474 Probl Hig Epidemiol 2013, 94(3): 474-478 Składniki odżywcze o właściwościach immunomodulacyjnych w dietach dzieci w wieku 13-36 miesięcy ich znaczenie i źródła Dietary factors influencing immune system in nutrition of children aged 13-36 months their role and sources Grażyna Rowicka 1/, Halina Weker 1,2/, Marta Barańska 3/, Agnieszka Riahi 1/ 1/ Zakład Żywienia, Instytut Matki i Dziecka w Warszawie 2/ Wydział Nauki o Zdrowiu, Warszawski Uniwersytet Medyczny w Warszawie 3/ Zakład Wczesnej Interwencji Psychologicznej, Instytut Matki i Dziecka w Warszawie Wprowadzenie. Do składników diety wykazujących działanie immunomodulacyjne zaliczamy między innymi niektóre witaminy rozpuszczalne w tłuszczach A, D, E, witaminę C, składniki mineralne żelazo, cynk, selen, a także wielonienasycone kwasy tłuszczowe głównie szeregu n-3, n-6. Cel. Określenie zawartości oraz pokarmowych źródeł wybranych składników odżywczych o działaniu immunomodulacyjnym w dietach dzieci w wieku 13-36 miesięcy. Materiał i metody. Badania przeprowadzono w grupie dzieci w wieku 13-36 miesięcy (n=400). Wartość odżywczą średniej całodziennej racji pokarmowej badanych obliczono przy wykorzystaniu programu komputerowego Dieta 5.0. Wyniki. Zawartość większości składników o działaniu immunomodulacyjnym w dietach dzieci w wieku 13-36 miesięcy była wyższa od zalecanego spożycia, z wyjątkiem witaminy D oraz wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (WNKT). Źródłem żelaza, witaminy C i A były produkty wzbogacane w te składniki odżywcze, a w przypadku witamin także warzywa i owoce. Głównym źródłem kwasów tłuszczowych n-3 i n-6 oraz witaminy E były tłuszcze roślinne oraz produkty mleczne, w tym mleko modyfikowane. Mięso i jego przetwory, ryby i jaja były również źródłem kwasów tłuszczowych n-3 i n-6, a warzywa, owoce i soki witaminy E. Witamina D oraz cynk pochodziły głównie z mleka modyfikowanego, mięsa i jego przetworów, ryb oraz nabiału. Wnioski. Podstawowym źródłem składników odżywczych o działaniu immunomodulacyjnym była żywność z grupy środków spożywczych specjalnego żywieniowego przeznaczenia dla dzieci, głównie mleko modyfikowane. Istnieje konieczność prozdrowotnej modyfikacji sposobu żywienia dzieci w wieku 13-36 miesięcy ze szczególnym zwróceniem uwagi na zwiększenie udziału naturalnych źródeł witaminy D i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych WNKT w diecie. Introduction. Maturation and functioning of the child s immune system depends on many factors, including the dietary intake of selected nutrients, such as fat-soluble vitamins A, E, D, vitamin C, minerals iron, zinc, selenium, long-chain polyunsaturated fatty acids n-3 and n-6. Aim. The assessment of dietary intake and food sources of selected nutrients with immunomodulatory properties in diets of children aged 13-36 months. Material & methods. The nation-wide study covered 400 children aged 13-36 months. The nutritional value of daily food rations was calculated using the Dieta 5.0 computer programme. Results. The mean intake of the majority of the nutrients with immunomodulatory