей. Организм способен преобразовывать некоторые молекулы ДГК обратно в ЭПК, чтобы поддерживать их на достаточно равных уровнях, если увеличено потребление ДГК.
Ученые изучают омега-3, чтобы понять, каково их влияние на здоровье. Люди, которые едят рыбу и другие морепродукты или употребляют добавки омега-3 имеют меньший риск развития некоторых хронических заболеваний.
Одним из наиболее известных преимуществ омега-3 является их положительное влияние на факторы риска, связанные с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Болезни сердца и инсульт являются основными причинами смертности во всем мире. Сообщества, пищевой рацион которых богат рыбой, получают большое количества ЭПК и ДГК, имеют низкий процент эпизодов сердечно-сосудистых заболеваний, частично вследствие высокого потребления омега-3. Омега-3 снижают уровень триглицеридов, которые являются основным фактором риска заболеваний сердца. Омега-3 участвует в регулировании уровня холестерина. Так, омега-3 повышает уровень холестерина ЛПВП («хороший»), хотя результаты некоторых исследований отмечают небольшое повышение уровня холестерина ЛПНП. Соотношение ЛПВП: ЛПНП должно быть близко к 2:1.
Уменьшение симптомов метаболического синдрома. К группе факторов риска, известных как метаболический синдром, относятся: абдоминальное ожирение, высокий уровень сахара в крови, высокий уровень триглицеридов, высокое кровяное давление и низкий уровень холестерина ЛПВП. Эти факторы риска указывают на высокую вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта или диабета. Многочисленные исследования показали, что добавки омега-3 улучшают симптомы метаболического синдрома и могут помочь защитить от сопутствующих заболеваний.
Существует ряд состояний, связанных с мозгом и психическим здоровьем, которые улучшаются на фоне большого потребления омега-3.
Депрессия и беспокойство. Наиболее распространенными проблемами, связанными с психическим здоровьем, являются депрессия и чувство тревоги. Люди, которые регулярно получают большое количество омега-3, менее подвержены депрессии, чем те, у кого дефицит. Некоторые исследования продемонстрировали улучшение состояния людей, имеющих симптомы депрессии или тревоги, после введения добавки омега-3 в ежедневный рацион.
Результаты двойного слепого рандомизированного исследования показали, что добавки омега-3 столь же эффективны в борьбе с симптомами депрессии, как и лекарственные средства от депрессии.
Омега-3 способны оказывать положительное влияние на людей с ранними стадиями шизофрении и биполярным расстройством. Есть некоторые свидетельства, что омега-3 помогает стабилизировать настроение. Существует корреляция между высоким уровнем омега-3 и снижением уровня насилия, антиобщественного поведения и пограничного расстройства личности.
В небольших клинических исследованиях было выявлено потенциально нейропротективное действие жирных кислот семейства омега-3 в отношении людей, страдающих деменцией, возрастным нарушением психики и болезнью Альцгеймера. Высокий уровень омега-3 в крови может помочь замедлить или даже обратить вспять некоторое снижение когнитивных функций.
Детское здоровье и развитие
Грудное молоко является отличным источником омега-3 жиров (ДГК) для детей, находящихся на грудном вскармливании до тех пор, пока женщина сама получает достаточно омега-3. Смеси не всегда содержат достаточное количество питательных веществ, поэтому необходимо обращать внимание на их состав.
Младенчество и детство являются одними из самых важных периодов в жизни человека, когда в рационе должно присутствовать достаточное количество омега-3 жирных кислот. Поскольку длинноцепочечные жирные кислоты обнаружены в большом количестве в мозге и сетчатке глаза, то потребление ДГК и ЭПК способствует правильному развитию этих структур у детей.
Исследования, оценивающие уровни омега-3 у детей, показали, что в крови детей с диагнозом СДВГ (синдром дефицита внимания и гиперактивности) уровень омега-3 жирных кислот ниже, чем у здоровых детей в группе сравнения.
Добавление ЭПК, ДГК помогает предотвратить церебральный паралич, расстройства аутистического спектра и астму у некоторых детей.
В результате нескольких эпидемиологических исследований была показана связь между высоким уровнем омега-3 жиров и низким риском некоторых видов рака. Люди, которые потребляют больше омега-3 с длинной цепью (ЭПК и ДГК), имеют сниженный риск развития колоректального рака и могут иметь меньший риск развития рака молочной железы.
