Что такое олигосахариды, их действие, польза и значение для развития малышей раннего возраста.
Идеальной пищей для младенца всегда было и остается грудное молоко. Именно оно содержит все необходимые компоненты для полноценного роста и развития малыша как минимум до полугода, пока не вводится прикорм.
Состав грудного молока уникален, в нем содержится более ста различных компонентов. Помимо воды, молоко содержит все три основных макроэлемента: жиры, углеводы и белок. Но это еще не все. Важный компонент в этой смеси – это класс особых молекул, которые называют олигосахаридами грудного молока или HMO (сокращение от human milk oligosaccharides).
Олигосахариды в грудном молоке
Когда в 1930-х годах эти вещества впервые были обнаружены в составе грудного молока, их роль не была известна. По мере того, как проводились все новые исследования, были открыты пребиотические свойства HMO. То есть, олигосахариды помогают росту и процветанию полезной микрофлоры кишечника малыша. С каждым годом ученые все больше понимают, что HMO выполняют множество важных функций не только в кишечнике, но и во всем теле, мозге.
Биологическая роль олигосахаридных молекул
Малыш появляется на свет стерильным: на его коже, в полости рта и пищеварительном тракте нет бактерий. Но с первым вдохом, с первыми каплями молозива, при контактах «кожа-к-коже» со своей мамой организм ребенка начинает активно заселяться микрофлорой. Ребенка с первых же минут жизни окружает мир, полный вирусов, бактерий и грибков, часть из которых дружелюбны, а некоторые - опасны.
Ребенку необходимо не только избегать контакта с самыми опасными болезнетворными микроорганизмами, но и населять свой кишечник полезными микробами. Иммунная система ребенка должна знать, как отличить хорошие бактерии от плохих. Именно в этом и помогают олигосахариды грудного молока. Они обеспечивают защиту от инфекционных заболеваний, воспалительных процессов. Но как?
Изучение роли олигосахаридов грудного молока
Наблюдения с начала прошлого века дали первые подсказки, определяющие функции НМО. В детских домах начала прошлого века, среди малышей, которых кормили молочными смесями (которые тогда были очень примитивными, на основе цельного молока животных), была высокая заболеваемость и летальность.
Примерно в то же время ученые обнаружили различия в составе бактерий стула детей, кормящихся грудью и из бутылочки. В 1920-х годах ученые определили, что в грудном молоке есть компонент, который питает полезные бактерии детского кишечника. И они назвали его в честь этих бактерий как «бифидус-фактор».
Олигосахариды: состав, строение, свойства
Параллельно исследователи изучали компоненты грудного молока. Только в 1950-х годах определено химические свойства «бифидус-фактора». Позже выяснилось, что на самом деле существуют сотни олигосахаридов разной длины, но основная их функция – они «кормят» кишечные бактерии ребенка. Грппу этих веществ объединили общим названием олигосахариды грудного молока или HMO.
К 2000 году исследователи обнаружили более 100 различных по составу олигосахаридов, которые служат пищей для Bifidobacterium bifidus и других видов бактерий. Этот пребиотический эффект НМО одно из ключевых положительных свойств этих соединений, но далеко не единственное.
Известно, что правильное формирование микрофлоры кишечника в раннем детстве существенно влияет на формирование и созревание иммунной системы.
Ученые высказали мнение, что НМО, составляющие до 10% сухого остатка грудного молока, это больше, чем просто пища для полезных бактерий. Олигосахариды определенным образом взаимодействуют с иммунной системой младенца.
Исследователи обнаружили значительные различия в уровнях циркулирующих сигнальных молекул, называемых цитокинами* (*это вещества, участвующие в воспалительных реакциях при инфекциях). У детей, вскармливаемых грудью, было меньше воспалительных цитокинов, чем у детей, вскармливаемых смесью.
Известно, что воспаление (особенно чрезмерное или хроническое) лежит в основе множества тяжелых состояний у доношенных и недоношенных детей (пневмонии, некротический энтероколит, сепсис). Если воспаление сохраняется на протяжении всей жизни даже на более низком уровне, оно может способствовать развитию других заболеваний, включая воспалительные заболевания кишечника, астму и артрит. Так что влияние на воспалительные реакции в раннем возрасте очень полезно.
