Разработка продукта для энтерального питания на мясной основе

Резюме

Мясо является источником наиболее полноценного белка, содержащего все неза­менимые аминокислоты, витамины группы В, минеральные вещества, включая железо в гемовой форме. Разработка энтеральных смесей, изготавливаемых на основе мясного сырья, позволит нивелировать проблему приедаемости и расширить ассортимент предлагаемых продуктов для энтерального питания. В результате исследований на модельных и натурных объектах разработана технология консервированного продукта на основе говядины, предназначенного для энтерального питания людей в послеоперационный период, а также в состо­яниях, связанных с потерей аппетита, челюстно-лицевыми, ожоговыми трав­мами, с нарушениями функции глотания и жевания. Теоретически обоснованы и реализованы многокомпонентные модули рецептур, сбалансированных по жирнокислотному, аминокислотному составу, обогащенных витаминно-минеральным комплексом. Минимальный скор составил 0,99 доли ед., коэффициент утилитарности - 0,83 доли ед., коэффициент сопоставимой избыточности -7,20 г/100 г белка. Полученные значения критериев сбалансированности позво­ляют сделать вывод о приближении значений к физиологически необходимому соотношению. Жирнокислотный состав моделей смеси корректировали с целью увеличения содержания ненасыщенных жирных кислот путем комбинирования животного жира, содержащегося в мясном сырье, с растительными маслами. Фактическое соотношение сумм насыщенных жирных кислот к моно- и поли­ненасыщенным в продукте составило 16,1:54,7:29,2, соотношение ω-6 к ω-3 полиненасыщенным жирным кислотам - 4:1. При проектировании витаминно-минеральной композиции учитывали интенсивность термического воздействия, в связи с чем установлены уровни внесения витаминов с учетом их потерь в ходе технологического процесса. На основании проведенных исследований разрабо­тана технология мясосодержащих консервов, адаптированная к фактическим условиям предприятий по производству мясных продуктов для детского питания. Продукт может применяться в качестве основного или дополнительного источника пищевых веществ и энергии в течение необходимого периода нутритивной поддержки пациентов.

Ключевые слова:мясосодержащие консервы, аминокислотная сбалансированность, витаминно-минеральный комплекс, жирнокислотный состав

Вопр. питания. 2018. Т. 87, № 3. С. 51-57.

Полноценное питание составляет основу жизне­деятельности организма детей и взрослых, опреде­ляет возможность переносить заболевание, физические и психоэмоциональные нагрузки. Пищевые вещества, поступающие в организм, активно влияют на все обмен­ные процессы, состояние иммунобиологической реак­тивности, функции органов и систем организма. Устра­нение недостаточности питания существенно улучшает исходы лечения различной категории больных и постра­давших, снижает частоту и тяжесть послеоперационных осложнений (с 46 до 17%) и летальность (с 11,7 до 6%), значительно сокращает сроки пребывания в стационаре (на 25%) и период реабилитации [1].

Однако данные медицинской статистики свидетельст­вуют о том, что значительная часть больных, поступа­ющих в стационары, имеют существенные нарушения пищевого статуса, проявляющиеся у 20% как истощение и недоедание, у 50% нарушениями липидного обмена, до 90% имеют признаки гиповитаминоза, более 50% обнаруживают изменения иммунного статуса [2-4]. Осо­бой проблемой является недостаточность питания при критических состояниях. Для метаболического ответа на агрессию любой этиологии (травма, ранение, кровопотеря, ожоги, хирургическое вмешательств) характерно развитие неспецифической реакции гиперметаболизма, гиперкатаболизма с комплексным нарушением обмена белков, углеводов, липидов, усиленным расходом углеводно-липидных резервов и распадом тканевых белков, потерей массы тела [5-9]. Как следствие, формирова­ние полиорганной недостаточности, сепсиса. Кроме того, после оперативных вмешательств, травм, тем более при наличии повреждений или функциональной недостаточности желудочно-кишечного тракта, больной не только не может или не хочет, но и не должен прини­мать обычную пищу. В период, когда естественный путь восполнения прогрессирующих дефицитов основных пищевых веществ исключен или предельно ограничен, особое значение в комплексе лечебных мероприятий приобретает использование парентерального или эн-терального питания. С этих позиций лечебное питание можно рассматривать как фармакотерапию метаболи­ческих нарушений и единственный путь обеспечения энергопластических потребностей организма больного, требующих специально подобранных композиций пище­вых веществ и способов их введения [10-13].

