Оценка пищевой ценности продуктов для энтерального питания

Резюме

Полноценное питание является особенно важным при лечении и реабилитации. В связи с этим широкое распространение приобрело использование специализированных пищевых продуктов направленного действия - энтерального питания, рынок которого динамично развивается на международном и национальных уровнях. Исходя из этого разработка продуктов для энтерального питания является актуальной задачей.

Цель - изучение пищевой, в частности энергетической и биологической, ценности разработанных сухих растворимых продуктов для энтерального питания.

Материал и методы. Объектами экспериментальных исследований были разработанные сухие растворимые продукты для энтерального питания "Реабилакт" и "Реабилакт-Д", в качестве образца сравнения - "Peptamen" (Nestle, Швейцария). Определено содержание макронутриентов (белка - по методу Кьельдаля, липидов - по методу Сокслета, углеводов - по методу Бертрана) и микронутриентов (витаминов А и С - колориметрически, в-каротина - спектрофотометрически, витаминов В1, В2, В3, В5, В6 - методом капиллярного электрофореза, минеральных элементов - методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой). Аминокислотный состав определяли методом жидкостно-колоночной ионообменной хроматографии. Рассчитаны энергетическая ценность и гликемический индекс.

Результаты и обсуждение. Все исследованные образцы характеризуются повышенным содержанием белковой составляющей (25-41%), содержание липидов составило 16,4-19,6%. Содержание углеводов в продукте "Реабилакт-Д" (21,0%) было в 2,6 раза меньше, что обусловлено физиологической спецификой целевого контингента потребителей (пациенты с сахарным диабетом) за счет использования сорбита (12,3%). Энергетическая ценность 100 г сухих растворимых продуктов составила 466 ккал. Гликемический индекс 100 г сухой смеси "Реабилакт-Д" составляет 6,2 ед. Результаты исследования аминокислотного состава продуктов свидетельствуют, что белковая составляющая характеризуется высоким содержанием и сбалансированным соотношением незаменимых аминокислот за счет использования концентрата белкового из молочной сыворотки. Доминирующей аминокислотой является триптофан (аминокислотный скор 145,0-175,0%), лимитирующей - лизин (скор 102,9-123,9%). Исследование витаминной ценности показало, что разработанная продукция содержит высокое содержание витаминов А и С, обладающих антиоксидантными свойствами. Минеральный состав предложенных продуктов характеризуется сбалансированным соотношением основных необходимых для организма химических элементов.

Заключение. Результаты проведенных исследований содержания основных нутриентов, витаминного и элементного состава сухих растворимых продуктов для энтерального питания свидетельствуют об их высокой пищевой (энергетической и биологической) ценности. Исходя из установленного повышенного содержания белка, витаминов (А, С, В1, В2, В6) и ряда минеральных элементов, можно констатировать, что потребление разработанных продуктов позволит улучшить обеспечение потребностей целевой категории пострадавших в течение периодов лечения и реабилитации.

Ключевые слова:продукты для энтерального питания, пищевая, энергетическая и биологическая ценность, нутриенты, аминокислотный состав, витамины, минеральные вещества

Для цитирования: Антюшко Д.П., Гавалко Ю.В. Оценка пищевой ценности продуктов для энтерального питания // Вопр. питания. 2019. Т 88, № 5. С. 63-71. doi: 10.24411/0042-8833-2019-10055

Бесспорно, питание является основой жизнедеятельности человека. Особенно важно его соответствие особенностям метаболизма для людей со специальными метаболическими потребностями, которые стали результатом заболеваний и травм, в частности соматических, и обусловлены необходимостью обеспечения регенеративных процессов организма [1-4].

Установлено, что при соматических заболеваниях и травмах в результате физиологических изменений и стресса ускоряется обмен веществ [1,2, 4]. При действии любого этиологического фактора (кровопотери, сепсиса, политравмы, воспалительного процесса, термической травмы) рекомендована нутритивная поддержка, которая определяется как процесс обеспечения организма оптимально возможным питанием при помощи специализированных продуктов и методов, отличающихся от обычного приема пищи [2-6]. В связи с этим получили широкое применение специальные продукты направленного действия - энтеральное питание, которое, благодаря смоделированному составу нутриентов, направлено на обеспечение коррекции нарушенных в результате травм и заболеваний процессов метаболизма.

