CC BY
94
Перспективы применения йодсодержащих добавок
в мясных продуктах детского питания
А. С. Дыдыкин, канд. техн. наук, А. В. Устинова, доктор техн. наук, Л. В. Федулова, канд. техн. наук, Н. Л. Вострикова, канд. техн. наук, ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии
По данным экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в мире около 2 млрд. человек, то есть фактически треть населения Земли, проживает в условиях йодного дефицита. Из них около 31% составляет детское население, включая детей раннего, дошкольного и школьников возрастов. В Европе эта цифра значительно выше и составляет около 52% [1, 2].
^ Активно растущие дети и подростки входят в особую группу риска по развитию йододефицит-ных заболеваний. Даже небольшой недостаток йода в питании детей снижает их интеллектуальное развитие и дальнейшие умственные способности. У детей, в питании которых отмечается дефицит йода, так называемый коэффициент интеллекта минимум на 10-15% ниже, чем у сверстников, которые не испытывают недостатка йода в рационе.
Россия является страной, на территории которой практически не существует регионов с достаточным содержанием йода в воде и почве, и, как следствие, население не получает с питанием необходимого количества этого важнейшего микроэлемента. Проблема нехватки йода у населения России обострилась после радиоактивных выбросов в Чернобыле, когда дефицит йода привел к увеличению риска возникновения непоправимых последствий для функций щитовидной железы. До сих пор нехватка йода встречается у миллионов детей по всей стране. Особая чувствительность к недостатку йода в организме наблюда-
ется у беременных женщин и детей раннего возраста [3]. На территории с природной склонностью населения к появлению зоба, а также на территориях, пострадавших от Чернобыльской аварии, результаты тестов IQ у детей были ниже среднестатистических показателей, что в дальнейшем сказывалось на интеллектуальном развитии этих детей во взрослой жизни [4].
У детей дефицит йода способствует развитию умственной отсталости (кретинизм), врожденного гипотиреоза, нарушений психоэмоционального, физического и полового развития, которые могут проявиться на любом этапе жизни человека [5]. Дефицит йода - единственная и, по данным мировой статистики, наиболее распространенная причина поражения головного мозга и нарушения психики, которую можно предупредить. Вот почему ликвидация йодной недостаточности признается одной из глобальных и социально-значимых проблем человечества.
Наиболее эффективной и экономически выгодной является массовая йодная профилактика, которая сводится к обогащению
УДК 637.521:641.562:546.15
Ключевые слова: йододефицит, йод, питание детей, «Биойод», «Йодказеин».
продуктов питания различными йодсодержащими препаратами. Согласно рекомендаций ВОЗ, основной способ ликвидации йодо-дефицита - использование йоди-рованой поваренной соли, которая обогащена йодитом или йо-датом калия [6]. Решение не может считаться идеальным. Избыток йодированной соли в организме может оказать токсическое действие. Она противопоказана лицам с аутоиммунными поражениями, повышенной чувствительностью к йоду, имеющим злокачественные опухоли щитовидной железы, при болезнях почек, гипертонии и других патологиях [6]. Врачи и нутрициологи, в связи с широким распространением сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе гипертонии, рекомендуют снижать потребление соли, что делает этот способ обогащения неэффективным.
В России в конце 90-х годов была разработана биологически активная добавка «Йодказеин», которая получила широкое распространение в аптечной сети, где она известна как «Йодактив». Это органическое соединение йода, встроенного в молекулу молоч-
Таблица 1.
Продолжительность хранения Показатель, массовая доля, мкг/100 г продукта Потери йода, %
«Биойод» «Йодказеин» Йодированная соль «Биойод» «Йодказеин» Йодированная соль
До термической обработки 19.59 32.7 27.85 - - -
Готовый продукт 19.68 31.65 17.85 - 3.2 35.9
Колбаса в хранении, сутки
10 19.6 28.05 17.35 - 14.2 37.7
20 18.66 27.8 13.7 5 15 50.1
Технологии I ПРОИЗВОДСТВО!
