foodmetaFOOD METAENGINEERINGFOOD METAENGINEERING2949-6497All-Russian Dairy Research Institute10.37442/fme.2024.4.74foodmeta-74Research ArticleОригинальное эмпирическое исследованиеOriginal Empirical ResearchКонцептуальный подход к конструированию продуктов энтерального питанияConceptual Approach to the Design of Enteral Nutrition Productshttps://orcid.org/0000-0001-8967-7074АгарковаЕвгенияAgarkovaEvgeniya Yu.

Лаборатория биотехнологии молока и молочных продуктов, старший научный сотрудник

e_agarkova@vnimi.orghttps://orcid.org/0000-0002-0913-5644КондратенкоВладимирKondratenkoVladimir V.

Лаборатория биотехнологии молока и молочных продуктов, старший научный сотрудник

v_kondratenko@vnimi.orghttps://orcid.org/0000-0003-1304-1517ПряничниковаНаталияPryanichnikova:Nataliya S.

Лаборатория технического регулирования и стандартизации, старший научный сотрудник

n_pryanichnikova@vnimi.orgФГАНУ "ВНИМИ"РоссияAll-Russian Dairy Research InstituteRussian Federation202431122024242635Copyright © Агаркова Е.Y., Кондратенко В.V., Пряничникова Н.S., 20242024Агаркова Е., Кондратенко В., Пряничникова Н.Agarkova E.Y., Kondratenko V.V., Pryanichnikova: N.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fme-journal.org/jour/article/view/74Введение

Введение: Нутритивная поддержка является важным компонентом базисного лечения различных патологических состояний. Однако в настоящее время разработка формулы продукта энтерального питания носит частный точечный характер без единой методологии, что делает каждую такую разработку эксклюзивной и весьма дорогостоящей. Анализ существующих подходов к конструированию продуктов ЭП в связи со специфичностью их использования обнаружил ряд проблем, связанных с ограничениями применимости. В этой связи в условиях сложившейся геополитической обстановки разработка унифицированного подхода к созданию спектра специализированных продуктов, в том числе энтерального питания (ЭП), является актуальной задачей.

Результаты

Результаты: В статье рассмотрены основные виды проектирования продукции: базовая пищевая комбинаторика, цифровое профилирование и расширенное цифровое профилирование с учетом трансформации нутриентов в процессе производства, выявлены их позитивные и негативные стороны применительно к ЭП и разработан новый подход к конструированию продуктов ЭП, Предложен новый концептуальный подход к конструированию продуктов ЭП на основе комплексного рационального цифрового профилирования с учётом принципов модульности технологической трансформации ингредиентов в готовый продукт.

Выводы

Выводы: В существующем виде механизм проектирования продуктов ЭП не позволяет унифицировать процесс их создания, что в условиях ухода зарубежных компаний-разработчиков с отечественного рынка создаёт риск возникновения недостаточности обеспечения отечественной медицины данными продуктами. Предложенный концептуальный подход в первом приближении позволяет решить данную проблему, в том числе, и в части применимости пищевой комбинаторики. Разработка является основополагающим вектором для проведения дальнейших научных исследований в данной области.

Introduction

Introduction: Nutritional support is a vital component of the basic treatment for various pathological conditions. However, the current development of formulas for enteral nutrition products is carried out in a fragmented and case-specific manner, lacking a unified methodology. This makes each development unique and significantly expensive. An analysis of existing approaches to the design of enteral nutrition (EN) products, considering the specificity of their use, has revealed several issues related to their applicability. In this context, given the current geopolitical situation, the development of a unified approach to creating a range of specialized products, including enteral nutrition (EN), has become a pressing challenge.

Results

Results: The article examines the main types of product design: basic food combinatorics, digital profiling, and extended digital profiling that accounts for nutrient transformations during production. Their positive and negative aspects in relation to EN are identified, and a new approach to the design of EN products is proposed. A novel conceptual approach to EN product design is introduced, based on comprehensive rational digital profiling that considers modular principles of technological transformation of ingredients into the final product.

Conclusion

Conclusion: The current mechanism for designing EN products does not allow for the unification of their development processes. This creates a risk of insufficient supply of such products to domestic healthcare in the context of the withdrawal of foreign developers from the domestic market. The proposed conceptual approach provides a preliminary solution to this problem, including its applicability to food combinatorics. This development serves as a foundational direction for further scientific research in this area.

