October 2008 Issue
the Role of DHA and ARA in Infant Nutrition and Neurodevelopmental Outcomes
by Ana Abad-Jorge, MS, RD, CNSC
Today ’ s Dietitian
Vol. 10 Nr 10 P. 66
chociaż badania łączące niektóre kwasy tłuszczowe z poprawą ostrości wzroku i sprawności poznawczej u dzieci są silne.
znaczenie żywienia w odniesieniu do neurorozwoju niemowląt w ciągu pierwszych dwóch lat życia nie może być zawyżone. Podczas gdy mleko matki jest optymalnym wyborem dla niemowląt w pierwszym roku, rola długołańcuchowych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, w szczególności kwasu dokozaheksaenowego (DHA), w neurorozwoju dzieci była innowacyjnym i ekscytującym obszarem badań w ciągu ostatnich 25 lat.
DHA, 22-węglowy, długołańcuchowy kwas tłuszczowy występujący w mleku matki, odgrywa kluczową rolę w strukturze i funkcji tkanek nerwowych, w szczególności siatkówki i mózgu. Ważna rola suplementacji DHA w stanie odżywienia kobiet w ciąży i karmiących oraz w neurorozwoju niemowląt i małych dzieci jest ważnym obszarem żywienia, który ma bezpośrednie zastosowanie w naszej praktyce dietetycznej.
wzrost mózgu niemowlęcia i akumulacja tkanki nerwowej DHA w ostatnim trymestrze i pierwszych dwóch latach życia są znaczące. Podczas ostatniego trymestru mózgu rośnie około 260%, przy średniej wadze około 400 gramów przy urodzeniu; mózg nadal rośnie 175% w pierwszym roku życia i kolejne 18% w drugim roku.1 podczas gdy istotne zmiany zachodzą w adaptacji ścieżki nerwowej i okablowaniu w dzieciństwie, okresie dojrzewania i wczesnej dorosłości, mózg rośnie tylko o kolejne 21% w rozmiarze od 2 roku życia do dorosłości.
w ostatnim trymestrze i podczas tych pierwszych dwóch krytycznych lat rozwoju mózgu, DHA szybko gromadzi się w tkance mózgowej, a następnie osiąga plateau w wieku 2 lat i Później. Inne długołańcuchowe kwasy tłuszczowe, takie jak kwas eikozapentaenowy, nie gromadzą się w przedmózgowiu w okresie niemowlęcym, jak widać w przypadku DHA.2
ponadto poziom spożycia DHA wpływa na stopień akumulacji DHA w mózgu. W badaniu, w którym oceniano zmienny poziom DHA w mózgu w odpowiedzi na żywienie niemowląt, określono rodzaj karmienia niemowląt, które zmarły z powodu zespołu nagłej śmierci niemowląt. Niemowlęta karmione mlekiem matki gromadziły DHA w korze mózgowej w pierwszym roku życia, podczas gdy dzieci karmione formułą, która nie zawierała DHA, nie wykazywały znaczących zmian w zawartości DHA w korze mózgowej.3
DHA, ważny strukturalny i funkcjonalny składnik rozwijającego się mózgu, może być syntetyzowany z niezbędnego kwasu tłuszczowego alfa-linolenowego poprzez enzymy wydłużające i desaturacyjne. Kwas arachidonowy (ARA), 20-węglowy kwas tłuszczowy, który jest również kluczowym składnikiem błon komórkowych i służy jako prekursor tworzenia prostaglandyn, jest syntetyzowany z niezbędnego kwasu tłuszczowego kwasu linolowego. DHA służy jako kluczowy składnik strukturalny błon komórkowych i znajduje się w wysokich poziomach w komórkach siatkówki i mózgu, zawierając około 30% do 65% kwasów tłuszczowych błon komórkowych prętów i stożków w siatkówce.