Исследование, проведенное в 2014 году, показало положительное влияние циркумина, активного ингредиента куркумы, в борьбе с раком поджелудочной железы, особенно в сочетании с добавками омега-3.
Болезни глаз и атрофия сетчатки
Сетчатка содержит много ДГК. Накоплены обширные данные, свидетельствующие о том, что длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты ДГК и ЭПК необходимы для здоровья сетчатки и способствуют предотвращению болезней глаз в будущем. В частности, высокий уровень омега-3 в значительной степени коррелирует с более низким риском возрастной макулярной дегенерации (атрофии сетчатки), которая является основной причиной слепоты у лиц старше 60 лет.
Одной из причин, по которой омега-3 жирные полезны для многих аспектов здоровья, является связь с уменьшением общесистемного воспаления. Воспаление лежит в основе большинства заболеваний, в том числе хронических, поэтому, употребление продуктов, богатых омега-3, способствует борьбе с ними и является эффективным способом их профилактики.
Лабораторная оценка уровня омега-3
Жирные кислоты накапливаются в мембранах клеток, поэтому анализ крови может измерить концентрацию омега-3 и определить, какой процент этого уровня состоит из ЭПК и ДГК (8 % — это цель для оптимального здоровья сердца).
Использование полиненасыщенных жирных кислот в питании здоровых детей
Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) ( табл. 1 ), принадлежащие к числу незаменимых факторов питания, стали предметом значительного внимания исследователей и специалистов как в нашей стране [1], так и за рубежом
Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) (табл. 1), принадлежащие к числу незаменимых факторов питания, стали предметом значительного внимания исследователей и специалистов как в нашей стране [1], так и за рубежом [2–5]. За последние два десятилетия были накоплены данные, указывающие на важную роль этих соединений в нормальном развитии и поддержании баланса между физиологическими и патологическими процессами в организме.
ПНЖК представляют собой алифатические углеводородные цепи, содержащие 18 и более атомов углерода и две или более двойные связи (табл. 1). Двойные связи в ПНЖК не сопряжены, чередуются с метиленовыми (СН2) группами и в организме человека находятся в cis-положении, т. е. по одну сторону от продольной оси молекулы. Первая двойная связь может находиться у 3, 6, 7 или 9-го атома углерода, считая от того конца молекулы ПНЖК, на котором находится метильная группа. В соответствии с этим ПНЖК относятся к тому или иному семейству, обозначаемому обычно ω-3 или n-3, ω-6, ω-7 или ω-9.
В клетках и тканях ПНЖК встречаются не в свободном состоянии, а в ковалентно связанной форме в составе липидов различных классов: триацилглицеролов (триглицеридов), фосфоглицеридов (фосфолипидов), кардиолипина, сфинголипидов, эфиров стеролов и жирных кислот (например, эфиры холестерина, восков).
Являясь компонентами липидов, ПНЖК выполняют ряд важных функций. Липиды — пищевые вещества с максимальной энергетической ценностью: при окислении 1 г липидов образуется 9 ккал энергии — в 2 раза больше, чем при окислении углеводов и белков. ПНЖК в составе фосфолипидов и других сложных липидов выполняют важную пластическую функцию, входя в состав биомембран. ПНЖК длиной 20 углеродных атомов (эйкозановые) служат предшественниками семейств регуляторных веществ — эйкозаноидов, к которым относятся простагландины, тромбоксаны и лейкотриены.
Клетки организма человека способны образовывать моноеновые жирные кислоты, т. е. жирные кислоты, содержащие одну двойную связь, например пальмитолеиновая — 16 : 1 или олеиновая кислота 18 : 1 [6]. Однако способность синтезировать некоторые ПНЖК, состоящие из 18 углеродных атомов и содержащие две и три двойные связи, клетки животных и человека утратили. Эти ПНЖК — линолевая (18 : 2) и α-линоленовая (18 : 3) являются поэтому незаменимыми или эссенциальными для человека и должны поступать с пищей, поскольку именно эти ПНЖК являются предшественниками двух больших семейств длинноцепочечных ПНЖК (ДЦ ПНЖК) ω-6 (линолевая) и ω-3 (α-линоленовая кислота), выполняющих в организме очень важные функции — пластическую и регуляторную [7]. На рисунке 1 изображены предшественники и члены семейств ω-6 и ω-3 ПНЖК [8]. Важным является то обстоятельство, что для образования более длинноцепочечных и более ненасыщенных производных ПНЖК и линолевая, и α-линоленовая кислоты используют одну и ту же ферментную систему десатураз и элонгаз и, следовательно, конкурируют за эти ферменты. α-линоленовая кислота метаболизируется этой ферментной системой более активно по сравнению с линолевой кислотой и при увеличении концентрации первой из них в среде соотношение ω-6/ω-3 будет сдвинуто в сторону образования производных ω-3, и наоборот, при большом избытке ω-6 ПНЖК будет образовываться больше производных этого семейства. Поэтому при оценке потребности организма в эссенциальных жирных кислотах важно учитывать не только их количество, но и соотношение.
