ПИТАТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
NUTRITIONAL COMPOSITION

Настоящее изобретение относится к питательной композиции, более конкретно - к питательной композиции, предназначенной для грудных детей с повышенным риском развития ожирения в дальнейшей жизни.
Материнское молоко рекомендуется всем грудным детям. Однако в некоторых случаях грудное вскармливание является неадекватным или безуспешным, либо не рекомендуется по медицинским показаниям, либо сама мать отказывается от кормления грудью вообще или на период более чем несколько недель. Для таких ситуаций разработаны смеси для грудных детей.
За последние 30 лет распространенность случаев ожирения или избыточного веса среди взрослых, детей и подростков резко возросла в США и во всем мире и продолжает расти. Избыточный вес и ожирение традиционно определяются процентной долей избыточных жировых отложений в тканях организма или недавно введенным индексом массы тела (BMI). BMI определяется как отношение веса в килограммах к росту в метрах, возведенному в квадрат. Поскольку избыточный вес и ожирение все в большей степени превалируют во всех возрастных группах населения, число беременных женщин, страдающих ожирением или имеющих избыточный вес, неизбежно будет возрастать. Известно, что женщина с избыточным весом или ожирением, готовящаяся стать матерью, относится к группе повышенного риска развития гестационного сахарного диабета (диабет беременных). Гипергликемия матери может привести к рождению у нее детей с увеличенными размерами тела и избыточной массой жировых отложений, и такие дети более подвержены заболеванию ожирением и сахарным диабетом в более поздние детские годы или во взрослой жизни. Более того, недавно проведенные исследования подтверждают тот факт, что у тучных женщин, у которых толерантность к глюкозе в норме, рождаются дети с избыточной массой жировых отложений в сравнении с женщинами, не страдающими тучностью.
Все увеличивающееся число научных данных подтверждает, что дети, родившиеся от матерей с избыточным весом или ожирением, относятся к группе повышенного риска развития ожирения или избыточного веса в дальнейшей жизни в сравнении с детьми, родившихся от матерей, не страдающих ожирением или избыточным весом. Эта предрасположенность еще более возрастает, по-видимому, в тех случаях, когда оба родителя страдают ожирением или имеют избыточный вес. В настоящее время в мире 18 миллионов детей в возрасте до 5 лет страдают ожирением и имеют избыточный вес. Почти 30% детей и подростков в США и от 10% до 30% детского населения европейских стран имеют избыточный вес или страдают тучностью.
Из вышеизложенного становится очевидной потребность в питательной композиции, специально предназначенной для удовлетворения потребностей в питании грудных детей с повышенным риском развития ожирения в дальнейшей жизни и для снижения этого риска.
Сущность изобретения
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает питательную композицию для грудных детей с повышенным риском развития ожирения в дальнейшей жизни, содержащую источник белка, источник липидов и источник углеводов и имеющую содержание белка менее 1,8 г/100 ккал и содержание калорий менее 650 ккал/л.
Изобретение распространяется также на применение источника белка, источника липидов и источника углеводов для производства питательной композиции с содержанием белка менее 1,8 г/100 ккал и содержанием калорий менее 650 ккал/л, предназначенной для вскармливания ребенка первого года жизни с повышенным риском развития ожирения в дальнейшей жизни для снижения указанного риска.
Изобретение относится также к способу ограничения возможности развития ожирения в дальнейшей жизни у грудного ребенка с повышенным риском развития такого ожирения, который предусматривает вскармливание подверженного указанному риску ребенка первого года жизни питательной композицией, содержащей источник белка, источник липидов и источник углеводов и имеющей содержание белка менее 1,8 г/100 ккал и содержание калорий менее 650 ккал/л.
Предпочтительно, по меньшей мере, 20 мас.% источника белка составляет казеин, более предпочтительно, по меньшей мере, 30%.
Предпочтительно отношение линолевой кислоты (С18:2n-6) к α-линоленовой кислоте (С18:3n-3) в источнике липидов составляет менее 7:1. Кроме того, отношение арахидоновой кислоты (С20:4n-6) к докозагексаеновой кислоте (С22:6n-3) в источнике липидов предпочтительно составляет от 2:1 до 1:1.
