Substantiation of the selection of functional ingredients in the formulation of mixtures for enteral nutrition, providing biological efficacy and physiological effect

Background. In this overview of the subject field, scientific literature sources (from 1992 to 2023) devoted to the results of studying the organization and state of the actual nutrition of patients undergoing inpatient treatment in medical institutions are analyzed.

Purpose. Substantiation of the selection of functional ingredients in the formulation of mixtures for enteral nutrition, providing biological efficacy and physiological effect due to the intended purpose.

Materials and Methods. This review of the subject field was conducted according to the PRISMA-ScR protocol. The search for sources on the topic of interest was carried out in the databases Scopus, PubMed, as well as in the electronic library eLibrary. The review uses scientific publications of domestic and foreign scientists on nutritional support, medical and technical requirements for enriched products intended for inclusion in the diet of patients.

Results. 7393 publications were selected. 59 met the criteria for inclusion in the review. As a result of the analysis of the selected publications, medical and technical requirements for enteral nutrition products are formulated.

Conclusions. The results of the study indicate the need to assess the clinical and economic effectiveness of nutritional support based on the principles of metabolic adequacy and clinical expediency. The technology of production of a specialized food product for patients in need of therapeutic nutrition should provide for highly efficient technological processes that preserve the nutritional value of the raw materials as much as possible and ensure a high sanitary and hygienic level of production. A comprehensive analysis of the organoleptic, physico-chemical and microbiological parameters of the new product is required, as well as conducting clinical trials confirming its functional properties. In connection with the above, it is relevant to conduct research on the development of a formulation and technology of an enriched product for the nutrition of patients with numerous injuries, injuries and diseases of the bone system, burns.

1. Богатырев, А. И., Большаков, О. В., & Измеров, Н. Ф. (1997). Проблемы обогащения продуктов и рационов. Значение биологически активных добавок в коррекции пищевого статуса и профилактике профессиональных и других неинфекционных заболеваний. Политика в области здорового питания, (3), 2-10.

2. Бошкоев, Ж. Б., Джузумалиева, К. С., Алтухова, И. Г., Умуралиева, М. И., & Эсенгулова, Ч. Б. (2018). Раннее энтеральное питание в комплексе интенсивной терапии. Медицина Кыргызстана, (5), 41-43. https://doi.org/10.22141/2224-0586.7.102.2019.180353

3. Букавнева, Н. С., Поздняков, А. Л., & Никитюк, Д. Б. (2007). Методические подходы к использованию комплексных антропометрических методов исследования клинической практике. Вопросы питания, (6), 13-16.

4. Бурмистров, Г. П., Кузнецова, Н. А., Жукова, И. В., & Фазуллина, О. Ф. (2004). Продукт функционального назначения для раненых и пораженных с повреждением костной системы. В Прогрессивные методы хранения плодов, овощей и зерна: Материалы международной научно-методической конференции (с. 179-183). Мичуринск: Мичуринский ГАУ.

5. Волнин, А. А., Шералиев, Ф. Д., Шапошников, М. Н., Зайцев, С. Ю., Багиров, В. А., & Зиновьев, Н. А. (2017). Аминокислотный скор белков молока межвидовых гибридов архара и овец. Russian Journal of Agricultural and Socio-Economic Sciences, (4), 240-247. https://doi.org/10.18551/rjoas.2017-04.31

6. Ганиева, Е. С., Канарейкина, С. Г., Хабирова, Ф. А., & Канарейкин, В. И. (2021). Сравнительный анализ биологической и пищевой ценности молока разных сельскохозяйственных животных. Вестник Башкирского государственного аграрного университета, 1(57), 49-55. https://doi.org/10.31563/1684-7628-2021-57-1-49-55

7. Добровольский, В. Ф., Кожин, Н. А., Зиновьева, С. В., & Васильева, Т. А. (2015). Основы формирования двух взаимосвязанных систем показателей эффективности пищевой продукции. Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий, (4), 42-44.

8. Ефремов, С. М., Талабан, В. О., Артемьева, В. В., Дерягин, М. Н., & Ломиворотов, В. В. (2016). Теория и практика определения энергетических потребностей пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии. Вестник анестезиологии и реаниматологии, 13(4), 61-67.

9. Коденцова, В. М. Вржесинская, О. А. Коденцова, В. М., Спиричев, В. Б., & Шатнюк, Л. Н. (2010). Обоснование уровня обогащения пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Вопросы питания, 79(1), 23-33.

10. Костюченко, М. В. (2014). Особенности коррекции белковоэнергетической недостаточности при хирургическом эндотоксикозе. Хирургия, (1), 20-23.

