ДОБАВКА К МАТЕРИНСКОЙ ДИЕТЕ
ADDITIVE TO MATERNAL RATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается применения пробиотических бактерий в производстве биологически активной добавки или специального диетического пищевого продукта для беременных женщин для нормализации концентраций глюкозы в плазме, увеличения чувствительности к инсулину и снижения риска развития гестационного (при беременности) диабета.
Уровень техники
Беременность связана с метаболическими настройками, включая прибавление веса и изменения в метаболизме глюкозы и липидов. Эта регулирующая тонкая настройка происходит для поддержки роста плода и также благополучного исхода беременности, но она может иметь длительные эффекты на здоровье матери и ребенка, такие как нарушения в метаболизме глюкозы.
Ранний срок беременности характеризуется нормальной толерантностью к глюкозе и инсулину. На позднем сроке беременности, наоборот, наблюдается увеличение концентрации инсулина в сыворотке, сопровождающееся развитием устойчивости к инсулину. Эти метаболические приспособления поддерживают рост плода путем отведения метаболического топлива к плоду вместо матери. Однако у некоторых беременных женщин этот процесс адаптации является чрезмерным, приводя к нарушенной толерантности к глюкозе. Эти индивидуумы имеют повышенный риск развития гестационного сахарного диабета и в результате сахарного диабета 2 типа в зрелом возрасте. Нарушенный метаболизм глюкозы у беременной женщины может быть связан с макросомией и риском нарушенной толерантности к глюкозе у ее ребенка. Эти состояния могут развиваться даже тогда, когда толерантность к глюкозе матери находится в нормальных пределах, т.е. не классифицируется как гестационный сахарный диабет. Эта патофизиология - более высокие, чем нормальные, уровни глюкозы - является более общей, чем можно было ожидать, и представляет главную причину сердечно-сосудистой смертности в этой группе.
Следовательно, существует необходимость предоставить способы снижения риска развития гестационного диабета и нарушенной толерантности к глюкозе у беременных женщин.
Сущность изобретения
Изобретатели проводили исследование, изучающее влияние ежедневной добавки для перорального приема, содержащей пробиотические бактерии, на концентрацию глюкозы в плазме и чувствительность к инсулину во время и после беременности совместно с или без рекомендаций относительно диеты. Дополнительно они исследовали эффективность конкретных пробиотических бактериальных штаммов и комбинации штаммов. Во время этих исследований неожиданно было обнаружено, что концентрации глюкозы в плазме были ниже, а чувствительность к инсулину улучшалась в группе с добавлением пробиотика, особенно в течение третьего триместра беременности. Кроме того, было обнаружено, что после родов состав тела группы, получавшей пробиотическую добавку, отличался от состава тела других групп тем, что количество жира в теле было ниже в группе с добавлением пробиотической добавки, как было доказано измерением толщины кожной складки и окружности талии.
Таким образом, в первом аспекте изобретение обеспечивает применение пробиотических бактерий в производстве композиции для введения женщине, по меньшей мере, в третьем триместре беременности для предотвращения гестационного диабета.
Во втором аспекте изобретение обеспечивает применение пробиотических бактерий в производстве композиции для введения женщине, по меньшей мере, в третьем триместре беременности для нормализации концентрации глюкозы в плазме.
В третьем аспекте настоящее изобретение обеспечивает применение пробиотических бактерий в производстве композиции для введения женщине, по меньшей мере, в третьем триместре беременности для улучшения чувствительности к инсулину.
В четвертом аспекте настоящее изобретение обеспечивает применение пробиотических бактерий в производстве композиции для введения женщине, по меньшей мере, в третьем триместре беременности и в течение, по меньшей мере, трех месяцев после родов для снижения риска развития метаболического синдрома.
Изобретение распространяется на способ предотвращения гестационного диабета путем предоставления женщине, по меньшей мере, в третьем триместре беременности, нуждающейся в этом, композиции, содержащей терапевтическое количество пробиотических бактерий.
Изобретение дополнительно распространяется на способ уменьшения концентрации глюкозы в плазме и/или улучшения чувствительности к инсулину у женщины, по меньшей мере, в третьем триместре беременности, нуждающейся в этом, путем предоставления беременной женщине композиции, содержащей терапевтическое количество пробиотических бактерий.
Изобретение также распространяется на способ снижения риска развития метаболического синдрома, включающий введение женщине, нуждающейся в этом, по меньшей мере, в третьем триместре беременности, композиции, содержащей терапевтическое количество пробиотических бактерий, и непрерывный прием таких пробиотических бактерий, по меньшей мере, в течение трех месяцев после родов.
После родов композиция может быть введена младенцу через материнское грудное вскармливание, или пробиотические бактерии могут быть введены непосредственно младенцу или в специальной композиции или в питательной композиции, такой как детское питание.