В последние годы энтеральное питание привлекает к себе все большее внимание. Его достоинства - физиологичность, низкий уровень осложнений, простота доставки нутриентов и невысокая стоимость. Энтеральное введение пищевых веществ способствует сохранению и восстановлению целостности слизистой оболочки кишечника, что имеет существенное значение в поддер­жании гомеостаза и укреплении иммунитета. Раннее энтеральное питание снижает риск инфекционных ос­ложнений и тяжесть постагрессивной реакции.

Использование энтерального питания позволяет до­биться:

- предотвращения атрофии слизистой желудочно-ки­шечного тракта;

- снижения выраженности стрессовой реакции;

- иммуномодулирующего действия;

- увеличения мезентериального и печеночного кро­вотока;

- снижения частоты желудочно-кишечных кровотече­ний;

- профилактики бактериальной транслокации;

- снижения риска инфекционных осложнений и разви­тия синдрома полиорганной недостаточности.

Ассортимент специализированных пищевых продук­тов для энтерального питания представлен в основном смесями на основе молочных и растительных белков, содержащих также жировой и углеводный компонент и витаминно-минеральный комплекс. Использование мяса как основы энтеральных смесей позволит ни­велировать проблему приедаемости и расширить ас­сортимент предлагаемых продуктов для энтерального питания.

Мясо является источником полноценного белка. Ос­новные белки мышечной ткани - миозин, составляющий около 50%, и актин, составляющий 12-15% всех бел­ков мышечной ткани, вместе содержат все незамени­мые аминокислоты [14, 15]. Следует отметить наличие в мясе таких незаменимых аминокислот, как аргинин и глутамин [14-17], которые необходимы при гиперме­таболических состояниях; устраняя их дефицит можно регулировать транспорт азота и снижать его потери. Они стимулируют секрецию анаболических гормонов, повышают клеточный иммунитет и обладают иммуномодулирующим эффектом [18, 19]. Также мясо содержит витамины группы В, минеральные вещества, включая железо в гемовой форме [14-16, 20].

Таким образом, цель исследования - разработка ре­цептуры и технологии продукта для энтерального пита­ния на мясной основе.

Материал и методы

Объектами исследований являлись консервы сте­рилизованные для энтерального питания на мясной основе "Энмит-говядина" - их виртуальные модели и реальные композиции.

Массовую долю белка определяли по методу Кьельдаля в соответствии с ГОСТ 25011. Аминокислотный состав композиций исследовали с помощью высоко­эффективной жидкостной хроматографии с использованием хроматографической системы "Agilent 1260 InfinityLC" ("Agilent", США), массовую долю триптофана определяли спектрофотометрически. Жирнокислотный состав определяли методом газожидкостной хрома­тографии по ГОСТ 31663. Массовую долю витами­нов В1, В2, С, А, Е определяли в соответствии с Р 4.1.1672-03, фолиевую кислоту - иммуноферментным методом с использованием тест-системы "РИДАС-КРИН® ФАСТ Фолиевая кислота"; витамины РР, В5, Н -по ГОСТ Р 55482, D3 - по ГОСТ 32307, витамин В12 -в соответствии с Государственной фармакопеей XII; минеральные вещества: калий, кальций, магний, мар­ганец - атомно-абсорбционным методом, фосфор - молибденово-ванадиевым методом, йод - титриметрическим методом, селен - спектрометрическим методом по Р 4.1.1672-03; железо, медь, цинк - по ГОСТ 30178; натрий, марганец - по ГОСТ Р 55484.

Моделирование виртуальных рецептурных компози­ций и оценку нутриентной адекватности аминокислот­ного состава белков по методологии Н.Н. Липатова [21].

Повторность проведенных исследований 3-5-кратная. Статистическую обработку данных проводили с исполь­зованием программы Statistica 6.0.