Таблица 2.
Продолжительность хранения Показатель, массовая доля, мкг/100 г продукта Потери йода, %
«Биойод» «Йодказеин» Йодированная соль «Биойод» «Йодказеин» Йодированная соль
До термической обработки 24.6 38.25 31.35 - - -
Готовый продукт* 21.6 26.3 чувствительность метода не позволяет определить содержание йода (менее 9 мкг) 12.2 31.7 более 70%
Шницель в хранении, месяц
1* 21.3 чувствительность метода не позволяет опреде-лить содержание йода (менее 9 мкг) 13.4 45 более 70%
2* 20.9 15 52.5
3* 19.5 20.7 68.8
*Продукт, прошедший кулинарную обработку при температуре 180 °С до достижения температуры в центре продукта 90 °С
ного белка. При дефиците йода он усваивается, а при избытке выводится из организма, не поступая в щитовидную железу, так как йод отщепляется от молочного белка под действием ферментов печени, которые вырабатываются при недостатке йода. Когда йода в организме достаточно, ферменты не вырабатываются, и он выводится из организма естественным путем, не поступая в кровь [7]. Сейчас на рынке появился новый препарат органического йода - «Биойод», который является аналогом природного йодтирозина, содержащегося в продуктах животного и растительного происхождения, к употреблению которого эволю-ционно приспособлен организм человека. Оба препарата рекомендованы также для обогащения пищевых продуктов.
В настоящее время в России рацион питания детей дошкольного и школьного возраста, рекомендуемый НИИ питания РАМН, включает специализированные мясные продукты (колбасные, ветчинные изделия и мясные рубленые полуфабрикаты) для детского питания, которые вырабатываются отечественными предприятиями в соответствии с национальными и межгосударственными стандартами. В этих продуктах предусмотрено обогащение йодом в количестве 20-30% от суточной физиологической нормы ребенка [8-10].
Целью данной работы являлось исследование эффективности применения различных препаратов йода для обогащения мясных продуктов, способствующих профилактике йододефицита у детей.
Материалы и методы исследований
В работе исследовали препараты йодированных молочных белков «Биойод» и «Йодказеин» в сравнении с йодированной солью. Обогащение вареных колбас, мясных кулинарных изделий детского питания проводили на уровне 2530% от суточной нормы потребности в йоде детей в возрасте старше 3 лет. Содержание йода в 100 г мясного продукта составляло 40 мкг. Выработку опытных партий продуктов проводили в условиях экспериментального стенда ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии. Технологический процесс соответствовал требованиям технологических инструкций к национальным стандартам. В ходе эксперимента были использованы следующие методики исследований:
- содержание йода в продуктах проводили вольтамперометриче-ским методом в испытательном центре «Тест-ВНИИМП»;
- медико-биологическую оценку готовых мясных продуктов осуществляли традиционными экспериментальными методами в опытах на лабораторных животных в «Экспериментальной клинике - лаборатории биологически активных веществ животного происхождения ВНИИМП»:
- общее клиническое исследование проб крови лабораторных животных выполняли на автоматическом ветеринарном гематологическом анализаторе (Австрия), используя наборы реактивов компании Diatron;
- биохимические исследования крови животных проводили на по-
луавтоматическом биохимическом анализаторе BioChem SA (США), используя наборы реактивов High Technology (США);
- измерения концентрации гормонов в сыворотке крови животных проводили на иммунофер-ментном фотометре «Эфос 9305», используя наборы реагентов ЗАО «НВО Иммунотех».