Не желая быть связанными какой-либо теорией, изобретатели полагают, что сильное влияние микрофлоры кишечника на физиологию, иммунологию и метаболизм хозяина только недавно начали обнаруживать. Пробиотические бактерии могут перерабатывать пищевые полисахариды, неперевариваемые ферментами человека, увеличивая и пул внутрипросветной абсорбируемой глюкозы и локально действующие жирные кислоты с короткой цепью, которые способны взаимодействовать между бактериями и хозяином. Присутствие пробиотических бактерий в микрофлоре кишечника (микробиоте) увеличивает всасывание глюкозы, как было продемонстрировано с помощью применения стерильной мыши, приводя к быстрому развитию микроворсинок, а также увеличенному накоплению глюкозы в жировой ткани путем подавления транскрипции гена Fiaf (индуцированный голоданием адипоцитарный фактор), приводя к повышенной активности липопротеинлипазы. Таким образом, стерильные мыши являются главным образом более тощими, чем мыши, выращенные обычным образом, даже с более высоким потреблением энергии. Разумно полагать, что улучшенное извлечение и повышенное накопление в жировой ткани было необходимо во время периодов пищевой депривации (лишение пищи), которым часто подвергались наши предки. Однако при современном состоянии пищевого изобилия, по меньшей мере, в развитом мире, собственные бактерии действительно могут превращаться в дополнительную причину ожирения, подсказывая привлекательный способ вмешательства посредством модификации микробиоты и, таким образом, метаболизма глюкозы с помощью пробиотиков.
Западные общества столкнулись с существенным увеличением бремени сердечно-сосудистых болезней. Метаболический синдром, который можно определить как сочетание ожирения, большой окружности талии, измененного метаболизма глюкозы и резистентности к инсулину, и аномальные уровни липидов в крови часто предшествуют развитию сердечно-сосудистой болезни.
Кроме того, материнская гликемия также связана с макросомией и риском нарушенной толерантности к глюкозе у младенца, которая может развиваться даже когда толерантность к глюкозе у матери находится в пределах нормальной области значений, т.е. не классифицируется как гестационный сахарный диабет, это лечение также может иметь полезное влияние для младенца.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 демонстрирует изменение во времени концентраций глюкозы в плазме трех исследуемых групп от первого триместра беременности до конца последующих 12 месяцев после родов.
Раскрытие изобретения
В этом описании изобретения следующие термины имеют следующие значения:
"младенец" означает ребенка возрастом меньше 12 месяцев;
"пробиотик" означает препараты микробных клеток или компоненты микробных клеток с благоприятным воздействием на здоровье или самочувствие хозяина. (Salminen S, Ouwehand A. Benno Y. et al "Probiotics: how should they be defined" Trends Food Sci. Technol. 1999: 10 107-10).
Все ссылки на проценты представляют собой процент по массе, если не определено иначе.
Пробиотические бактерии вводят беременной женщине в течение, по меньшей мере, третьего триместра беременности. Предпочтительно, однако, их вводят также в течение второго триместра и даже более предпочтительно в течение всей продолжительности беременности.
Применение пробиотика может продолжаться после родов в течение первых четырех-шести месяцев жизни младенца. После родов применение можно проводить через материнское грудное кормление или непосредственно младенцу.
Пробиотические бактерии могут быть любыми молочнокислыми бактериями или бифидобактериями с установленными пробиотическими характеристиками, имеющими, в частности, отношение к свойствам адгезии и конкурентного исключения. Подходящие пробиотические молочнокислые бактерии включают Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103, доступные, в частности, от Valio Oy, Финляндия, под торговой маркой LGG и Lactobacillus rhamnosus CGMCC 1.3724. Подходящие Пробиотические штаммы бифидобактерий включают Bifidobacterium lactis CNCM 1-3446, продаваемый, в частности, компанией Christian Hansen, Германия, под торговой маркой Bbl2, Bifidobacterium longum ATCC BAA-999, продаваемый компанией Morinaga Milk Industry Co. Ltd., Япония, под торговой маркой ВВ536, штамм Bifidobacterium breve, продаваемый Danisco, под торговой маркой Bb-03, штамм Bifidobacterium breve, продаваемый Morinaga, под торговой маркой M-16V и штамм Bifidobacterium breve, продаваемый Institut Rosell (Lallemand) под торговой маркой R0070.
Предпочтительно используют смесь пробиотических молочнокислых бактерий и бифидобактерий. Особенно предпочтительной смесью является смесь равных количеств Lactobacillus rhamnosus CGMCC 1.3724 и Bifidobacterium lactis CNCM I-3446.
5
12
7
11
Подходящая ежедневная доза пробиотических бактерий составляет от 10 до 10КОЕ, более предпочтительно от 10 до 10 КОЕ.
Пробиотические бактерии могут быть введены и беременной женщине до рождения ребенка и матери после рождения ребенка в качестве добавки, например, в виде таблеток, капсул, пастилок, жевательной резинки или жидкости. Добавка может дополнительно содержать защитные гидроколлоиды (такие как камеди, протеины, модифицированные крахмалы), связующие вещества, вещества, образующие пленку, инкапсулирующие вещества/материалы, вещества стенок/оболочек, матричные соединения, покрытия, эмульгирующие вещества, поверхностно-активные вещества, солюбилизирующие вещества (масла, жиры, воски, лецитины и т.д.), адсорбирующие вещества, носители, наполнители, (совместные) ко-соединения, диспергирующие вещества, смачивающие вещества, технологические добавки (растворители), антислеживающие агенты, вещества, маскирующие вкус, добавки-утяжелители, желирующие вещества, гелеобразующие вещества, антиоксиданты и антимикробные препараты. Добавка также может содержать обычные фармацевтические добавки и адъюванты, эксципиенты и растворители, включая, но, не ограничиваясь этим, воду, желатин любой природы, растительные камеди, лигнинсульфонат, тальк, сахара, крахмал, гуммиарабик, растительные масла, полиалкилен гликоли, вкусоароматические вещества, консерванты, стабилизирующие вещества, эмульгирующие вещества, буферы, смазочные вещества, красители, смачивающие вещества, наполнители и тому подобное. Во всех случаях такие дополнительные компоненты выбирают, принимая во внимание их годность для предназначенного реципиента.