podczas gdy DHA może być syntetyzowany z kwasu alfa-linolenowego, ten syntetyczny szlak jest tylko zapasem do bezpośredniego spożycia, a proces konwersji jest niski (szacowany na zaledwie 0,2% do 4%). Przyjmowanie wstępnie uformowanego DHA przez łożysko lub przez dietę jest preferowanym sposobem gromadzenia DHA w okresie niemowlęcym. Zarówno DHA, jak i ARA są preferencyjnie przenoszone na płód przez łożysko w porównaniu z innymi długołańcuchowymi kwasami tłuszczowymi.4 po urodzeniu niemowlęta karmione piersią przyjmują zarówno DHA, jak i ARA bezpośrednio z mleka matki, podczas gdy niemowlęta karmione formułą mogą wchłaniać DHA i ARA z suplementowanych formuł. Gdy starsze niemowlęta zaczynają przyjmować pokarmy stałe, mogą uzyskać DHA z pokarmów, takich jak tłuste ryby, mięso i jaja.
poziom DHA i ARA w mleku matki oraz aktualne zalecenia dotyczące spożycia
ilość DHA i ARA w mleku matki jest bardzo zmienna w różnych krajach i zależy od diety matki.5-7 kobiet w ciąży i karmiących piersią, które mieszkają w pobliżu obszarów przybrzeżnych, takich jak te żyjące w morskich Chinach i Japonii, i polegają na diecie bogatej w ryby i inne owoce morza, mają najwyższy poziom DHA w mleku matki (2,76% i 1.00% kwasów tłuszczowych), podczas gdy kraje o diecie bogatej w białko roślinne i pozbawionej jaj lub świeżych owoców morza, takie jak Sudan, mają najniższy poziom DHA mleka matki (0,07%).
znaczna zmienność występuje również w stężeniu DHA mleka kobiecego w Ameryce Północnej. Ogólnie Rzecz Biorąc, Kanadyjki mają wyższy poziom DHA mleka w porównaniu z Amerykankami. Ponadto kobiety karmiące w Stanach Zjednoczonych, które spożywają bardziej zróżnicowaną dietę, w tym jaja i świeże owoce morza, mają wyższy poziom DHA w mleku matki w porównaniu z kobietami, które spożywają wysoko przetworzoną dietę pozbawioną świeżych owoców morza.
wiele międzynarodowych grup ekspertów opublikowało zalecenia dotyczące optymalnego poziomu suplementacji DHA i ARA w formule terminowej dla niemowląt.8-10 (patrz Tabela 1 w celu zapoznania się z niektórymi z tych zaleceń.) Ogólne zalecenia od 0,2% do 0,4% kwasów tłuszczowych dla DHA i od 0,35% do 0.7% kwasów tłuszczowych dla ARA opiera się na medianie światowego zakresu stężenia DHA i ARA w mleku matki.
od 2002 r.DHA i ARA zostały uzupełnione w formułach dla niemowląt w Stanach Zjednoczonych, chociaż suplementacja formuł rozpoczęła się w krajach europejskich znacznie wcześniej. W oparciu o dostępne badania w ciągu ostatnich 15 lat, Hoffman i wsp. donoszą: „zdrowe, terminowe niemowlęta karmione formułą wydają się wymagać wstępnie uformowanego DHA w ilościach zbliżonych do średniego światowego poziomu mleka ludzkiego, aby utrzymać poziom fosfolipidów DHA we krwi tak wysoki, jak u niemowląt karmionych piersią.”11
wpływ spożycia DHA i ara w diecie na poziom DHA we krwi niemowląt i wyniki neurorozwojowe
liczne badania wykazują zależność między dawką a reakcją pomiędzy spożywaniem DHA w diecie niemowląt z mleka matki lub mleka modyfikowanego a poziomem DHA występującym w krwinkach czerwonych. Niemowlęta przyjmujące lek bez recepty miały tylko około 4% DHA w krwinkach czerwonych, podczas gdy niemowlęta przyjmujące mleko matki lub lek z wyższym poziomem DHA (0,29% do 0,36%) miały najwyższy poziom DHA krwinek czerwonych (10% do 12% kwasów tłuszczowych).5,11-13 poziom DHA krwinek czerwonych był bezpośrednio związany z poziomem DHA w mleku lub preparacie.
