Целиакия - мультифакториальное хроническое системное аутоиммунное заболевание, при котором важнейшим инициирующим фактором у лиц с генетической предрасположенностью, ассоциированной с антигенами HLA II класса HLA-DQ2 и HLA-DQ8, является потребление глютена и/или соответствующих проламинов (пшеница, рожь, ячмень, овес), характеризующееся развитием атрофической энтеропатии и связанного с ней синдрома мальабсорбции, появлением специфических аутоантител в сыворотке крови [1-4].
В настоящее время распространенность целиакии составляет приблизительно 1:100-1:250, или 0,5-1% в общей популяции. Манифестирует целиакия в любом возрасте и характеризуется многообразием клинических проявлений, что затрудняет своевременную диагностику и приводит к развитию полидефицитных состояний [5, 6].
Согласно критериям ESPGHAN, диагностика целиакии основывается на комплексном анализе клинико-анамнестических данных, наличии положительных специфических антител [к тканевой трансглутаминазе (анти-тТГ), к деамидированным пептидам глиадина (анти-ДПГ), к эндомизию (ЭМА)], морфологического исследования слизистой оболочки тощей кишки (атрофия ворсин, углубление крипт, лимфоплазмоцитарная инфильтрация) и HLA-типирования (аллелей предрасположенности к целиакии DQ2/DQ8) [1, 7].
На сегодняшний день единственным эффективным методом лечения целиакии является строгая пожизненная безглютеновая диета (БГД). Соблюдение диеты предполагает полное исключение из пищевого рациона продуктов, содержащих глютен (хлеб, хлебобулочные, кондитерские, макаронные изделия и т.д.), а также его следы - скрытый глютен, могут содержать многие сладости, консервированные продукты, полуфабрикаты из измельченного мяса и рыбы, морепродукты, крабовые палочки, сухие супы, мороженое, йогурты, кетчуп, майонез, некоторые пищевые добавки и другие продукты [2, 8].
Больным целиакией разрешены такие злаки, как рис, гречиха, кукуруза, амарант, просо, киноа, мантина, чумиза, сорго, тэфф, мука и крахмалы из картофеля, маниоки, тапиоки, батата, бобов, фасоли, гороха, сои, различных орехов, а также саго [8, 9].
Сложности в приверженности соблюдения БГД заключаются в том, что скрытый глютен дети могут получить вне дома, в местах общественного питания. Доказано, что регулярное попадание в организм даже небольшого количества глютена вызывает токсическое повреждение слизистой оболочки тощей кишки, снижая качество жизни больных целиакией и повышая риск развития осложнений [10, 11].
В свою очередь исключительно БГД сама по себе является дефицитной по содержанию ряда микронутриентов. Пациенты, находящиеся на строгой БГД, меньше потребляют кальция и витамина D, у них наиболее низкая минеральная плотность костной ткани, что может стать причиной деструктивных изменений и вторичного гиперпаратиреоза [8]. Дети, соблюдающие БГД, находятся в группе риска по развитию полигиповитаминозов и дефицитных состояний. В результате снижения уровня ферритина, фолиевой кислоты и цинка у больных развивается анемия. Нередко на фоне БГД больные целиакией испытывают также дефицит пищевых волокон [12].
Очевидно, что любая элиминационная диета в детском возрасте, которая исключает или ограничивает тот или иной компонент питания, требует тщательного контроля антропометрических и биохимических показателей для оценки пищевого статуса ребенка [13, 14]. Контроль приверженности и эффективности БГД осуществляется по клинико-серологическим (нормализация уровня специфических анти-тТГ и анти-ДПГ), а при необходимости морфологическим критериям (оценка степени атрофии по Marsh-Oberhuber) [2].
Государственные программы по сохранению и укреплению здоровья нации предусматривают лечение и профилактику развития врожденных и наследственных заболеваний желудочно-кишечного тракта, которые во многом обеспечиваются за счет качественного улучшения структуры питания, повышения физической и экономической доступности специализированных пищевых продуктов [15, 16].