Альтернативно, пробиотические бактерии могут быть введены беременной женщине в виде терапевтической питательной композиции. Композиция может быть питательно полноценной смесью.
Питательно полноценная смесь для введения беременным женщинам согласно изобретению может содержать источник белка. Можно использовать любые подходящие пищевые белки, такие как белки молока, белки мяса и белки яиц; растительные белки, такие как соевый белок, белок пшеницы, белок риса и белок гороха; смеси свободных аминокислот; или комбинации их. Белки молока, такие как казеин, и белки сыворотки, и белки сои являются особенно предпочтительными. Композиция также может содержать источник углеводов и источник жира.
Если смесь включает источник жира в дополнение к DHA, источник жира предпочтительно предоставляет от 5% до 40% энергии смеси; например, от 20% до 30% энергии. Подходящий жировой профиль можно получить, используя смесь масла канолы, кукурузного масла и масла подсолнечника с высоким содержанием олеиновой кислоты.
В смесь может быть добавлен источник углеводов. Это предпочтительно предоставляет от 40% до 80% энергии смеси. Можно использовать любые подходящие углеводы, например, сахарозу, лактозу, глюкозу, фруктозу, сухую кукурузную патоку, мальтодекстрины и их смеси. Если необходимо, также можно добавить пищевое волокно (клетчатку). Пищевое волокно проходит через тонкую кишку в непереваренном ферментами виде и функционирует как естественный наполнитель и слабительное средство. Пищевое волокно может быть растворимым или нерастворимым, и в большинстве случаев предпочтительной является смесь двух типов. Подходящие источники пищевого волокна включают сою, горох, овес, пектин, гуаровую камедь, аравийскую камедь, фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды, сиалил-лактозу и олигосахариды, полученные из молока животных. Предпочтительной смесью волокон является смесь галактоолигосахаридов с короткоцепочечными фруктоолигосахаридами. Предпочтительно, если присутствует волокно, содержание волокна составляет между 2 и 40 г/л смеси, как израсходовано, более предпочтительно между 4 и 10 г/л.
Смесь также может содержать минералы и микронутриенты, такие как микроэлементы и витамины в соответствии с рекомендациями правительственных органов, такими как рекомендуемая дневная доза USRDA. Например, смесь может содержать в ежедневной дозе один или больше из следующих микронутриентов в заданных пределах: от 300 до 500 мг кальция, от 50 до 100 мг магния, от 150 до 250 мг фосфора, от 5 до 20 мг железа, от 1 до 7 мг цинка, от 0,1 до 0,3 мг меди, от 50 до 200 мкг йода, от 5 до 15 мкг селена, от 1000 до 3000 мкг бета-каротина, от 10 до 80 мг витамина С, от 1 до 2 мг витамина В1, от 0,5 до 1,5 мг витамина В6, от 0,5 до 2 мг витамина В2, от 5 до 18 мг ниацина, от 0,5 до 2,0 мкг витамина В 12, от 100 до 800 мкг фолиевой кислоты, от 30 до 70 мкг биотина, от 1 до 5 мкг витамина D, от 3 до 10 IU витамина Е.
Если необходимо, в смесь можно включить одно или больше пищевых эмульгирующих веществ; например, сложные эфиры моно- и ди-глицеридов диацетилвинной кислоты, лецитин и моно- и ди-глицериды. Также могут быть включены подходящие соли и стабилизаторы.
Смесь вводится предпочтительно энтерально; например, в форме порошка для восстановления с молоком или водой.
Пробиотические бактерии могут быть удобно введены младенцам в детской смеси. Детская смесь для применения согласно настоящему изобретению может содержать источник белка в количестве не более чем 2,0 г/100 ккал, предпочтительно от 1,8 до 2,0 г/100 ккал. Полагают, что тип белка не является критическим для настоящего изобретения при условии, что удовлетворены минимальные требования содержания незаменимых аминокислот и обеспечивается достаточный рост, хотя является предпочтительным, что выше 50% массы источника белка составляет сыворотка. Таким образом, могут быть использованы источники белка на основе сыворотки, казеина и их смеси, так же как и источники белка на основе сои. Что касается белков сыворотки, источник белка может быть на основе кислой сыворотки или сладкой сыворотки или их смесей и может включать альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин в любых желательных пропорциях.
