Биохимия лактации. Биохимия лактации
 Скачать 278.5 Kb.
|
|
III.2. Зрелое женское молоко Преимущества грудного вскармливания определяются не только количественными различиями содержания питательных веществ в женском молоке. Большое значение имеют качественные, физико-химические, а также биологические особенности женского молока. III.2.1. Вода в женском молоке В грудном молоке 87-90% воды. Вот почему ребенку на грудном вскармливании не нужно дополнительное питье в первые 4-6 мес. жизни, даже в жарком климате. Если утолить его жажду водой, то он будет употреблять меньше грудного молока. III.2.2. Белки и аминокислоты грудного молока Примерно 25% всех азотистых веществ белкового характера в женском молоке не требуют глубокого расщепления в желудочно-кишечном тракте, поскольку находятся в виде низкомолекулярных соединений - аминокислот и пептидов. Среди аминокислот женского молока определенная часть имеет не гидролитическое происхождение, а содержится в нем в свободной форме. Например, в женском молоке значительна концентрация свободного таурина. Это можно расценивать как адаптивный механизм для удовлетворения высокой потребности новорожденного в этой аминокислоте, обеспечивающей рост и дифференцировку нервной системы. У большинства животных наблюдается активный синтез таурина с участием В6-зависимого фермента - декарбоксилазы цистеинсульфильной кислоты. У человека активность этого фермента крайне низка, поэтому синтез таурина резко ограничен, и он фактически должен быть отнесен к незаменимым сульфоаминокислотам. Таурин оказывается доминирующей свободной аминокислотой в клетках сетчатой оболочки глаза, нервной ткани, надпочечниках, эпифизе и гипофизе. Он стимулирует рост и дифференцировку тканей перечисленных органов, обеспечивает защиту клеточных мембран в них от повреждения, как активный мембраностабилизирующий агент и антиоксидант. С дефицитом его могут быть связаны повреждения и нарушения дифференцировки в ЦНС и сетчатой оболочке глаза, нарушения роста, снижение фагоцитарной функции нейтрофилов. Высокая концентрация таурина является важной специфической особенностью женского молока. Поэтому в настоящее время все смеси для искусственного вскармливания детей обогащают таурином. Среди фракций белков женского молока преобладают мелкодисперсные белки альбумины. Соотношение альбумин/казеиноген в женском молоке 3:2, в то время как в коровьем молоке преобладают фракции казеиногена, и указанное соотношение составляет 1:4. Таким образом, женское молоко по качеству и структуре белка можно отнести к "альбуминовому", а коровье - к "казеиновому" молоку. Важнейшим белком молока является казеиноген - гетерогенный фосфогликопротеин, содержащий полный набор незаменимых для человека аминокислот. В молоке казеиноген присутствует в виде кальциевой соли, т.е. его частицы находятся в виде анионов (свободный казеиноген в форме электронейтральных молекул отличается малой растворимостью в воде). В казеиногене содержится много фосфосериновых остатков, способных связывать ионы Са2+. Поскольку и ионы Са2+ , и фосфат, и аминокислоты необходимы грудным детям, казеиноген представляет собой идеальный источник этих трех незаменимых питательных веществ. В желудочном соке грудных детей, а также в секрете четвертого желудочка телят и других молодых жвачных животных (т.н. сычуге), содержится весьма активный протеолитический фермент реннин (химозин или сычужный фермент). Он катализирует свертывание (створаживание), т.е. превращение растворимого казеиногена в нерастворимый казеин. Предполагается, что реннин превращает растворимый казеиноген в нерастворимый параказеин, кальциевая соль которого нерастворима, и он выпадает в виде творога. Наличие активного реннина в желудочном соке грудных детей имеет важное физиологическое значение, поскольку при свертывании молока резко замедляется продвижение выпавшего казеина по пищеварительному каналу и соответственно увеличивается время действия протеиназ на казеин. При изучении ферментативного гидролиза казеиногена пищеварительными протеиназами обнаружено, что уже в нативном состоянии он гидролизуется пепсином, трипсином и химотрипсином с максимальной скоростью. Предварительное воздействие на казеиноген ряда денатурирующих агентов нe приводит к возрастанию его атакуемости желудочно-кишечными протеиназами. Это свидетельствует о том, что нативная структура казеиногена хорошо подогнана к структуре активных центров пищеварительных протеиназ, что обеспечивает максимальную легкость его переваривания. Алиментарная специфичность казеиногена проявляется в период молочного вскармливания, когда, несмотря на еще не полностью сформировавшуюся пищеварительную систему новорожденного, наблюдается очень высокая эффективность утилизации белков молока, достигающая 