Научная статья на тему 'Оценка обеспеченности организма жителей Уфы макро- и микроэлементами по составу биологических сред'

Оценка обеспеченности организма жителей Уфы макро- и микроэлементами по составу биологических сред Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
115
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МАКРОЭЛЕМЕНТЫ / МИКРОЭЛЕМЕНТЫ / РАЦИОН ПИТАНИЯ / БИОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДЫ / MACROELEMENTS / TRACE ELEMENTS / DIET / BIOLOGICAL ENVIRONMENT

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Ларионова Т. К., Даукаев Р. А., Аллаярова Г. Р., Адиева Г. Ф., Печерская В. Л.

Проведено изучение фактического питания населения г. Уфы, занятого в непроизводственной сфере, оценена обеспеченность организма макрои микроэлементами по их содержанию в биологических средах организма. Установлены корреляционные связи между содержанием элементов в пищевом рационе и биологических средах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — Ларионова Т. К., Даукаев Р. А., Аллаярова Г. Р., Адиева Г. Ф., Печерская В. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE ASSESSMENT OF PROVISION MACRO - AND TRACE ELEMENTS OF RESIDENTS ORGANISM OF UFA BY COMPOSITION OF BIOLOGICAL FLUIDS

We have studied actual nutrition of the Ufa population working in the non-manufacturing sector and evaluated the provision of body macro and microelements of the inhabitants by their content in biological fluids. We have established correlation between the content elements in the diet and biological environments.

Текст научной работы на тему «Оценка обеспеченности организма жителей Уфы макро- и микроэлементами по составу биологических сред»

УДК 613.27:574.24

ОЦЕНКА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ЖИТЕЛЕМ УФЫ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ ПО СОСТАВУ БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД

Ларионова Т.К., Даукаев Р.А, Аллаярова Г.Р., Адиева Г.Ф., Печерская В.Л.

ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», Уфа, Россия

Проведено изучение фактического питания населения г. Уфы, занятого в непроизводственной сфере, оценена обеспеченность организма макро- и микроэлементами по их содержанию в биологических средах организма. Установлены корреляционные связи между содержанием элементов в пищевом рационе и биологических средах.

Ключевые слова: макроэлементы, микроэлементы, рацион питания, биологические среды

THE ASSESSMENT OF PROVISION MACRO - AND TRACE ELEMENTS OF RESIDENTS ORGANISM OF UFA BY COMPOSITION OF BIOLOGICAL FLUIDS

Larionova T. K., Daukaev R.A., Allayarova G. R., Adieva G. F., Ре^е^кауа V.L.

Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology, Ufa, Russia

We have studied actual nutrition of the Ufa population working in the non-manufacturing sector and evaluated the provision of body macro - and microelements of the inhabitants by their content in biological fluids. We have established correlation between the content elements in the diet and biological environments.

Key words: macroelements, trace elements, diet, biological environment

Интерес к оценке обеспеченности организма макро- и микроэлементами достаточно высок, во-первых, в связи с тем, что минеральные вещества, наряду с витаминами, являются жизненно важными компонентами пищи, во-вторых, с тем, что в настоящее время установлены связи дисэлементозов с развитием различных заболеваний [1, 2, 3, 4, 6].

Оценка обеспеченности организма тем или иным веществом может быть проведена двумя путями. Первый - изучение пищевой ценности рациона и фактического питания населения, второй - определение содержания веществ в биологических средах организма. Это может быть отнесено как к изучению витаминной, так и минеральной обеспеченности организма.

Цель настоящей работы - с помощью различных методов оценить обеспеченность жителей Уфы макро- и микроэлементами. Материал и методы.