Результаты и обсуждение

Разработана рецептура и технология консервирован­ного продукта на основе говядины, предназначенного для использования при патологических состояниях, со­провождающихся недостаточностью питания без значи­тельных расстройств системы пищеварения и выражен­ных метаболических особенностей, которые требуют особого состава (формулы) смеси. Для разработки ка­чественного состава нутритивной поддержки в первую очередь была оценена потребность организма в белке, а затем в необходимом количестве небелковых калорий (углеводов, жиров) для его адекватного усвоения орга­низмом, а также в витаминах и микроэлементах.

Разработанный продукт представляет собой сбалан­сированную изокалорийную смесь, предназначенную для восполнения суточной потребности организма в основных пищевых веществах, не содержащую лактозу и глютен. В состав входят следующие компоненты: вода, говядина, мальтодекстрин, масло рапсовое, сахароза, масло соевое, белок соевый изолированный, соевый лецитин, стабилизатор, β-каротин, йодказеин, витамины В1, В2, РР, пантотеновая кислота, В6, В12, фолиевая кис­лота, биотин, витамины С, А, D3, Е, натрий хлористый, магний (хлорид), железо, цинк и медь (сульфаты), селен (селенит натрия), марганец (хлорид), калий (фосфат), кальций (карбонат), натрий и калий (цитраты) [22].

В табл. 1 приведены физико-химические показатели продукта (консервов) для энтерального питания.

При компьютерном моделировании белкового компо­нента белок говядины комбинировали с изолированным соевым белком (с содержанием белка не менее 90%) в соотношении 75:25, обеспечивающем наилучшие показатели биологической ценности белка (табл. 2). Ко­эффициент рациональности аминокислотного состава показывает сбалансированность незаменимых амино­кислот по отношению к физиологически необходимой норме (эталону ФАО/ВОЗ, 1985); показатель сопостави­мой избыточности содержания незаменимых аминокис­лот - суммарное количество незаменимых аминокислот, которые не используются на анаболические цели [21].

Таким образом, содержание незаменимых амино­кислот в суммарном белке рецептурной композиции, а также показатели аминокислотной сбалансирован­ности были приближены к физиологически необходи­мому соотношению.

В мясных продуктах отмечается достаточно высокое содержание жира с преобладанием насыщенных жир­ных кислот и холестерина, что может приводить при их значительном потреблении к увеличению концент­рации липидов в крови. Так, соотношение сумм насы­щенных жирных кислот, моно- и полиненасыщенных в говядине 2-й категории (на 100 г жира) составляет 44,2:42,2:3,7 [23, 24].

Многочисленные исследования свидетельствуют о значимости количества потребления и типа жиров для уровня липидов крови и связанного с ним риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы. Модификация жирового состава специализированных продуктов за счет их обогащения моно- и полиненасы­щенными жирными кислотами (ПНЖК) играет важную роль в коррекции нарушений липидного обмена. Из­менение соотношения ω-3 и ω-6 жирных кислот в свою очередь приводит к нормализации соотношения про- и противовоспалительных эйкозаноидов - продуктов метаболизма ПНЖК, таких как лейкотриены, простагландины и тромбоксаны [13].

Жировой компонент смеси представлен комбинацией жира из мясного сырья, содержащего в основном насы­щенные жирные кислоты, и смесью рапсового и соевого масел, что обеспечивает поступление мононенасыщен­ных и ПНЖК. Соотношение масел (3,5% рапсового и 1,0% соевого) подбирали таким образом, чтобы обес­печить поступление ПНЖК семейства ω-6 и ω-3 в соот­ношении, не превышающем 5:1.

В табл. 3 приведен фактический жирнокислотный со­став смеси для энтерального питания (на 100 г жира).

Таким образом, модифицированный жировой компо­нент смеси для энтерального питания содержит меньше насыщенных жирных кислот, в нем существенно по­вышено содержание мононенасыщенных жирных кис­лот, значительно снижено отношение ω-6 к ω-3 ПНЖК (до 4:1). Содержание насыщенных жирных кислот со­ставляет 0,64 гна 100 г продукта, т.е. <10% от кало­рийности.