ponadto, badanie bezpośrednio porównujące dwa różne wzory o różnych poziomach DHA i ARA wykazało, że wzór o wyższych poziomach DHA i ARA powodował wyższy poziom DHA krwinek czerwonych.12
w innym badaniu przeprowadzonym przez Hoffmana i wsp., niemowlęta karmione piersią były odstawiane z mleka matki do Formuły kontrolnej bez zastosowania leku lub formuły uzupełnionej DHA i ARA w wieku od 4 do 6 miesięcy.14 w wieku 12 miesięcy poziom czerwonych krwinek DHA był znacząco wyższy u niemowląt odsadzonych od maciory z dodatkiem DHA i ARA (o 24% wyższy niż w momencie odsadzenia) w porównaniu z tymi niemowlętami odsadzonymi od maciory z dodatkiem bez suplementu (o 50% niższy niż w momencie odsadzenia).
wyniki ostrości wzroku
liczne badania wykazały silną korelację między wyższym poziomem DHA krwinek czerwonych u niemowląt a lepszymi wynikami widzenia.6,11,13,14 większość z tych badań oceniała ostrość wzroku niemowlęcia, miarę najmniejszego szczegółu rozpoznawanego przez układ wzrokowy niemowlęcia. Ostrość wzroku mierzy się za pomocą potencjałów wywołanych wzrokiem, które są odpowiedziami elektrofizjologicznymi generowanymi przez mózg w odpowiedzi na określoną stymulację wzrokową. Innis i wsp. badali związek między poziomem DHA mleka matki, poziomem DHA czerwonych krwinek u niemowląt i ostrością wzroku.15 niemowląt podzielono na trzy równe grupy na podstawie poziomu DHA krwinek czerwonych. Niemowlęta z najwyższym poziomem DHA w krwinkach czerwonych przyjmowały również mleko matki z najwyższym poziomem DHA i miały najwyższe oceny ostrości wzroku w wieku od 2 do 12 miesięcy.
poziom DHA i ARA w różnych wzorach wydaje się mieć wpływ na ostrość wzroku w ciągu pierwszych dwóch lat życia. Birch i wsp. oceniali ostrość wzroku u niemowląt terminowych podczas czteromiesięcznego badania karmienia.6 niemowląt (N=79) było karmionych wyłącznie bez recepty lub dwoma innymi preparatami uzupełnionymi samym DHA na poziomie 0.35% kwasów tłuszczowych lub z DHA i ARA (poziom odpowiednio 0,36% i 0,72% wszystkich kwasów tłuszczowych) przez okres czterech miesięcy od urodzenia. Preparaty te porównano również z grupą referencyjną 29 niemowląt karmionych piersią, w której średni poziom mleka wynosił 0,29% DHA. Niemowlęta karmione preparatem uzupełnionym mają podobny profil lipidów krwinek czerwonych i ostrość widzenia mierzoną potencjałem wywołanym wzrokiem (VEP) do referencyjnej grupy karmionej piersią. Ponadto ostrość widzenia (VEP) była znacząco wyższa w wieku 11/2 , 4, 12 i 18 miesięcy w grupach z formułą uzupełnioną w porównaniu z grupą z formułą nieobsadzoną. Ostrość widzenia była znacząco niższa w grupie bez leczenia w porównaniu z niemowlętami karmionymi piersią.
W podobnie zaprojektowanym badaniu Auestad i wsp.przeprowadzili 12-miesięczne badanie żywienia niemowląt terminowych, które były karmione bez podawania DHA lub suplementem DHA i ARA, ale nie wykazali żadnej znaczącej poprawy w pomiarach ostrości wzroku w grupach z suplementem DHA i ARA o niższym poziomie DHA we wzorze (0,23% kwasów tłuszczowych lub mniej).Poprawa ostrości wzroku obserwowana w ciągu pierwszych dwóch lat życia wydaje się być związana nie tylko z suplementacją DHA i ARA, ale także z suplementacją na odpowiednim poziomie, aby promować znaczącą różnicę.
