CC BY-ND
35
34
ЗНиСО МАРТ № (270
УДК 614.31:612.015.6:612.126
НАТУРАЛЬНЫЕ ВИТАМИННО-МИНЕРАЛЬНО-МИНОРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ВИТАМИННО-МИНЕРАЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
ОРГАНИЗМА НАСЕЛЕНИЯ
Р.С. Рахманов1, А.Е. Груздева2, О.Н. Филиппова2, Н.Н. Потехина1, Д.А. Аверкин1,
И.А. Потапова1, Е.В. Моисеева1
1ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, г. Нижний Новгород, Россия 2ЗАО «Грандэ», г. Нижний Новгород, Россия
Оценено содержание витаминов и минеральных веществ в растительных продуктах (нативные, подсушенные, после термической обработки и хранения на свету и произведенных по криогенной технологии (ППКТ). Показано превалирование нутриентов в ППКТ и возможность создания многокомпонентных продуктов, основанных на изучении патогенеза заболеваний, связанных с питанием. Они предназначаются для профилактики донозологических состояний, использования в группах риска, повышения эффективности реабилитации и поддерживающей терапии больных.
Ключевые слова: витамины, минералы, витаминно-минерально-минорные комплексы, компенсация недостаточности организма.
R.S. Rakhmanov, A.E. Gruzdeva, O.N. Filippova, N.N. Potekhina, D.A. Averkin, I.A. Potapova, E.V. Moiseeva □ NATURAL VITAMIN-MINERALS-MINOR COMPLEXES FOR CORRECTION OF VITAMIN-MINERALS DEFICIENCY IN HUMAN ORGANISM □ Nizhny Novgorod Research Institute of Hygiene and Occupational Diseases of Rospotrebnadzor, Nizhny Novgorod, Russia; ZAO «Grande», Nizhny Novgorod, Russia.
It was evaluated the content of vitamins and minerals in vegetable food products (native, dried, after heat treatment and storage under light) and in food products made by cryogenic technology (FPCT). The authors revealed predominance of nutrients in FPCT and possibility of creation of multicomponent food products based on study of pathogenesis of diseases caused by nutrition. FPCT intend for prevention of prenosological states, application in risk groups, increase of rehabilitation effectiveness and supporting therapy.
Key words: vitamins, minerals, vitamin-minerals-minor complexes, compensation of deficiency in human organism.
Данные оценки витаминно-минеральной насыщенности организма населения России свидетельствуют о недостатке в рационе различных слоев населения этих нутриентов [3, 7, 8]. В настоящее время наиболее приемлемым представляется обогащение витаминами или минеральными веществами пищевых продуктов массового потребления или индивидуальный подход с целью восполнения дефицита недостающих микронутриентов у конкретного человека [12].
Вместе с тем витаминно-минеральные комплексы (ВМК), полученные путем химического синтеза, могут способствовать возникновению аллергии. Однако, как считает ряд авторов, «в большинстве случаев возникновение аллергии обусловливают не сами витамины, а скорее вспомогательные вещества, которые используются при производстве поливитаминных комплексов или обогащенных пищевых продуктов» [4]. Кроме того, синтетический продукт всегда является простым химическим веществом, а естественный является сложной смесью связанных веществ [10]. Наиболее существенным недостатком использования ВМК является факт отсутствия в их составе минорных компонентов пищи, присутствующих только в растительном сырье, которые контролируют такой важный аспект метаболизма организма, как де-токсикационные процессы и защиту его систем от токсического воздействия [2].
Цель работы - обосновать использование в рационе питания населения натуральных концентрированных пищевых продуктов с повышенным содержанием биологически активных веществ (БАВ).
Материалы и методы. Объектом исследования были натуральные пищевые продукты из растительного сырья (нативные и обезвоженные) и продукты, переработанные по криогенной технологии (ППКТ).
Для определения влияния условий технологической переработки на содержание нутриен-тов определяли содержание в нативном сырье витаминов (А, Е) и минеральных веществ (медь, цинк, железо, марганец), в обезвоженных продуктах и ППКТ — витаминов (А, Е и В2) и минеральных веществ (медь, цинк, железо, марганец, хром, селен, никель, свинец, кадмий). Исследование проводили в лаборатории санитарной химии по методикам, определенным методическими документами и руководством [1, 6, 11]. Обезвоживание (сушка) заключалось в том, что в сезон сбора урожая с целью максимальной сохранности биологически активных веществ сырье сушили при температуре не выше 40 °С в электрических сушилках, в условиях темноты.