В нашей стране положения Федерального закона от 21.11.2011 № 323-ФЗ "Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации" (ст. 39) и действующего технического регламента Таможенного союза "О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического, лечебного и профилактического питания" (ТР ТС 027/2012) относят безглютеновые пищевые изделия к специализированным пищевым продуктам "с установленным химическим составом, энергетической ценностью и физическими свойствами, обладающие подтвержденным лечебным эффектом, оказывающие специфическое влияние на восстановление нарушенных или утраченных в результате заболевания функций организма, профилактику этих нарушений, а также на повышение адаптивных возможностей организма" [16, 17]. Согласно современным стандартам Codex Alimentarius и положениям российских действующих директивных документов, пороговое содержание глютена в продуктах для больных целиакией должно быть не более 20 мг/100 г [2, 8].
Одним из основных методов подтверждения профилактической эффективности специализированных пищевых продуктов является их клиническая апробация, направленная на обоснование целесообразности и эффективности потребления продукта при конкретным видах патологии. Необходимо отметить, что испытуемая продукция должна соответствовать медико-биологическим требованиям по пищевой ценности, регулируемых законодательно-нормативной базой РФ, показателям качества и безопасности, соответствовать возрастным физиологическим особенностям и учитывать характер патологии организма [16, 18].
Употребление при целиакии мясных продуктов, сбалансированных по нутриентному составу, позволяет устранить белково-энергетическую недостаточность и дефицит железа, значительно снизить риск гиповитаминоза. Ввиду практически полного отсутствия необходимого объема научных исследований в данной области, разработка технологии производства безглютеновых пельменей представляет значительный интерес.
Цель исследования - оценить возможность и эффективность использования в рационе детей и подростков с целиакией, находящихся на БГД, мясных полуфабрикатов, созданных по оригинальной технологии специализированных.
Материал и методы
Моделирование и оптимизацию рецептурного состава полуфабрикатов осуществляли на основании требований ГОСТ 32750-2014, ГОСТ 33394-2015 и существующих рекомендаций по разработке безглютеновой пищевой продукции. Безопасность состава продукта по наличию глютена и его фракций предварительно была подтверждена результатами экспериментальных исследований иммуноферментным методом с использованием моноклональных антител к глиадину, секалину и гордеину тест-системой "Хема" (ООО "ХЕМА", Москва). В результате исследования в начинке глютен не обнаружен, а в тестовой оболочке обнаружены следовые количества глютена, что допустимо для потребления пациентами, находящимися на строгой БГД (≤20 мг на 1 кг продукта) [19-21].
Выработку опытной партии мясных полуфабрикатов осуществляли согласно разработанной технологической инструкции к ТУ 9214-001-02067965-2016, в полном соответствии показателей качества и безопасности нового вида продукта требованиям, представленным в технической документации.
Аминокислотный состав опытных образцов пельменей определяли по методу ионообменной хроматографии на автоматическом анализаторе "Biochrom 30+" ("Biochrom", США). Массовую долю влаги специализированных мясных полуфабрикатов определяли методом высушивания навески до постоянной массы при температуре 105 °С по ГОСТ 33319-2015, массовую долю белка определяли методом Кьельдаля по ГОСТ 25011-81, жира - методом Сокслета по ГОСТ 23042-2015, золы -по ГОСТ 31727-2012 (ISO 936:1998). Перевариваемость белков in vitro определяли по методике С.Б. Юдиной, Н.Н. Липатова.
В 2015-2016 гг. проведено открытое проспективное нерандомизированное исследование, состоявшее из 2 последовательных этапов. Исследования проведены с соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинкской декларации и директивах Европейского сообщества (8/609ЕС), родители детей подписали информированное согласие на участие. Алгоритм клинического исследования основан на этапном использовании "золотого стандарта" диагностики целиакии -биопсийного исследования, серологических, генетических методов и клинико-лабораторного анализа эффективности БГД.