Проведенный в ряде работ [4, 7-9] анализ рынка продуктов для нутритивной поддержки в общем и энтерального питания в частности позволяет резюмировать его динамическое развитие как на мировом рынке, так и на рынках стран СНГ, в частности Российской Федерации, Украины и Республики Беларусь. В то же время продукты данной группы, произведенные на национальных рынках этих стран, представлены в незначительном и лимитированном количестве. Экспортируемые аналоги характеризуются ограниченностью ассортимента и высокой стоимостью, что обусловливает их недоступность для значительной части населения. В связи с актуальностью создания данного вида продукции были разработаны следующие сухие растворимые продукты для энтерального питания: "Энергия восстановления", который при промышленном внедрении получил название "Реабилакт", и "Реабилакт-Д", предназначенный для лиц, чье состояние осложнено сахарным диабетом 2 типа [10, 11]. Продукты подготавливают к употреблению согласно информации, приведенной на этикетке: растворяя в кипяченой воде при температуре 20-65 °С в соотношении на 50 г сухого растворимого продукта "Реабилакта" - 150 см3, "Реабилакта-Д" - 200 см3.

Цель исследования - изучение пищевой, в частности энергетической и биологической, ценности разработанных сухих растворимых продуктов для энтерального питания, которая определяет степень удовлетворения потребностей целевой категории потребителей, в частности с соматическими заболеваниями и травмами, в течение периода лечения и реабилитации.

Материал и методы

Для проведения экспериментальных исследований были использованы образцы сухих растворимых продуктов для энтерального питания [10, 11], изготовленные в производственных условиях ОАО "ДелМас ЛТД" (с. Дударков, Киевская обл., Украина). Данные о компонентном составе исследованных продуктов приведены в табл. 1.

Предусмотрено, что данные продукты могут использоваться как для зондового, так и перорального применения. В то же время следует отметить, что предпочтительно использование этих продуктов перорально в качестве дополнения к основному рациону (ориентировочно 2-3 порции/сут по 50 г сухого продукта в растворенном виде в зависимости от состояния и физиологических особенностей организма человека). Также, согласно рекомендациям изготовителя, данная продукция может быть использована в качестве основного питания на протяжении короткого промежутка времени (до 5-7 сут).

В качестве образца сравнения использовали сухой растворимый продукт "Peptamen" (Nestle, Швейцария) с аналогичными показаниями к применению, который реализуется в жестяных банках с пластиковой крышкой. В соответствии с маркировкой, нанесенной на упаковку, в его состав входят мальтодекстрины, ферментативно гидролизированные сывороточный и соевый белки, сахароза, среднецепочечные триглицериды, картофельный крахмал, соевое масло, соевый лецитин, карбонат кальция, фосфат натрия, хлорид магния, битартрат холина, ароматизатор, идентичный натуральному (ванилин), фосфат калия, аскорбат натрия, цитрат магния, карнитин, таурин, ниацин, сульфат цинка, пиридоксина гидрохлорид, ретинола ацетат, тиамин, рибофлавин, фолиевая кислота. Количественное соотношение перечисленных компонентов является коммерческой тайной компании-изготовителя.

Отбор и подготовку проб сухих растворимых продуктов для энтерального питания для исследований проводили методом случайной выборки согласно ГОСТ 15113.0-77 "Концентраты пищевые. Правила приемки, отбор и подготовка проб".