энтеральное питаниенутритивная поддержкапищевые комбинаторные технологиицифровое профилирование нутриентовмодульные технологии трансформации ингредиентовразработка специализированных продуктов питанияenteral nutritionnutritional supportfood combinatorics technologiesdigital nutrient profilingmodular technologies for ingredient transformationdevelopment of specialized food productsФГАНУ "ВНИМИ", публикация в рамках выполнения Государственного задания (шифр темы FNSS-2022-0006)ReferencesАгаркова, Е. Ю., & Шерстнева, Н. Е. (2024). Состояние рынка продуктов для энтерального питания. Молочная промышленность, 2, 16-24. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2024-2-1Barbalho, S. M., Flato, U. A. P., Tofano, R. J., Goulart, R. de A., Guiguer, E. L., Detregiachi, C. R. P., … Bechara, M. D. (2020). Physical Exercise and Myokines: Relationships with Sarcopenia and Cardiovascular Complications. International Journal of Mo.Галстян, А. Г. (2009). Развитие научных основ и практические решения совершенствования технологий, повышения качества и расширения ассортимента молочных консервов [Диссертация доктора технических наук]. Москва.Bear DE, E. BD, Wandrag L, Liesl W, Merriweather JL, L. MJ, et al. The role of nutritional support in the physical and functional rehabilitation of critically ill patients. Clinical nutrition and metabolism. April 18, 2021;2(3):157–72.Липатов, Н. Н. (1995). Предпосылки компьютерного проектирования продуктов и рационов питания с задаваемой пищевой ценностью. Хранение и переработка сельхозсырья, (3), 4-9.Cass A.R., Charlton K.E. Prevalence of hospital-acquired malnutrition and modifiable determinants of nutritional deterioration during inpatient admissions: A systematic review of the evidence. J Hum Nutr Diet. 2022 Apr 4. https://doi.org/10.1111/jhn.13009.Липатов, Н. Н., & Рогов, И. А. (1987). Методология проектирования продуктов питания с требуемым комплексом показателей пищевой ценности. Известия вузов. Пищевая технология, (2,) 9-15.Correia M.I.T.D., Perman M.I., Waitzberg D.L. Hospital malnutrition in Latin America: A systematic review. Clinic Nutr. 2017 Aug; 36: 958-967 https://doi.org/10.1016/j.clnu.2016.06.025.Луфт, В. М., Лапицкий, А. В., & Захарова, Е. В. (2017). Протоколы нутриционной поддержки больных (пострадавших) в интенсивной медицине. Санкт-Петербург: «Геликон Плюс.Decree of the President of the Russian Federation of July 21, 2020 No. 474 “On the National Development Goals of the Russian Federation for the period up to 2030” // Official Internet Portal of Legal Information. – URL: http://www.pravo.gov.ru (date of access: 20.04.2023).Обухова, О. А., Курмуков, И. А., & Рык, А. А. (2022). Влияние нутритивной поддержки на питательный статус, качество жизни и выживаемость у онкологических больных, получающих системное лекарственное противоопухолевое лечение. Клиническое питание и метаболизм, 3(1), 50-61. https://doi.org/10.17816/clinutr104771Derosa G., D’Angelo A., Maffioli P. Change of some oxidative stress parameters after supplementation with whey protein isolate in patients with type 2 diabetes // Nutrition. Elsevier, 2020. Vol. 73. P. 110700.Семипятный, В. К. (2021). Идентификация пищевых продуктов. Цифровые мета-информационные решения. Москва: ВНИМИ.Gillis, C., & Wischmeyer, P. E. (2019). Pre-operative nutrition and the elective surgical patient: why, how and what? Anaesthesia, 74, 27–35. https://doi.org/10.1111/ANAE.14506.Семипятный, В. К. (2018). Оптимизация экспериментального моделирования новых рецептур напитков методами математической статистики. Пиво и напитки, (3), 48-51.Haddaway, NR, Page, MJ, Pritchard, CC, & McGuinness, LA (2022). PRISMA2020: R package and Shiny application for PRISMA 2020 compliant flowchart creation with interactivity to optimize digital transparency and Open Synthesis Campbell Systematic Reviews.Тутельян, В. А., & Никитюк, Д.Б. (Ред.). (2020). Нутрициология и клиническая диетология: Национальное руководство. Москва: ГЭОТАР-Медиа.Ignowski E. et al. The cysteine-rich whey protein supplement, Immunocal®, preserves brain glutathione and improves cognitive, motor, and histopathological indices of traumatic brain injury in a mouse model of controlled cortical impact // Free Radic. Biol. Med. Pergamon, 2018. Vol. 124. P. 328–341.