Специализированные пищевые продукты для энтерального питания должны содержать полный комплекс витаминов и микроэлементов, что позволяет избежать риска развития их недостаточности при использовании такого рода питания в течение длительного периода времени. При проектировании витаминной композиции учитывали интенсивность термического воздействия, в связи с чем был проведен ряд исследований, на­правленных на определение степени разрушения ви­таминов в ходе стерилизации. В табл. 4 приведено содержание витаминов и минеральных веществ в 100 г продукта. Минеральный и витаминный состав разрабо­танной смеси полностью обеспечивает удовлетворение суточной потребности организма больного в витаминах, основных макро- и микроэлементах при потреблении 1500-2000 мл продукта в день.

В рамках исследования была разработана технология производства мясосодержащих консервов для энтерального питания со сбалансированным нутриентным составом и витаминно-минеральным комплексом. Тех­нология позволяет получить продукт в виде однород­ной гомогенной текучей массы, состоящей из частиц продукта размером не более 0,3 мм. Технологический процесс производства консервов предусматривает при­готовление эмульсии из термообработанного мясного сырья, добавление компонентов, тонкое измельчение с перемешиванием, подогрев массы, фасование и сте­рилизацию в режиме, гарантирующем надлежащую сте­пень подавления жизнедеятельности микроорганизмов, потенциально вредных для здоровья человека, а также тех, которые могут стать причиной порчи консервов во время их хранения. При этом учтено, что нагревание должно быть по возможности минимальным для обес­печения высоких органолептических свойств и биологи­ческой ценности продукта. Технология может быть реа­лизована с применением действующего оборудования по производству консервов для питания детей раннего возраста [22].

Рекомендуемый срок годности консервов в жестяной и стеклянной таре не более 24 мес со дня выработки, в полимерных стерилизуемых пакетах - не более 12 мес.

Оценка клинической эффективности продукта по­казала, что его использование в рационе пациентов с синдромом оперированного желудка сопровождается увеличением массы тела за счет всех его компонентов и положительной динамикой клинико-биохимических показателей (гемоглобин, общий белок, альбумин) [25]. По результатам клинической оценки продукт может быть рекомендован для энтерального питания людей в послеоперационный период, а также в состояниях, связанных с потерей аппетита, челюстно-лицевыми, ожоговыми травмами, с нарушениями функции глотания и жевания [25].

Заключение

В результате научно-практических исследований те­оретически обоснованы и реализованы многокомпонентные модули рецептур продукта для энтерального питания на мясной основе, сбалансированные по жирнокислотному и аминокислотному составу, а также обо­гащенные витаминами и минеральными веществами. Потребление 1500-2000 мл продукта обеспечивает су­точную потребность взрослого человека в пищевых веществах и энергии, а также витаминах и минеральных веществах. Разработана технология мясосодержащих консервов для энтерального питания, адаптированная к фактическим условиям предприятий по производству мясных продуктов для детского питания. Продукт может применяться в качестве основного или дополнительного источника макро- и микронутиентов персонифициро­вано с учетом специфики течения и стадии болезни, наличия коморбидной патологии и сопутствующей фар­макологической терапии.

Конфликт интересов. Зохрабян Петрос Рафаэлович является генеральным директором ООО "Тацел" - дер­жателя подлинника комплекта нормативно-технической документации на производство консервов мясосодержащих для энтерального питания "Энмит".

Литература

1. Гроздова Т.Ю. Диетотерапия до и после операции // Практичес­кая диетология. 2013. № 2 (6). С. 41-45.

2. Лазарева Т.С. Нутритивная поддержка детей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта // Трудный пациент. 2009. Т. 7, № 1-2. С. 45-49.

3. Боткина А.С. Современные аспекты нутритивной поддержки // Трудный пациент. 2008. Т. 6, № 9. С. 41-44.

4. Кошелева О.В., Бекетова Н.А., Коденцова В.М., Переверзева О.Г., Сокольников А.А., Ворожко И.В. и др. Оценка вита­минного статуса пациентов с артериальной гипертензией и ожирением // Вопр. диетологии. 2016. Т. 6, № 2. С. 22-29. doi: 10.20953/2224-5448-2016-2-22-29.

5. Шестопалов А.Е., Бутров А.В. К вопросу о роли парентерального питания в терапии интраоперационной массивной кровопотери: обзор // Рус. мед. журн. 2002. № 26. С. 1229-1233.