Проведено определение способности ППКТ сорбировать тяжелые металлы. Исследование предусматривало моделирование условий процессов, протекающих в желудочно-кишечном
МАРТ № (270 ЗНиСО
35
^^ тракте человека. Для этого использованы спек-^ тральные методы анализа.
Оценили влияние термической обработки и условий хранения на содержание витаминов в растительном сырье. Для этого первую пробу в количестве 50 мг (в качестве сырья использовали обезвоженные продукты) помещали в |— пробирку на 10,0 мл, заливали 1,0 мл крутого
I_ кипятка, закрывали стеклянной пробкой и тер-
мостатировали (при предварительно доведенной температуре в нем до 100,0 °С) в течение 10 мин. Пробу охлаждали до комнатной температуры и проводили исследования по стандартным методикам. Вторую пробу вносили в стеклянные бюксы, выстаивали в течение 3 недель при дневном свете и комнатной температуре. Исследования проводили по стандартным методикам.
Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием программного пакета 81аЙ811са 6,1.
Результаты и обсуждение. Проведение гигиенического эксперимента по оценке содержания нутриентов при хранении показало значительно более низкий уровень содержания витаминов и минеральных веществ, чем в на-тивном сырье. Так, в яблоке, которое находилось на хранении в течение 4 месяцев, было меньше содержание витамина А в 125,0 раза, Е
- в 8,16, меди - в 6,25, цинка - в 1,29, железа -в 139,7, марганца - в 13,5 раза. В свекле соответственно в 5,09, в 2,18, в 6,25, в 3,54, в 5,3 и 10,7 раза меньше. В моркови эти данные соответствовали таким показателям: А - в 3,15, Е -в 2,84, меди - в 7,5, цинка - в 18,9, железа - в 9,84 и марганца - в 15,0 раз меньше.
При термической обработке содержание витаминов снизилось на 69,1 ± 5,0 % по сравнению с их уровнем в подсушенном продукте. По потерям витамина А выделялись три группы сырья. В первой группе (потери в пределах 50,0 %) были свекла - 31,3 %, рожь пророщен-ная - 41,6 %. Во второй - потери достигали 70,0 %: арония - 52,5 %, маш - 55,8 %, морковь
- 59,3 %, нут - 62,4 %. В остальных потери были более значительными: греча -71,6 %, петрушка и кукуруза - 77,5 и 78,3 %, ячмень и чечевица - 80,5 и 81,7 %, топинамбур, яблоко и овес - 88,4, 89,4 и 89,1 % соответственно, и, наконец, шиповник - 96,3 %.
Наименьшие потери витамина Е было в аронии (10,7 %) и кукурузе (22,8 %). В пределах 50,0 % потери обнаружены в 4 продуктах: морковь (48,9 %), петрушка (49,9 %), яблоко (51,3 %), свекла (52,2 %). До 70,0 % потери составляли: ячмень и греча - 64,8 и 64,5 %, рожь пророщенная (67,3 %). В остальных потери достигали 75,0 и более процентов: нут и чечевица - 75,0 и 75,7 %, маш - 77,8 %, овес и шиповник - 81,5 и 87,1 %. Интересно, что в топинамбуре потерь витамина Е не обнаружили.
Витамин В2 уменьшился только во ржи пророщенной - 70,4 %.
Хранение при комнатной температуре (22,0 °С) в условиях пасмурной погоды в закрытой кювете снижало содержание витами-
на А только в свекле и моркови - на 46,8 % и 14,1 %. Снижение содержания витамина Е обнаружили в 5 продуктах: шиповнике - 11,3 %, ржи пророщенной - 15,2 %, кукурузе - 16,8 %, свекле - 32,3 % и моркови - 51,4 %. Снижение содержания витамина В2 определили в двух продуктах: ячмене - 46,7 % и ржи пророщен-ной - 51,9 %.