Для обеспечения заданного уровня йода (40 мкг на 100 г продукта) норма внесения препаратов (с учетом содержания йода в соответствующих препаратах) составила: «Биойода» для вареной колбасы и шницеля «Детских», соответственно 1,3 г/100 кг и 1,6 г/100 кг; «Йодказеина» -0,4 г/100 кг и 0,5 г/100 кг; йодированной соли - 640 г/100 кг и 500 г/100 кг без учета потерь при изготовлении и хранении продукта. Однако, использование йодированной соли не позволило обеспечить требуемый уровень йода при производстве шницеля «Детский», так как в рубленых мясных изделиях существует ограничение по содержанию поваренной соли не более 0,8%. А для обеспечения требуемого количества йода необходимо увеличить количество соли в 2 раза, что недопустимо в продуктах детского питания.
Результаты и дискуссия
Проведены исследования по изучению потерь йода до и после термической обработки, а также в процессе хранения колбасы «Детской» (табл. 1) и кулинарных изделий на примере шницеля (табл. 2).
Потери йода на конец срока годности вареных колбас для пита-
Таблица 3.
Показатель Группа
1 2 3 4 5 6 7
Общий белок, г/л 74.77 74.43 73.1 75.73 75.6 74.8 72.87
Альбумин, г/л 35.51 39.7 31.4 38.73 35.8 38.65 32.37
Билирубин (об.), мкмоль/л 2.86 2.06 1.98 2.82 3.14 3.24 3.99
Креатинин, мкмоль/л 49.8 49.93 43.93 33.37 41.67 39.9 49.7
Мочевина, ммоль/л 6.15 6.02 5.9 5.55 5.54 5.15 6.45
АсАт, Е/л 120.3 158.7 149.1 121.9 134.6 125.1 161.27
АлАт, Е/л 39.7 49.63 43.83 36.17 38.33 36.75 48.73
Щелочная фосфатаза, Е/л 215 218.9 257.9 238.4 232.3 199.4 197
ГГТ, Е/л 1.8 2.21 2.11 1.67 1.72 3.28 3.33
ЛДГ, Е/л 572.8 527.2 458.2 558.6 552.1 336.8 446.8
Холестерин, ммоль/л 2.02 1.82 1.67 1.85 1.97 2.14 1.87
Триглицериды, ммоль/л 1.53 1.19 1.44 1.65 1.58 1.35 1.32
Глюкоза, ммоль/л 7.36 6.71 8.74 6.63 7.54 7.1 9.73
ния детей составили: при обогащении йодированной солью -50%, «Йодказеином» - 15%, «Биойодом» - 5%.
Потери йода на конец срока годности шницеля для питания детей составили: при обогащении йодированной солью - более 70 %, «Йодказеином» - 68,8%, «Биойодом» - 20,7%.
Для изучения возможности развития токсических эффектов при применении обогащенных продуктов, а также обоснования эффективности йодсодержащих препаратов были проведены исследования в опытах на лабораторных животных. Для проведения эксперимента было сформировано 7 групп животных (крыс). На протяжении всего эксперимента крысы 2-7 групп получали обогащенный йодом рацион, включающий вареную колбасу и полуфабрикаты, содержащие анализируемые препараты (обеспечивающие 30% среднесуточной потребности в йоде), из расчета 15 г на 100 г массы животного. Рационы животных всех групп были сбалансированы по белку.
Таким образом, были определены группы животных, потреблявших следующие рационы:
- группа 1 - стандартный рацион вивария (интактные);
- группа 2 - вареная колбаса с «Йодказеином»;
- группа 3 - рубленые полуфабрикаты с «Йодказеином»;
- группа 4 - вареная колбаса с «Биойодом»;
- группа 5 - рубленые полуфабрикаты с «Биойодом»;
- группа 6 - вареная колбаса с йодированной солью;
- группа 7 - рубленые полуфабрикаты с йодированной солью.
Каждые 2-е сутки проводили взвешивание животных, по результатам которых рассчитывали компоненты рациона, определяли прирост живой массы. Наблюдение за животными проводили непрерывно на протяжении всего эксперимента, начиная с первого дня. Регистрировали клинический статус и поведение животных, состояние нервно-мышечных функций, шерстного покрова, поедание корма и потребление воды. Особое внимание уделяли развитию признаков токсикоза.