Эйкозановые ПНЖК, содержащие 20 углеродных атомов, и ПНЖК с большей длиной цепи, включающие три и более двойных связей, относят к ДЦ ПНЖК или long chain polyunsaturated fatty acids (LC PUFA) [9]. В последние два десятилетия именно ДЦ ПНЖК в связи с их важной пластической функцией привлекают повышенное внимание исследователей. Установлено, что докозагексаеновая (ДГК) (22 : 6) и арахидоновая (АК) (20 : 4) кислоты являются ключевыми строительными блоками клеточных мембран мозга и сетчатки глаза [10]. АК и ДГК составляют в сумме 1/5 часть от общего содержания жирных кислот в фосфолипидах головного мозга. Эти ПНЖК влияют на передачу сигнала между нервными клетками через синапсы. В фосфолипидах мембран сетчатки глаза около 60% ПНЖК представлены ДГК, которая влияет на фоторецепторную функцию сетчатки через активацию зрительного пигмента родопсина [11, 12].
Cодержание различных жирных кислот в одном из видов фосфолипидов головного мозга — фосфатидилэтаноламине показано на рисунке 2 [9]. Основными жирными кислотами этого фосфолипида являются АК и ДГК. Уровень АК и ДГК в мембранах оказывает значительное влияние на такие функции мембран, как мембраносвязанная ферментная активность, функционирование мембранных рецепторов, распознавание антигенов, электрофизиологические свойства мембран (рис. 3). Этому способствуют физико-химические свойства ДЦ ПНЖК. С увеличением длины углеводородной цепи и количества двойных связей падает температура плавления жирных кислот. Так, например, введение одной двойной связи в молекулу насыщенной стеариновой кислоты 18 : 0 с образованием мононенасыщенной олеиновой кислоты 18 : 1 снижает температуру плавления с 60 до 16°С [13]. АК и ДГК при температуре тела 36–37°С — жидкие вещества [6, 14]. Включение в молекулу ПНЖК дополнительных двойных связей в цис-конфигурации увеличивает также количество ее изгибов, так как угол изгиба цепи у двойной связи в цис-конфигурации составляет около 30°С, в отличие от двойной связи в трансконфигурации, не имеющей изгиба. Поскольку основным компонентом липидного бислоя в мембране являются фосфолипиды, включающие в себя ПНЖК, то увеличение количества изгибов в молекуле ПНЖК нарушает регулярность укладки липидного бислоя в мембране, снижает его плотность и повышает текучесть, что очень важно для нормального функционирования клеточных мембран. Текучее состояние биомембран, придаваемое им ДЦ ПНЖК, позволяет поддерживать определенное микроокружение встроенных в мембрану ферментов, в том числе клеточных насосов, создает оптимальные условия для функционирования их активных центров, дает возможность поддерживать правильную конформацию клеточных рецепторов и, соответственно, обеспечивает правильное распознавание ими лигандов и антигенов. Наконец, состав жирных кислот биомембран влияет, как уже отмечалось, на их электрофизиологические свойства [11, 14], чем видимо и определяется необходимость присутствия большого количества АК и ДГК в органах, проявляющих высокую электрофизиологическую активность — в мозге и сетчатке глаза.
 |
| Рисунок 3. Жидкостно-мозаичная модель биологических мембран (L. C. Junqueira, J. Carneiro, J. A. Long, 1986) |
В последние десятилетия получены научные данные, указывающие на необходимость поступления в организм ребенка не только эссенциальных жирных кислот, но и их производных ДЦ ПНЖК, особенно АК и ДГК. Установлено, что в последний триместр беременности происходит усиленный захват и перенос АК и ДГК через плаценту к плоду [15, 16]. ДГК преимущественно встраивается в мембраны коры головного мозга [12]. Недоношенные дети, развитие которых прерывается раньше срока, получают, следовательно, недостаточно ДЦ ПНЖК во внутриутробный период [14]. Имеются также данные о том, что хотя ферментные системы младенцев и способны метаболизировать эссенциальные жирные кислоты в ДЦ ПНЖК, однако мощности этих систем может быть недостаточно для удовлетворения потребностей в этих ПНЖК детей первого года жизни, особенно недоношенных [17, 18]. Повышенная потребность детей первого года жизни в АК и ДГК обусловлена быстрым ростом мозга, вес которого на первом году жизни увеличивается в 3 раза [8].