Переработка продуктов по криогенной технологии включала ряд стадий: предварительная подготовка свежего растительного сырья; сублимационная сушка при температуре (Т) от -10 °С до -30 °С; механическое дробление при Т = -110 °С и дробление при Т = -196 °С до размера частиц 2,5-160 мкм.
Исследования конечных продуктов показало увеличение содержания БАВ. Так, в черноплодной рябине отмечалось увеличение каро-тиноидов в 18,4 раза, тиамина - в 16,0 раз, витамина Е - в 10,0 раз; в клюкве увеличение тиамина в 11,0 раз, рибофлавина - в 12,0 раз; аскорбиновой кислоты в яблоке - в 1,9 раза, черноплодной рябине - в 6,3 раза, клюкве - в 1,7 раза, смородине - в 6,1 раза, моркови - в 2,8 раза; каротиноидов - в яблоке в 6,3 раза, рябине красной - в 4,9 раза, клюкве - в 1,7 раза, смородине - в 10,7 раза, в моркови - в 3,7 раза.
Удаление влаги из замороженного сырья позволяло полностью сохранить биологически активный комплекс растений: достигалось увеличение активной поверхности на 30,0 %; биодоступности БАВ, о чем свидетельствовал тепловой эффект реакции ферментативного гидролиза (энтальпия) в присутствии амилазы растительных продуктов (он был выше на 16,6 % для яблока, на 22,04 % - для моркови и на 50,0 % -для овса). По сравнению с промежуточной стадией (при вакуумной сушке) содержание БАВ увеличивалось: аскорбиновой кислоты в яблоке - в 1,9 раза, черноплодной рябине - в 6,3 раза, клюкве - в 1,7 раза, смородине - в 6,1 раза, моркови - в 2,8 раза; каротиноидов - в яблоке в 6,3 раза, черноплодной рябине - в 4,9 раза, клюкве - в 1,7 раза, смородине - в 10,7 раза, в моркови - в 3,7 раза.
Сорбция для свинца у топинамбура достигала 52,0 %, тыквы - 86,0 %, черники - 85,0 %, петрушки - 94,0 %; для кадмия эти показатели достигали соответственно 67,0, 80,0, 71,0 и 86,0 %. Снизился и практически отсутствовал процесс спекания и комкования; порошки были пышными и однородными по составу, достигнуто снижение размера частиц основной массы порошка.
В ППКТ по сравнению с подсушенными продуктами также установили превышение нутриентов: увеличение содержания витамина А и Е отметили в 73,3 % исследованных проб, В2 - в 66,5 % из 16 проб (табл. 1). Увеличение содержания витаминов достигло: А -1,34 ± 0,08 раза (от 1,09 до 2,09 раз), Е -1,27 ± 0,06 раза (от 1,06 до 1,73 раза) и В2 -1,39 ± 0,09 раза (от 1,1 до 2,03 раз). Также определили увеличение концентраций минеральных веществ: меди, железа - на 100,0 % (соответственно в 2,2 ± 0,38 и 4,9 ± 0,99 раза), мар-
36
ЗНиСО МАРТ № (276)
ганца - на 43,8 % (в 1,83 ± 0,58 раза), цинка -на 37,5 % (в 2,83 ± 0,8 раза) и хрома - на 46,7 % проб (в 1,65 ± 0,58 раза). Максимальное увеличение меди достигало 6,67 раза, цинка - до 6,99, железа - до 16,2, марганца - до 5,3, хрома - до 6,0 раза (табл. 2).
Полученные нами результаты показали, что хранение растительного сырья или его термическая обработка значительно снижают содержание в нем витаминов. Подтверждается положение о том, что «рацион питания современного человека, составленный из натуральных продуктов, вполне адекватный энергозатратам, полностью удовлетворяющий потребность в белках, жирах и углеводах, не в состоянии
обеспечить организм необходимым ему количеством витаминов» [4]. Авторы считают, что увеличение потребления свежих овощей и фруктов улучшит лишь обеспеченность организма каротином, витаминами С, К и фолиевой кислотой. Другие витамины можно восполнить потреблением растительных масел, продуктов животного происхождения и из зерновых. Наши данные показывают, что потребление овощей, фруктов, находящихся на хранении, резко снижает поступление витаминов и их съедаемая масса должна соответственно резко увеличиваться. Вероятно этим обусловливается необходимость потребления населением ВМК или витаминизированной пищи.