Хотя ожирение в детском и подростковом возрасте, несомненно, может достигнуть той стадии, на которой оно становится причиной серьезных опасений со стороны врачей-профессионалов, существует, очевидно, множество факторов, способствующих этому, в том числе факторов питания, окружающей среды и наследственных. В целом возможность создания питательного продукта, обладающего эффективностью в снижении риска развития ожирения у детского населения, признается маловероятной. Однако, что касается конкретного случая, а именно детей, родившихся от матерей с избыточным весом или ожирением, то авторы настоящего изобретения убеждены в том, что риск развития ожирения в будущем можно снизить, если давать таким детям, начиная примерно с трехмесячного возраста, питательную композицию по изобретению. Другими словами, предполагается, что вскармливание ребенка с повышенным риском, начиная примерно с трехмесячного возраста, питательной композицией по настоящему изобретению обеспечит темпы роста такого ребенка, максимально приближенные к нормальным темпам роста ребенка такого же возраста, вскармливаемого материнским молоком.
Поскольку исследование состава женского молока продолжается, повышенное внимание уделяется изучению изменений его состава в течение периода лактации. Эти изменения проявляются, в частности, в качестве и количестве белка. Пищевой белок обеспечивает все незаменимые аминокислоты, необходимые для синтеза белка и роста. Основой питательных композиций, предназначенных для детского питания, обычно служит коровье молоко, однако аминокислотный профиль коровьего молока заметно отличается от аминокислотного профиля женского молока, которое, к тому же, имеет самую низкую концентрацию белка среди всех видов молока млекопитающих. В прошлом для обеспечения детского организма достаточным количеством незаменимых аминокислот рекомендовалось, чтобы смеси для детского питания на основе коровьего молока содержали больше белка, чем женское молоко. Но в последнее время пришли к выводу, что количество общего белка можно снизить при одновременном удовлетворении минимальных потребностей в незаменимых аминокислотах за счет более рационального подбора источников белка с добавлением, в случае необходимости, небольших количеств свободных аминокислот.
Однако это направление развития не учитывает физиологические особенности конкретных белков и эволюцию содержания белка в женском молоке во времени. В большинстве случаев считалось, что в женском молоке превалируют сывороточные белки, и на основании этого был разработан ассортимент детских смесей, "адаптированных по содержанию сывороточных белков к женскому молоку". Однако при этом не учитывался тот факт, что соотношение казеин:сывороточные белки в женском молоке варьируется во времени от 20:80 в первые несколько дней лактации до 50:50 спустя пять-шесть месяцев лактации. Кроме того, содержание белка в женском молоке не бывает постоянным во времени и может варьироваться от 1,8 до 1,3 г/100 ккал в зависимости от продолжительности лактации.
Не желая останавливаться на теории, авторы настоящего изобретения считают, что вскармливание грудных детей, в частности детей с повышенным риском развития ожирения, питательной композицией с контролируемым содержанием белка и калорий и к тому же предпочтительно обогащенной белком казеином, быстро вызывающим чувство сытости, может решить не только проблему перекармливания ребенка, в частности, в рамках потребляемого количества белка при одновременном обеспечении организма ребенка достаточными количествами нутриентов, незаменимых для его роста и развития, но и максимально приблизить профиль роста такого ребенка к профилю роста детей, вскармливаемых материнским молоком.
Раскрытие изобретения
В настоящем описании следующие выражения имеют значения, раскрываемые ниже:
"грудной ребенок", т.е. ребенок в возрасте до 12 месяцев;
"ребенок с повышенным риском развития ожирения в дальнейшей жизни", т.е. ребенок, родившийся от матери, страдающей ожирением;
"нормальный темп роста ребенка на грудном вскармливании" означает, что темпы роста грудных детей, находящихся на грудном вскармливании, взяты из Acta Paediatrica, vol. 95, April 2006, Supplement 450 "WHO Child Growth Standards" (Стандарты ВОЗ на темпы роста детей);
"будущая мать, страдающая ожирением", т.е. женщина с индексом массы тела (BMI) выше 30 на момент установления беременности;
"будущая мать, страдающая избыточным весом", т.е. женщина с BMI выше 25 на момент установления беременности;
"содержание белка" означает общее содержание белкового материала, включая свободные аминокислоты (если таковые присутствуют).