Установлено, что грудное молоко, наряду с эссенциальными жирными кислотами — линолевой и α-линоленовой, содержит также ДГК и АК в количестве 0,1–1,4% и 0,3–0,6% соответственно. В то же время смеси для искусственного вскармливания как здоровых доношенных, так и недоношенных детей традиционно содержат только эссенциальные жирные кислоты и очень малые количества ДЦ ПНЖК. Данные аутопсии детей, погибших от синдрома случайной смерти, свидетельствуют о том, что в головном мозге, эритроцитах и фосфолипидах плазмы крови детей, находящихся на грудном вскармливании, содержится больше АК и ДГК, чем у малышей, получающих искусственное питание [12, 16]. На основании этих данных была выдвинута гипотеза о том, что ДЦ ПНЖК могут являться условно эссенциальными для детей первого года жизни и особенно для недоношенных детей, находящихся на искусственном вскармливании. Поэтому было изучено влияние обогащения смесей для искусственного вскармливания ДЦ ПНЖК на нервно-психическое развитие и на состояние зрительного анализатора детей первого года жизни. Специальные рандомизированные контролируемые исследования, посвященные изучению влияния ДЦ ПНЖК на зрение недоношенных и доношенных детей, доказали улучшение остроты зрения при вскармливании младенцев смесями, обогащенными ДЦ ПНЖК, по сравнению с необогащенными смесями [19–22]. Так, Makrides и соавторы (1995) [19], изучавшие влияние смеси, обогащенной 0,36% ДГК, и смеси, не обогащенной ДГК, на остроту зрения, обнаружили сходную остроту зрения у детей, получавших обогащенную ДЦ ПНЖК смесь и грудное молоко. Показатели остроты зрения детей, получавших необогащенную смесь, были достоверно хуже, чем у детей, находящихся на грудном вскармливании и вскармливании смесью, обогащенной 0,36% ДГК (рис. 4).
Были проведены также несколько рандомизированных контролируемых исследований, в ходе которых изучалось влияние ДЦ ПНЖК на нервно-психическое развитие детей. Эти исследования включали тесты на общее развитие, визуальное внимание, скорость решения проблемы и развитие речи. Большинство исследований показывают, что обогащение смесей для детского питания ДЦ ПНЖК оказывает различное и вполне ощутимое положительное влияние на психомоторное развитие детей. Однако часть исследователей не смогли выявить положительных сдвигов в результате такого обогащения. Причина, по которой не все исследования дали положительный результат, не ясна, однако отчасти вариабельность результатов может объясняться различиями в протоколах исследований и сложной природой изучаемой познавательной функции.
Используя несколько различных тестов, три исследовательские группы обнаружили положительное влияние обогащения смесей ДЦ ПНЖК на развитие детей. В частности, Birch и соавторы (2000) [23] обнаружили увеличение индекса ментального развития на 7 пунктов у детей в возрасте 18 мес, которые 17 нед получали смесь, обогащенную ДГК+АК взамен контрольной смеси (рис. 5). Они обнаружили также улучшение моторной и познавательной функции у детей, которые получали смесь, обогащенную либо только ДГК, либо ДГК+АК, по сравнению с теми, которые получали необогащенную смесь, причем при совместном обогащении смеси ДГК и АК отличия от показателей контрольной группы были достоверными. Таким образом, для достижения максимального положительного воздействия на психомоторное развитие детей требуется совместное обогащение смеси АК и ДГК.
 |
| Рисунок 5. Влияние ДЦ ПНЖК на индекс ментального развития (MDI) детей в возрасте 18 месяцев относительно нормального уровня 100 единиц (Birch et al., 2000) [23] |
Agostoni и соавторы [24, 25] обнаружили лучшее психомоторное развитие детей в возрасте 4 мес при использовании в их питании смеси, обогащенной ДЦ ПНЖК. Хотя эти преимущества не были выявлены при повторном исследовании детей в возрасте 12 и 24 мес, авторы не исключают возможности проявления положительного влияния обогащения смеси ДЦ ПНЖК в более старшем возрасте.