Проведено социально-гигиеническое анкетирование населения г. Уфы, занятого в непроизводственной сфере (1550 человек). Методом 24-часового (суточного) воспроизведения изучено фактическое питание группы населения (500 дневников питания). Гигиеническая оценка элементного состава пищевых продуктов проведена на основании анализа результатов исследований, выполненных в рамках сертификационных испытаний сотрудниками Испытательного центра ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии

человека» за 10 лет, данных республиканского информационного фонда социально-гигиенического мониторинга и по результатам специальных исследований (10 250 анализов).

Методом атомно-абсорбционной спектрометрии определены макро- и микроэлементы в пищевых продуктах, служащих основой пищевого рациона жителей, и биологических средах организма человека (кровь, волосы).

Все исследования выполнены по аттестованным методикам, на поверенном в установленном порядке оборудовании, в аккредитованной лаборатории.

Статистическая обработка данных проведена с помощью стандартных компьютерных программ. При нормальном распределении содержания элементов в пищевых продуктах и биологических средах использованы средние значения, при распределении величин, не подчиняющихся закону Гаусса, - медианы.

Результаты исследования и их обсуждение. На основе проведенных исследований по оценке фактического питания населения г. Уфы и содержания металлов в основных пищевых продуктах выполнена оценка минерального состава пищевого рациона. Исследования проведены как в зимний, так и в летний периоды. На рисунке 1 представлена обеспеченность пищевого рациона жителей Уфы эссенциальными макро- и микроэлементами.

Рис. 1. Обеспеченность пищевого рациона жителей Уфы эссенциальными макро- и микроэлементами (доля от физиологической потребности)

Исследованиями установлено, что содержание натрия в суточных рационах выше физиологической потребности взрослого человека в среднем в 1,5 раза. Как известно, избыток натрия в рационе может привести к повышению артериального давления, отекам и усугублению сердечной недостаточности. В суточном рационе питания исследуемых групп населения среднее содержание калия на 30% выше физиологической потребности. Калий относится к внутриклеточным катионам, способствующим осуществлению важнейших физиологических функций. Избыточное поступление ионов калия вызывает перегрузку соответствующих систем гомеостаза и нарушение метаболических процессов [7]. В рационе

обследованных лиц отмечена недостаточность магния, причем дефицит элемента более выражен у женщин. Также в рационе женщин отмечен дефицит кальция. Поскольку большинство пищевых продуктов богаты фосфором, рацион жителей города легко обеспечивает его достаточное количество. Поступление железа с пищевыми продуктами у женской части населения в 1,3 раза меньше физиологической потребности, у мужчин в среднем превышает в 1,9 раза. Меди поступает в 1,7 раза больше физиологической потребности, однако верхнего допустимого уровня не было превышено ни в одном из рационов. Поступление цинка с пищевыми продуктами ниже суточной потребности в среднем на 20%.

Поступление токсичных и условно-эссенциальных элементов никеля, ртути, мышьяка, свинца и кадмия не превышает референтной суточной дозы. Больше всего с пищевыми продуктами поступает мышьяка - по максимальному уровню - до 25% суточной дозы, затем следуют никель (20%), кадмий (17%), ртуть (11%) и свинец (10%).

Стандартно в качестве биологического маркера экспозиции химическими элементами используются кровь и волосы, причем оценку элементного состава волос рационально использовать для целей клинической и гигиенической донозологической диагностики нарушений пищевого статуса. Элементный статус жителей различных регионов значительно различается и зависит как от техногенной нагрузки, так и от природных геохимических условий. Пищевые продукты как экзогенный фактор также оказывают значительное влияние на элементный состав биологических сред человека.

При рассмотрении уровня токсичных и условно-эссенциальных элементов никеля, мышьяка, кадмия и ртути в крови обследованных жителей города установлено, что как среднее, так и максимальное содержание металлов находится в пределах допустимого диапазона. Концентрация свинца в крови по средним величинам находится в допустимом диапазоне, однако по максимальным величинам на 20% превышает верхний фоновый уровень.