Хуршудян, С. А., & Рябова, А. Е. (2021). Качество продукции: Проблема обобщенной модели. Контроль качества продукции, (5), 50-53. https://doi.org/10.35400/2541-9900-2021-5-50-53Inciong J.F.B., Chaudhary A., Hsu H.S., Joshi R., Seo J.M., Trung L.V. et al. Hospital malnutrition in northeast and southeast Asia: A systematic literature review. Clin Nutr ESPEN. 2020; 39 (S, Hiesmayr M, Sulz I; nDay working group. nutritionDay Worldwi.Barbalho, S. M., Flato, U. A. P., Tofano, R. J., Goulart, R. de A., Guiguer, E. L., Detregiachi, C. R. P., Buchaim, D. V., Araújo, A. C., Buchaim, R. L., Reina, F. T. R., Biteli, P., Reina, D. O. B. R., & Bechara, M. D. (2020). Physical exercise and myokines: Relationships with sarcopenia and cardiovascular complications. International Journal of Molecular Sciences, 21(10), 3607. https://doi.org/10.3390/ijms21103607Khurshudyan, S. A. Product quality: the problem of a generalized model / S. A. Khurshudyan, A. E. Ryabova // Product quality control. - 2021. - No. 5. - P. 50-53. – DOI 10.35400/2541-9900-2021-5-50-53. – EDN FAOOIO.Bear, D. E. et all. (2021). The role of nutritional support in the physical and functional recovery of critically ill patients: A narrative review. Critical Care, 21, 1-10. https://doi.org/10.1186/s13054-017-1810-2Lipatov N. N. Prerequisites for computer design of products and diets with a given nutritional value // Storage and processing of agricultural raw materials. - 1995. - T. 3. - S. 4-9.Cass, A .R. & Charlton, K. E. (2022) Prevalence of hospital-acquired malnutrition and modifiable determinants of nutritional deterioration during inpatient admissions: A systematic review of the evidence. Journal of Human Nutrition and Dietetics, 35(6), 1043-1058. https://doi.org/10.1111/jhn.13009Lipatov N. N., Rogov I. A. Methodology for designing food products with the required set of indicators of nutritional value. Izvestiya vuzov. Food technology. - 1987. - T. 2. - S. 9-15.Correia, M. I .T. D., Perman, M. I., & Waitzberg, D. L. (2017) Hospital malnutrition in Latin America: A systematic review. Clinical Nutrition, 36(4), 958-967.https://doi.org/10.1016/j.clnu.2016.06.025Luft V. M., Lapitsky A. V., Zakharova E. V. Protocols for nutritional support of patients (injured) in intensive care // St. Petersburg, 2007.–70 p. – 2017.Derosa, G., D’Angelo, A., & Maffioli, P. (2020) Change of some oxidative stress parameters after supplementation with whey protein isolate in patients with type 2 diabetes. Nutrition, 73, 110700. https://doi.org/10.1016/j.nut.2019.110700.Mohajir W.A., O'keefe S.J., Seres D.S. Disease-Related Malnutrition and Enteral Nutrition. Medical Clinics of North America, Vol. 106, Iss. 5, Sup., 2022, P. e1-e16, https://doi.org/10.1016/j.mcna.2022.10.002.Ekici, M., Isci G., & Bicer, N. C. (2024) Enteral nutrition formulas: Analysis of phthalate esters and deterministic assessment of health risks. Journal of Food Composition and Analysis, 126, 105848. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2023.105848.Obukhova OA, Kurmukov IA, Ryk AA. Effect of nutritional support on nutritional status, quality of life and survival in cancer patients receiving systemic anticancer drug treatment. Clinical nutrition and metabolism. June 7, 2022.Gillis, C. & Wischmeyer, P. E. (2019). Pre-operative nutrition and the elective surgical patient: Why, how and what? Anaesthesia, 74, 27–35. https://doi.org/10.1111/ANAE.14506Oganesyants, L. A. Base matrices – invariant digital identifiers of food products / L. A. Oganesyants, S. A. Khurshudyan, A. G. Galstyan, V. K. Semipyatnyi, A. E. Ryabova [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Geology Series.Ignowski, E. et al. (2018) The cysteine-rich whey protein supplement, Immunocal®, preserves brain glutathione and improves cognitive, motor, and histopathological indices of traumatic brain injury in a mouse model of controlled cortical impact. Free Radical Biology and Medicine, 124, 328–341. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2018.06.026Oganesyants, L. Multi-criteria food products identification by fuzzy logic methods / L. Oganesyants, V. Semipyatniy, A. Galstyan, R. Vafin, S. Khurshudyan, A. Ryabova // Foods and Raw Materials. - 2020. - Vol. 8. - No 1. - P. 12-19. – DOI 10.21603/2308-40.Inciong, J. F .B. et al. (2020). Hospital malnutrition in northeast and southeast Asia: A systematic literature review. Clinical nutrition ESPEN, 39, 30-45. https://doi.org/10.1016/j.clnesp.2020.06.001Panchenko MN, Krainyukov IP, Alimsultanov II. Nutritional support for surgical patients (literature review). In: Modern Science and Young Scientists: Collection of Articles of the IV International Scientific and Practical Conference, Penza, October 15, 2020. Pe.Kashiwagi, S. et al. (2024) Effects of early enteral nutrition on persistent inflammation, immunosuppression, and catabolism syndrome in critically ill patients: a claims database study using a propensity score analysis. Clinical Nutrition, 3(8), 1872-1879. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2024.06.033Ryzhkova, O. V. Enteral and parenteral nutrition: textbook / O. V. Ryzhkova; Irkutsk State Medical University, Department of Faculty Therapy. - Irkutsk: IGMU, 2022. - 101 p. – Text: direct.Mohajir, W. A., O’keefe, S.J., Seres, D.S. (2022) Disease-Related Malnutrition and Enteral Nutrition. Medical Clinics of North America, 106(5), e1-e16, https://doi.org/10.1016/j.mcna.2022.10.002Santana Porbén S. Butterworth CE: el esqueleto en la taquilla del hospital. Nutrition Today 1974; 9:4-8. Nutr. hosp. 2005; 20 (Disponible en:): 297-307.Murphy, J. D. et al. (2024) Enteral nutrition optimization program for children undergoing blood & marrow transplantation: A quality improvement project. Journal of pediatric nursing, 2024, 74, 61-68. https://doi.org/10.1016/j.pedn.2023.11.015Semipyatny V.K. Identification of food products. Digital meta-information solutions. – M.: VNIMI, 2021. – 132 p.Oganesyants, L. A. et al. (2023) Base matrices – Invariant digital identifiers of food products. News of the academy of sciences of the republic of Kazakhstan, 6(432), 6-15. https://doi.org/10.32014/2018.2518-170X.30Semipyatny, V. K. Optimization of experimental modeling of new beverage recipes by methods of mathematical statistics / V. K. Semipyatny, A. E. Ryabova, O. S. Egorova, R. R. Vafin // Beer and drinks. - 2018. - No. 3. - P. 48-51. – EDN YKWCZV.Oganesyants, L. (2020) Multi-criteria food products identification by fuzzy logic methods. Foods and Raw Materials, 8(1), 12-19. https://doi.org/10.21603/2308-40Talavera M.L. Ethical duty, ethics and right to nutritional care. Clinical Nutrition Open Science. Vol. 48, 2023, p. 11-16. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nutos.2023.01.001.Santana Porbén, S. (1974). El esqueleto en la taquilla del hospital [The skeleton in the hospital closet]. Nutrition Today, 9, 4-8.The expert estimated the share of Russian products in the special food market of the Russian Federation: [Electronic resource] - 2022. - URL https://www.interfax.ru/business/842790 (accessed 09.12.2022).Talavera, M. L. (2023) Ethical duty, ethics and right to nutritional care. Clinical Nutrition Open Science, 48, 11-16. https://doi.org/10.1016/j.nutos.2023.01.001.Tutelyan, V.A. Nutrition and clinical dietology: national guidelines / ed. V. A. Tutelyan, D. B. Nikityuk. - Moscow: GEOTAR-Media, 2020. - 656 p. – ISBN 978-5-9704-5352-0. – Text: electronic // EMB "Doctor's Consultant": [website]. – UR.Turan, M., Cengiz, Z., Olmaz, D. (2024) Evidence-based investigation of nurses' nutrition interventions in intensive care patients regarding enteral nutrition. Dimensions of Critical Care Nursing, 43(3), 123-129. https://doi.org/10.1097/TA.0000000000004303Zabodalova L.A. Scientific foundations for creating functional products: manual. St. Petersburg: ITMO University; IR&BT, 2015. – 84 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.