При проведении исследований содержание белка определяли по методу Кьельдаля согласно ГОСТ 30648.2-99 "Продукты молочные для детского питания. Метод определения общего белка", липидов - по методу Сокслета согласно ГОСТ 15113.9-77 "Концентраты пищевые. Методы определения жира", углеводов и сорбита - по методу Бертрана по ГОСТ 25268-82 "Изделия кондитерские. Методы определения ксилита и сорбита", витаминов А (ретинола) и С (аскорбиновой кислоты) - колориметрическим методом согласно ГОСТ 30627.1-98. "Продукты молочные для детского питания. Метод измерения массовой доли витамина А (ретинола)" и ГОСТ 30627.2-98 "Продукты молочные для детского питания. Методы измерений массовой доли витамина С (аскорбиновой кислоты)", β-каротина - спектрофотометрическим методом с использованием спектрофотометра Specord 210 (Analytik Jena AG, Германия) [12], витаминов В1 (тиамина), В2 (рибофлавина), В3 (ниацина), В5 (пантотеновой кислоты), В6 (пиридоксина) - методом капиллярного электрофореза (ООО "Люмэкс маркетинг", РФ) [13]. Гликемический индекс определен расчетным методом исходя из содержания всех представленных углеводов и сахарозаменителей в 100 г сухой растворимой смеси [14]. Аминокислотный состав определяли методом жидкостно-колоночной ионообменной хроматографии [15] с использованием автоматического анализатора аминокислот AAA 400 (Ingos - Laboratory Instruments, Чехия) после проведения кислотного гидролиза - для отдельных аминокислот, щелочного - для триптофана (распределение аминокислот осуществляли на хроматографической колонке, заполненной ионообменной смолой Ostion LG FA). Элементный состав определяли методом масс-спектрометрии с индуктивносвязанной плазмой с использованием масс-спектрометра VARIAN 320MS (Varian, Inc., США) и специального программного обеспечения ICP-MS Expert [16].

Статистическую обработку полученных экспериментальных данных с использованием критерия Стьюдента проводили с помощью пакета программ SPSS Statistics vs. 20, рассчитывая среднюю величину, среднеквадратическое отклонение и ошибку стандартного отклонения.

Результаты и обсуждение

Основным фактором, который позволяет оценить пищевую ценность продуктов для энтерального питания, является содержание в них основных нутриентов. В связи с этим при определении соответствия разработанной продукции потребностям целевой категории потребителей в течение периодов лечения и реабилитации [1-6, 17] особое внимание было уделено исследованиям содержания нутриентов с высокой энергетической ценностью (табл. 2).

Приведенные в табл. 2 данные позволяют констатировать, что все исследованные продукты характеризуются повышенным содержанием белковой составляющей. Это обусловлено особенностями воздействия данной категории продукции - необходимостью восстановления потерь белка и обеспечения пластическим материалом организма человека. Содержание липидов в проанализированных образцах находится приблизительно на одинаковом уровне с образцом сравнения, как и углеводов для сухого растворимого продукта "Реабилакт". В то же время в продукте "Реабилакт-Д" было на 63% меньше углеводов, что обусловлено физиологической спецификой целевого контингента потребителей - дополнительного отягощения сахарным диабетом. В связи с изложенным в его состав был введен сорбит, массовая доля которого составляет 12,3%. Это, учитывая рекомендованную норму потребления 2-3 порции/сут по 50 г сухого продукта в растворенном состоянии, позволяет покрывать потребность организма в источниках энергии и улучшить органолептические свойства. В то же время отмечается, что при употреблении продукта в количестве, содержащем более 15 г сорбита в сутки, необходимо учитывать индивидуальные физиологические особенности организма из-за возможности проявления его слабительного действия.

На основании результатов, приведенных в табл. 2, была рассчитана энергетическая ценность 100 г сухих растворимых продуктов, составляющая 461 ккал для образца сравнения ("Peptamen") и 466 ккал для 2 остальных.

Анализ компонентного состава продукта для энтерального питания "Реабилакт-Д" дает возможность свидетельствовать, что значение гликемического индекса для 100 г сухой смеси составляет 6,2 ед. С целью достижения данного результата углеводный состав продукта был специально изменен относительно образца "Реабилакт": исключена глюкоза, вместо нее использовали фруктозу, незначительно повышающую уровень глюкозы в крови, и сорбит, что позволило обеспечить необходимое содержание углеводной составляющей в допустимом пределе значений гликемического индекса [1, 4, 18]. Полученный результат исследования последнего показателя позволяет рекомендовать этот продукт для потребления пациентами, страдающими сахарным диабетом 2 типа.