11. Луфта, В. М. (2016). Руководство по клиническому питанию. СПб.: Арт-Экспресс.

12. Пасечник, И. Н. (2020). Нутритивная поддержка больных в критических состояниях. Общая реаниматология, 16(4), 40-59. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2020-4-40-59

13. Поляков, И. В., Лейдерман, И. Н., & Золотухин, К. Н. (2017). Проблема белково-энергетической недостаточности в отделении реанимации и интенсивной терапии хирургического профиля. Вестник интенсивной терапии имени А. И. Салтанова, (1), 56-66.

14. Поцхверия, М. М., Гольдфарб, Ю. С., Маткевич, В. А., & Рык, А. А. (2021). Современные подходы к энтеральному питанию в интенсивной терапии. Неотложная медицинская помощь, 10(1), 108-121. https://doi.org/10.23934/2223-9022-2021-10-1-108-121

15. Репин, М. В., & Николенко, А. В. (2019). Раннее начало энтерального зондового питания в лечении и профилактике послеоперационных моторноэвакуаторных нарушений желудка и кишечника. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология, (7), 34-39. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-167-7-34-39

16. Самсонов, М. А. (2002). Концепция сбалансированного питания и её значение в изучении механизмов лечебного действия пищи. Вопросы питания, (5), 3-9.

17. Свиридов, С. В., Розумейко, В. П., & Алиева, Т. У. (2011). Предоперационная оценка белково-энергетической недостаточности и иммунного статуса у хирургических больных. Трудный пациент, 8(11), 47-51.

18. Хорошилов, И. Е. (2016). Значение открытий А. М. Уголева для развития энтерального и парентерального питания. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология, (2), 14-17.

19. Шакотько, А. П., Марутян, З. Г., Кинишемова, А. Ю., Клычникова, Е. В., Тазина, Е. В., & Рык, А. А. (2017). Безопасность смешанного искусственного питания у пострадавших с тяжелой сочетанной черепно-мозговой травмой. Неотложная медицинская помощь, 6(3), 257-262. https://doi.org/10.23934/2223-9022-2017-6-3-257-262.

20. Bertolini, G., Iapichino, G., Radrizzani, D., Facchini, R., Simini, B., Bruzzone, P., Zasforlin, G., & Tognoni, G. (2003). Early enteral immunonutrition in patients with severe sepsis: results of an interim analysis of a randomized multicentre clinical trial. Intensive Care Medicine, 29, 834-840. https://doi.org/10.1007/s00134-003-1711-5

21. Bordejé, M. L., Montejo, J. C., Mateu, M. L., Solera, M., Acosta, J. A., Juan, M., Garcia-Cordoba, F., Garcia-Martinez, M. A., & Gastaldo, R. (2019). Intra-abdominal pressure as a marker of enteral nutrition intolerance in critically III patients. Nutrients, 11(11), Article 2616. https://doi.org/10.3390/nu11112616

22. Chapple, L. A., Chapman, M. J., Lange, K., Deane, A. M., & Heyland, D. K. (2016). Nutrition support practices in critically III head-injured patients: A global perspective. Critical Care, 20, Artice 6. https://doi.org/10.1186/s13054-015-1177-1

23. Chibishev, A., Markoski, V., Smokovski, I., Shikole, E., & Stevcevska, A. (2016). Nutritional therapy in the treatment of acute corrosive intoxication in adults. Materia Socio-Medica, 28(1), 66-70. https://doi.org/10.5455/msm.2016.28.66-70

24. Chouinard, P. Y., Corneau, L., Barbano, D. M., Metzger, L. E., & Bauman, D. E. (1999). Conjugated linoleic acids alter milk fatty acid composition and inhibit milk fat secretion in dairy cows. Journal of Nutrition, 129(8), 1579-1584. https://doi.org/10.1093/jn/129.8.1579

25. Doig, G. S., Heighes, P. T., Simpson, F., & Sweetman, E. A. (2011). Early enteral nutrition reduces mortality in trauma patients requiring intensive care: A metaanalysis of randomised controlled trials. Injury, 42(1), 50-56. https://doi.org/10.1016/j.injury.2010.06.008

26. Heylan, D. K., Stephens, K. E., Day, A. G., & McClave, S. A. (2011). The success of enteral nutrition and ICU-acquired infections: A multicenter observational study. Clinical Nutrition, 30(2), 148-155. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2010.09.011