Все количества и соотношения в % приводятся в мас.%, если нет ссылки на что-либо иное.
Показатели содержания калорий в питательной композиции, выраженные в конкретном количестве килокалорий в 1 литре, относятся в рамках сухих продуктов к продукту, полученному восстановлением согласно инструкции поставщика сухого продукта.
Содержание калорий в питательной композиции по изобретению составляет менее 650 ккал/л, предпочтительно - от 620 до 640 ккал/л.
Питательная композиция по настоящему изобретению имеет содержание белка менее 1,8 г/100 ккал. Предпочтительно содержание белка составляет от 1,4 до 1,7 г/100 ккал. Подробный состав источника белка не считается критическим в настоящем изобретении при условии, что он удовлетворяет минимальным потребностям в содержании незаменимых аминокислот и обеспечивает удовлетворительный рост. Так, можно использовать источники белка на основе белков коровьего молока, таких как сывороточные белки, казеин и их смеси, а также источники белка на основе белков сои. Однако предпочтительными являются смеси сывороточных белков и казеина. Соотношение казеин:сывороточные белки может составлять от 70:30 до 30:70, но предпочтительным является соотношение 40:60.
Белок (белки) в источнике белка может быть нативным или частично гидролизованным либо может представлять собой смесь нативного и гидролизованного белков. Однако предпочитаются нативные белки.
Источник белка может дополнительно содержать добавленные свободные аминокислоты, если это необходимо для удовлетворения минимальных потребностей в содержании незаменимых аминокислот. Эти потребности опубликованы, например, в Директиве ЕС 91/321/EEC. Однако надо понимать, что вследствие настоятельной необходимости контроля за содержанием белка в питательной композиции, что обсуждалось выше, добавление в нее свободных аминокислот может диктоваться, прежде всего, аминокислотным профилем выбранного источника(ов) белка и конечной целью добавления лишь определенных свободных аминокислот, если таковая поставлена. Это показано также в нижеприведенных примерах.
Как отмечалось выше, предпочтительным источником белка является смесь казеина с сывороточными белками. Сывороточный белок может представлять собой изолят сывороточного белка, кислую сыворотку, сладкую сыворотку или сладкую сыворотку, из которой удален казеино-гликомакропептид (т.е. модифицированную сладкую сыворотку). Предпочтительно сывороточный белок представляет собой модифицированную сладкую сыворотку. Сладкая сыворотка - это легкодоступный побочный продукт сыроделия; она часто используется в производстве питательных композиций на основе коровьего молока. Однако сладкая сыворотка содержит крайне нежелательный компонент, который богат треонином и беден триптофаном и который называется казеино-гликомакропептидом (CGMP). Удаление CGMP из сладкой сыворотки позволяет получить белок, максимально приближенный по содержанию треонина к белку женского молока. Способ удаления CGMP из сладкой сыворотки описан в EP 880902.
Если модифицированная сладкая сыворотка используется в качестве сывороточного белка в смеси из 60% сыворотки и 40% казеина, то источник белка предпочтительно дополняется свободным триптофаном, изолейцином, гистидином и фенилаланином в количествах до 0,34% для триптофана, 0,92% для изолейцина, 0,19% для гистидина и 2,2% для фенилаланина; в каждом случае процентное количество приводится в мас.% от общего содержания белка. Если нативная сладкая сыворотка используется в качестве сывороточного белка в смеси из 60% сыворотки и 40% казеина, то источник белка предпочтительно дополняется свободным триптофаном, лейцином, гистидином и фенилаланином в количествах до 0,5% для триптофана, 0,37% для лейцина, 0,3% для гистидина и 2,5% для фенилаланина; в каждом случае процентное количество приводится в мас.% от общего содержания белка.