Аксиоматическим с позиций нутрициологии является утверждение, что наиболее физиологически ценные пищевые вещества - белки. Основным показателем, который определяет их биологическую ценность, общепризнан аминокислотный состав, результаты исследования которого представлены в табл. 3.

Анализ полученных данных, представленных в табл. 3, позволяет сделать вывод, что белковая составляющая разработанной продукции для энтерального питания характеризуется высоким содержанием незаменимых аминокислот и глутамина, используемого для восстановления поврежденных участков тела человека [2-4].

Для исследования белкового компонента анализируемой продукции была проведена его оценка посредством сравнения с аминокислотным составом идеального белка, определенного согласно рекомендациям экспертного комитета ФАО/ВОЗ [19] (табл. 4).

На основании проведенного исследования установлено, что доминирующей аминокислотой для всех продуктов является триптофан (аминокислотный скор 145,0-175,0%), высокое содержание которого связывается со способностью к снижению болевых ощущений. Лимитирующей аминокислотой для продуктов "Реабилакт" и "Реабилакт-Д" является лизин (скор 102,9-123,9%), а для образца сравнения - фенилаланин и тирозин (скор 96,8%). Улучшение аминокислотного состава разработанных продуктов объясняется использованием концентрата белкового из молочной сыворотки высокой биологической ценности.

Проведенные исследования витаминной ценности разработанной продукции для энтерального питания дали результаты, представленные в табл. 5.

Полученные результаты, приведенные в табл. 5, позволяют утверждать, что внесение в состав разработанных сухих растворимых продуктов для энтерального питания концентрата белкового из молочной сыворотки способствовало обеспечению достаточно высокого содержания ниацина и пантотеновой кислоты. Дополнительное обогащение продукции за счет β-каротина (принимая во внимание, что потребление 6 мг которого эквивалентно приему 1 мг ретинола), витаминов В1, В2, В6, D и С позволило значительно повысить ее витаминную ценность. Разработанная продукция содержит значительно большее количество витаминов, особенно витаминов А и С, обладающих антиоксидантными свойствами, по сравнению с образцом сравнения.

Основным фактором, который лежит в основе формирования элементного состава продуктов для энтерального питания, является элементный состав используемых сырьевых компонентов. Так, основным составляющим, за счет которого он был обеспечен, являлся концентрат белковый молочной сыворотки. Результаты проведенных исследований элементного состава разработанных продуктов представлены в табл. 6.

На основании данных, приведенных в табл. 6, установлено, что молярное соотношение количества химических элементов кальций/фосфор в разработанных сухих растворимых продуктах "Реабилакт" и "Реабилакт-Д" составляет соответственно 0,84 и 0,79, что является близким к таковому в образце сравнения (0,85) и оптимальному 1 : 1 [20, 21]. Это, в свою очередь, свидетельствует о достаточно высокой степени усвояемости данных элементов организмом человека.

Экспериментально установлено (см. табл. 6), что использование подобранных сырьевых компонентов частично позволило обеспечить разработанные продукты для энтерального питания необходимыми макро- и микроэлементами. Элементный состав продукции характеризуется высоким содержанием и близким к оптимальному соотношением основных необходимых для организма химических элементов. Употребление порций разработанного энтерального питания, приготовленных на основе 100 г сухих растворимых смесей, позволяет значительно обеспечить потребности целевой категории потребителей в течение периодов лечения и реабилитации (см. рисунок).

Также важно отметить, что, в отличие от образца сравнения, в котором минеральные элементы внесены в виде минеральных солей, в разработанных продуктах они находятся в нативной форме.

Учитывая, что предложенная продукция для энтерального питания предназначена для употребления в первую очередь для повышения пищевой ценности рациона, а в качестве основного источника питания планируется лишь в течение короткого промежутка времени, полное удовлетворение суточной потребности в витаминах и минеральных веществах предусматривается за счет других продуктов.