На I этапе в исследование были включены 20 детей и подростков в возрасте от 7 до 17 лет с установленным диагнозом "целиакия" на базе краевого детского гастроэнтерологического отделения ГБУЗ "Городская детская клиническая больница им. Г.К. Филиппского" (Ставрополь) в 2004-2015 гг. в соответствии с клинико-анамнестическими, серологическими, морфологическими и генетическими критериями ESPGHAN (1990, 2012) [1, 2]. Со слов детей и родителей, пациенты соблюдали строгую БГД в течение 6 мес и более. Всем детям на период включения для контроля приверженности БГД определены уровни анти-тТГ (референсные значения от 0 до 20 Ед/мл) и анти-ДПГ (референсные значения от 0 до 25 Ед/мл). У 7 (35,0%) пациентов выявлены повышенные титры анти-тТГ IgA, что свидетельствовало о наличии скрытого глютена в организме, в результате эти дети были исключены из исследования.
По итогам клинико-серологического обследования определена группа из 13 детей в возрасте от 7 до 15 лет (средний возраст 9,4±0,8 года), строго приверженных БГД, имеющих титр анти-тТГ и анти-ДПГ IgA, IgG в пределах референсных значений. Среди больных были 6 (46,2%) девочек и 7 (53,8%) мальчиков. Детей младшего школьного возраста было 10 (76,9%), старшего школьного возраста - 3 (23,1%) человека.
На II этапе исследования пациенты в течение 1 мес с интервалом через день принимали по 15-20 безглютеновых пельменей (масса порции - 180-250 г). Контроль безопасности и эффективности использования в рационе питания детей и подростков безглютеновых пельменей проводили спустя 1 мес на основании серологического анализа уровня анти-тТГ и анти-ДПГ.
Медицинское наблюдение за пациентами осуществляли посредством личного контакта с врачом до и после приема пельменей, а также в динамике с помощью телефонной связи. В начале и по окончании курса приема пельменей врач-педиатр проводил клинический осмотр ребенка, в том числе измерял рост, массу тела, окружности плеча, талии, грудной клетки, бедра, толщину кожных складок. Исследование проводили с использованием стандартизированных весов и ростомера. Антропометрические измерения оценивали с помощью перцентильных таблиц и компьютерной программы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) WHO AnthroPlus-2011.
Эффективность и переносимость продуктов оценивали по следующим критериям: органолептические свойства, удобство приготовления (оценивали родители), отношение детей к продукту, нарушения аппетита, наличие или отсутствие диспептических явлений (тошноты, рвоты, метеоризма, изменения частоты и консистенции стула), аллергических реакций.
Помимо этого, в процессе исследования дважды (до начала и по окончании месячного курса) проводили анализ показателей гемограммы, определение в сыворотке крови концентрации железа, ферритина, коэффициента насыщения трансферрина железом, общей и латентной железосвязывающей способности.
Статистическую обработку и анализ результатов исследования проводили с использованием пакета программ Microsoft Excel, AtteStat, Statistica 10.0. Для выяснения типа распределения данных применяли тест Шапиро-Уилка. Для параметрических количественных данных определяли среднее арифметическое значение (M) и ошибку средней арифметической величины (m). Для непараметрических количественных данных определяли медиану (Ме) и квартили [25Q-75Q]. В случае нормального распределения для оценки межгрупповых различий при анализе количественных параметрических данных применяли t-критерий Стьюдента, при аномальном распределении в группах с количественными непараметрическими данными использовались U-кри-терий Манна-Уитни и критерий Вилкоксона. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.
Результаты и обсуждение
Особенности БГД в детском возрасте заключаются в том, что помимо строгой элиминации глютена в организм должно поступать достаточное количество энергии и нутриентов, необходимых для роста и развития ребенка. Именно поэтому высокая пищевая ценность и сбалансированность нутриентного состава безглютеновых пельменей как в количественном, так и качественном отношении позволяет использовать их у детей и подростков. Для реализации намеченной задачи выбор ингредиентов нового вида продукта осуществляли путем анализа теоретических сведений и обработки результатов экспериментальных исследований состава и свойств перспективных видов безглютенового растительного сырья и мясных компонентов.
Проведена оптимизация состава безглютеновой мучной смеси и модельных тестовых систем, сформированы условия замеса теста и параметры производства специализированных полуфабрикатов. Установлено, что достижение высоких реологических параметров теста на основе безглютенового растительного сырья (максимально близких по значениям контрольному образцу пельменного теста с использованием пшеничной муки) возможно при использовании в составе рисовой муки - 69,6%, кукурузного крахмала - 11,3%, нутовой муки - 11%, амарантовой муки - 6,8% и льняной муки - 1,3%.
