CC BY
3
СПОРТ
УДК 796.011:613.2
DOI: 10.24412/2305-8404-2024-3-52-58
РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ СПОРТСМЕНОВ: ПРОБЛЕМА НИТРАТОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
С.С. Вассель, Н.П. Вассель
Доказано, что длительное употребление в пищу растительной продукции, в которой содержание нитратов превышает допустимые нормативы, негативно отражается как на спортивных результатах в аэробных видах спорта, так и на здоровье спортсменов. Выявлено, что наиболее эффективным является тест на основе дифениламина. Разработаны рекомендации по экспресс-методам контроля нитратов в продуктах, потребляемых спортсменами.
Ключевые слова: спортсмены, рациональное питание, растительные продукты, нитраты, определение нитратов.
Вассель Сергей Сергеевич, канд. биол. наук, доц., ssvassel@sfedu.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Южный федеральный университет,
Вассель Наталья Петровна, канд. хим. наук, зав. кафедрой, natalia.vassel@yandex.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Донской казачий государственный институт пищевых технологий и бизнеса (филиал) Московского государственного университета технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)
Правильное питание, наряду с методически грамотными тренировками, является одним из необходимых условий для достижения долговременных высоких спортивных результатов [1-8]. Такие пищевые продукты, как свежие фрукты, ягоды, зелень, вареные и свежие овощи и корнеплоды, играют важную роль в питании спортсменов.
Однако высокое содержание нитратов в растительной пище оказывает негативное влияние как на физическое состояние, так и здоровье спортсмена. Нитраты - вредные азотистые соединения, способные оказывать токсическое воздействие на организм человека. Они попадают в организм через растительную пищу, а также (обычно в гораздо меньших количествах) через не -качественную питьевую воду и готовые пищевые продукты. В небольших
RATIONAL NUTRITION OF ATHLETES: DAIRY PRODUCTS
Vassel S.S., candidate of biological sciences, associate professor, ssvassel@sfedu.ru, Russia, Rostov-on-Don, Southern Federal University,
Vassel N.P., candidate of chemical sciences, head of department, natalia.vassel@yandex.ru, Russia, Rostov-on-Don, Don Cossack State Institute of Food Technologies and Business (branch) K.G. Razumovsky of Moscow State University of Technology and management (the First Cossack University)
It has been proven that long-term consumption of plant products, in which the nitrate content exceeds permissible standards, negatively affects both athletic performance in aerobic sports and the health of athletes. It was found that the diphenylamine-based test is the most effective. Recommendations have been developed for express methods for monitoring nitrates in products consumed by athletes.
Key words: athletes, rational nutrition, plant products, nitrates, determination of nitrates.
количествах нитраты малотоксичные. Также они не способны накапливаться в организме вследствие их растворимости в воде. Однако чрезмерное потребление нитратов приводит к образованию в организме более опасных соединений, таких как нитриты (это происходит как под действием собственных ферментов человека, так и благодаря работе кишечной микрофлоры). В крови человека нитриты взаимодействуют с гемоглобином. В результате двухвалентное железо окисляется до трехвалентного и, как следствие, гемоглобин теряет свою способность переносить кислород (то есть превращается в метгемоглобин). Таким образом нитриты могут вызывать кислородное голодание органов и тканей, что однозначно сни -жает спортивные результаты в аэробных видах спорта. Также длительное воздействие нитритов на организм приводит к проблемам со здоровьем и развитию злокачественных опухолей. Еще один механизм патогенного действия нитратов - стимулирование развития патогенной микрофлоры кишечника и, как следствие, отравление организма продуктами ее жизнедеятельности и ухудшение усвоения питательных веществ. Необходимо отметить, что единовременное поступление в организм большого количе -ства нитратов вызывает острое отравление.
Нитраты содержатся не только в сырых продуктах растительного происхождения. Готовые пищевые продукты могут содержать нитраты. Это относится как к вареным овощам и корнеплодам, так и к промышленным полуфабрикатам.
Именно поэтому необходим контроль содержания нитратов в продуктах, потребляемых спортсменами, особенно если они специализируются в аэробных видах спорта.
Целью исследования является разработка рекомендаций по экспресс-методам контроля нитратов в продуктах, потребляемых спортсменами.