90% по сравнению с 25% у взрослого. Наряду с казеиногеном, в молоке имеется еще ряд специфических белков, в частности, лактальбумин и лактглобулин. Белки женского молока близки по аминокислотному составу к белкам сыворотки крови ребенка и утилизируются в организме ребенка практически полностью. III.2.3. Неметаболизируемые белки женского молока В последние годы выявляется тенденция к существенному пересмотру устоявшихся представлений об усвояемости белков женского молока. Так, если раньше все расчеты строились на положении о метаболизации всего белкового спектра женского молока, то сейчас считается нецелесообразным относить к метаболизируемым белкам такие, которые проходят через желудочно-кишечный тракт, не подвергаясь гидролизу, и почти полностью выводятся с калом. В первую очередь, это секреторный IgA, чрезвычайно устойчивый к протеолитическим ферментам и низким рН. Близкими свойствами устойчивости обладают лактоферрин и лизоцим. Суммарно эти 3 белка составляют значительную долю общего белка молозива и зрелого женского молока - до 3,0 г/л. На долю неметаболизируемых белков может приходиться до 25-30%. Эти данные могут в последующем привести к дополнительному пересмотру реальных величин потребления и потребности в белках для детей раннего возраста. III.2.4. Иммунологический статус грудного молока Грудное вскармливание, по сравнению с искусственным, обеспечивает высокий уровень иммунологической защиты. В женском молоке содержится большой комплекс специфических и неспецифических иммуноактивных растворимых веществ и клеточных компонентов. Комплекс растворимых компонентов включает иммуноглобулины классов А, М, Е, G, D, причем ведущая роль здесь принадлежит секреторному иммуноглобулину А. Кроме того, к этой группе относится система комплемента, представленная в основном С3-комплементом, и обладающая иммунорегуляторным действием.Лизоцим расщепляет полисахаридные комплексы бактериальной оболочки и стабилизирует нормальную микрофлору кишечника. Лактоферрин конкурирует с бактериальной флорой кишечника за использование ионов железа и воздействует на Т-лимфоциты. Важным защитным компонентом молока является лактопероксидаза. оказывающая бактерицидное действие в отношении стрептококков и кишечной палочки. Бифидогенный фактор способствует росту и размножению бифидобактерий в кишечнике новорожденных и задерживает рост патогенной флоры. Антистафилококковый фактор ингибирует стафилококковую инфекцию и обуславливает более легкое течение септических процессов у вскармливаемых грудью детей. Клеточные компоненты женского молока - макрофаги, Т- и В-лимфоциты, лазматические клетки, нейтрофилы - обеспечивают не только фагоцитоз микробов и вирусов, но и синтез лизоцима, интерферона, иммуноглобулина А и лактоферрина. Самая высокая концентрация веществ, обеспечивающих иммунологическую защиту, наблюдается в молозиве, что имеет существенное значение, так как в первые часы жизни происходит бактериальное обсеменение слизистых оболочек органов дыхания и пищеварения. Интересен тот факт, что молочная железа матери местно продуцирует иммуноглобулины. III.2.5. Ферменты женского молока В настоящее время известно свыше 20 ферментов, содержащихся в женском молоке; наиболее важными из них являются гидролитические. Ферменты женского молока осуществляют, так называемое, аутолитическое пищеварение, т.е. расщепление пищевых веществ, содержащихся в молоке: белков, жиров, углеводов. Протеазы и липазы грудного молока принимают участие в гидролизе белков и жиров в желудке ребенка, причем расщепление липазой жира женского молока способствует появлению активной кислотности желудочного сока и улучшению процессов пищеварения. Процессы аутолитического пищеварения, особенно расщепление жира липазой молока, имеют большое значение для детей первых месяцев жизни, так как активность ферментов пищеварительных желез детей на ранних этапах онтогенеза значительно снижена. Липаза женского молока, наряду с весьма существенным участием в процессах усвоения пищевого жира, оказывает губительное действие на лямблии, патогенные амебы и трихомонады. Амилаза женского молока имеет активность в 10-60 раз выше, чем амилаза сыворотки крови. Благодаря этому ферменту, дети, получающие материнское молоко, практически в любом периоде раннего возраста могут усваивать какое-то количество крахмала. Ферменты женского молока совершенно видоспецифичны и, соответственно, не могут быть представлены ни в каких «заменителях» его на основе коровьего молока или растительных продуктов. III.2.6. О гормональном статусе грудного молока Гормоны матери предохраняют новорожденного от повышенной нагрузки на гипоталамо-гипофизарно-тиреоидную систему, вплоть до момента ее полного созревания. Поскольку эндокринная система