properties was higher than the recommended levels, with the exception of vitamin D and long-chain polyunsaturated fatty acids. The food sources of iron, vitamin C and A were mostly products fortified with these nutrients. Vitamin C and A were also provided with vegetables and fruits. The main dietary sources of fatty acids n-3 and n-6 as well as of vitamin E were oils and dairy products including junior formulae. A significant share of fatty acids was derived from meat and meat products, fish and eggs. Vitamin E was also provided with vegetables, fruits and juices. The sources of vitamin D and zinc were mainly junior formulae, meat, fish, eggs and dairy products. Conclusions. The basic source of nutrients with immunomodulatory properties was special nutritional-purpose food for toddlers, mainly junior formulae. The feeding practices and diets of children aged 13-36 months require modification in order to meet the criteria of safe nutrition. Provision of natural food sources of vitamin D and long-chain polyunsaturated fatty acids in diets of children would be highly recommended. Key words: immunomodulation, nutrients, children aged 13-36 months Słowa kluczowe: immunomodulacja, składniki odżywcze, dzieci w wieku 13-36 miesięcy Probl Hig Epidemiol 2013, 94(3): 474-478 www.phie.pl Nadesłano: 19.06.2013 Zakwalifikowano do druku: 18.07.2013 Adres do korespondencji / Address for correspondence Grazyna Rowicka Instytut Matki i Dziecka, Zakład Żywienia ul. Kasprzaka 17a, 01-211 Warszawa e-mail: zaklad.zywienia@imid.med.pl
Rowicka G i wsp. Składniki odżywcze o właściwościach immunomodulacyjnych w dietach dzieci w wieku 13-36 miesięcy... 475 Wprowadzenie Z prowadzonych od wielu lat badań wynika, że dojrzewanie i funkcjonowanie układu odpornościowego dziecka zależne jest od wielu czynników, między innymi od niektórych składników diety [1-3]. Do składników diety wykazujących działanie immunomodulacyjne zaliczamy między innymi niektóre witaminy rozpuszczalne w tłuszczach A, D, E, witaminy rozpuszczalne w wodzie np. witamina C, składniki mineralne żelazo, cynk, selen, a także wielonienasycone kwasy tłuszczowe głównie szeregu n-3, n-6. Optymalizacja diety pod względem zawartości składników o działaniu immunomodulującym ma znaczenie zarówno w profilaktyce, jak i we wspomaganiu leczenia chorób, w rozwój których zaangażowane są mechanizmy odpowiedzi immunologicznej. Cel pracy Określenie zawartości oraz pokarmowych źródeł wybranych składników odżywczych o działaniu immunomodulacyjnym w dietach dzieci w wieku 13-36 miesięcy. Materiał i metody Badanie dotyczące oceny sposobu żywienia przeprowadzono metodą ankietową na reprezentatywnej ogólnopolskiej próbie dzieci w wieku 13-36 miesięcy (n=400). Na podstawie autorskiego kwestionariusza ankietowego z włączonym 3-dniowym zapisem jadłospisów, zgodnie z metodyką przyjętą w badaniach żywieniowych, obliczono wartość odżywczą całodziennych racji pokarmowych (CRP) dzieci. Do obliczeń wartości odżywczej, w tym zawartości składników odżywczych o działaniu immunomodulacyjnym wykorzystano program