Задачи исследования:
1) оценить последствия от потребления спортсменами пищи, в которых содержание нитратов превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК);
2) изучить экспресс-тесты нитратов, представленные на рынке, и при необходимости предложить новые;
3) определить эффективность представленных экспресс-тестов.
В настоящий момент на рынке нитрат-тесты представлены индикаторными бумажными полосками на основе дифениламина, а также прибо -рами, определяющими содержание нитрат-ионов кондуктометрическим методом. Изначально эффективность обоих методов вызывала у нас сомнения, поскольку для правильной работы индикатора однопроцентный дифениламин должен быть растворен в серной кислоте [9, 10], что достаточно трудно реализовать на бумажном носителе. Что касается кондукто -метрического метода, то электропроводность растительных тканей опреде -
ляется содержанием не только нитрат-ионов, а также, например, хлоридами, карбонатами и органическими электролитами.
Методика и организация исследования. Определялась эффективность следующих экспресс-тестов.
1. Кондуктометрический экспресс-тест с помощью эко-тестера СО-ЭКС (производство Россия). Достоинством этого метода является его простота: после выбора наименования исследуемого продукта в меню прибора в исследуемый образец втыкается щуп, и после нажатия соответствующей кнопки информацию о содержании нитратов в продукте пользователь может увидеть на экране.
2. Тест с помощью индикаторных полосок на основе дифениламина (производство КНР). Для проведения анализа нужно небольшое количество сока исследуемого образца. В него опускается индикаторная полоска. При умеренном содержании нитратов индикатор должен изменить цвет на светло-синий, а при высоком содержании нитратов - на насыщенный синий цвет. Вывод о превышении ПДК нитратов в исследуемом образце можно сделать после сравнения цвета индикатора с соответствующей цве -товой таблицей.
3. Тест с помощью однопроцентного раствора дифениламина (ЧДА, производство Россия) в серной кислоте (ЧДА, производство Химпром, Россия). Аналогично предыдущему методу раствор индикатора меняет цвет на светло-синий и насыщенный синий при умеренном и повышенном содержании нитратов соответственно. Недостатком данного индикатора (как, впрочем, и индикаторной бумаги) является невозможность проверить на содержание нитратов свеклу, поскольку естественная окраска сока свеклы мешает достоверно определить изменение цвета индикатора. При тестировании других окрашенных жидкостей (морковного и томатного сока) подобных затруднений не возникает. Как следствие, свекла была исключена из перечня тестируемых продуктов.
В качестве контроля использовался иономер со специальным ион-селективным электродом «Эком-ЫОЗ» (производство НПП ЭКОНИКС, Россия).
Были исследованы образцы, купленные на рынке у случайных продавцов, а также овощи и картофель, выращенные специально для экспери -мента на почве с повышенным содержанием нитратов. При исследовании корнеплодов с помощью раствора индикатора и индикаторной бумаги их сок разводился дистиллированной водой в три раза, поскольку предельно допустимая концентрация содержания нитратов в корнеплодах примерно в три раза выше, чем в исследуемых овощах и фруктах. Такая разница в ПДК обусловлена тем, что овощи и фрукты потребляются в сыром виде, а корнеплоды подвергаются варке, в результате которой большая часть нит -ратов разрушается или переходит в раствор.
С помощью иономера исследуемые образцы были условно поделены на три группы. В первую группу входили образцы, в которых содер -жание нитратов было значительно ниже ПДК, во вторую - образцы, где содержание нитратов было равно или немного выше ПДК, и в третью -образцы продуктов, в которых концентрация нитратов была выше ПДК в два и более раз. Надо отметить, что в третью группу вошли только образцы, которые были специально выращены с нарушением аграрных технологий, на почвах, в которые было внесено большое количество азот -ных удобрений. В свободной продаже найти продукты, в которых предельно допустимая концентрация нитратов была бы превышена в не -сколько раз, нам не удалось.
Далее образцам присваивался случайный номер, и он отдавался на тестирование методами, описанными выше. Тестирование проводили доб -ровольцы из числа студентов первого курса Донского казачьего государственного института пищевых технологий и бизнеса (филиала) Московского государственного университета технологий и управления им. К.Г. Разумовского. Каждым из трех методов тестирование проводилось независимо, то есть результатов, полученных другими методами, добровольцы, осуществлявшие тестирование, не видели. Всего было исследовано 40 образцов из 1-й группы и по 20 образцов из 2-й и 3-й групп продуктов. По итогу тестирования продукт необходимо было отнести к категории «пригодный в пищу» или «непригодный в пищу».