wyniki rozwoju poznawczego
ważna rola optymalnego odżywiania DHA i ARA w rozwoju poznawczym została również ustalona poprzez liczne badania w okresie niemowlęcym i przedszkolnym. Wagi Bayleya rozwoju niemowląt są używane jako złoty standard do oceny wyników rozwoju psychicznego i psychomotorycznego niemowląt. Generowane są dwa wyniki: wskaźnik rozwoju umysłowego (MDI), który mierzy percepcję, poznanie, Język oraz umiejętności społeczne i sensorimotoryczne, oraz wskaźnik rozwoju psychomotorycznego (PDI), który mierzy umiejętności motoryczne brutto i drobne. W tym samym badaniu przeprowadzonym przez Bircha i wsp., noworodki terminowe karmione preparatami uzupełnionymi DHA i ARA na wyższych poziomach 0,36% DHA i 0,72% ARA miały znacznie wyższe wyniki MDI w wieku 18 miesięcy niż w grupie bez podania, a także wyższe wyniki PDI, chociaż różnica nie osiągnęła istotności statystycznej.Jednak wyższe wyniki MDI nie były obserwowane w wieku 12 miesięcy w podobnie zaprojektowanym badaniu Auestad et al, w którym zastosowano niższe poziomy DHA w grupie o wzorze uzupełnionym.12
w kontynuacji badania Birch et al u przedszkolaków suplementacja DHA na odpowiednich poziomach w formule doprowadziła do poprawy wyników rozwojowych w wieku 4 lat.16 u dzieci w wieku powyżej 2 lat powszechną miarą IQ jest Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence-Revised, która wykorzystuje dwie oddzielne podskale, wydajność i słowne IQ, aby opracować pełną skalę IQ.
przedszkolaki, które uczestniczyły w czteromiesięcznym badaniu żywienia niemowląt terminowych, zostały ocenione pod kątem wyników poznawczych w wieku 4 lat.16 wyniki oceny IQ u dzieci karmionych preparatami uzupełnionymi DHA i ARA (0,36% DHA i 0,72% ARA) w okresie niemowlęcym były prawie identyczne z referencyjną grupą karmioną piersią i pełne cztery punkty wyższe niż w grupie nieobsadzonej preparatami; różnica ta nie była jednak statystycznie istotna. Oceniając słowne wyniki IQ, dzieci, które były karmione formułą uzupełnioną DHA i ARA, miały wyniki o prawie sześć punktów wyższe niż w grupie nieobsadzonych formuł; ponownie różnica nie była statystycznie istotna.16
Źródła dietetyczne i preparaty dla niemowląt dla DHA
najlepsze źródła dietetyczne DHA dla kobiet w ciąży i karmiących, a także dla niemowląt i dzieci, powinny zostać poddane przeglądowi w celu promowania optymalnego spożycia składników odżywczych i poprawy wyników neurorozwojowych u niemowląt i dzieci. Najlepszym źródłem DHA są tłuste ryby, jaja i niektóre mięso. Tabela 2 recenzje najlepszych źródeł diety dla DHA.17 3-uncyjna porcja łososia ma 683 miligramów DHA, podczas gdy dwa duże jaja mają tylko 38 miligramów; ponadto pokarmy roślinne nie zawierają DHA. Dostępne są jaja wzbogacone DHA, o poziomach tak wysokich, jak 150 miligramów DHA na jajo. Mimo to większość kobiet w ciąży trudno jest spożywać 300 miligramów DHA dziennie, zgodnie z zaleceniami Międzynarodowego Towarzystwa Badań nad kwasami tłuszczowymi i lipidami.10 ponadto w 2001 r.Rada FDA zaleciła, aby kobiety w ciąży unikały spożywania dużych ryb, takich jak miecznik, ryby z płytek, rekin i makrela królewska, ponieważ ryby te mają najwyższe stężenie metylortęci.18
Agencja Ochrony Środowiska zaleca, aby kobiety w ciąży i karmiące piersią ograniczyły tygodniowe spożycie ryb do 12 uncji ryb o niskiej zawartości rtęci i skorupiaków, takich jak łosoś, mintaj, pstrąg, sum, lekki tuńczyk w puszkach, krewetki, kraby i przegrzebki.18 tuńczyk Albacore powinny być ograniczone do nie więcej niż 6 uncji tygodniowo. Przed spożyciem należy zweryfikować poziom bezpieczeństwa i zawartości rtęci w rybach złowionych lokalnie. Od czasu doradztwa FDA w 2001 r. spożycie wszystkich ryb i tuńczyka w puszkach wśród kobiet w ciąży znacznie się zmniejszyło.