Таким образом, результаты исследований содержания основных нутриентов, витаминного и элементного состава сухих растворимых продуктов для энтерального питания свидетельствуют об их высокой пищевой (энергетической и биологической) ценности. Исходя из установленного повышенного содержания белка, витаминов (А, С, В1, В2, В6) и ряда минеральных элементов можно констатировать, что потребление разработанных продуктов позволит улучшить обеспечение потребностей целевой категории потребителей в течение периодов лечения и реабилитации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Литература

1. Wilkinson A.W., Cuthbertson D. Мetabolism and the Response to Injury. Tunbridge Wells : Pitman Medical, 1977. 608 p.

2. Почепень О.Н. Нутритивная поддержка у тяжелообожженных. Минск : БелМАПО, 2009. 25 с.

3. Bilsborough S., Mann N. A review of issues of dietary protein intake in human // Int J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2006. Vol. 16, N 2. Р. 129-152.

4. Притульська Н.В., Гуліч М.П., Мотузка Ю.М. та ін. Ентеральна нутрітивна підтримка населення в умовах надзвичайних ситуацій. К. : Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2018. 280 с.

5. Akbaylar H. Basic principles of enteral feeding // Turk. J. Gastroenterol. 2012. №13 (4). Р. 186-191.

6. Хорошилов И.Е. Энтеральное питание в гастроэнтерологии: вчера, сегодня, завтра // Гастроэнтерология. 2005. № 14 (109). С. 21-32.

7. Bhandalkar Sh., Kunzel T. Enteral Nutrition Market Overview and Forecast to 2025. New York : BG Company, 2018. 89 p.

8. Enteral Nutrition Market Report. URL: http://www.nutritioncare.org/ENMarketReport/

9. Нездолій А.О., Антюшко Д.П. Маркетингові дослідження очікувань цільової аудиторії споживачів продуктів із функціональною направленістю // Восточно-европейский журн. передовых технологий. 2015. № 5/11 (77). С. 26-30.

10. Притульська Н.В., Гуліч М.П., Мотузка Ю.М., Антюшко Д.П., Маслєнін Є.І. Суміш для ентерального харчування хворих при гіперметаболізмі "Енергія відновлення". Пат. України № 83048 з пріоритетом від 27.02.2013. Опубл. 27.08.2013. Заявка № u 2013 02495.

11. Притульська Н.В., Асланян С.А., Гуліч М.П., Мотузка Ю.М., Антюшко Д.П., Маслєнін Є.І. Суміш для ентерального хар-чування "Реабілакт-Д". Пат. України 83183 з пріоритетом від 22.03.2013. Опубл. 27.08.2013. Заявка № u2013 03562.

12. ДСТУ 4305:2004. Фрукти, овочі та продукти їх переробляння. Метод визначення вмісту каротину.

13. МТ 04-71-2011. Определение содержания водорастворимых витаминов в премиксах и витаминных смесях.

14. Дорохович А.М., Ковбаса В.М., Дорохович В.В., Гулыч М.П., Яременко О.М. Споссіб визначення глікемічного індексу харчового продукту. Пат. України № 40623 з пріоритетом від 10.07.2008. Опубл. 27.04.2009. Заявка № u 200809063.

15. Козаренко Т.Д., Зуев С.Н., Муляр Н.Ф. Ионообменная хроматография аминокислот (теоретические основы и практика). Новосибирск : Наука. Сибирское отделение, 1981. 160 с.

16. МУК 4.1.1483-03. Определение содержания химических элементов в диагностируемых биосубстратах, препаратах и биологически активных добавках методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой. М. : Момент, 2003. 34 с.

17. 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.

18. Evert A.B., Boucher J.L., Cypress M. et al. Nutrition recommendation for the management of adults with diabetes // Diabetes Care. 2014. Vol. 37, suppl. 1. P. 120-143.

19. Потребности в белке. Доклад объединенной экспертной группы ФАО/ВОЗ. Женева : ВОЗ, 1966. 90 с.

20. Kondrup J., Allison S., Elia M. ESPEN guidelines for nutrition screening // Clin. Nutr. 2003. Vol. 22. P. 415-423.

21. De Wiel H.J. Mineral Elements in Medical Practice. London : Horizontal, 2003. 47 p.

References

1. Wilkinson A.W., Cuthbertson D. Мetabolism and the Response to Injury. Tunbridge Wells: Pitman Medical, 1977. 608 p.

2. Pochepen’ O.N. Nutritive Support in the Severely Burned. Minsk: BelMAPO, 2009: 25 p. (in Russian)

3. Bilsborough S., Mann N. A review of issues of dietary protein intake in human. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2006; 16 (2): 129-52.