Используя другой подход, Willats и соавторы [26, 27] исследовали влияние обогащения смеси ДЦ ПНЖК на когнитивное развитие в возрасте 3 и 10 мес. Установлено, что дополнительное потребление ДЦ ПНЖК улучшало зрительную память (сокращало время фиксации внимания) у тех детей, чьи показатели были изначально хуже. Примечательно, что у этих же детей были снижены показатели физического развития, в частности масса тела при рождении, что, по-видимому, указывало на то, что они испытали внутриутробную задержку роста. В другой работе эти же авторы [27] показали, что дети, получавшие смесь, обогащенную ДЦ ПНЖК, в возрасте 10 мес достигали более высоких результатов в тестах на решение задач по достижению цели. Таким образом, три исследования, проведенные с использованием разных подходов, продемонстрировали положительное влияние обогащения смесей ДЦ ПНЖК на психомоторное развитие детей, причем в двух из этих исследований эффект распространялся за пределы периода наблюдения. Не было выявлено негативного влияния на развитие детей при одновременном обогащении смесей АК и ДГК. В то же время, поскольку в ряде исследований удалось выявить отрицательное влияние на рост недоношенных младенцев обогащения смесей рыбьим жиром, содержащим большое количество эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК), были даны рекомендации по ограничению использования последней в смесях для детского питания. В настоящее время долговременные эффекты обогащения смесей ДЦ ПНЖК по-прежнему изучаются.
С учетом результов упоминавшихся выше, а также ряда других исследований, в 1996 г. были приняты поправки к Директиве ЕС по смесям для детского питания [28], позволяющие обогащать их ДЦ ПНЖК при соблюдении следующих условий:
Эти поправки были учтены при создании нового поколения смесей, предназначенных прежде всего для вскармливания недоношенных детей, поскольку имеется достаточное количество доказательных исследований, указывающих на целесообразность внесения АК и ДГК в смеси для таких детей. Рекомендации по использованию ДЦ ПНЖК в смесях для вскармливания доношенных детей были также разработаны в течение последних 10 лет четырьмя другими независимыми комитетами экспертов: British Nutrition Foundation [29], FAO/WНО [30], International Society for the study of Fatty acids and Lipids (ISSFAL) [31], The Workshop of LCP experts convened by Child Health Foundation and held in Munich (Koletzko et al., 2001) [32].
Минимальные уровни АК и ДГК в смесях для детского питания, рекомендованные Мюнхенской рабочей группой по ДЦ ПНЖК, следующие: в смесях для недоношенных детей АК — 0,4% от общего содержания жирных кислот, ДГК — 0,35%; в смесях для доношенных детей АК — 0,35%, ДГК — 0,2% [32].
В частности, усредненное содержание ПНЖК в зрелом женском молоке следующее: линолевая кислота (ω-6) — 8–30% от общего количества жирных кислот, АК (ω-6) — 0,5–0,8%, α-линоленовая кислота (ω-3) — 0,5–2,0%, ДГК (ω-3) — 0,1–0,4%.
Таким образом, при разработке всех современных смесей для искусственного вскармливания и «последующих» молочных смесей прослеживается тенденция к дальнейшему приближению («гуманизации») их липидного компонента к липидному компоненту грудного молока, в особенности жирнокислотного состава смесей. До настоящего времени предусматривалось обогащение подобных смесей главным образом линолевой и α-линоленовой кислотами, источником которых является комплекс растительных масел. Установлено, что в жирах женского молока идентифицировано более 150 жирных кислот, в том числе около 42% насыщенных и примерно 57% ненасыщенных жирных кислот обоих классов в оптимальном соотношении, а также что женское молоко богато ДЦ ПНЖК, обеспечивающими формирование жизненно важных структур в организме ребенка в начальные периоды его жизни [33], а содержание АК и линоленовой кислоты в женском молоке почти в 4 раза выше, чем в коровьем [34]. С учетом этого было создано несколько смесей для недоношенных и маловесных детей, обогащенных ДЦ ПНЖК. Эти смеси различаются ингредиентным составом жирового компонента. «Энфалак» — растительные масла: кукурузное, соевое, кокосовое; концентрат среднецепочечных триглицеридов (фракционированное кокосовое масло), концентрат АК и ДГК. «Пре НАН» — растительные масла: подсолнечное, пальмовое, рапсовое низкоэруковое; масло из семян черной смородины; концентрат среднецепочечных триглицеридов, яичные фосфолипиды, рыбный жир. «Фрисопре» — растительные масла: пальмовое, пальмоядровое, рапсовое низкоэруковое, масло огуречника аптечного, масло одноклеточных, концентрат среднецепочечных триглицеридов, рыбный жир.