Белки могут быть в неизменном виде (интактными) или гидролизованными или смесью интактных и гидролизованных белков. Может быть желательным добавление частично гидролизованных белков (степень гидролиза 2-20%), например, для младенцев, полагая, что это связано с риском развития аллергии на коровье молоко. Если требуются гидролизованные белки, процесс гидролиза может быть проведен по желанию и как известно в данной области техники. Например, гидролизат белков сыворотки можно получить с помощью ферментативного гидролиза фракции сыворотки в одну или больше стадий. Обнаружено, что если фракция сыворотки, используемая как исходный материал, в основном не содержит лактозу, белок страдает намного меньше от блокирования лизина во время процесса гидролиза. Это дает возможность понизить степень блокирования лизина от около 15% по массе всего лизина до меньше чем около 10% по массе лизина; например, до около 7% по массе лизина, что значительно улучшает питательное качество источника белка.
Детская смесь может содержать источник углеводов. Может быть использован любой источник углеводов, обычно находящийся в детской смеси, такой как лактоза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя предпочтительным источником углеводов является лактоза. Предпочтительно источники углеводородов вносят 35-65% всей энергии смеси.
Детская смесь может содержать источник липидов. Источник липидов может быть любым липидом или жиром, который подходит для применения в детских смесях. Предпочтительные источники жира включают пальмовый олеин, высокомасличное подсолнечное масло и высокомасличное сафлоровое масло. Также можно добавить жирные незаменимые кислоты линолевую кислоту и α-линоленовую кислоту, как и небольшие количества масел, содержащих большие количества предварительно обработанных арахидоновой кислоты и докозагексаеновой кислоты, таких как рыбные жиры или микробные масла. В итоге предпочтительным является такое содержание жира, чтобы вносить от 30 до 55% общей энергии смеси. Источник жира предпочтительно имеет соотношение жирных кислот от n-6 до n-3 от около 5:1 до около 15:1; например от около 8:1 до около 10:1.
Детская смесь может также содержать все витамины и минералы, которые, понятно, являются необходимыми в ежедневной диете, причем в питательно значительных количествах. Минимальные требования установлены для определенных витаминов и минералов. Примеры минералов, витаминов и других нутриентов, необязательно присутствующих в детской формуле, включают витамин А, витамин В1, витамин В2, витамин В6, витамин В12, витамин Е, витамин К, витамин С, витамин D, фолиевую кислоту, инозитол, ниацин, биотин, пантотеновую кислоту, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, марганец, хлорид (хлор), калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минералы обычно добавляют в виде соли. Присутствие и количества специальных минералов и других витаминов будут изменяться в зависимости от имеющейся в виду группы младенцев.
Если необходимо, детская смесь может содержать эмульгирующие и стабилизирующие вещества, такие как лецитин сои, сложные эфиры моно- и ди-глицеридов лимонной кислоты и тому подобное.
Детская смесь может необязательно содержать другие вещества, которые могут иметь полезное действие, такие как волокна, лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды и тому подобное.
И детскую смесь, и питательную смесь, описанную выше, можно приготовить любым подходящим способом. Например, они могут быть приготовлены смешиванием вместе белка, источника углеводов и источника жира в соответствующих пропорциях. Эмульгирующие вещества могут быть включены на этой стадии, если они используются. Витамины и минералы могут быть добавлены на этой стадии, но обычно их добавляют позже, чтобы избежать термической деградации. Любые липофильные витамины, эмульгирующие вещества и тому подобное могут быть растворены в источнике жира до смешивания. Затем может быть примешана вода, предпочтительно вода, которая подвергалась обработке обратным осмосом, чтобы образовать жидкую смесь. Температура воды составляет от около 50°С до около 80°С, чтобы способствовать диспергированию ингредиентов. Для образования жидкой смеси можно использовать коммерчески доступные разбавители. Затем жидкую смесь гомогенизируют, например, в две стадии.
Затем жидкую смесь можно термически обработать, чтобы уменьшить бактериальную нагрузку, посредством быстрого нагревания жидкой смеси до температуры в пределах от около 80°С до около 150°С в течение от около 5 секунд до около 5 минут, например. Это можно осуществить путем нагнетания пара, автоклавированием или с помощью теплообменного устройства, например пластинчатого теплообменника.
Затем жидкую смесь можно охладить от около 60°С до около 85°С, например, с помощью холодильной установки сверхбыстрого охлаждения. Затем жидкую смесь можно вновь гомогенизировать, например, в две стадии при от около 10 МПа до около 30 МПа на первой стадии и от около 2 МПа до около 10 МПа на второй стадии. Затем гомогенизированную смесь можно дополнительно охладить, чтобы добавить любые компоненты, чувствительные к нагреванию, такие как витамины и минералы. Значение pH и содержание твердых веществ в гомогенизированной смеси удобно устанавливается на этой стадии.
Гомогенизированную смесь переносят в подходящий сушильный аппарат, такой как распылительная сушилка или лиофильная сушилка, и перерабатывают в порошок. Порошок должен иметь содержание влаги меньше чем около 5% по массе.
3
12
7
12
Выбранные пробиотические бактерии можно культивировать любым подходящим способом и приготавливать для добавления к питательной или детской смеси, например, с помощью сушки сублимацией или распылительной сушки. Альтернативно, бактериальные препараты можно купить у поставщиков-специалистов, таких как Christian Hansen и Valio, в уже подготовленной подходящей форме для добавления к пищевым продуктам, таким как питательные и детские смеси. Пробиотические бактерии можно добавить к смеси в количестве между 10 и 10 КОЕ/г порошка, более предпочтительно между 10 и 10 КОЕ/г порошка.