Таблица 1. Показатели содержания витаминов в продуктах, переработанных по криогенной технологии (ППКТ), мг/100 г, М±5
ППКТ Витамины
А Е В2
Овес 17,05 ± 0,23 68,94 ± 0,13 0,11 ± 0,01
Ячмень 2,78 ± 0,06 18,55 ± 1,16 0,22 ± 0,01
Гречиха 2,15 ± 0,37 18,60 ± 1,86 0,19 ± 0,05
Шиповник 5,52 ± 0,17 28,63 ± 1,63 0,64 ± 0,04
Арония 1,75 ± 0,04 18,53 ± 0,26 0,06 ± 0,01
Маш 0,57 ± 0,09 19,44 ± 0,90 0,33 ± 0,06
Рожь пророщенная 1,38 ± 0,03 16,61 ± 0,17 0,27 ± 0,04
Чечевица 1,11 ± 0,08 11,89 ± 0,06 0,36 ± 0,04
Свёкла 0,56 ± 0,07 4,85 ± 0,53 2,32 ± 0,04
Нут 1,17 ± 0,03 21,45 ± 3,63 0,29 ± 0,04
Петрушка 7,62 ± 0,24 16,78 ± 1,37 1,13 ± 0,05
Кукуруза 4,17 ± 0,94 8,17 ± 1,30 0,17 ± 0,02
Морковь 2,68 ± 0,06 7,03 ± 0,58 0,27 ± 0,01
Яблоко 25,0 ± 2,43 15,83 ± 0,58 0,73 ± 0,05
Виноград 3,70 ± 0,10 15,89 ± 0,50 1,37 ± 0,10
Топинамбур 1,59 ± 0,20 2,30 ± 0,20 0,32 ± 0,03
Таблица 2. Показатели содержания минеральных веществ в продуктах, переработанных по криогенной технологии (ППКТ), мг/100г, М ± 5
ППКТ Минеральные вещества
Медь Цинк Железо Марганец Хром Свинец Кадмий
Овес 0,31 3,40 77,0 4,40 0,03 - -
Ячмень 0,44 5,60 9,20 0,90 0,31 - -
Гречиха 0,43 2,90 4,60 1,50 0,05 - -
Шиповник 0,30 6,50 12,30 1,00 0,06 < 0,02 < 0,005
Арония 0,21 3,20 6,10 0,70 0,04 - -
Маш 0,83 3,90 7,30 0,94 0,08 - -
Рожь пророщенная 0,27 2,90 4,20 1,40 0,03 - -
Чечевица 0,70 4,4 19,0 0,80 0,05 - -
Свёкла 0,50 1,70 9,80 1,50 0,05 < 0,02 < 0,005
Нут 0,45 2,90 8,90 1,70 0,02 - -
Петрушка 0,82 3,2 125,80 7,90 0,23 - -
Кукуруза 0,10 1,30 4,30 0,20 0,03 - -
Морковь 0,30 1,70 6,00 0,30 0,03 < 0,02 < 0,00
Яблоко 0,25 0,22 8,38 0,27 0,26 - -
Виноград 0,50 0,82 22,75 2,07 0,121 0,030 0,021
Топинамбур 0,37 0,87 3,24 0,62 0,023 <0,01 0,020
МАРТ N«3 (270 ЗНиСО
37
^^ Известно, что помимо витаминов и минеральных веществ, организм нуждается в минорен ных компонентах пищи. Это природные веще-хЕ ства пищи установленной химической структуры, присутствуют в ней в миллиграммах и микрограммах, играют важную и доказанную роль в адаптационных реакциях организма, поддержании здоровья, но не являются эссенциаль-1— ными пищевыми веществами [5]. Основной их источник - растения [2].
Поэтому ВМК не привносят в организм эти компоненты пищи. Полученные нами данные о повышении концентрации витаминов и минеральных веществ в ППКТ позволяют предположить, что увеличивается и концентрация минорных компонентов пищи.