В табл. 1 представлена рецептура пельменного теста полуфабрикатов.
&hide_Cookie=yes)
Авторами теоретически и экспериментально обоснована необходимость введения в рецептуру пельменей нескольких видов безглютеновых видов муки и крахмала, а также смесь воды и молочной сыворотки (в соотношении 30:70 соответственно), используемых на замес пельменного теста для улучшения пищевой ценности, органолептических и физико-химических показателей полуфабрикатов.
Рецептура мясных полуфабрикатов представлена в виде данных табл. 2.
Выработанные в промышленных условиях образцы полуфабрикатов исследовали по основным показателям качества. В ходе проведения исследований химического состава было определено содержание пищевых веществ и энергетической ценности продукта.
Анализ химического состава опытных образцов полуфабрикатов показал (табл. 3), что содержание белка и жира в новом виде замороженных пельменей приближается к соотношению, благоприятному для усвоения продукта организмом человека. Согласно полученным результатам исследований состава и основных показателей качества (по ГОСТ 33394-2015) опытных образцов пельменей было установлено, что специализированные мясные полуфабрикаты относятся к группе мясных полуфабрикатов в тесте категории Б.
Результаты исследований аминокислотного состава белковых компонентов продукта, связанных как с перевариваемостью белка, так и со степенью сбалансированности его аминокислотного состава, подтвердили высокую биологическую ценность пельменей, не уступающую значениям эталона ФАО/ВОЗ (рис. 1).
&hide_Cookie=yes)
Качественная оценка белкового состава полуфабрикатов показала, что лимитирующей аминокислотой специализированных мясных полуфабрикатов является метионин + цистин. Перевариваемость белковых компонентов безглютеновых пельменей in vitro при проведении ферментативного гидролиза образцов в условиях, приближенных к естественному процессу в желудочно-кишечном тракте человека, составила 88%.
В ходе клинической апробации безглютеновых пельменей были изучены изменения серологических показателей пациентов на фоне приема пельменей. Уровень анти-тТГ у пациентов, соблюдающих БГД, не должен превышать 20 Ед/мл, что является пороговым значением. В табл. 4 представлены титры специфических антител у больных целиакией до и после потребления пельменей.
&hide_Cookie=yes)
Анализ полученных результатов показывает, что на фоне потребления специализированного продукта средний титр анти-тТГ IgA не только сохранился в пределах референтных значений, но и статистически значимо снизился (р<0,05).
На рис. 2 показана индивидуальная динамика уровня анти-тТГ IgA на фоне приема пельменей.
Исходя из представленных данных можно сделать вывод, что лишь у 1 пациента на фоне приема продукта незначительно повысился уровень антител, а у остальных детей и подростков наблюдалось снижение анти-тТГ IgA. Очевидно, что это свидетельствует об отсутствии глютена в рационе питания обследованных нами детей и подростков, находящихся на строгой БГД.
Исследование изменения уровня анти-тТГ класса IgG является менее чувствительным по сравнению с определением анти-тТГ IgА, тем не менее у всех пациентов уровень антител IgG по окончании приема пельменей оказался в пределах нормы.
Сопоставление уровней анти-ДПГ у обследуемых пациентов на фоне месячного приема безглютеновых пельменей показывает (табл. 4), что по окончании приема медиана уровня анти-ДПГ IgA статистически значимо уменьшилась (р<0,05), а анти-ДПГ IgG не изменилась, в обоих случаях оставаясь в рамках параметров, характерных для стойкой лабораторной ремиссии заболевания (норма - до 25,0 Ед/мл).