Теперь изобретение будет дополнительно проиллюстрировано исходя из следующих примеров.
Пример 1
Примером питательной добавки, пригодной для длительного хранения, для применения согласно настоящему изобретению является следующее.
На 100 ккал
На 100 г готового напитка
На порцию (190 мл)
Энергия (ккал)
100
65
130
Жир (г)
0,92
0,60
1,20
Белок (г)
3,54
2,30
4,60
Углеводы (г)
19,4
12,60
25,2
Пищевое волокно (г)
3,62
2,35
4,70
Минералы
Натрий (мг)
51
33
66
Калий (мг)
238
155
310
Хлорид (хлор) (мг)
123
80
160
Кальций (мг)
308
200
400
Фосфор (мг)
162
105
210
Магний (мг)
58,0
38
76
Селен (мкг)
7,7
5,0
10,0
Витамины
Бета-каротин (мкг)
1600
1050
2100
Витамин D (мкг)
3,8
2,50
5,0
Витамин Е (IU)
4,6
3,0
6,0
Витамин С (мкг)
38
25
50
Витамин В1 (мкг)
1,2
0,75
1,5
Витамин В2 (мг)
1,3
0,85
1,7
Ниацин (мг)
12
8
16
Витамин В6 (мг)
1,1
0,7
1,4
Фолиевая кислота (мкг)
310
200
400
Витамин В 12 (мкг)
1,2
0,75
1,5
Биотин (мкг)
54
35
70
Микроэлементы
Железо (мг)
12
7,5
15
Йод (мкг)
150
100
200
Медь (мг)
0,20
0,13
0,26
Цинк(мг)
3,8
2,5
5,0
Пробиотические бактерии
L.rhamnosus АТСС 53103
10<sup>10</sup>
В-lactis Bb12
10<sup>10</sup>
Пример 2
Этот пример сравнивает действие на концентрацию глюкозы в плазме и чувствительность к инсулину введения пробиотических бактерий беременным женщинам с действием введения плацебо в аналогичной группе беременных женщин.
256 беременных женщин были отобраны для участия в рандомизированном, проспективном комбинированном интервенционном исследовании рекомендаций относительно диеты и пробиотиков (NCT00167700, http://www.clinicaltrials.gov). Субъектов набирали в течение первого триместра беременности во время их первого визита в женские консультации города Турку и прилегающих областей Юго-Западной Финляндии. Были включены субъекты, не имеющие метаболических заболеваний. От женщин было получено письменное информированное согласие, а протокол исследования был одобрен комитетом по этике Областного Госпиталя Юго-Западной Финляндии.
План исследования и проведение
Связанные с исследованием визиты проходили в каждый триместр беременности и на 1, 6, и 12 месяцы после родов. На исходном уровне субъекты были случайно распределены в три исследуемые группы, две с 85 участниками и одна с 86 участниками. Группа 1 (n=85) получала пробиотические капсулы с рекомендациями относительно рациона (диета/пробиотики), группа 2 (n=86) получала плацебо с рекомендациями относительно рациона (диета/плацебо) и группа 3 (n=86) получала плацебо без рекомендаций относительно рациона (контроль/плацебо).
Рандомизация для получения пробиотиков (Lactobacillus rhamnosus GG, ATCC 53103, Valio Ltd., Helsinki, Финляндия и Bifidobacterium lactis Bbl2, Chr. Hansen, Hoersholm, Дания, 10е10 КОЕ/день каждый) или плацебо (безводная микрокристаллическая целлюлоза и декстроза, Chr. Hansen, Hoersholm, Германия) в группах с рекомендациями относительно рациона проводилась двойным слепым методом, в то время как контрольная группа получала плацебо двойным слепым методом. Введение пробиотиков начиналось в первый визит исследования и продолжалось до конца всего кормления грудью.
Активность пробиотиков подтверждалась регулярным исследованием микробного содержания, а соблюдение потребления капсул оценивали с помощью интервью. Всего 97,8% участниц употребляли капсулы ежедневно. На основании употребления капсул 6,3% женщин сообщали о симптомах, связанных с кишечником, включая метеоризм, жидкий стул или запор, но также более регулярная функция пищеварительного тракта была связана с употреблением капсул во всех трех группах одинаково. Впоследствии преобладание зарегистрированных симптомов было уменьшено до 1,3% и 0,4% при последующих визитах.
Рекомендация относительно рациона для групп 1 и 2 давалась диетологом во время каждого визита с целью корректировки пищевого рациона для соответствия с рационом, рекомендуемым в настоящее время, особенное внимание уделяли качеству пищевых жиров. Выполнение рекомендованной диеты обеспечивали предоставлением участникам легко доступных пищевых продуктов с подходящим жировым составом (например, спреды на основе рапсового масла и салатные дрессинги) для употребления дома. Пищевой рацион оценивали в каждом триместре, используя 3-дневный дневник питания. Потребление энергии и нутриентов вычисляли с помощью компьютеризированной программы Micro-Nutrica (версия 2.5, Research Centre of the Social Insurance Institution, Турку, Финляндия).
