Поглощение железа из хлопьев быстрого приготовления на основе пшеницы: исследования кишечника и стабильных изотопов у кенийских младенцев

Железодефицитная анемия (ЖДА) распространена среди детей грудного и дошкольного возраста в странах Африки к югу от Сахары. Было проведено несколько исследований по смягчению ЖДА. Некоторые из этих исследований имели неблагоприятное воздействие на микробиом кишечника и диарею из-за высоких доз железа, вводимых в районах с высоким бременем малярии и других распространенных детских инфекций. В качестве потенциально более безопасного решения мы исследовали влияние снижения дозы железа в добавках железа и включения 7,5 г галактоолигосахаридов (GOS). Результаты этих исследований показали, что у младенцев потребление железа и GOS улучшало статус железа, улучшало микробиоту кишечника и снижало риск заболеваний. Недавно мы продемонстрировали, что обычное потребление GOS в течение трех недель приводит к улучшению всасывания железа, что коррелирует со снижением рН толстой кишки. Неизвестно, приведут ли другие пребиотики или их комбинация к увеличению всасывания железа и каков будет эффект от использования половинной дозы пребиотиков. Состав олигосахаридов грудного молока (ОМГ) в грудном молоке может быть важным фактором, определяющим состав микробиома кишечника и здоровье младенца, находящегося на грудном вскармливании, путем определения состава видов бифидобактерий, которые являются основными комменсальными «барьерными» бактериями в микробиоме кишечника младенца. Однако мало что известно о специфическом составе ОПЗ в грудном молоке в африканских популяциях и потенциальном влиянии на состав кишечной микробиоты младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Поэтому мы стремимся измерить влияние смеси пребиотиков (высокая доза/низкая доза) в различных дозах в кашах быстрого приготовления на основе пшеницы на фракционное всасывание железа (FIA) из каш быстрого приготовления на основе пшеницы, не содержащих пребиотик. Мы сравним FIA с трехнедельным предварительным кормлением двумя разными дозами смеси пребиотиков и без него. Кроме того, мы исследуем влияние двух разных доз этой смеси пребиотиков (высокая доза/низкая доза) на микробиоту кишечника и воспаление через три недели.

На южном побережье Кении мы зарегистрируем 195 младенцев и рандомизируем их в три группы вмешательства. Ежедневно в течение 3 недель младенцы будут дома потреблять недавно приготовленные каши быстрого приготовления на основе пшеницы (3,6 мг железа с аскорбиновой кислотой (АК)). 1 группа получала кашу с пребиотической смесью 7,5 г; группа 2 получала кашу с 3 г пребиотической смеси, а группа 3 получала кашу без пребиотиков. В подгруппе из 70 младенцев мы будем давать четыре промаркированных тестовых приема пищи. Два тестовых приема пищи будут даваться за 2 недели до начала интервенционного исследования для изучения острого влияния пребиотиков на ФИА, а два других корма будут даваться в конце 3-недельного интервенционного исследования для изучения влияния постоянного потребления пребиотиков на ФИА. Образцы грудного молока от матерей будут собраны и проанализированы на состав олигосахаридов грудного молока (HMO). Мы предполагаем, что: 1) дети, получающие новую смесь каш быстрого приготовления на основе пшеницы, содержащую пребиотики (высокая/низкая доза), будут иметь более высокую абсорбцию железа и 2) более высокое содержание бифидобактерий в кале, чем дети, получающие каши без пребиотиков; 3) у младенцев, получающих быстрорастворимые каши на основе пшеницы, добавление 7,5 г смеси пребиотиков (высокая/низкая доза) приведет к более высокому FIA, и 4) к большему соотношению бифидобактерий и энтеробактерий, наименьшему фекальному кальпротектину, кишечному жиру кислотосвязывающий белок (I-FABP) и более низкое содержание энтеропатогенов, чем при добавлении 3 г пребиотиков; 5) добавление 7,5 г смеси пребиотиков (высокая доза/низкая доза) приведет к большему FIA при остром или хроническом введении, и эти два эффекта будут аддитивными; 6) быстрорастворимые хлопья на основе пшеницы улучшают статус железа, включая гемоглобин (Hb), ферритин плазмы (PF) и растворимый рецептор трансферрина (sTfR), а также статус воспаления, включая С-реактивный белок (CRP), альфа-1-кислоту гликопротеин (AGP), фекальный кальпротектин и I-FABP; 7) быстрорастворимые хлопья на основе пшеницы снижают pH фекальных масс, тем самым обеспечивая менее благоприятную среду для роста кишечных патогенов; 8) секреторный статус матери повлияет на микробиоту кишечника младенцев, при этом у младенцев матерей-секреторов более высокое содержание Bifidobacterium и Bacteroides, но более низкое содержание энтеропатогенов; и 9) влияние совместного приема смеси пребиотиков на микробиоту кишечника младенцев и на всасывание железа будет сильнее среди младенцев от несекреторных матерей.

Это исследование позволит получить важные данные для оптимизации состава железа и пребиотиков в кашах быстрого приготовления на основе пшеницы, предназначенных для прикорма в младенческом возрасте. Эти хлопья потенциально могут быть частью продолжающихся исследований вмешательств по снижению бремени ЖДА с использованием более безопасных составов, не оказывающих неблагоприятного воздействия на микробиом кишечника младенцев.