komputerowy Dieta 5.0. Wyniki i omówienie W pracy zwrócono uwagę na składniki diety, które z racji swoich funkcji w organizmie dziecka wpływają na jego układ odpornościowy. W tabelach przedstawiono średnią zawartość podstawowych składników odżywczych, w tym o działaniu immunomodulacyjnym w dietach dzieci w wieku 13-36 miesięcy (tab. I) oraz ich główne źródła (ryc. 1). W analizowanych dietach dzieci zawartość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, w tym kwasów z rodziny n-3 i n-6 była niższa w odniesieniu do norm (tab. I) [4]. Głównym źródłem tych kwasów były tłuszcze roślinne oraz produkty mleczne, w tym mleko modyfikowane. W mniejszym stopniu pochodziły one z mięsa i jego przetworów, ryb i jaj (ryc. 1). Kwasy tłuszczowe z szeregu n-3 hamują syntezę zarówno lipidowych, jak i peptydowych mediatorów reakcji zapalnej [5]. Suplementacja diety kwasami WNKT 100 90 80 21,7% 17,0% 19,4% 5,2% 22,6% 33,8% 7,6% 10,4% 39,7% 37,0% Inne /Others Cukier i słodycze /Sugar and sweets Tłuszcze /Fats 70 19,2% 60 34,4% 7,3% 50 % 40 30 20 10 0 44,8% 15,7% 15,8% 25,6% 18,5% 79,4% Cynk /Zinc Żelazo /Iron Wit. C /Vitamin C 68,9% Wit. D Vitamin D Ryc. 1. Źródła składników immunomodulujących w dietach dzieci w wieku 13-36 miesięcy (badanie ogólnopolskie) Fig. 1. Sources of nutrients influencing immune system in diets of children aged 13-36 months (nation-wide study) 27,4% 24,2% 7,1% Wit. E /Vitamin E 61,3% Wit. A /Vitamin A 19,5% 21,6% 26,9% 4,9% 14,1% Kw. tłuszczowe n-6 /Fatty acids n-6 19,3% 10,9% 5,7% Kw. tłuszczowe n-3 /Fatty acids n-3 Mięso, drób, wędliny, ryby, jaja /Meat, poultry, cold meats, fish, eggs Mleko i produkty mleczne, w tym mleko modyfikowane /Milk and dairy products including junior formulae Warzywa, owoce, nasiona, soki /Vegetables, fruits, seeds, juices Produkty zbożowe, w tym kaszki, kleiki /Bread, flour, pasta, groats, including baby cereals
476 Probl Hig Epidemiol 2013, 94(3): 474-478 Tabela I. Wartość energetyczna i odżywcza, w tym składniki o działaniu immunomodulacyjnym, w średniej całodziennej racji pokarmowej (CRP) badanych dzieci (n=400) w wieku 13-36 miesięcy Table I. Mean intake of energy and nutrients, including immunomodulators, in diets of children aged 13-36 months (n=400) Lp. No. Wartość energetyczna /Energy Składniki odżywcze /Nutrients Wyniki badań /Study results SD me 1Q 3Q Normy żywienia 2008/2012 r. (RDA) /Recommended Dietary Intake in Poland 2008/2012 [4] A. Wartość energetyczna i makroskładniki /Energy and macronutrient intake Stanowisko Ekspertów 2012 /Nutritional guidelines statement of Polish Experts Group 2012 [11, 12] 1. Energia /Energy kcal 1217,5 331,8 1202,5 987,3 1400,8 1000 1000 2. Białko ogółem /Protein g 42,5 12,9 41,7 33,9 49,4 14 14 3. Tłuszcz ogółem /Fat g 39,9 13,1 38,2 30,4 46,7 33-44 33-39 kwasy tłuszczowe nasycone g 15,3 6,3 15,0 11,1 18,4 /saturated fatty acids kwasy tłuszczowe jednonienasycone g 13,9 6,0 13,1 9,7 17,1 /monounsatura- ted fatty acids kwasy tłuszczowe wielonienasycone /polyunsaturated fatty acids g 4,5 1,9 4,2 3,1 5,6 Nie ustalono DRV /DRV not established