Результаты исследования динамики анти-ДПГ IgA на фоне приема пельменей показали, что у 10 (76,9%) пациентов показатели анти-ДПГ IgA и до, и после месячного курса приема пельменей не превышали уровень 5,05,5 Ед/мл. У 2 (15,4%) детей исходный уровень находился в диапазоне от 20,0 до 25,0 Ед/мл, а у 1 (7,7%) - в диапазоне от 15,0 до 20,0 Ед/мл. Во всех 3 случаях обнаружение в исходном анализе субпороговых значений анти-ДПГ IgA могло свидетельствовать о неполном соблюдении пациентами БГД и наличии следовых количеств глютена в пище. После 1 мес приема пельменей ни в одном случае пороговый уровень антител (25,0 Ед/мл) не был превышен, при этом у 1 из 3 пациентов он снизился, а у 2 - несущественно вырос, возможно, отражая существовавшие и ранее погрешности в соблюдении диеты. Уровень антител к ДПГ IgA является одним из наиболее высокочувствительных индикаторов антигенной нагрузки, поэтому значимое снижение медианы убедительно свидетельствует об абсолютной безопасности использования безглютеновых пельменей в рационе детей и подростков, находящихся на БГД.
Результаты исследования динамики гематологических показателей пациентов с целиакией на фоне приема специализированных мясных полуфабрикатов представлены в табл. 5.
&hide_Cookie=yes)
Анализ представленных в табл. 5 данных показывает, что показатели периферической крови у больных целиакией, находящихся на БГД, до приема и по окончании употребления пельменей не различались.
Показатели обеспеченности железом пациентов с целиакией на фоне приема пельменей характеризовались отчетливым улучшением (табл. 6). В частности, статистически значимо (р<0,05) повысилась концентрация сывороточного ферритина и снизилась латентная железосвязывающая способность, общая железосвязывающая способность сыворотки крови имела тенденцию к снижению на фоне незначительного увеличения коэффициента насыщения трансферрина железом.
На рис. 3 представлены антропометрические показатели детей до и после приема пельменей.
Динамика антропометрических показателей на фоне приема пельменей (см. рис. 3) характеризовалась умеренным сокращением отставания детей в массе тела и индексе массы тела (ИМТ). Показатели калиперометрии 4 складок (над бицепсом, трицепсом, подвздошной костью и под углом лопатки), отражающие упитанность, незначительно увеличились на фоне приема безглютеновых пельменей с 52,1±3,7 до 54,8±3,5 мм (р>0,05).
Результаты клинико-лабораторной апробации безглютеновых пельменей позволили сделать следующие выводы:
- органолептические характеристики продукта не вызывали нареканий ни у одного из участвовавших в апробации пациентов школьного возраста;
- на фоне использования в рационе на протяжении 1 мес пельменей ни у одного ребенка не произошло существенного подъема наиболее чувствительных и специфичных серологических маркеров целиакии - уровня анти-тТГ IgA и анти-ДПГ IgA;
- медиана уровня анти-тТГ IgA и анти-ДПГ IgA на фоне месячного приема безглютеновых пельменей статистически значимо (р<0,05) уменьшилась, в обоих случаях оставаясь существенно ниже пороговых значений;
- показатели физического развития на фоне приема пельменей характеризовались стабильностью, отклонение Z-scor массы тела и ИМТ сократилось.
Заключение
На основании результатов проведенных исследований можно сделать вывод, что новый вид специализированных мясных полуфабрикатов обладает хорошей переносимостью со стороны потенциальных потребителей, способствует улучшению антропометрических, гематологических и серологических показателей пациентов.
Очевидно, что дотация в рацион мяса в течение 1 мес приема пельменей не только повысила квоту белка, но и позитивно отразилась на поступлении в организм детей железа. Сохранение гематологических параметров в диапазоне физиологической нормы и улучшение показателей метаболизма железа указывает на функциональность и обоснованность применения безглютеновых пельменей в диетотерапии лиц, имеющих клинические признаки целиакии. Учитывая наличие материально-технической базы мясной отрасли и готовность к производству, предлагаемое техническое решение позволит расширить ассортимент специализированных пищевых продуктов диетического (профилактического и лечебного) питания для больных целиакией.
Литература
1. Всероссийский консенсус по диагностике и лечению целиакии у детей и взрослых // Педиатрия. Приложение к журналу Consilium Medicum. 2016. № 1. С. 6-19.