27. Lee, H. K., Lee, H., No, J. M., Jeon, Y. T., Hwang, J. W., & Lim, Y. J. (2013). Factors influencing outcome in patients with cardiac arrest in the ICU. Acta Anaesthesiologica Scandinavica, 57(6), 784-792. https://doi.org/10.1111/aas.12117

28. Lee, S. W., Chouinard, Y., & Van, B. N. (2006). Conjugated linoleic acids alter milk fatty acid composition and inhibit milk fat secretion in dairy cows. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 19(6), 799-805. https://doi.org/10.1093/jn/129.8.1579

29. Li, W., Liu, J., Zhao, S., & Li, J. J. (2018). Safety and efficacy of total parenteral nutrition versus total enteral nutrition for patients with severe acute pancreatitis: A meta-analysis. Journal of International Medical Research, 46(9), 3948-3958. https://doi.org/10.1177/0300060518782070

30. Malik, A. A., Rajandram, R., Tah, P. C., Hakumat-Rai, V. R., & Chin, K. F. (2016). Microbial cell preparation in enteral feeding in critically ill patients: A randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. Journal of Critical Care, 32, 182-188. https://doi.org/10.1016/j.jcrc.2015.12.008

31. Mancl, E. E., & Muzevich, K. M. (2013). Tolerability and safety of enteral nutrition in critically ill patients receiving intravenous vasopressor therapy. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 37(5), 641-651. https://doi.org/10.1177/0148607112470460

32. Pietrzak-Fiećko, R., & Kamelska-Sadowska, A. M. (2020). The comparison of nutritional value of human milk with other mammals’ milk. Nutrients, 12(5), Article 1404. https://doi.org/10.3390/nu12051404

33. Pu, H., Doig, G. S., Heighes, P. T., & Allingstrup, M. J. (2018). Early enteral nutrition reduces mortality and improves other key outcomes in patients with major burn injury: A meta-analysis of randomized controlled trials. Critical Care Medicine, 46(12), 2036-2042. https://doi.org/10.1097/CCM.0000000000003445

34. Qiu, C., Chen, C., Zhang, W., Kou, Q., Wu, S., Zhou, L., Liu, J., Ma, G., Chen, J., Chen, M., Luo, H., Zhang, X., Lai, J., Yu, Z., Yu, X., Liao, W., Guan, X., & Ouyang, B. (2017). Fat-modified enteral formula improves feeding tolerance in critically ill patients: A multicenter, single blind, randomized controlled trial. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 41(5), 785-795. https://doi.org/10.1177/0148607115601858

35. Rezaei, R., Wu, Z., Hou, Y., Bazer, F. W., & Wu, G. (2016). Amino acids and mammary gland development: Nutritional implications for milk production and neonatal growth. Journal of Animal Science and Biotechnology, 7(1), Article 20. https://doi.org/10.1186/s40104-016-0078-8

36. Teichert, J., Cais-Sokolińska, D., Bielska, P., Dankow, R., Chudy, S., Kaczynski, L. K., & Biegalski, J. (2021). Milk fermentation affects amino acid and fatty acid profile of mare milk from Polish Coldblood mares. International Dairy Journal, 121, Article 105137. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2021.105137

37. Van Stehen, S. C., Rijkenberg, S., Sechterberger, M. K., DeVries, J. H., & van der Voort, P. H. J. (2018). Glycemic effects of a low-carbohydrate enteral formula compared with an enteral formula of standard composition in critically ill patients: An open-label randomized controlled clinical trial. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 42(6), 1035-1045. https://doi.org/10.1002/jpen.1045

38. Van, W. C. W. (2019). Historical perspective on nutrition and intensive care. Nutrition in Clinical Practice, 34(1), 9-11. https://doi.org/10.1002/ncp.10206

39. Wang, X., Xu, J., Li, J., Cheng, Y., Liu, L., & Du, Z. (2019). Effect of regional arterial infusion combined with early enteral nutrition on severe acute pancreatitis. Journal of International Medical Research, 47(12), 6235-6243. https://doi.org/10.1177/0300060519880760

40. Yan, X. X., Zhang, X., Ai, H., Wang, D., & Song, K. Y. (2019). Changes of intestinal mucosal barrier function and effects of early enteral nutrition in patients with severe organophosphorus poisoning. Zhonghua Yi Xue Za Zhi, 99(6), 442-446. https://doi.org/10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2019.06.012

41. Zhao, X., Wang, J., Yang, Y., Bu, D., Cui, H., Sun, Y., Xu, X., & Zhou, L. (2013). Effects of different fat mixtures on milk fatty acid composition and oxidative stability of milk fat. Animal Feed Science and Technology, 185(1-2), 35-42. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2013.06.009