min. 6% energii (6,7g), optymalnie >10% energii (11,1g) /min. 6% of energy, optimally >10% of energy n-6 g 3,9 1,5 3,8 2,9 4,8 Nie ustalono DRV /DRV not established linolowy /linoleic acid g 3,9 1,5 3,7 2,8 4,8 AI=4% energii (4,4g) /AI=4% of energy min. 5% energii (5,5g) /min. 5% of energy n-3 g 0,8 0,4 0,7 0,5 0,9 Nie ustalono DRV /DRV not established α-linolenowy /α-linolenic acid g 0,7 0,4 0,6 0,5 0,9 AI=0,5% energii (0,55g) /AI=0,5% of energy min 1% energii (1,1g) /min. 1% of energy DHA /DHA mg 49,3 102,1 24,2 9,9 47,3 AI 7-24 m-ce: wyłącznie DHA = 100 mg/d, zalecenia żywieniowe 2-18 lat: EPA+DHA=250 mg/d /AI for children aged 7-24 months: exclusively DHA=100 mg/d; recommended intake for population aged 2-18 years: EPA+DHA=250 mg/d min. 100 mg DHA <2 r.ż. i min. 250 mg DHA + EPA 2 r.ż. /min. 100 mg DHA <2nd year of life and min. 250 mg DHA+EPA 2nd year of life EPA /EPA mg 9,9 39,1 0,0 0,0 4,5 4. Węglowodany ogółem g 180,8 53,0 176,0 144,8 213,5 130 140-150 /Carbohydrates 5. Błonnik pokarmowy g 10,3 3,7 9,8 7,6 12,8 10 (AI) 19 /Dietary fiber 6. Udział energii /Energy % 14,1 2,5 13,9 12,6 15,5 5-20 5-15 share z białka /of protein z tłuszczu /of fat % 28,9 5,2 28,9 25,0 32,4 20-35 30-35 z węglowodanów /of carbohydrates % 57,0 6,1 57,0 53,2 61,5 50-70 56-60 w tym z sacharozy /of saccharose % 14,3 5,7 13,9 10,4 17,5 10 10 B. Witaminy i składniki mineralne /Vitamins and minerals 1. Witamina A /Vitamin A µg 1080,1 663,4 937,0 683,4 1308,7 400 2. Witamina E /Vitamin E mg 5,7 2,3 5,4 4,1 7,0 6 6 3. Witamina D /Vitamin D µg 5,1 3,6 4,7 1,7 7,6 5 15 4. Witamina B1 /Vitamin B1 mg 0,8 0,3 0,8 0,6 1,0 0,5 5. Witamina B2 /Vitamin B2 mg 1,2 0,5 1,1 0,9 1,4 0,5 6. Kwas foliowy /Folic acid µg 180,1 123,7 165,7 138,1 205,9 150 7. Witamina B12 /Vitamin B12 mg 2,4 1,8 2,1 1,6 2,7 0,9 8. Witamina C /Vitamin C mg 96,5 66,9 85,3 63,1 118,2 40 9. Witamina PP /Vitamin PP mg 11,6 4,5 11,1 8,6 14,0 6 10. Witamina B6 /Vitamin B6 mg 1,3 0,4 1,2 1,0 1,6 0,5 11. Wapń /Calcium mg 654,3 232,9 645,7 503,7 779,5 700 700 12. Fosfor /Phosphorus mg 740,1 232,7 723,7 582,4 865,9 460 13. Magnez /Magnesium mg 159,6 52,1 154,2 123,6 188,4 80 14. Żelazo /Iron mg 8,5 3,0 8,2 6,5 10,2 7 15. Cynk /Zinc mg 6,2 2,0 5,8 4,9 7,3 3 16. Miedź /Copper mg 0,6 0,2 0,6 0,5 0,8 0,3 17. Mangan /Manganese mg 1,8 0,9 1,7 1,2 2,3 18. Jod /Iodine µg 90,0 36,6 85,1 62,3 112,8 90 19. Potas /Potassium mg 1910,6 603,0 1823,6 1500,9 2292,7 2400 (AI) 20. Sód /Sodium mg 1640,7 613,7 1631,4 1235,0 2002,4 750 (AI) AI Adequate Intake (Wystarczające spożycie) RDA Recommended Dietary Allowances (Zalecane spożycie) DRV Dietary Reference Values (Wartości referencyjnego spożycia)