В соответствии с поставленными целями эксперимент состоял из 2-х этапов: длительность эксперимента на выявление возможных токсических эффектов составила 25 суток, далее проводили проме-
жуточный убой части животных во всех группах. Начиная с 26-х суток для оставшейся части животных проводили моделирование мерказолилового гипотиреоза (йододефицита) с помощью ежедневного внутрижелудочного введения препарата «Мерказолил» в количестве 50 мг на кг массы тела в течение 25 суток.
Промежуточный (25-е сутки) и окончательный убои производили с помощью углекислого газа. У оглушенных животных брали кровь на общие клинические и биохимические исследования, измеряя уровень гормонов Т3 и Т4. Проводили патологоанатомиче-ское исследование, внутренние органы (сердце, почки, печень, селезенка, тимус и щитовидная железа) исследовали методом взвешивания и определения интегральных показателей хронической интоксикации (ИПХИ). При этом у животных, забитых на 25-е сутки эксперимента не обнаружено проявлений воспалительных патологических процессов во внутренних органах животных - пищеварительном тракте, поджелудочной железе и печени, дыхательной системе, органах кровообращения и кроветворения, мочевыделитель-ной системе. У животных, которым в рацион вводили мясные продукты с «Йодказеином», селезенка была несколько уменьшена в размерах, почки, печень, сердце и щитовидная железа в пределах нормы. У крыс, потреблявших продукты с йодированной солью, наблюдалось увеличение печени. Внутренние органы животных, в
Таблица 4.
Показатель Группа
1 2 3 4 5 6 7
Общий белок, г/л 72.77 75.5 82.9 74 78.93 79.47 80.1
Альбумин, г/л 28.51 31.4 35.6 32.97 35.4 31.2 33.73
Билирубин (общ.), мкмоль/л 2.56 4.11 3.08 2.85 2.64 3.31 2.66
Креатинин, мкмоль/л 45.8 55.75 60.1 54.9 52.43 45.1 47.2
Мочевина, ммоль/л 8.48 7.12 6.73 5.65 7.96 5.64 8.51
АсАт, Е/л 108.3 103.8 82.65 86.5 83 99.9 100.5
АлАт, Е/л 29.27 16.63 18.85 26.43 22.7 16.63 27.17
Щелочная фосфатаза, Е/л 215.8 132.4 244.9 217.8 192.5 163.2 245.7
ГГТ, Е/л 3.19 3.24 3.9 2.57 2.83 3.48 2.25
ЛДГ, Е/л 562.83 409.7 356.8 465.6 485.8 449.4 457.6
Холестерин, ммоль/л 1.89 2.28 2.23 1.76 1.77 1.37 1.31
Триглицериды, ммоль/л 0.53 0.61 0.44 0.58 0.67 0.37 0.41
Глюкоза, ммоль/л 8.36 10.48 9.13 6.27 6.41 6.59 9.06
Технологии / ПРОИЗВОДСТВО (Ц
Таблица 5.
Группа Масса внутренних органов, г
Селезенка Почки Печень Сердце Щитовидная железа
25-е сут эксперимента (кормление исследуемыми мясными продуктами)
1 0.42 0.86 9.06 1.01 0.28
2 0.43 0.75 8.97 1.02 0.31
3 0.43 0.66 9.36 1.03 0.29
4 0.44 0.76 9.26 1 0.28
5 0.47 0.76 9.13 0.95 0.29
6 0.45 0.75 10.1 0.87 0.27
7 0.47 0.72 9.91 0.88 0.27
25-е сут моделирования
1 0.88 0.97 11.39 0.95 0.41
2 0.69 1.01 10.26 1.09 0.5
3 0.73 0.89 10.21 0.97 0.47
4 0.69 0.94 10.28 0.95 0.4
5 0.71 0.82 10.29 0.95 0.41
6 0.85 0.87 11.27 0.96 0.43
7 0.88 0.85 11.38 0.93 0.44
состав рациона которых вводили продукты, обогащенные «Биойодом», были не изменены и соответствовали показателям интакт-ных животных.