Niemowlęta terminowe mogą otrzymywać odpowiednie dawki DHA i ARA z mleka matki (optymalny wybór) lub z preparatów terminowych uzupełnionych DHA i ARA. Większość firm produkujących formuły w Stanach Zjednoczonych uzupełnia teraz formułę dla niemowląt DHA i ARA.
Preparaty uzupełniające dla dzieci w wieku od 9 miesięcy do 24 miesięcy są również dostępne z suplementacją DHA, ponieważ małe dzieci przechodzą na pokarmy stałe. Podczas gdy otrzymają trochę DHA z pokarmów stałych, takich jak jajka, kurczak i tuńczyk, większość diet malucha nie rutynowo obejmuje tłuste ryby najwyższe w poziomach DHA. Chociaż nie jest jeszcze powszechnie zalecany przez pediatrów i innych pracowników służby zdrowia, podawanie dzieciom formuły uzupełnionej DHA przez drugi rok życia może zapewnić im zalecany poziom DHA, którego nie przyjmują z pokarmów stołowych.
podsumowanie
DHA szybko gromadzi się w siatkówce i korze mózgowej w okresie znacznego wzrostu mózgu między ostatnim trymestrem a drugim rokiem życia. W tym czasie Niemowlęta i małe dzieci powinny otrzymywać optymalny poziom DHA i ARA w swojej diecie poprzez mleko matki, formułę uzupełnioną DHA i ARA, a ostatecznie pokarmy stałe. Poziom DHA w mleku matki różni się znacznie w zależności od diety matki. Poziom DHA w krwinkach czerwonych i tkankach nerwowych i wynikające z tego efekty neurorozwojowe-w szczególności poprawa ostrości wzroku i sprawności poznawczej—u niemowląt i małych dzieci zostały powiązane z poziomem DHA i ARA w mleku matki i preparacie. Różne określenia i formuły mają różne poziomy DHA i ARA.
w związku z tym rolą dietetyków pracujących w dziedzinie żywienia dzieci powinno być edukowanie rodziców i świadczeniodawców opieki zdrowotnej niemowląt i małych dzieci w zakresie optymalizacji stanu DHA dzieci poprzez spożycie mleka matki, preparatów zawierających DHA i żywności zawierającej DHA.
— Ana Abad-Jorge, MS, RD, CNSC, jest dyrektorem programu praktyk dietetycznych i specjalistą ds. wsparcia żywienia dzieci na University of Virginia Health System oraz prelegentem/konsultantem Mead Johnson. Jest autorką ponad 25 publikacji z zakresu wsparcia żywienia dzieci i noworodków.
1. Dobbing J, Sands J. ilościowy wzrost i rozwój ludzkiego mózgu. Arch Dis Child. 1973;48(10):757-767.
2. Martinez M. poziomy w tkankach wielonienasyconych kwasów tłuszczowych we wczesnym rozwoju człowieka. J Pediatr. 1992;120 (4 Pkt 2): S129-S138.
3. Makrides M, Neumann MA, Byard RW, Simmer K, Gibson RA. Skład kwasów tłuszczowych mózgu, siatkówki i erytrocytów u niemowląt karmionych piersią i karmionych formułą. Am J Clin Nutr. 1994;60:(2)189-194.
4. Haggarty P, Page K, Abramovich DR, Ashton J, Brown D. Długołańcuchowy wielonienasycony transport kwasów tłuszczowych przez perfuzowane łożysko człowieka. Łożysko. 1997;18(8):635-642.
5. Auestad N, Halter R, Hall RT, et al. Wzrost i rozwój u niemowląt urodzonych o czasie karmionych długołańcuchowymi wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi: badanie podwójnie maskowane, randomizowane, równoległe, prospektywne, wielowymiarowe. Pediatria. 2001;108(2):372-381.
6. Birch EE, Hoffman DR, Uauy R, Birch DG, Prestidge C. ostrość wzroku i istotność kwasu dokozaheksaenowego i kwasu arachidonowego w diecie niemowląt terminowych. Pediatr Res. 1998; 44(2):201-209.