Выводы. Полученные нами данные по оценке содержания витаминов и минеральных веществ в ППКТ имеют существенное прикладное значение: открылась возможность создавать сложные рецептуры многокомпонентых продуктов с повышенным содержанием определенных витаминов и минеральных веществ. Сочетание монопродуктов из растительного сырья с наибольшим содержанием витаминов А, Е и С позволяет создать многокомпонентный продукт с выраженными антиоксидантыми свойствами, влияющий на обе фазы системы антиоксидантной защиты организма, поскольку он содержит витамины и минеральные вещества - антоксиданты, а также минорные компоненты. К примеру, сложный продукт, в составе которого свекла, шиповник и морковь, содержит витамины С, А, Е, медь, цинк, железо, хром, а также биофлавоноиды, каротиноиды, низкомолекулрные азотсодержащие соединения, органические кислоты и другие. Кроме того, на основе изучения патогенеза формирования заболеваний, связанных с питанием населения, можно создавать многокомпонентные продукты направленного действия. Они предназначаются для профилактики донозологичес-ких состояний, использования в группах риска, повышения эффективности реабилитации и поддерживающей терапии больных [9, 10]. В эксперименте показан сорбирующий эффект НКПП.
Отсюда можно полагать, что ППКТ представляются как концентрированные витамин-но-минерально-минорные комплексы. Это выгодно отличает их от ВМК.
ЛИТЕРАТУРА
1. Методические указания «Атомно-абсорбционное измерение массовых концентраций свинца, кадмия, цинка и никеля в крови»: МУК 4.1.1897-04.
2. Дадали А.А. Минорные компоненты пищевых растений как регуляторы детоксикационных и метаболических систем организма / А.А. Дадали // Вестник СПб. государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. 2001. № 1. С. 24-30.
3. Коденцова В.М. и др. Изменение обеспеченности витаминами населения Российской Федерации за период 1987-2009 гг. (к 40-летию лаборатории витаминов и минеральных веществ НИИ питания РАМН) / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, В.Б. Спиричев // Вопросы питания. 2010. № 3 (Т. 79). С. 68-72.
4. Коденцова В.М. и др. Витаминизация пищевых продуктов массового потребления: история и перспективы / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, А.А. Сокольников // Вопросы питания. 2012. № 5 (Т. 81). С. 66-78.
5. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. МР 2.3.1.2432-08: [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.studmed.ru/ view/mr-23l2432-08-normy-fiziologicheskih-potrebnostey-v-energii-i-pischevyh-veschestvah-dlya-razlichnyh-grupp-naseleniya-rossiyskoy-federacii-metodicheskie-rekomendacii_ 712f65cd0bb.html.
6. Определение содержания цинка, никеля, меди и хрома в крови методом атомной абсорбции: МУК 4.1.777-99.
7. Рахманов Р.С. и др. Витаминно-минеральная насыщенность организма как критерий оценки профессиональной надежности специалистов / Р.С. Рахманов, Л.А. Страхова, Т.В. Блинова [и др.] // Жизнь без опасностей. Здоровье, профилактика, долголетие. 2013. № 1. Т. VIII. С. 76-79.
8. Рахманов Р.С. и др. Оценка витаминно-минерального статуса и гуморального иммунитета юношей при психологической адаптации и акклиматизации / Р. С. Рахманов, С.А. Разгулин, А.В. Тарасов // Медицинский альманах. 2014. № 2 (32). С. 149-151.
9. Рахманов Р. С. и др. Продукты направленного действия
- новое направление в нутрициологии / Р. С. Рахманов, А.Е. Груздева. Нижний Новгород: ООО «Типография «Поволжье», 2011. Ч. 1. 117 с.
10. Рахманов Р. С. и др. Продукты направленного действия
- новое направление в нутрициологии / Р. С. Рахманов, А.Е. Груздева. Нижний Новгород: Поволжье, 2013. Ч. 2. 130 с.
11. Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище: Р 4.1.1672-03. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004.
12. Спиричева Т.В. и др. Эффективность использования в профилактическом питании пищевых продуктов с сочетанным содержанием пектина и витаминов / Т.В. Спиричева, В.Б. Спиричев, В.М. Коденцова [и др.] // Вопросы питания. 2011. Т. 80. № 4. С. 47-55.
Контактная информация:
Рахманов Рофаиль Салыхович, тел.: +7 (831) 4-196-194, e-mail: [email protected] Contact information: Rakhmanov Rofail, phone: +7 (831) 4-196-194, e-mail: [email protected]
