CC BY
49
АКВАКУЛЬТУРА - ИСТОЧНИК ЖИВОТНОГО БЕЛКА
ITEMA НОМЕРА Л
УДК 692.22/.23
Аккумулирование йода и селена
морской рыбой
Н.А. Голубкина, д-р с.-х. наук, С.А. Хотимченко, д-р мед. наук, профессор НИИ питания РАМН
Е.Г. Кекина, В.И. Баранов, канд. мед. наук ГОУ ДПО РМАПО Росздрава
Ключевые слова: йод; селен; морская рыба; скумбрия; зубатка; чавыча; морской окунь; горбуша.
Проблема обеспеченности населения России йодом и селеном представляется крайне актуальной, поскольку большинство почв в стране, как правило, бедны йодом [3], а потребление селена в значительном количестве регионов не достигает оптимального уровня [2]. Известно, что селен активно участвует в метаболизме тиреоидных гормонов [13]. Недостаток потребления селена увеличивает риск возникновения и развития кардиологических и ряда онкологических заболеваний [9]. Дефицит йода приводит к развитию зоба, умственной отсталости [4]. В настоящее время потребление йодированной соли в России не носит массового характера, а оценка пищевой ценности продуктов питания по показателям содержания йода и селена весьма фрагментарна [5, 2]. Среди различных продуктов питания морская рыба представляется особенно значимым источником йода и селена для человека ввиду хорошей биодоступности присутствующих форм микроэлементов [16]. С другой стороны, до настоящего времени не установлены причины большой вариабильности содержания селена и особенно йода в морской рыбе [11]. Кроме того, эти показатели ранее никогда не рассматривались совмест-
но, что затрудняет выбор наиболее хороших источников одновременно селена и йода.
В этой связи нами была предпринята попытка установления закономерностей аккумулирования йода и селена мышечной тканью морской рыбы.
Образцы морской рыбы были предоставлены рыбоперерабатывающим комбинатом (НПКП «Меридиан», Москва), а также отобраны на рынках и в магазинах Москвы в зимний период 2008 г.
Содержание селена устанавливали флуорометрически, используя мокрое сжигание образцов смесью хлорной и азотной кислот, восстановление шестивалентного селена до Бе+4 и конден-
модифицированный. Перед проведением измерений пробы минерализовали с помощью гидроксида калия с добавлением сульфата цинка. Полученную концентрацию рассчитывали по величине аналитического сигнала йо-дид-ионов согласно параметрам, приведенным в таблице [6].
Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью критерия Стьюдента.
Исследование содержания йода и селена в 15 видах морской рыбы выявило значительный разброс наблюдаемых концентраций: для йода - от 7 до 538 мкг/кг, для селена - от 143 до 535 мкг/кг.
Эти результаты находятся в соответствии с известными литературными данными о существовании значительного разброса содержании йода, что затрудняет классификацию видов по этому показателю [11]. По литературным данным, велик разброс этого показателя и внутри одного вида [12]. Действительно, в нашем исследовании
Аналитический сигнал йодид-ионов
Этап Потенциал, В Время выполнения этапа, с Состояние исполнительных устройств
УФ-лампа вибрация электрода
Подготовка -0,5 60 Включена Включена
Растворение -0,5 10 Включена Включена
Накопление -0,1 От 5 до 30 Включена Включена
Успокоение 0 2 Выключена Выключена
Развертка потенциала От 0 до -1,0 9 Выключена Выключена
-1-1
0 200 400 600
Содержание в/р селена, мкг/кг Рис. 1. Взаимосвязь между водорастворимыми формами (в/р) селена и йода морской рыбы
сацию образующейся селенистой кислоты с 2,3-диаминонафталином [7]. Концентрацию микроэлемента рассчитывали по величине флуоресценции образующегося комплекса - пиазосе-ленола - при X эмиссии 519 нм (X возб. 376 нм). В качестве референс-стандар-тов использовали образцы лиофилизо-ванной мышечной ткани (Сельскохозяйственный центр Финляндии) и печени (№ 32 ЕКТ, КПррап, Осло) с регламентированным содержанием селена соответственно 394 и 2766 мкг/кг.