При биохимическом исследовании крови подопытных животных на 25-е сутки не было отмечено явных изменений в показателях, что свидетельствует об отсутствии токсичности изучаемых йодсодержащих мясных продуктов (табл. 3).
Таким образом, показано, что исследуемые продукты не оказывают каких-либо токсических эффектов на организм животных. Наибольшие привесы отмечены у крыс, потреблявших на протяжении 25-ти суток мясные продукты, содержащие «Биойод». Морфологические показатели крови животных, которым скармливали мясные изделия, обогащенные препаратом «Биойод», были максимально приближены к показателям крови крыс группы 1 (контрольной).
К концу эксперимента по моделированию гипотиреоза (табл. 4) при исследовании биохимических показателей крови животных у группы 1 наблюдалось уменьшение общего белка за счет альбуминовой фракции, билирубина, креатинина, холестерина, ферментов аспартат-аминотрансферазы (АсАт), аланин-аминотрасферазы (АлАт) и увеличение содержания мочевины, гамма-глутамилтран-сферазы (ГГТ), глюкозы, что свидетельствует о нарушении функций выводящей системы (почек и печени).
В группе 2 у животных, получавших колбасу с «Йодказеином», отмечалось повышение общего билирубина, мочевины, ГГТ, холестерина, глюкозы (до 50%), уменьшение щелочной фосфатазы и лактатдегидрогеназа (ЛДГ). В группе 3, получавшей полуфабрикаты с «Йодказеином», увеличивался общий белок, общий билирубин, креатинин, мочевина, ГГТ и холестерин (от 13 до 50%), незначительно снижался ЛДГ.
У животных, потребляющих мясные продукты с «Биойодом», было отмечено повышение креа-тинина, мочевины и ГГТ (от 20 до 70%), уменьшение концентраций ЛДГ, общего билирубина, щелоч-
ной фосфатазы и глюкозы (от 15 до 47%). Животные группы 6, получавшие колбасу с йодированной солью, отличались увеличением ЛДГ, уменьшением щелочной фосфатазы и холестерина (до 30%), а у животных группы 7, потреблявших до моделирования полуфабрикаты с йодированной солью, наблюдалось повышение мочевины и щелочной фосфатазы соответственно на 31,9 и 24,7%, снижение общего белка на 18,0%, общего билирубина, ГГТ, ЛДГ, холестерина на 30-35% и глюкозы.
Важно отметить, что во всех группах уменьшилась концентрация триглицеридов, АлАт и АсАт. Минимальные концентрации три-глицеридов отмечены в группах 6 и 7 (снижались соответственно на 72,6 и 68,9%,), АсАт и АлАт - во 2-й и 3-й соответственно на 47,7 и 44,6%, 65,1 и 57,0%.
Показано, что у животных, потреблявших мясные продукты с йодированной солью на фоне повышения общего холестерина (2550%), увеличение триглицеридов происходит более существенно (в 2-2,5 раза).
У крыс, получавших до моделирования заболевания мясные продукты с «Биойодом», количество холестерина уменьшилось на 5-12%, показатели триглицеридов повышались от 35 до 84,5%, что можно объяснить ускорением ли-пидного обмена.
При патологоанатомическом исследовании животных группы 1 на 25-е сут моделирования заболе-
вания отмечалось увеличение массы селезенки на 53%, почек на 11%, печени на 20,5% и щитовидной железы на 31,7%.
В опытных группах у животных, потреблявших йодсодержа-щие мясные продукты, сохранялась тенденция увеличения массы внутренних органов (табл. 5). К завершению эксперимента у крыс, получавших мясные продукты с «Йодказеином», селезенка увеличивалась до 43,7%, почки до 30%, печень до 9%, щитовидная железа до 42%, а у животных, потреблявших мясные изделия с «Биойодом», эти значения повышались соответственно до 38, 19, 11,3 и 35%. У животных, получавших до моделирования заболевания йодированную соль в составе мясных продуктов, на момент завершения эксперимента селезенка увеличивалась до 47%, почки до 14%, печень до 13%, щитовидная железа до 38%.