На исходном уровне вводную информацию относительно образования и количества родов в прошлом собирали с помощью интервью. Вес и рост измеряли, вес до беременности, сообщенный самими субъектами, использовали для вычисления индекса массы тела до беременности (BMI), как вес (кг), разделенный на квадрат роста (м). Общее гестационное прибавление веса вычисляли вычитанием веса до беременности, сообщенного самими субъектами, от веса, зарегистрированного во время предродового визита или в клинике в течение одной недели перед родами. Информацию относительно веса и роста младенца при рождении и течения беременности получали из госпитальных документов. Образцы крови из локтевой вены брали утром каждого визита после 10-часового голодания в течение ночи.
Толщину кожной складки бицепса измеряли во время первого визита и во время визитов на 1, 6 и 12 месяц после родов, и окружность талии измеряли во время визитов на 6 и 12 месяц после родов.
Аналитические методы
Концентрацию глюкозы в плазме измеряли с помощью ферментативного метода с использованием гексокиназы на автоматическом анализаторе Modular P800 (Roche Diagnostics GmbH, Mannhein, Германия). Гликолизированный гемоглобин в крови А1С измеряли с помощью ионообменной высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC) с использованием программы Bio-Rad VariantTM II Haemoglobin А1С Program (Bio-Rad Laboratories, Marnes-1a-Coquette, Франция). Концентрацию инсулина в сыворотке измеряли с помощью электрохемилюминесцентного иммуноанализа (ECLIA) на автоматическом анализаторе Modular E170 (Roche Diagnostics GmbH). Для оценки чувствительности к инсулину вычисляли количественный контрольный индекс чувствительности к инсулину (QUICKI), как описано в работе Katz et al 14. Индекс НОМА (модель оценки гомеостаза) вычисляли, используя формулу Matthews et al 15. Скрининговые тесты на сахарную нагрузку выполняли при женских консультациях согласно стандартным процедурам для женщин, удовлетворяющих критериям беременности с повышенным риском (BMI выше 25 до беременности, возраст выше 40 лет, гестационный сахарный диабет во время предыдущей беременности, предыдущее рождение ребенка весом больше, чем 4500, обнаружение глюкозы в моче или подозрение на макросомию плода в настоящей беременности) на 28-30 неделях беременности.
Концентрации глюкозы в плазме выше 4,8 ммоль/л в течение беременности и 5,6 ммоль/л в небеременном состоянии, процент гликолизированного гемоглобина в сравнении с общим гемоглобином выше 6,5% и концентрация инсулина в сыворотке выше 26 mU/л считались повышенными (Центральная лаборатория Университета Турку). Улучшенную чувствительность к инсулину оценивали по более высокому значению QUICKI и более низкому значению НОМА. Результаты тестов на сахарную нагрузку считались патологическими, если повышенное значение глюкозы при голодании (>4,8 ммоль/л) совпадало, по меньшей мере, с одним ненормальным послеобеденным измерением (послеобеденная концентрация глюкозы в крови >10,0 ммоль/л через один час или >8,7 ммоль/л через два часа.).
Статистические анализы
Первичным результатом измерения был метаболизм глюкозы у матери, характеризующийся концентрацией глюкозы в плазме, гликозилированным гемоглобином крови А1С, сывороточным инсулином и индексами НОМА и QUICKI. Измерения выполняли в первый триместр (базовые) и третий триместр беременности и на 1, 6 и 12 месяцы после родов. Отсутствующие значения (самое большее одно в течение беременности и одно в течение послеродового периода) были рассчитаны на компьютере с использованием среднего значения группы или геометрического среднего, так как методы линейной экстраполяции или интерполяции были неподходящими из-за существенных характерных нелинейных внутрисубъектных колебаний. Сравнение метаболизма глюкозы в третьем триместре беременности или через 12 месяцев после родов между тремя исследуемыми группами было проведено с помощью ковариационного анализа (ANCOVA), а послеродовый период (1, 6 и 12 мес.) был проанализирован с помощью метода ANCOVA для повторных измерений. В обоих анализах базовое значение было включено как непрерывная независимая переменная. Сывороточный инсулин и НОМА были сдвинуты вправо и были логарифмически преобразованы перед анализом. Результаты представлены как скорректированные средние по базовому значению (baseline-adjusted means) или геометрические значения с доверительными интервалами 95% (CI). Сравнения парных групп выполняли с корректировкой Бонферони. Доли субъектов с повышенными концентрациями глюкозы (≥4,8 ммоль/л в течение беременности, ≥5,6 ммоль/л после родов) сравнивали между исследуемыми группами, используя критерий хи-квадрат. Результаты сравнений групп представлены как отношения шансов (OR) с 95% CI.
Кроме того, анализировали пищевые, дающие энергию нутриенты, оцененные по дневникам питания, чтобы объяснить изменения в метаболизме глюкозы. Исследуемые группы сравнивали в третьем триместре, в течение периода после родов и через 12 месяцев после родов с помощью тех же самых методов, как описано для первоначального результата.
Базовые переменные были проанализированы с помощью критерия хи-квадрата, ANOVA, критерия Крускала-Уоллиса (5' Апгар) или ANCOVA для повторных измерений (вес и BMI).