Измерения йода проводили на компьютеризированном вольтамперомет-рическом анализаторе ТА-4 производства ООО НПП «Томьаналит» (г.Томск) с встроенной УФ-лампой (Х=185-260 нм; Р=20 Вт) и трехэлектродной электрохимической ячейкой: вспомогательный электрод и электрод сравнения -хлоридсеребряный электрод (в 1 М КС1). Рабочий серебряный электрод
для горбуши интервал наблюдаемых концентрации йода составил 42-187 мкг/кг. Меньшие колебания в морской рыбе наблюдаются в содержании селена, для которого отклонение от среднего составляет 33 %.
Анализ содержания водорастворимых форм микроэлементов также показал наличие значительных вариаций: йода - от 36,7 до 168 % по сравнению с валовым содержанием, селена от 26,2 до 102,3 %. По данным Опптд [16], доля водорастворимых форм селена в морской рыбе составляет 2334 %. По другим оценкам, количество водорастворимого селена в морской и пресноводной рыбе достигает больших величин - 55-80 % [8]. Вопрос содержания водорастворимых форм микроэлементов в рыбе может оказаться первостепеннным при оценке диетических источников селена и йода, поскольку именно водорастворимые
AQUACULTURE - A SOURCE OF ANIMAL PROTEIN
формы чаще всего наиболее биодоступны [2].
Результаты наших исследований свидетельствуют о накоплении водорастворимых форм микроэлемента в различной рыбе с высоким и ничтожно малым содержанием жира: мойве, морском окуне, макрорусе, скумбрии, зубатке. Таким образом, возможное протекторное действие водорастворимых форм селена в отношении ПНЖК не подтверждаются полученными результатами.
С другой стороны, очевидна взаимосвязь между содержанием водорастворимых производных селена и йода (г=+0,8007, Р<0,01, рис. 1). Выявленная взаимосвязь предполагает, что, помимо участия селена в метаболизме тиреоид-ных гормонов, возможны другие формы взаимодействий селен-йод. И речь здесь идет исключительно о водорастворимых подвижных формах микроэлементов. Таким образом, можно предположить, что наибольшее количество водорастворимых форм, присутствующих в рыбе, способствует ее усвояемости (биодоступности).
Распределение микроэлемента между высоко- и низкомолекулярными водорастворимыми формами, согласно литературным данным, сильно различается в зависимости от вида рыбы. Так, у трески, лосося, форели и угря большая часть водорастворимого селена представлена высокомолекулярными формами одинаково, у плоских рыб преобладают низкомолекулярные производные селена [14, 8]. Аналогичные данные по йоду в литературе отсутствуют. По нашим данным, содержание низкомолекулярных соединений у зубатки составляет 35,8 % для селена и 45,5 % для йода от общего количества водорастворимых форм, у морского окуня - почти столько же - 38,2 и 32,4 %. Из этих видов только морской окунь - глубоководная рыба. Напротив, у трески этот показатель достигает 83,7 % для селена и 66,7 % для йода.
Известны лишь фрагментарные данные распределения микроэлементов по органам и тканям морской рыбы. Селен аккумулируется преимущественно в органах детоксикации (печень, почки) и в репродуктивных органах [1]. Йод накапливается в основном в коже, а не в мышечной ткани [10].
В горбуше йод аккумулируется в печени, сердце и желудке, в то время как жабры содержат существенно меньше микроэлемента, чем мышцы (рис. 2). Особенно много йода в крови рыбы. Напротив, селена больше в жабрах, чем в мышцах (130 % от мышечной ткани), а содержание в сердце и мышечной ткани почти не различается (103 %). Печень для обоих микроэлементов служит аккумулирующим органом, где уровень селена составляет 140 % от содержания в мышечной тка-
ни. Предпочтительное накопление селена в печени морской рыбы описано в работе [8] и подтверждено для пресноводной рыбы [1].