При этом для обеспечения оптимального жирнокислотного состава и приближения его к составу женского молока в смеси вводят соевое и рапсовое низкоэруковое масла, содержащие 7–10% α-линоленовой кислоты (табл. 2), относящейся к семейству ω-3, что ведет к оптимизации соотношения ω-6 и ω-3 ПНЖК, которое должно составлять при этом 5 : 1 — 15 : 1. В последние годы в состав некоторых заменителей женского молока вводят и другие компоненты, являющиеся источниками ω-3 ПНЖК, в частности рыбий жир, а также концентраты ω-3 ПНЖК из масел, продуцируемых одноклеточными организмами, масла из семян черной смородины и др.
Как уже было отмечено, особое значение имеет обогащение ДЦ ПНЖК молочных смесей для недоношенных и маловесных детей. У недоношенных детей синтез ДЦ ПНЖК (АК, ЭПК и ДГК) резко снижен в силу незрелости ферментных систем, обеспечивающих десатурацию и элонгацию ПНЖК. Поэтому недоношенные дети должны получать с пищей именно эти кислоты, а не только их предшественники (линолевая и α-линоленовая кислоты).
Примером могут служить некоторые сухие смеси для вскармливания недоношенных и маловесных детей. Сравнительный анализ данных о содержании ПНЖК в зрелом женском молоке и в сухих молочных смесях для вскармливания недоношенных и маловесных детей представлен в таблице 3.
В последние годы ДЦ ПНЖК вводят в состав не только заменителей женского молока, но и продуктов прикорма, а также продуктов, предназначенных для питания детей старше года. Примером таких продуктов могут служить:
ГУ НИИ питания РАМН совместно с ОАО «Завод детских молочных продуктов» был разработан специализированный кисломолочный продукт детского питания — йогурт «Агуша».
Особенностью детского кисломолочного йогурта «Агуша» является жировой компонент, представленный молочным жиром и пищевым маслом «РОПУФА «30» n-3, разрешенным органами Госсанэпиднадзора МЗиСР РФ для использования в производстве продуктов детского питания. В состав масла «РОПУФА «30» n-3 входит очищенный рыбий жир — источник ДЦ ПНЖК: ДГК и ЭПК (в форме триглицеридов); смесь токоферолов, экстракт розмарина. Общее содержание ДЦ ПНЖК семейства ω-3 в масле составляет около 30%; минимальное содержание ДГК — 12,5%.
Что касается детей более старшего возраста, то для обеспечения адекватного поступления в их организм ПНЖК обоих семейств (ω-3 и ω-6) в пищевой рацион таких детей должны входить следующие группы продуктов:
Например, содержание ω-3 ДЦ ПНЖК в 100 г в продуктах животного происхождения следующее: скумбрия — 2,5 г; лосось — 1,8 г; сельдь — 1,6 г; тунец — 1,6; говядина — 0,25; баранина — 0,5 г.
Последствия недостаточного поступления эссенциальных ПНЖК в организм человека могут проявляться как на молекулярном уровне, так и на органном уровне. Так, при недостаточном поступлении в организм линолевой и α-линоленовой кислот наблюдается снижение образования их метаболитов, в частности снижение уровня АК и ДГК в мембранах и фосфолипидах крови. Параллельно происходит замещение недостающих ДЦ ПНЖК производными не эссенциальных жирных кислот семейства ω-9, которые могут синтезироваться в организме, или производными, принадлежащими к другим семействам [35]. Эти изменения в конечном итоге могут вести к серьезным нарушениям в работе иммунной системы, внутренних органов, нарушению зрительной и репродуктивной функций и др. В связи с этим достаточное поступление с пищей ДЦ ПНЖК является важным условием поддержания здоровья детей. Необходимо не допускать развития дефицитных состояний, связанных с недостаточным поступлением в организм эссенциальных жирных кислот.
Литература
И. Я. Конь, доктор медицинских наук, профессор
Н. М. Шилина, кандидат биологических наук
С. Б. Вольфсон
О. В. Георгиева, кандидат технических наук
НИИ питания РАМН, Москва