новорожденного не в состоянии восполнить тот приток гормонов, который имел место в последние дни внутриутробной жизни, этот недостаток в первые дни жизни ребенка покрывается именно за счет гормонов материнского молока. Начиная с поздних сроков беременности, и во время всего периода лактации в тканях молочной железы происходит синтез гормонально-активных веществ, подобно тому, как это имеет место в плаценте во время беременности. Считается, что в этом раннем периоде особенно сказывается потребность в гормонах с анаболической активностью (эстрогене, пролактине), обусловленная чрезвычайно высоким потреблением необходимого для роста белка. Особенности желудочно-кишечного тракта ребенка, в частности, абсорбция в кишечнике в раннем периоде, способствует повышенному поступлению в организм новорожденного гормонов. Количество пролактина в молоке в течение всего околородового периода в 4-8 раз превышает таковое в плазме крови. Вслед за повышением в первые две недели уровней эстрогенов, тироксина и трийодтиронина в молоке здоровых женщин лактации отмечается снижение уровня тироксина через полтора месяца после родов. В женском молоке содержатся также простагландины Е, F, Flα Уровни гормонов в плазме крови и в молоке не всегда параллельны друг другу. Чаще всего гормональные вещества находятся в молоке в значительно более высоких концентрациях, чем в плазме крови материнского opганизма. III.2.7. Углеводы женского молока Углеводы женского молока представлены, в основном (90%), лактозой. В женском молоке содержится β-лактоза, которая расщепляется медленнее α-лактозы коровьего молока. Поэтому при грудном вскармливании часть нерасщепленной β-лактозы поступает в толстую кишку, где она подвергается расщеплению бактериями. Благодаря этому, в толстой кишке развивается нормальная микрофлора. При раннем прикорме коровьим молоком лактоза в толстую кишку не проступает, что может быть причиной дизбактериоза у детей. В женском молоке присутствуют олигоаминосахариды (бифидус- фактор), стимулирующие, наряду с β-лактозой, рост бифидобактерий. Бифидобактерии составляют 80-90% нормальной кишечной флоры детей в период молочного вскармливания. Они подавляют развитие болезнетворных микробов, в частности, патогенной кишечной палочки. Активность бифидофактора женского молока в 40 раз выше коровьего. Чрезвычайно важна роль β-лактозы как поставщика глюкозы и галактозы, необходимых для синтеза группоспецифических полисахаридов, цереброзидов - компонентов миелиновых оболочек нервов, протеогликанов соединительной ткани и т.д. При недостатке β-лактозы, вместо галактоцереброзидов,формируются глюкоцереброзиды, что нельзя считать безразличным для функции нервной системы. Кроме того, галактоза необходима для формирования мукополисахаридов роговой оболочки глаза, и ее замена на другие моносахара также может сопровождаться структурными нарушениями. III.2.8. Липиды грудного молока Во внутриутробном периоде поставщиком энергии для роста являются, главным образом, углеводы. Трансплацентарная передача триглицеридов была ограничена. Прекращение пуповинного питания, стресс, сопряженный с родовым актом, голодание в первые часы жизни вызывают возникновение новых адаптивных реакций, включающих в себя освобождение глюкагона, снижение секреции инсулина, выброс значительного количества катехоламинов, приводящие к липолизу и гликогенолизу с подавлением синтеза гликогена. Начиная с этого периода, и во всей последующей жизни ребенка, именно неэстерифицированные жирные кислоты играют ведущую роль в энергетическом обмене. Наибольшую часть липидов грудного молока составляют триглицериды - 98%, остальная доля приходится на холестерин, фосфолипиды и свободные жирные кислоты. Содержание жира в женском молоке незначительно увеличивается в течение периода лактации: с 3,2% в молозиве, больше в переходном (3,7%) и зрелом молоке (3,5%) (см табл.1). Для ребенка первых недель и месяцев жизни процессы эндогенного липогенеза имеют особое значение, так как в этом периоде липиды несут, прежде всего, пластическую функцию, а не только энергетическую. К пластическим процессам, которые идут с использованием липидов, относятся рост и дифференцировка клеток центральной и периферической нервных систем, формирование клеточных и митохондриальных мембран, поверхностно-активных веществ легочной ткани, стероидных гормонов, желчных кислот и др. Метаболизм холестерина у новорожденных имеет свои особенности. Содержание холестерина в грудном молоке мало зависит от питания матери. Сразу после рождения содержание холестерина в сыворотке крови относительно низкое, но уже с первых суток обнаруживается тенденция к росту. Уровень холестерина в первые недели иногда столь высок, что у некоторых детей этого возраста обнаруживаются атеросклеротические