6. Шестопалов А.Е., Евдокимов Е.А., Чаус Н.И. Особенности нутритивной поддержки при лечении тяжёлой сочетанной травмы // Мед. алфавит. 2013. Т. 4, № 26. С. 20-25.

7. Петрова М.В., Бутров А.В., Бихарри Ш.Д., Сторчай М.Н. Мони­торинг метаболизма у больных в критических состояниях // Эффективная фармакотер. 2014. № 36. С. 8-13.

8. Нехаев И.В., Сытов А.В., Ломидзе С.В. Энтеральное питание после расширенных и комбинированных оперативных вме­шательств в онкохирургии // Мед. совет. 2016. № 19. С. 150­155.

9. Завьялова А.Н. Энтеральное питание как компонент в базисной терапии онкологических пациентов // Мед. алфавит. 2016. Т. 1, № 25 (288). С. 62-65.

10. Copland L. Disease-Related Malnutrition: Energy Balance, Body Composition and Functional Capacity in Patients on Oral Nutritional Therapy after Major Upper Gastrointestinal Surgery. Goteborg, Sweden : Intellecta Infolog, 2010.

11. Coplanda L., Liedman B., Rothenberg E., Bosaeus I. Effects of nutritional support long time after total gastrectomy // Clin. Nutr. 2007. Vol. 26. Р. 605-613.

12. Методические указания "Энтеральное лечебное питание тяжело больных, раненых и пострадавших в медицинских учреждениях МО РФ" / под общ. ред. В.А. Гуляева. М., 2007.

13. Лященко Ю.Н. Смеси для энтерального питания в России (обзор литературы) // Экспер. и клин. гастроэнтерол. 2009. № 2. С. 134-147.

14. Мясо и здоровое питание / под общ. ред. А.Б. Лисицына. М., 2007. 289 с.

15. Лисицын А.Б., Чернуха И.М., Кузнецова Т.Г., Орлова О.Н., Мкртичян В.С. Химический состав мяса: справочные таблицы обще­го химического, аминокислотного, жирнокислотного, вита­минного, макро- и микроэлементного составов и пищевой (энергетической и биологической) ценности мяса. М., 2011. 104 с.

16. Технология мяса и мясопродуктов / под ред. И.А. Рогова. М. : Агропромиздат, 1988. 576 с.

17. Лисицын А.Б., Чернуха И.М., Лунина О.И., Федулова Л.В. При­жизненное формирование состава и свойств животного сырья. М. : ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова, 2018. 440 с.

18. Селиванова А.В., Яковлев В.Н., Мороз В.В., Марченков Ю.В., Алексеев В.Г. Изменения гормонально-метаболических пока­зателей у пациентов, находящихся в критическом состоянии // Общ. реаниматология. 2012. Т. 8, № 5. С. 70-76.

19. Гельфанд Б.Р., Салтанов А.И. Интенсивная терапия : националь­ное руководство : в 2 т. М. : ГЭОТАР-Медиа. 2009. Т. I. 960 с.

20. Кочеткова А.А., Жаринов А.И. Принципы рационального пита­ния: медико-биологическая значимость мяса и мясопродук­тов // Мясная индустрия. 2015. № 12. С. 4-9.

21. Липатов Н.Н. Предпосылки компьютерного проектирования продуктов и рационов питания с задаваемой пищевой ценнос­тью // Хранение и переработка сельхозсырья. 1995. № 3. С. 4-9.

22. Дыдыкин А.С., Деревицкая О.К., Зохрабян П.Р. Смеси на основе мясного сырья для энтерального питания // Мясная индустрия. 2015. № 7. С. 25-27.

23. Иванкин А.Н. Жиры в составе современных мясных продуктов // Мясная индустрия. 2007. № 6. С. 8-15.

24. Химический состав российских пищевых продуктов : справоч­ник / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. М. : ДеЛи принт, 2002. 236 с.

25. Зайнудинов З.М., Исаков В.А., Пилипенко В.И., Никитюк Д.Б., Зохрабян П.Р., Дыдыкин А.С. и др. Оценка клинической эффек­тивности и переносимости мясосодержащих консервов для энтерального питания // Вопр. питания. 2017. Т. 86, № 3. С. 6-14.