Rowicka G i wsp. Składniki odżywcze o właściwościach immunomodulacyjnych w dietach dzieci w wieku 13-36 miesięcy... 477 n-3 hamuje zdolność monocytów do prezentowania antygenów [6]. Zawartość witaminy A w średniej całodziennej racji pokarmowej przewyższała normę ponad dwukrotnie, podczas gdy spożycie witaminy E było zgodne z zaleceniami (tab. I). Źródłem witaminy A było mleko modyfikowane wzbogacane w wit. A, soki owocowe, a także warzywa i owoce, natomiast witamina E pochodziła głównie z tłuszczów, w tym roślinnych oraz mleka i produktów mlecznych, owoców i warzyw (ryc. 1). Witaminy A i E, uczestnicząc w pierwszej linii obrony przed reaktywnym formami tlenu (RFT), zapobiegają peroksydacji fosfolipidów błon komórkowych. Związki określane jako witamina A wpływają nie tylko na funkcjonowanie tzw. odporności wrodzonej, ale także na mechanizmy odporności swoistej (nabytej), dzięki której układ immunologiczny może w bardzo precyzyjny sposób odpowiadać na zakażenie [1, 7-10]. W dietach badanych dzieci wykazano prawidłową zawartość witaminy D w odniesieniu do norm żywienia (tab. I), natomiast w odniesieniu do stanowiska ekspertów z 2012 roku jej ilość była niedoborowa (tab. I) [11, 12]. Głównym źródłem tej witaminy było mleko modyfikowane, mięso i jego przetwory, ryby oraz nabiał (ryc. 1). Podstawową funkcją witaminy D jest jej wpływ na gospodarkę wapniowo-fosforanową. Jednak z uwagi na to, że receptory dla tej witaminy posiada większość komórek organizmu, w tym komórki układu odpornościowego (m.in. monocyty, makrofagi a także limfocyty T i B), istnieje także możliwość modulowania przez witaminę D odpowiedzi immunologicznej. Aktywna forma witaminy D (1,25 (OH)2 D3) osłabia prezentację przez makrofagi antygenów, a wytwarzana przez makrofagi pod jej wpływem katelicydyna ma silne właściwości antybakteryjne. Sugerowany jest także hamujący wpływ witaminy D na proliferację limfocytów T oraz wydzielanie przez limfocyty B przeciwciał [13]. Zawartość rozpuszczalnej w wodzie witaminy C oraz kwasu foliowego w średniej racji pokarmowej dzieci przewyższała normę (tab. I). Witamina C uważana jest za główny antyoksydant środowiska wodnego organizmu. Jej wpływ na układ odpornościowy polega między innymi na stymulacji migracji makrofagów oraz zwiększeniu liczby limfocytów CD4+ i CD8+ [14, 15]. Odpowiednia podaż w diecie kwasu foliowego jest konieczna między innymi do utrzymania stabilności DNA limfocytów [16]. Diety dzieci zawierały wyższą w odniesieniu do zaleceń ilość żelaza oraz cynku (tab. I). Źródłem żelaza były produkty wzbogacane w ten składnik odżywczy, głównie mleko modyfikowane a także warzywa i owoce, w tym soki owocowe, produkty zbożowe, w tym kaszki, kleiki zbożowe oraz mięso, wędliny, ryby i jaja. Podstawowe źródła cynku były podobne (ryc. 1). Żelazo i cynk są współodpowiedzialne za prawidłowe funkcjonowanie nieswoistej oraz swoistej odpowiedzi immunologicznej. Żelazo wpływa na dojrzewanie, aktywację i proliferację limfocytów. Limfocyty czerpią niezbędną ilość żelaza z białka transportującego żelazo, czyli transferryny [17, 18]. Cynk wywiera wpływ między innymi na wytwarzanie, dojrzewanie oraz aktywność leukocytów. Zwrócenie uwagi na odpowiedni w diecie dzieci młodszych udział składników pokarmowych wywierających wpływ na układ odpornościowy jest szczególnie ważne z uwagi na obserwowane w tym czasie jego dojrzewanie. Wnioski 1. Zawartość większości składników o działaniu immunomodulacyjnym w dietach dzieci w wieku 13 36 miesięcy była wyższa w odniesieniu do zaleceń, z wyjątkiem witaminy D oraz wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (WNKT), których spożycie było niższe, niż jest to zalecane. 