7. Helland IB, Smith L, Saarem K, Saugstad OD, Drevon CA. Suplementacja matek bardzo długołańcuchowymi kwasami tłuszczowymi n-3 podczas ciąży i laktacji zwiększa IQ u dzieci w wieku 4 lat. Pediatria. 2003; 111(1):e39-e44.
8. British Nutrition Foundation. Nienasycone kwasy tłuszczowe: Znaczenie odżywcze i fizjologiczne. London: Chapman & Hall; 1992;152-163.
9. Żywności i Rolnictwa Organizacji Narodów Zjednoczonych/Światowej Organizacji Zdrowia wspólne konsultacje ekspertów. Lipidy we wczesnym rozwoju. Na: Tłuszcze i oleje w żywieniu człowieka. FAO Food i Nutri Pap. 1994;57:49-55.
10. Warsztaty Simopoulos AP, Leaf A i Salem N Jr. na temat zasadności i zalecanego spożycia kwasów tłuszczowych omega-6 i omega-3. J Am Coll Nutr. 1999;18(5):487-489.
11. Hoffman DR, Wheaton DKH, James KJ, et al. Kwas dokozaheksaenowy w krwinkach czerwonych niemowląt terminowych otrzymujących dwa poziomy długołańcuchowych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2006;42(3):287-292.
12. Auestad N, Montalto MB, Hall RT, et al. Ostrość wzroku, skład erytrocytów kwasów tłuszczowych i wzrost u niemowląt terminowych karmionych długołańcuchowymi wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi przez rok. Ross Pediatric Lipid Study. Pediatr Res. 1997;41(1):1-10.
13. Hoffman DR, Birch EE, CastanedaYS, et al. Dietetyczny kwas dokozaheksanowy (DHA) i wizualne dojrzewanie u noworodka po odsadzeniu. Invest Opthamol Vis Sci. 2001; 42: S122-128.
14. Hoffman DR, Birch EE, Castañeda YS, et al. Funkcja widzenia u karmionych piersią niemowląt karmionych piersią odstawionych do formuły z długołańcuchowymi wielonienasyconymi lub bez nich po 4 do 6 miesiącach: randomizowane badanie kliniczne. J Pediatr. 2003;142(6):669-677.
15. Innis SM, Gilley J, Werker J. Czy długołańcuchowe wielonienasycone kwasy tłuszczowe mleka ludzkiego są związane z rozwojem wzrokowym i nerwowym u niemowląt karmionych piersią? J Pediatr. 2001;139(4):532-538.
16. Birch EE, Garfield s, Castañeda Y, et al. Ostrość widzenia i wyniki poznawcze w wieku 4 lat w podwójnie ślepym, randomizowanym badaniu z długołańcuchowym wielonienasyconym kwasem tłuszczowym z suplementem dla niemowląt. Early Human Dev. 2007;83(5):279-284.
17. Departament Rolnictwa USA. Agricultural Research Service. USDA national nutrient database for standard reference, release 18. Laboratorium danych odżywczych. 2005. Dostępny pod adresem: http://nal.usda.gov/fnic/foodcomp/Data/SR18/sr18.shtml
18. U. S. Food and Drug Administration. Doradztwo FDA / EPA w sprawie spożycia owoców morza nadal aktualne. 6 czerwca 2006. Dostępny pod adresem:
19. Oken E, Kleinman KP, Berland WE, et al. Spadek spożycia ryb wśród kobiet w ciąży po krajowym doradztwie dotyczącym rtęci. Ginekolog Położnik. 2003;102(2):346-351.
Tabela 1. Recommendations for DHA and ARA Supplementation in Term Infant Formulas8-10
| Organization or Foundation |
Percent Fatty Acids |
|
British Nutrition Foundation |
0.4 0.4 |
|
Food and Agricultural Organization of the United Nations/World Health Organization expert panel |
0.35 0.7 |
|
panel ekspertów Międzynarodowego Towarzystwa Badań kwasów tłuszczowych i lipidów |
0.35 0.5 |
tabela 2. Dietetyczne Źródła DHA: Tłuste ryby, mięso i Jajka17
|
produkt spożywczy |
DHA (mg) |
|
różowy filet z łososia, 3 uncje, pieczony lub pieczony |
638 |