Таким образом, проведенные биологические исследования показали отсутствие каких-либо токсических эффектов на организм лабораторных животных, употреблявших мясные продукты, обогащенные йодсодержащими препаратами «Биойод», «Йодказеин» и йодированная соль.
Обоснована возможность коррекции экспериментального йодо-дефицита с помощью препаратов «Биойод» и «Йодказеин», введенных в состав колбасы вареной «Детской» и шницеля «Детского». При этом наибольшая эффектив-
ность отмечена при использовании препарата «Биойод». Применение йодированной соли не эффективно из-за существенных потерь в процессе изготовления и хранения колбас и готовых к употреблению мясных изделий. Это подтверждается результатами эксперимента на лабораторных животных - у животных, в рацион которым вводили изделия с йодированной солью, отмечались явные деструктивно-дегенеративные изменения в органах, связанных с иммунной и выводящей системами орга-
низма, что гематологические и биохимические показатели крови также свидетельствуют о наименьшем защитном действии йодированной соли при йододефицитных состояниях.
Практическое значение
На основе проведенных комплексных исследований рекомендовано применение органических йодсодержащих препаратов «Био-йод» и «Йодказеин» при производстве вареных колбасных изделий, полуфабрикатов и готовых
мясных кулинарных изделий для детского питания [6-8], что реализовано в межгосударственном стандарте ГОСТ 31498-2012 «Изделия колбасные вареные для детского питания».
Контакты:
Андрей Сергеевич Дыдыкин
Александра Васильевна Устинова
+7 (495) 676-7541
Лилия Вячеславовна Федулова
+7 (495 )676-9211
Наталья Леонидовна Вострикова
+7 (495) 676-9971
Литература
1. Дедов И.И, Свириденко И.Ю. Стратегия ликвидации йододефицитных заболеваний в Российской Федерации // Проблемы эндокринологии. 2001. Т. 47, № 6. С. 3-12.
2. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Трошина Е.А. и др. Дефицит йода - угроза развитию и здоровью детей России (Национальный доклад). М.: ЮНИСЕФ, 2006.
3. Зуммерманн МВ. Влияние йододефицита при беременности и в младенчестве. Педиатрическая и грудничковая эпидемиология, 2012. 26 (прил. 1). С. 108-117.
4. Йододефицитные заболевания у детей и подростков: диагностика, лечение, профилактика. Научно-практическая программа. Международный фонд охраны здоровья матери и ребенка. М., 2005.
5. Фадеев В.А., Мельниченко Г.А. Гипотиреоз: Руководство для врачей, М.: РКИ Соверо пресс, 2004. 288 с.
6. ВОЗ Директивы по обогащению питательных веществ микроэлементами, 2011 whqlibdoc.who.int/publications/2011/9789242594010 _fre.pdf от 11 октября 2012.
7. Шахтарин В.В., Цыб А.Ф., Розиев Р.А. Эффективность йодказенина для профилактики йодного дефицита // Медицинский научный и учебно-методический журнал, 2005. № 27 (август). С. 91-101.
8. Устинова А.В., Любина Н.В., Солдатова Н.Е., Тимошенко Н.В. Обогащенные йодом мясные продукты для питания детей дошкольного и школьного возраста // Все о мясе. 2005. №1.
9. Устинова А.В., Солдатова Н.Е. Конкурентоспособные вареные колбасные изделия для детей // Мясная индустрия. 2011. №3. С. 20-22
10. Деревицкая О.К., Устинова А.В., Солдатова Н.Е., Щипцов В.Н. Перспективная технология обогащенных готовых к употреблению мясных изделий для детского питания // Мясная индустрия. 2012. № 11. С. 46-50