Далее определялась вероятность ошибки первого и второго рода для каждого из методов. Ошибка первого рода считалась отнесением опас -ного образца к безопасным, ошибкой второго рода являлась отнесение безопасного образца в разряд опасных.
Результаты исследования и их обсуждение. На исследованной выборке были получены следующие результаты: вероятность ошибочно принять вредный для здоровья продукт за доброкачественный для всех трех методов была равна нулю, поскольку ни один из сорока исследованных образцов из второй и третьей групп не был признан безопасным.
Вероятность ошибки второго рода была равна 5 % при определении с помощью индикаторных полосок и раствора индикатора (2 образца из первой группы были отнесены к опасным) и 25 % в кондуктометрическом анализе (10 образцов из первой группы были отнесены в разряд «непригодных к пище»).
На наш взгляд, столь высокая вероятность принять доброкачественный продукт за опасный является неустранимым недостатком кондук-тометрического метода, поскольку на электропроводность растительных продуктов оказывают влияние не только нитрат-ионы, но и хлориды, сульфаты, органические кислоты, карбонаты и т. д. Если сельскохозяйственная продукция была выращена на кислых или солоноватых почвах, кондуктометрический метод будет давать заведомо завышенные значения.
Таким образом, по нашему мнению, при оценке уровней нитратов кондук -тометрическим методом процент отбракованных качественных продуктов является слишком большим.
Поэтому экспресс-тест с помощью раствора индикатора или индикаторной полоски является более предпочтительным. Исключением явля -ются продукты, чей сок имеет яркую окраску, поскольку в этом случае визуальное выявление изменения цвета дифениламина представляет собой трудную задачу.
Выводы
1. Употребление в пищу растительных продуктов с содержанием нитратов, превышающим предельно допустимые концентрации, негативно сказывается на спортивных результатах в аэробных видах спорта и в долгосрочной перспективе может нанести вред здоровью спортсмена.
2. Из представленных на рынке средств для экспресс -тестов на содержание нитратов наибольшую эффективность показали индикаторные полоски на основе дифениламина, а также индикаторный раствор однопроцентного дифениламина в кислой среде. К недостаткам метода отно -сится необходимость предварительного разведение сока корнеплодов из-за высоких ПДК нитратов. Еще один недостаток метода - невозможно корректно измерить содержание нитратов в свекле (возможно, и в некоторых других окрашенных продуктах) из-за маскировки изменения цвета индикатора.
3. Приборы для экспресс-тестов, работающие на основе кондукто-метрического анализа, также показали свою эффективность при выявлении продуктов с высоким содержанием нитратов, однако достаточно часто совершали ошибку второго рода, то есть отбраковывали продукты питания, удовлетворяющие существующим нормам.
Список литературы
1. Вассель С.С., Пономарева И.А. Рациональное питание спортсме -нов: проблема растительных жиров в сливочном масле // Известия Тульского государственного университета. Физическая культура. Спорт. 2019. Вып. 11. С. 70-75.
2. Глазина Т.А., Глазин В.А., Нерезова М.В. Пути повышения результативности спортсменов с помощью факторов питания // Актуальные проблемы прикладной биотехнологии и инженерии: сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. Оренбург: Изд-во ОГУ, 2022. С. 148-151.
3. Исмагилова А., Шамсутдинов Ш.А. Особенности питания при занятиях физической культурой и спортом // Теория и практика современной науки. 2022. №. 11 (89). С. 68-71.
4. Олейник М.А., Лысенко А.В. Качество продуктов питания и опасность пищевых фальсификатов для здоровья и долголетия // Актуальные проблемы развития науки в современном мире: сб. материалов IX Междунар. студ. науч.-практ. конф., посвящ. 45-летию Белгородского университета кооперации, экономики и права. Краснодар: Изд-во БУК ЭиП, 2023. С. 252-259.
5. Особенности спортивного питания при занятиях в избранном виде спорта / И.Р. Туголуков [и др.] // Олимпийская идея сегодня: сб. материалов Шестой Всерос. науч. конф. с междунар. участием. Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2016. С. 281-285.