Питательная композиция по настоящему изобретению содержит источник углеводов. Предпочтительным источником углеводов является лактоза, хотя могут добавляться также и другие углеводы, такие как сахароза, мальтодекстрин и крахмал. Предпочтительно содержание углеводов в питательной композиции составляет от 9 до 14 г/100 ккал.
Питательная композиция по настоящему изобретению содержит источник липидов. Источник липидов может представлять собой любой липид или жир, пригодный для использования в питательных композициях для детского питания. Предпочтительные источники жира включают кокосовое масло, рапсовое масло с низким содержанием эруковой кислоты (масло канолы), соевый лецитин, олеин пальмового масла и подсолнечное масло. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты - линолевая кислота и α-линоленовая кислота - также могут добавляться, равно как и небольшие количества жиров с высоким содержанием предварительно образовавшихся длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот - арахидоновой кислоты и докозагексаеновой кислоты, таких как рыбий жир или масло одноклеточных организмов. В целом содержание липидов может составлять от 4,4 до 6 г/100 ккал. Предпочтительно отношение линолевой кислоты (С18:2n-6) к α-линоленовой кислоте (С18:3n-3) в источнике липидов составляет менее 7:1, более предпочтительно - от 7:1 до 5:1. Кроме того, отношение арахидоновой кислоты (С20:4n-6) к докозагексаеновой кислоте (С22:6n-3) в источнике липидов предпочтительно составляет от 2:1 до 1:1.
1
2
6
12
Питательная композиция может содержать также все витамины и минералы, которые считаются незаменимыми в повседневном рационе, в значимых в питательном отношении количествах. Минимальные потребности в определенных витаминах и минералах регламентированы. Примеры минералов, витаминов и других нутриентов, необязательно присутствующих в питательной композиции, включают витамин А, витамин B, витамин В, витамин В, витамин B, витамин Е, витамин K, витамин C, витамин D, фолиевую кислоту, инозит, ниацин, биотин, пантотеновую кислоту, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, марганец, хлорид, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минералы обычно добавляются в виде солей.
При необходимости питательная композиция может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соевый лецитин, лимоннокислые эфиры моно- и диглицеридов и т.п. Это касается преимущественно композиции в жидком виде.
Питательная композиция может необязательно содержать другие вещества, которые могут оказывать полезное действие, такие как пробиотические бактерии, пищевые волокна, лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды и т.п. в количествах, в каких они традиционно вводятся в питательные композиции для детского питания.
Питательная композиция может приготавливаться любым подходящим способом. Например, питательная композиция может приготавливаться путем смешивания в соответствующих пропорциях источника белка, источника углеводов и источника липидов. На этой стадии в смесь могут вводиться эмульгаторы, если таковые используются. Витамины и минералы тоже могут добавляться в этот момент, но обычно они добавляются позже во избежание их распада при нагреве. Липофильные витамины, эмульгаторы и т.п. могут предварительно растворяться в источнике жира перед смешиванием. Затем может вводиться вода, предпочтительно вода, обработанная методом обратного осмоса, для получения жидкой смеси.
Полученная жидкая смесь может подвергаться тепловой обработке для снижения бактериальной нагрузки. Например, жидкая смесь может подвергаться кратковременной тепловой обработке при температуре примерно от 80°C до 110°C в течение примерно от 5 секунд до 5 минут. Это может осуществляться путем прямой инжекции пара или в теплообменнике, например, в пластинчатом теплообменнике.
Затем жидкая смесь может охлаждаться до температуры примерно от 60°C до 85°C, например, путем мгновенного охлаждения. После этого жидкая смесь может гомогенизироваться, например, в две стадии - при давлении примерно от 7 МПа до 40 МПа на первой стадии и примерно от 2 МПа до 14 МПа на второй стадии. Гомогенизированная смесь может охлаждаться далее, и в нее могут добавляться чувствительные к нагреву компоненты, такие как витамины и минералы. Величину pH и содержание сухих веществ в гомогенизированной смеси удобно стандартизировать именно на этой стадии.