Данные были рандомизированы и проанализированы с помощью SPSS (версия 14.0; SPSS Inc, Chicago, IL, США) специалистами по статистике (ТР), независимо от клинических оценок.
Результаты
81% из набранных женщин (208/256) были доведены до 12 месяцев после родов. Причины прекращения участия были типичными для нормальной группы беременных женщин. Из 208 женщин, завершивших мероприятие, 23 были беременны вновь к концу исследования. Для завершения продолжительных аналитических серий для биохимических переменных, в каждый момент времени оценивали от 3 до 7 значений, имея в результате конечное число: 66 субъектов в группе 1, 70 - в группе 2 и 65 - в группе 3.
Участвующие женщины были уроженками Кавказа, у большинства было высшее образование (79% в группе 1, 69% в группе 2 и 79% в группе 3) и ожидали первого ребенка (65% в группе 1, 51% в группе 2 и 57% в группе 3). Младенцы родились в срок, и их средний рост и вес находились в пределах нормальной области значений для популяции. Согласно значениям индексов массы тела (BMI) до беременности женщины имели нормальный вес. Не было различия между группами в прибавлении веса при беременности, в значениях веса, скорректированных по базовому, в течение беременности или по значениям BMI после родов. Средняя продолжительность исключительно грудного вскармливания и, таким образом, продолжительность вмешательства (влияния) пробиотиков/плацебо не различалась между исследуемыми группами.
Характеристики женщин и их младенцев показаны в Таблице 1 ниже:
Влияние воздействия на метаболизм глюкозы
Во всех исследуемых группах концентрации глюкозы в плазме уменьшались от первого триместра к третьему триместру и увеличивались в течение 12-месячного периода после родов (Фигура 1). Различие между исследуемыми группами было значимым во время беременности, когда значения, скорректированные по базовому значению, составляли 4,56; 4,60 и 4,45 ммоль/л в группе 3, группе 2 и группе 1, соответственно (р=0,025), почти значимыми через 12 месяцев после родов (скорректированные средние значения 5,06; 5,22 и 4,93 ммоль/л; р=0,060) и значимыми по сравнению с периодом после родов вплоть до 12 месяцев после родов (скорректированные средние 5,02; 5,01 и 4,87 ммоль/л; р=0,025). Группа 1 была отличима от группы 2 в третьем триместре беременности (р=0,02б), через 12 месяцев после родов (р=0,054) и в течение всего периода после родов (р=0,066), и затем от группы 3 в течение всего периода после родов (р=0,048).
Хотя средние значения концентрации глюкозы в плазме находились в пределах нормальной области значений во всех исследуемых группах, риск повышенной концентрации глюкозы был снижен в группе 1 на всем протяжении периода исследования (Фигура 1, вставка). В течение третьего триместра вмешательство в группе 1 давало возможность уменьшить риск высоких концентраций глюкозы в плазме (>4,8 ммоль/л) (OR 0,31; 95% CI 0,12 до 0,78; р=0,013) по сравнению с группой 3. Однако вмешательство в группе 2 не давало этой возможности по сравнению с группой 3 (OR 1,26; 95% CI 0,59 до 2,69; р=0,553). Хотя он и не был статистически значимым, сохранялся риск высоких концентраций глюкозы в плазме (>5,6 ммоль/л) в группе 1 в течение периода после родов (OR=0,46, 95% CI 0,14 до 1,50; р=0,197), но отсутствовал в группе 2 (OR 1,55; 95% CI 0,61 до 3,95; р=0,360) по сравнению с группой 3.
45% субъектов подвергалось тестам на сахарную нагрузку во время беременности. Хотя преобладание патологических результатов тестов было наименьшим в группе 1 (37% субъектов) по сравнению с группой 2 (58%) и группой 3 (57%), относительный риск не был значительно снижен.
Гликозилированный гемоглобин A1C сохранялся в нормальных пределах на всем протяжении исследования у всех, кроме одного участвующего субъекта в группе 2, через 12 месяцев после родов. В то время как средние значения гликозилированного гемоглобина A1C были соизмеримы среди исследуемых групп в третьем триместре беременности и через 12 месяцев после родов, наблюдалась тенденция к пониженному гликозилированному гемоглобину А1С в группе 1 по сравнению с группой 2 в течение периода после родов (Таблица 2).
Влияние воздействия на состав организма матери после родов
Как отмечено выше, не было различий в прибавлении веса между группами во время беременности. Однако после родов состав организма различался между группами (как подтверждено толщиной кожной складки бицепса, которая является показателем жира в теле), как показано в Таблице 2 ниже, при этом самые низкие значения зарегистрированы для группы 1, различие является статистически значимым (р=0,03) когда измерения, сделанные в первый визит, взяты как коварианта.
Таблица 2
Толщина кожной складки бицепса (см)
1 месяц
6 месяцев
12 месяцев
Группа 1
0,83 (0,33)
0,89 (0,44)
0,81 (0,4)
Группа 2
0,97 (0,52)
1,05 (0,6)
0,89 (0,5)
Группа 3
1,03 (0,54)
1,13(0,62)
1,08(0,65)
В круглых скобках - среднеквадратичное отклонение
Более того, окружность талии (которая является другим показателем жира в теле, а также является одним из показателей, связанных с метаболическим синдромом) также была меньше в группе 1, причем различие между группами является статистически значимым в течение времени (р=0,005), измерения показаны в Таблице 3 ниже.