В 2008 году крупное исследование в Беларуси показало, что груднички обладали когнитивным** преимуществом перед сверстниками, которых вскармливали из бутылочки (**уровень нервно-психического развития, познание, мышление и функции мозга). Этот эффект был очевиден в отношении IQ в возрасте шести лет. Очевидно, что в грудном молоке есть ингредиенты, оказывающие сильное воздействие на организм, но отсутствующие в смеси.
Как реализуются эти эффекты олигосахаридов?
Микробиом кишечника*** чрезвычайно важен для развития и функции иммунной системы. Примерно 70–80% иммунных клеток организма выстилают кишечник, с чем и связано воздействие НМО грудного молока на пищеварительный тракт ребенка (*** - вся совокупность полезных и условно-патогенных бактерий).
Но ученые также обнаружили олигосахариды грудного молока и вне желудочно-кишечного тракта. НМО смогли «проскользнуть» через кишечник в кровоток, оказывая прямое воздействие на иммунные и другие клетки, включая головной мозг малышей.
Разнообразие состава олигосахаридов в грудном молоке
Сегодня известно около 200 НМО, причем, у каждой мамы их комбинация в молоке уникальна и не похожа на состав у другой женщины. Перед исследователями стояла серьезная задача – определить их эффекты и выделить самые главные вещества. Из всех HMO наиболее распространенной оказалась 2'-фукозиллактоза (2'-FL), которая оказалась одной из самых маленьких и включает всего три молекулы. Выяснилось, что только 75–80% женщин секретируют 2'-FL с молоком. При обследовании младенцев от этих секреторных матерей в их кишечнике было больше полезных бактерий. Именно 2'-FL и еще одну молекулу – лакто-N-неотетраоза (или LNnT) стали синтезировать для добавления к молочным смесям.
Противоинфекционные свойства НМО
Есть и убедительные доказательства воздействия НМО на возбудителей инфекционных заболеваний. Ученые обнаружили, что младенцы, получающие 2′-FL с грудным молоком, оказались защищены от инфекционной диареи.
Позже было определено, что 2'-FL был эффективен против Campylobacter jejuni (одной из наиболее частых причин бактериальной диареи и госпитализации в больницу) и Pseudomonas aeruginosa (условно-патогенной бактерии, которая может заражать многие части тела). Иследования показали, что 2′-FL может остановить взаимодействие этих бактерий с человеческими клетками в стенках кишечника и дыхательных путях. 2'-FL предотвращает связывание этих болезнетворных бактерий с клетками, что мешает им закрепиться в организме.
Исследования показали, что НМО могут уменьшить тяжесть некротического энтероколита, ускорить выздоровление после хирургического вмешательства на кишечник и уменьшить симптомы пищевой аллергии. Эти молекулы оказывают прямое биологическое воздействие на моторику кишечника, помогая уменьшить дискомфорт, вызванный коликами или синдромом раздраженного кишечника.
Роль олигосахаридов для недоношенных малышей
Особенно важны НМО для детей, которые родились раньше срока. Недоношенные дети подвергаются высокому риску некоторых воспалительных заболеваний. Кроме того, часть из них проводят свои первые несколько недель в отделении интенсивной терапии новорожденных, и не всегда мамы могут кормить их грудным молоком. Им обязательно нужно питание, содержащее пребиотики, чтобы стимулировать рост хороших бактерий и сдерживать плохие, а также стимулировать развитие их иммунной системы.
Чтобы малыш полноценно рос и развивался, мировые эксперты рекомендуют кормить младенца исключительно грудью первые полгода, затем добавляя продукты прикорма. В целом рекомендуемая длительность грудного вскармливания – до 1-2 лет. Если же по каким-то причинам ГВ было свернуто ранее, важен подбор молочных смесей, максимально приближенных по составу к грудному молоку, в том числе – с включением НМО.