Таким образом, проведенные исследования позволяют выделить, по крайней мере, пять видов морской рыбы с высоким содержанием одновременно йода и селена. Это скумбрия, зубатка, чавыча, морской окунь и горбуша. Соотношение элементов в мышечной ткани этих видов составляет от 0,7 (скумбрия) до 2,7 (горбуша). Как видно из данных рис.3, взаимосвязь содержания йода и соотношения селен/йод представляет собой гиперболу, что предполагает высокое содержание йода и селена у видов, соотношение йода и селена у которых находится в интервале 0,7-3, а уровень йода соответствует значениям 150-200 мкг/кг. Коэффициент корреляции между этими показателями составляет -0,461 (P<0,05). Кроме того, хорошим источником диетического йода и селена для человека является печень морской рыбы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голубкина Н.А., Мункуева С.Д. Содержание селена в пресноводной рыбе России//Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 4. С. 15-29.
2. Голубкина Н.А., Папазян Т.Т. Селен в питании. Растения, животные, человек. - M.: Печатный город, 2006.
3. Ермаков В.В., Ковальский В.В. Биологическое значение селена. - М.: Наука, 1974.
4. Жукова Г.Ф., Савчик С.А., Хотим-ченко С.А. Йоддефицитные заболевания и их распространенность//Микро-элементы в медицине. 2004. № Б (2).
5. Жукова Г.Ф., Савчик С.А., Хотим-ченко С.А. Йод. Содержание в пищевых продуктах и суточное потребление с рационом питания//Микроэлементы в медицине. 2004. № Б (3).
6. МУК 31-07/04 «Томьаналит» Методика выполнения измерений массовых концентраций общего йода, йодид-ионов и йодат-ионов в пищевых продуктах, продовольственном сырье, пищевых и биологически активных добавках.
7. Alfthan G.V. A micromethod for the determination of selenium in tissues and biological fluids by single-test-tube fluorimetry//Anal. Chim Acta. 1984. № 65. Р. 187-194.
8. Cappon C.J., Smith J.C. Mercury and selenium content and chemical form in fish muscle//Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1981. № 10 (3). Р. 305-309.
9. Combs G, Combs S. The role of Selenium in Nutrition. - N.-Y.: Acad. press, 1986.
10. Eckhoff K.M., Maage A. Iodine Content in Fish and other food products from East Africa analyzed by ICP-MS//J. Food Comp. Anal. 1997. №10 (3). Р. 270-282.
11. Haldimann M., Alt A., Blank A., Blondeau K. Iodine content of food groups//J. Food Comp. Anal. 2005. № 18 (6). Р. 461-471.
250 ■■
200
150 ■■
Я 100
50 -
0
И
3 4
~5 Г
6 7
Рис. 2. Распределение йода в органах и тканях горбуши (* - по данным Eckhoff, Мааде, 1997): 1 - печень; 2 - жабры; 3 - кожа*; 4 - сердце; 5 - ястыки; 6 - желудок; 7 - кровь
70
60
50 ■
40
30
20
10-
0
-1,0492
у = 440,96х R2 = 0,8901
0 200 400
Содержание J, мкг/кг Рис. 3. Взаимосвязь селена и йода в мышечной ткани морской рыбы
600
12. Karl H, Munkner W, Krause S, Bagge I. Determination, spartial variation and distribution of iodine in fish// Deutsche Lebensmittel-Rundschau. 200l. № 97. P. 89-96.
13. Larsen P.R. Update on the human iodothyronine selenodeiodinases, the enzymes regulating the activation and inactivation of thyroid hormone// Biochem.Soc.Trans. 1997. №25. P. 588592.
14. Liaset B, Espe M. Nutritional composition of soluble and insoluble fractions obtained by enzymatic hydrolysis of fish-raw materials// Biochem. 2008 № 343 (Iss1). P. 42-48.
15. Onning G. Separation of soluble selenium compounds in different fish species//Aquat. Toxicol. 2002. № 57 (Iss5-7). P. 65-84.
16. Zhang X. Y, Shi B., Spallholz J.E. The selenium content of selected meats, seafoods and vegetables from Lubbock, Texas//Biol. Trace Elem.Res. 1993. № 39. P. 161-169.
2