Таблица 3
Окружность талии (см)
6 месяцев
12 месяцев
Группа 1
76,31 (7,90)
74,90 (6,85)
Группа 2
81,28(10,89)
80,08(11,23)
Группа 3
80,54 (9,17)
78,75 (10,15)
В круглых скобках - среднеквадратичное отклонение
Влияние воздействия на индекс сывороточного инсулина и индекс чувствительности к инсулину.
Концентрация инсулина, так же как и устойчивость к инсулину, оцененная с помощью индекса НОМА, увеличивалась, а чувствительность к инсулину, оцененная с помощью индекса QUICKI, уменьшалась к третьему триместру беременности во всех группах. Сравнительно, после родов концентрация инсулина и индекс НОМА были снижены, а индекс QUICKI - увеличен. Было обнаружено, что средние концентрации инсулина в сыворотке, устойчивость к инсулину и чувствительность к инсулину различались между группами на протяжении всего периода исследования (Таблица 3). Это различие в третьем триместре беременности и в течение послеродового периода объяснялось понижающим воздействием вмешательства на инсулин в сыворотке в группе 1, которое было особенно выражено при сравнении с группой 3 при объединенных визитах после родов. Индекс НОМА был самым низким, а индекс QUICKI самым высоким, показывая улучшенную чувствительность к инсулину в группе 1. Вмешательство в группе 1 оказалось особенно полезным по сравнению с группой 2 в течение третьего триместра беременности и с группой 3 в течение периода после родов.
Это исследование представляет первое доказательство активного диалога между хозяином и микрофлорой кишечника при метаболизме глюкозы; комбинированное регулирование диеты и пробиотическое вмешательство могут сдержать концентрацию глюкозы в плазме и обеспечить гликемический контроль у молодых здоровых женщин. Несмотря на то что предыдущие исследования предъявили доказательство улучшенного метаболизма глюкозы во время беременности с помощью диетических средств, в частности у женщин с диагнозом гестационного диабета, данное исследование является первым, которое показывает долговременные преимущества влияния пробиотиков на метаболизм глюкозы и инсулина совместно с регулированием диеты. Пробиотики, по-видимому, вызывают более выраженное понижающее действие на уровень глюкозы, чем одно регулирование диеты, наводя на мысль, что пробиотики могут иметь особенно важное значение.
Исходя из тех же самых исследований, описанных выше, отбирали сыворотку соответствующих младенцев от матерей из контрольной группы, группы 1 и группы 2 и исследовали на концентрации "расщепленного 32-33 проинсулина". Измерение выполняли согласно стандартному методу, описанному, в частности, в журнале The Lancet 2003; vol.361:1089-97 (опубликованный 29 марта 2003). Образцы были взяты, когда младенцам было 6 месяцев, образцы крови отбирали венопункцией перед полднем, сыворотку немедленно отделяли и хранили первоначально при -20°С и затем при -80°С до исследований на расщепленный 32-33 проинсулин с помощью флуоресцентного анализа с временным разрешением (The Lancet 2003). Расщепленный 32-33 проинсулин частично получается из проинсулина, высокие концентрации которого указывают на более высокую устойчивость к инсулину. Сама более высокая устойчивость к инсулину связана с тремя хорошо известными факторами риска метаболических расстройств (ожирение, диабет, гипертензия). Результаты показаны в Таблице 4. Преобладание концентрации сильно расщепленного 32-33 проинсулина в группе 2 (вмешательство-плацебо) составляет 46% по сравнению с контролями. В группе 1 (группа вмешательство-пробиотик) преобладание сильно расщепленного 32-33 проинсулина составляет 37% по сравнению с наблюдаемым в контролях.
Результаты показывают, что вмешательство диеты с пробиотиками связано с более низким показателем сильно расщепленного 32-33 проинсулина у младенцев. По этой причине полагают, что вмешательство может быть полезно младенцам и может понизить риск развития метаболического синдрома, такого как избыточный вес, диабет и гипертензия, в более позднем возрасте.
Таблица 4
Высокий проинсулин (>85% процентиль в проинсулине или в 32-33 расщепленном проинсулине) в исследуемых группах.
Сравнение нескорректированной и скорректированной<sup>1</sup> групп с использованием логистического регрессионного анализа.
Нескорректированная
Скорректированная<sup>1</sup>
OR
95% CI
p
OR
95% CI
p
Исследуемая группа
0,066
0,053
Группа 1
0,46
0,19 до 1,10
0,079
0,43
0,17 до 1,12
0,085
Группа 2
0,37
0,15 до 0,94
0,037
0,30
0,11 до 0,86
0,026
Продолжительность грудного вскармливания (≥6 мес)
0,22
0,09 до 0,50
<0,001
Глюкоза у матерей > медиана
2,13
0,89 до 5,12
0,091
<sup>1</sup> Следующие переменные были даны для ступенчатой логистической регрессионной модели: глюкоза у матери на 6 мес., диабет во время беременности, курение матерью до беременности и продолжительность грудного вскармливания 6 мес. Контрольная группа является эталонной группой.