бляшки. Источником высокого содержания холестерина в какой-то степени является холестерин, полученный ребенком трансплацентарно в родах и, главным образом, холестерин, синтезируемый эндогенно ребенком, находящимся на естественном вскармливании. Высказывается предположение о роли транзиторной гиперхолестеринемии в периоде новорожденности для становления ферментных систем метаболизма холестерина. Активность последних, предположительно, гарантирует меньший риск атеросклеротических изменений в зрелом возрасте. В процессе лактации происходит постепенное увеличение доли полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), пропорционально приросту общего количества липидов, особенно, за счет линолевой кислоты - родоначального соединения для омега-6-жирных кислот. Эти жирные кислоты являются эссенциально необходимыми функциональными компонентами фосфолипидов головного мозга и фоторецепторов сетчатой оболочки глаз. С их уровнем связывают функции хемотаксиса нейтрофилов, агрегацию тромбоцитов, стабильность мембран эритроцитов и клеток паренхиматозных органов. Стабильное диетическое обеспечение жирными кислотами этой группы обеспечивает устойчивость к возрастным сосудистым заболеваниям и коррелирует с длительностью жизни экспериментальных животных. В женском молоке жирные кислоты ω-3 (омега-3) и ω -6 обнаружены в виде докозогексаеновой (22:6 ω), эйкозапентаеновой (20:5 ω), а также линоленовой (18:2 ω) и архидоновой (20:4 ω) кислот. Смеси, основанные на коровьем молоке, не содержат жирных кислот такой структуры, и только сейчас ставится вопрос об их введении в адаптированные смеси, предназначенные, прежде всего, для вскармливания недоношенных детей. Имеются уже сотни экспериментальных исследований, подтверждающих важность обеспеченности омега-жирными кислотами для полноценного внутриутробного развития и в периоде постнатального роста. Дефицит ПНЖК проявляется снижением остроты зрения и показателей интеллекта. Наиболее важным источником омега-6 и омега-3-жирных кислот является женское молоко. В жирах женского молока идентифицировано более 150 жирных кислот. Среди них линолевая кислота занимает от 8 до 30%. Содержание линолевой кислоты растет вместе с количеством полиненасыщенных жирных кислот в рационе матери. Таблица 2. Содержание полиненасыщенных жирных кислот в растительных и животных жирах (г на 100 г)
При грудном вскармливании, кроме неоптимальности рациона матери, недостаточное обеспечение эссенциальными омега-жирными кислотами также может возникать в случае нарушений всасывания жира в связи с заболеваниями гепато-билиарной системы, нарушений метаболизма липидов, как это наблюдается, например, при сахарном диабете беременной и кормящей женщины. Во многих из этих случаев коррекция рациона беременных по омега-жирным кислотам оказывается весьма успешной для обеспечения полноценного питания плода. Тем не менее, даже после 8-9 мес. лактации и в относительно небольшом объеме материнского молока, ребенок может получить все необходимое ему количество как арахидоновой, так и докозогексаеновой кислот. Других источников для этих эссенциальных нутриентов в питании ребенка просто нет. Отсюда целесообразность максимального продления частичного грудного вскармливания уже на фоне введения прикормов. Основной прирост содержания липидов в ткани головного мозга происходит в раннем постнатальном периоде. Последние недели внутриутробного питания являются критическим периодом в жировом обеспечении плода. Уже сразу после рождения отмечается интенсивное нарастание содержания общих липидов, липопротеинов, фосфолипидов и холестерина в сыворотке крови. Особенно интенсивно оно происходит в течение 1-ого месяца постнатальной жизни и имеет самую непосредственную связь со вскармливанием ребенка. Таким образом, и эти данные иллюстрируют собой критичность жирового питания и обмена веществ в периоде новорожденности, состояние жирового «голодания» и интенсивного жирового «насыщения» ребенка в первые недели жизни. Нарушения жирового питания или обмена в этом периоде может иметь не только непосредственные, но и отдаленные значимые последствия, так как пластическая функция липидов в более старшем возрасте уже теряет значение. III.2.9. Витамины женского молока Молоко здоровых матерей, получающих рациональное питание, содержит достаточно витаминов для растущего организма. Причем, с увеличением поступления витаминов (А, В, С) с пищей повышается их содержание в молоке матери. Содержание жирорастворимых витаминов молока с увеличением срока лактации может снижаться, но, в целом, их концентрации достаточно стабильны, что определяется связью с жировыми депо. Уровни витаминов водорастворимой группы гораздо более вариабельны, находясь в очень тесной зависимости от рациона питания. |