2. Целиакия у детей / под ред. С.В. Бельмера, М.О. Ревновой. М. : Медпрактика-М, 2015. 416 с.
3. Шумилов П.В., Мухина Ю.Г., Нетребенко О.К., Рязанова О.В. и др. Современные представления о патогенетических механизмах целиакии: определяющая роль в клинических вариантах течения // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2016. Т. 95, № 6. С. 110-121.
4. Бельмер С.В., Гасилина Т.В. Целиакия: от патогенеза к лечению // Вопр. соврем. педиатрии. 2013. Т. 12, № 3. С. 12-17.
5. Стоян М.В. Клинико-анамнестическая и антропометрическая характеристика детей в активном периоде целиакии : автореф. дис. ... канд. мед. наук. Ставрополь, 2015. 22 с.
6. Климов Л.Я., Стоян М.В., Курьянинова В.А., Кашников В.С. и др. Взаимосвязь между антропометрическими показателями и дефицитом железа у детей в периоде клинической манифестации целиакии // Педиатрия. Приложение к журналу Consilium Medicum. 2016. № 2. С. 92-97.
7. Янкина Г.Н., Кондратьева Е.И., Лошкова Е.В., Терентьева А.А. Особенности диагностики и лечения различных форм непереносимости белка пшеницы // Вопр. детской диетологии. 2017. Т. 15, № 1. С. 13-24.
8. Бельмер С.В. Современные принципы диетотерапии целиакии // Рос. вестн. перинатол. и педиатр. 2012. № 6. С. 97-101.
9. Звягин А.А., Бавыкина И.А., Жаркова И.М., Мирошниченко Л.А. Потенциальные возможности амарантовой муки как безглютенового продукта // Вопр. детской диетологии. 2015. Т. 13, № 2. С. 46-51.
10. Tuire I., Marja-Leena L., Teea S., Katri H. et al. Persistent duodenal intraepithelial lymphocytosis despite a long-term strict gluten-free diet in celiac disease // Am. J. Gastroenterol. 2012. Vol. 107, N 10. P. 1563-1569.
11. Lanzini A., Lanzarotto F., Villanacci V., Mora A. et al. Complete recovery of intestinal mucosa occurs very rarely in adult coeliac patients despite adherence to gluten-free diet // Aliment. Pharmacol. Ther. 2009. Vol. 29, N 12. P. 1299-1308.
12. Бавыкина И.А., Звягин А.А. Нутритивный статус детей при длительной безглютеновой диете // Вопр. практ. педиатрии. 2015. Т. 10, № 2. С. 20-25.
13. Бавыкина И.А., Звягин А.А., Мирошниченко Л.А., Гусев К.Ю. и др. Эффективность продуктов из амаранта в безглютеновом питании детей с непереносимостью глютена // Вопр. питания. 2017. Т. 86, № 2. С. 91-99.
14. Курьянинова В.А. Клинические особенности и физическое развитие детей с целиакией, находящихся на безглютеновой диете : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2014. 24 с.
15. Концепция государственной политики в области здорового питания населения РФ на период до 2020 года. Издание официальное // Собрание законодательства РФ. № 34. 21.08.98. С. 7882-7888.
16. Федеральный закон от 21.11.2011 № 323-ФЗ "Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации". М., 2011. 34 с.
17. Технический регламент Таможенного союза (ТР ТС 027/2012) от 15.06.2012 г. "О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания".
18. Порядок проведения исследований эффективности специализированной диетической лечебной и диетической профилактической пищевой продукции: методические указания / Сост.: В.А. Тутельян, Д.Б. Никитюк, А.Р. Богданов, М.Г. Гаппаров и др. М., 2016. 31 с.
19. ГОСТ 33394-2015 Пельмени замороженные. Технические условия. М. : Стандартинформ, 2016. 19 с.
20. ГОСТ 32750-2014 Полуфабрикаты в тесте замороженные для детского питания. Технические условия. М. : Стандартинформ, 2015. 16 с.
21. CODEX STAN 118-1979. Standard for Foods for Special Dietary Use for Persons Intolerant to Gluten. Codex Alimentarius, 2008.