2. Podstawowym źródłem składników odżywczych o działaniu immunomodulacyjnym była żywność z grupy środków specjalnego żywieniowego przeznaczenia dla dzieci. 3. Istnieje konieczność prozdrowotnej modyfikacji sposobu żywienia dzieci w wieku 13-36 miesięcy ze szczególnym zwróceniem uwagi na zwiększenie udziału naturalnych źródeł witaminy D i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych WNKT w diecie. Piśmiennictwo / References 1. Krzysik M, Biernat J. Grajeta H. Wpływ wybranych składników odżywczych pożywienia na funkcjonowanie układu odpornościowego. Cz. II. Immunomodulacyjne działanie witamin i pierwiastków śladowych na organizm człowieka. Adv Clin Med 2007, 16, 1: 123-133. 2. Socha P. Korzystny efekt immunomodulacyjny składnika tłuszczowego diety. Pediatr Współcz Gastroenterol Żyw Dziecka 2001, 3, 1: 29-32. 3. Rutkowski M i wsp. Witaminy E, A, C jako antyoksydanty. Pol Merk Lek 2010, XXIX, 174: 377-381. 4. Jarosz M. Normy żywienia dla populacji polskiej nowelizacja. IŻŻ, Warszawa 2012. 5. Krzysik M, Biernat J, Grajeta H. The influence of nutrients on immune system functioning. Part I. Immunomodulatory effects of fatty acid on the human body. Adv Clin Exp Med 2006, 15, 6:1055-1062.
478 Probl Hig Epidemiol 2013, 94(3): 474-478 6. Hughes A. In vitro and in vivo effects of n-3 polyunsaturated fatty acid on human monocyte function. Proc Nutr Soc 1998, 57: 521-525. 7. Langseth L. Nutrition and immunity in Man. ISLI Europe Concise Monographs 1999: 1-26. 8. Semba RD. Vitamin A and immunity to viral, bacterial and protozoan infections. Proc Nutr Soc 1999, 58: 719-727. 9. Gołąb J i wsp. Immunologia. PWN, Warszawa 2001. 10. Rutkowski M i wsp. Właściwości antyoksydacyjne witaminy E podstawą jej nowych zastosowań w terapii. Pol Merk Lek 2006, 20: 609-614. 11. Dobrzańska A i wsp. Normy żywienia zdrowych dzieci w 1-3. roku życiu stanowisko Polskiej Grupy Ekspertów. Część I. Zapotrzebowanie na energię i składniki odżywcze. Standardy Medyczne. Pediatria 2012, 9: 100-103. 12. Dobrzańska A i wsp. Normy żywienia zdrowych dzieci w 1 3. roku życiu stanowisko Polskiej Grupy Ekspertów. Część II. Omówienie poszczególnych składników odżywczych. Standardy Medyczne. Pediatria 2012, 9: 200-205. 13. Deluca HF, Cantorna MT. Vitamin D: its role and uses in immunology. FASEB J 2001, 15: 2579-2585. 14. Racek J, Holecek V, Trefil L. Antioxydative properties of ascorbic acid. Cas Lek Cesk 2000, 139: 583-587. 15. Zając M, Pawelczyk E, Jelińska A. Chemia leków. AM, Poznań 2006: 540-563. 16. Duthie SJ, Hawdon A. DNA instability (stand breakage, uracil misincorporation, and defective repair) is increased by folic acid depletion in human lymphocytes in vitro. FASEB J 1998,12:1491-1497. 17. Rink L, Gabriel P. Zinc and immune system. Proc Nutr Soc 2000, 59(4): 541-52. 18. Brock JH, Mulero V. Cellular and molecular aspects of iron and immune function. Proc Nutr Soc 2000, 59: 537-540.