Эссенциальные элементы по среднему значению входят в допустимый диапазон, у части обследованных (10-15%) отмечен пониженный уровень в крови кальция и магния. Среднее содержание меди и марганца меньше нижней границы физиологического уровня (табл. 1).

В настоящее время отсутствуют нормативы по допустимому содержанию токсичных элементов в волосах лиц непрофессиональных групп. Для некоторых элементов (свинец, ртуть, кадмий, марганец, никель) разработаны предельно допустимые уровни накопления при производственном контакте. Однако использовать эти уровни при оценке накопления токсичных элементов в волосах населения, не имеющего в своей производственной деятельности контакта с солями тяжелых металлов, не представляется возможным в связи с их высокими значениями. Для ряда металлов предложены условно биологически допустимые уровни содержания (УБДУ) в волосах жителей и референтные значения [5, 8].

Свинец по оценке большинства исследователей является основным загрязнителем, представляющим опасность для здоровья человека. Концентрация свинца в волосах 5 мкг/г считается «уровнем обеспокоенности» и указывает на избыточное его поступление в организм [7]. По результатам наших исследований, этот уровень не достигнут в волосах городских жителей. Биологически допустимая концентрация кадмия в волосах населения

непрофессиональных групп составляет 2 мкг/г, «уровнем обеспокоенности» принято считать величину 0,5 мкг/г. В волосах обследованных жителей эти уровни также не были достигнуты.

Таблица 1

Содержание элементов в биологических средах жителей г. Уфы (п=224)

Химический элемент Средний физиологический уровень в крови Содержание в крови Средний физиологический уровень в волосах Содержание в волосах

Никель 1-50 мкг/л 15,5±6,1 0,1-2,0 мкг/г 0,50±0,14

2-90 мкг/л 4,7±1,3 0,005-0,1 мкг/г 0,05±0,02

Свинец 100-150 мкг/л 45,4±22,4 0,1-5,0 мкг/г 0,77±0,17

0,03-7,0 мкг/л 0,50±0,32 0,05-0,5 мкг/г 0,04±0,01

Ртуть 1,5-7,0 мкг/л 0,9±0,2 0,05-2,0 мкг/г 0,26±0,12

20-150 мкг/л 17,0+3,9 0,1-1,0 мкг/г 0,80±0,34

Хром 0,2-40 мкг/л 8,2±2,5 0,1-2,0 мкг/г 1,13±0,18

Кальций 40-80 мг/л 53,9±7,4 200-2000 мкг/г 888±150

Магний 23-40 мг/л 24,7+3,9 16-163 мкг/г 49±4

Железо 309-600 мг/л 547+73 5-25 мкг/г 17±1

Цинк 4,0-8,6 мг/л 5,85+0,85 100-250 мкг/г 122±21

Медь 0,7-1,37 мг/л 0,57+0,04 7,5-80 мкг/г 8,2±1,7

Биологически допустимый уровень ртути в волосах по одним данным составляет 0,5 мкг/г, по другим - 0,9 мкг/г [7]. Если взять во внимание более жесткий норматив, то в волосах городских жителей концентрация ртути составляет 0,5 БДУ, по максимальному содержанию достигая величины биологически допустимого уровня.

Никель опасен как канцероген, способный повышать риск заболеваний кожи, верхних дыхательных путей, а также как антагонист цинка, подавляющий иммунитет. Условно безопасный уровень никеля в волосах составляет 2 мкг/г. Средние уровни никеля в волосах обследованных составляют 0,25 УБДУ и по максимальной величине достигают 0,4 УБДУ.

Мышьяк - канцероген 1 класса опасности, способный индуцировать онкологические заболевания, заболевания ЦНС, периферических сосудов, крови, печени, органов слуха. Для мышьяка в качестве БДУ в волосах рекомендована величина 2 мкг/г, которая не была достигнута ни в одной из анализируемых проб.

В волосах цинк находится в пределах физиологического уровня у 80% обследованных жителей, у 10% отмечено сниженное его содержание. Медь в концентрации до нижней границы нормы обнаружена у 16% обследованных.