4. Pritul’s’ka N.V., Gulіch M.P., Motuzka Ju.M., et al. Enteral nutritional support to the population in emergency situations. Kiїv: Kyiv National University of Trade and Economics. 2018: 280 p. (in Ukrainian)

5. Akbaylar H. Basic principles of enteral feeding. Turk J Gastroenterol. 2012; 13 (4): 186-91.

6. Horoshilov I.E. Enteral nutrition in gastroenterology: yesterday, today, tomorrow. Gastroenterologiya [Gastroenterology]. 2005; 14 (109): 21-32. (in Russian)

7. Bhandalkar Sh., Kunzel T. Enteral Nutrition Market Overview and Forecast to 2025. New York: BG Company, 2018: 89 p.

8. Enteral Nutrition Market Report. URL: http://www.nutritioncare.org/ENMarketReport/

9. Nezdolіy A.O., Antyushko D.P. Marketing research on the expectations of consumers of functionally oriented products. Vostochno- evropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy [Eastern European Journal of Advanced Technology]. 2015; 5/11 (77): 26-30. (in Ukrainian)

10. Pritul’s’ka N.V., Gulіch M.P., Motuzka Ju.M., Antyushko D.P., Maslєnіn Є.І. Sumіsh dlya enteral’nogo harchuvannya hvorih prigіpermetabolіzmі "Energіya vіdnovlennya". Pat. Ukraїni No. 83048 z prіoritetom vіd 27.02.2013. Opubl. 27.08.2013. Zayavka No. u 2013 02495. (in Ukrainian)

11. Pritul’s’ka N.V., Aslanyan S.A., Gulіch M.P., Motuzka Ju.M., Antyushko D.P., Maslenіn Є.І. Sumіsh dlya enteral’nogo harchuvannya "Reabіlakt-D". Pat. Ukraїni 83183 z prіoritetom vіd 22.03.2013. Opubl. 27.08.2013. Zayavka No. u 2013 03562. (in Ukrainian)

12. DSTU 4305:2004. Frukti, ovochі ta produkti їh pereroblyannya. Metod viznachennya vmіstu karotinu. (in Ukrainian)

13. MT 04-71-2011. Determination of the content of water-soluble vitamins in premixes and vitamin mixtures. (in Russian)

14. Dorohovich A.M., Kovbasa V.M., Dorohovich V.V., Gulych M.P., Jaremenko O.M. Spossіb viznachennya glіkemіchnogo іndeksu harchovogo produktu. Pat. Ukraїni No. 40623 z prіoritetom vіd 10.07.2008. Opubl. 27.04.2009. Zayavka No. u 200809063 (in Ukrainian)

15. Kozarenko T.D., Zuev S.N., Mulyar N.F. Ion exchange chromatography of amino acids (theoretical basis and practice). Novosibirsk: Nauka. Sibirskoe otdelenie, 1981: 160 p. (in Russian)

16. MUK 4.1.1483-03. Determination of the content of chemical elements in the diagnosed biosubstrates, preparations and biologically active additives by mass spectrometry with inductively coupled argon plasma. Moscow: Moment, 2003: 34 p. (in Russian)

17. Petrova M.V., Butrov A.V., Biharri Sh.D., Storchay M.N. Monitoring of metabolism in patients in critical conditions. Effektivnaya farmakoterapiya [Effective Pharmacotherapy]. 2014; 36: 8-13. (in Russian)

18. Evert A.B., Boucher J.L., Cypress M., et al. Nutrition Recommendation for the Management of Adults with Diabetes. Diabetes Care. 2014; 37 (suppl 1): 120-43.

19. Protein Requirements. Report of the Joint FAO/Who Expert Group. Zheneva: VOZ, 1966: 90 p. (in Russian)

20. Kondrup J., Allison S., Elia M. ESPEN guidelines for nutrition screening. Clin Nutr. 2003; 22: 415-23.

21. De Wiel H.J. Mineral Elements in Medical Practice. London: Horizontal, 2003: 47 p.