При необходимости получения сухой (порошкообразной) композиции гомогенизированная смесь подается в пригодную для этой цели сушильную установку, например в распылительную сушилку или сублимационную сушилку и переводится в форму порошка. Влагосодержание порошка должно быть менее примерно 5 мас.%.
При необходимости получения жидкой композиции гомогенизированная смесь разливается в подходящие контейнеры, предпочтительно в асептических условиях. Однако жидкая композиция может стерилизоваться в автоклаве прямо в контейнере. Подходящее оборудование для асептического розлива имеется на рынке. Жидкая композиция может быть приготовлена в виде готовой к употреблению композиции с содержанием сухих веществ примерно от 10% до 14 мас.% или может быть приготовлена в виде концентрата, содержание сухих веществ в котором обычно составляет примерно от 20% до 26 мас.%.
Примерный состав питательной композиции по изобретению приводится в таблице.
Нутриент
На 100 ккал
На литр
Энергетическая ценность (ккал)
100
630
Белок (г)
1,5
9,45
(сухое обезжиренное молоко, модифицированная сладкая сыворотка)
свободный фенилаланин (мг)
30
189
свободный изолейцин (мг)
13,5
85
свободный триптофан (мг)
4,9
30,9
свободный гистидин (мг)
2,5
15,8
соотношение казеин: сывороточный белок
40:60
40:60
Жир (г)
5,3
33,4
линолевая кислота (г)
0,7
4,4
α-линоленовая кислота (мг)
106
668
DHA (докозагексаеновая кислота) (мг)
11,5
72,5
ARA (арахидоновая кислота) (мг)
11,5
72,5
линолевая кислота: α-линоленовая кислота
6,5
6,5
Лактоза (г)
11,6
73,1
Минералы и электролиты
Na (мг)
25
158
K (мг)
89
561
Cl (мг)
64
403
Ca (мг)
64
403
P (мг)
32
202
Ca/P
2,0
2,0
Mg (мг)
6,9
43,5
Mn (мкг)
8,0
50,4
Витамины и микроэлементы
Витамин А (IU = международных единиц)
350
2205
Витамин D (IU)
60
378
Витамин Е (IU)
1,2
7,6
Витамин K<sub>1</sub> (мкг)
8,0
50,4
Витамин С (мг)
10
63
Витамин В<sub>1</sub> (мг)
0,07
0,44
Витамин В<sub>2</sub> (мг)
0,15
0,95
Ниацин (мг)
1,0
6,3
Витамин В<sub>6</sub> (мг)
0,075
0,47
Фолиевая кислота (мкг)
12
75,6
Пантотеновая кислота (мг)
0,45
2,83
Витамин В<sub>12</sub> (мкг)
0,3
1,89
Биотин (мкг)
2,2
13,9
Холин (мг)
10
63
Инозит (мг)
5,0
31,5
Таурин (мг)
7,0
44,1
Карнитин (мг)
1,6
10,1
Fe (мг)
1,2
7,56
I (мкг)
15
94,5
Cu (мг)
0,07
0,44
Se (мкг)
2,0
12,6
Zn (мг)
0,75
4,72
Нуклеотиды
СМР (цитозин-монофосфат) (мг)
2,3
14,5
UMP (урацил-монофосфат) (мг)
1,5
9,5
AMP (аденозин-монофосфат) (мг)
0,7
4,4
GMP (гуанозин-монофосфат) (мг)
0,3
1,9
Пробиотики
В. lactis CNCM I-3446
2×10<sup>7</sup> KOE/г порошка
L. rhamnosus CGMCC 1.3724
2×10<sup>7</sup> KOE/г порошка
Питательная композиция по изобретению может скармливаться грудному ребенку с повышенным риском развития ожирения в дальнейшей жизни в качестве единственного источника питания, начиная с трех месяцев, а затем - как часть смешанного питания в процессе введения твердой пищи до окончания периода отъема в возрасте примерно 12 месяцев.