Хром хоть и относится к эссенциальным элементам, однако его избыточное поступление в организм способствует росту онкологической заболеваемости, иммунодефицитным и аллергическим состояниям, заболеваниям крови, печени и почек, дерматитов аллергической природы. Содержание хрома в крови и волосах обследованных городских жителей находится в пределах допустимого уровня.

Как было сказано выше, уровень элементов в биосредах организма может служить маркером эффекта их поступления с продуктами питания. Нашими исследованиями

установлены статистически достоверные (p<0,05) прямые корреляционные связи между содержанием в пищевом рационе меди, цинка, хрома, кальция, железа, магния и уровнем этих элементов в крови. Кроме того, обнаружена прямая корреляционная связь между концентрацией в волосах и пищевом рационе меди и свинца. По остальным элементам установлены или слабые корреляционные связи, или они имеют отрицательное значение. Необходимо отметить, что, несмотря на повышенное поступление меди с пищевыми продуктами и установленными прямыми корреляционными зависимостями между содержанием меди в рационе и биологических средах человека, ее уровень в крови находится ниже допустимой границы.

Таким образом, нашими исследованиями подтверждено, что пероральный путь поступления металлов в организм является приоритетным (более 90%) и содержание ряда металлов в крови и волосах адекватно отражает их поступление с пищевым рационом.

Выводы:

1. В пищевом рационе взрослого населения города Уфы, занятого в непроизводственной сфере, наблюдается элементный дисбаланс, выражающийся в недостаточном поступлении кальция, магния, цинка и избыточном поступлении натрия, калия, фосфора и меди.

2. Элементный состав крови жителей города характеризуется пониженным содержанием меди и марганца (81% и 85% от нижней границы диапазона физиологического уровня соответственно). Среднее содержание изученных элементов в волосах находится в пределах референтного диапазона.

3. Для элементов (цинк, хром, кальций, железо, магний, свинец) установлены статистически достоверные корреляционные связи между их уровнем в биологических средах и пищевом рационе

Список литературы:

1. Гигиеническая оценка содержания химических контаминантов в продуктах питания и оценка риска воздействия пищевых продуктов на здоровье населения Оренбургской области / Л.М. Тулина, Н.Е. Вяльцина, Т.М. Макарова, Е.Г. Плотникова, А.А. Неплохов, Г.В. Садчикова // Анализ риска здоровью. - 2014. - № 1. - С. 32-36.

2. Ларионова Т.К., Гарифуллина Г.Ф. Гигиеническая оценка риска для здоровья населения г. Уфы при воздействии тяжелых металлов // Медицина труда и промышленная экология. - 2008. - № 5. - С. 11-14.

3. Ларионова Т.К., Бакиров А.Б., Даукаев Р.А. Питание населения Республики Башкортостан в современных условиях. - Уфа: Гилем, Башк. энцикл., 2015. - 196 с.

4. Луговая Е.А., Степанова Е.М., Горбачев А.Л. Подходы к оценке элементного статуса организма человека // Микроэлементы в медицине. - 2015. - Т. 16. - Вып. 2. - С. 10-17.

5. Преображенский В.Н., Ушаков И.Б., Лядов К.В. Активационная терапия в системе медицинской реабилитации лиц опасных профессий. - М.: «Паритет Граф», 2000. - 320 с.

6. Скальная М.Г. Макро- и микроэлементы в питании жителей Москвы // Микроэлементы в медицине. - 2013. - Т.14. - Вып. 3. - С. 18-24.

7. Скальный А.В. Биоэлементы в медицине / А.В. Скальный, И.А.Рудаков. - М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. - 272с.

8. Скальный А.В. Референтные значения концентрации химических элементов в волосах, полученных методом ИСП-АЭС // Микроэлементы в медицине. - 2003. - Т.4. - Вып. 1. -С. 55-56.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.