6. Парастаев С.А. Питание спортсменов: рекомендации для практи -ческого применения (на примере футбола): методические рекомендации. М.: Спорт, 2018. 179 с.
7. Питкин В.А., Родионова А.А. Особенности рационального питания спортсменов: анализ сборных команд вуза // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2023. Т. 85. №. 2. С.110-115.
8. Степанова Т.А., Тащиян А.А. Формирование культуры здоровья личности в современном образовании // Физическое воспитание и спорт: актуальные вопросы теории и практики: сб. статей Всерос. науч.-практ. конф. Ростов н/Д: Изд-во РЮИ МВД РФ, 2020. С. 298-302.
9. Игнатьева П.А. Обнаружение нитрат-ионов в растительных продуктах питания // Наука. Образование. Инновации: сб. науч. трудов по материалам XXXVI Междунар. науч.-практ. конф. Анапа: Изд-во НИЦ ЭиСП, 2021. С. 19-22.
10. Маркова Е.О., Дьяков М.Ю. Определение нитратов в сырых овощах и продуктах их переработки // Известия Саратовского университета. Новая серия. Химия. Биология. Экология. 2023. Т. 23. №. 2. С. 128137.
References
1. Vassel' S.S., Ponomareva I.A. Racional'noe pitanie sportsmenov: problema rasti-tel'nyh zhirov v slivochnom masle [Rational nutrition of athletes: the problem of vegetable fats in butter] // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Fizicheskaya kul'tura. Sport [Bulletin of Tula State University. Physical Culture. Sport]. 2019. Iss. l. 11. P. 70-75.
2. Glazina T.A., Glazin V.A., Nerezova M.V. Puti povysheniya rezul'tativnosti sportsmenov s pomoshch'yu faktorov pitaniya [Ways to increase the performance of athletes using nutritional factors] // Current problems of applied biotechnology and engineering: collection of articles. materials International scientific-practical conf. Orenburg: OSU Publishing House, 2022. P. 148-151.
3. Ismagilova A., Shamsutdinov Sh.A. Osobennosti pitaniya pri zanyatiyah fizi-cheskoj kul'turoj i sportom [Features of nutrition during physical culture and sports] // Teoriya i praktika sovremennoj nauki [Theory and practice of modern science]. 2022. No. 11 (89). P. 68-71.
4. Olejnik M.A., Lysenko A.V. Kachestvo produktov pitaniya i opasnost' pishchevyh fal'sifikatov dlya zdorov'ya i dolgoletiya [The quality of food products and the danger of counterfeit food for health and longevity] // Current problems of the development of science in the modern world: collection of articles. materials of the IX International. stud. scientific-practical conf., dedicated 45th anniversary of the Belgorod University of Cooperation, Economics and Law. Krasnodar: Publishing house BUKEiP, 2023. P. 252-259.
5. Osobennosti sportivnogo pitaniya pri zanyatiyah v izbrannom vide sporta [Features of sports nutrition when practicing your chosen sport] / I.R. Tugolukov [et al.] // Olympic idea today: collection. materials of the Sixth All-Russian. scientific conf. with international participation. Rostov n/D: Southern Federal University Publ. House, 2016. P. 281-285.
6. Parastaev S.A. Pitanie sportsmenov: rekomendacii dlya prakticheskogo primene-niya (na primere futbola) [Nutrition for athletes: recommendations for practical application (using the example of football)]: methodological recommendations. M.: Sport, 2018. 179 p.
7. Pitkin V.A., Rodionova A.A. Osobennosti racional'nogo pitaniya sportsmenov: analiz sbornyh komand vuza [Features of rational nutrition of athletes: analysis of university teams] // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernyh tekhnologij [Bulletin of Voronezh State University of Engineering Technologies]. 2023. T. 85. No. 2. P. 110-115.
8. Stepanova T.A., Tashchiyan A.A. Formirovanie kul'tury zdorov'ya lichnosti v so-vremennom obrazovanii [Formation of a culture of personal health in modern education] // Physical education and sport: topical issues of theory and practice: collection of articles. articles Vseros. scientific-practical conf. Rostov n/D: Publishing house of the Russian Yuiyush-chyn Institute of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation, 2020. P. 298-302.
9. Ignat'eva P.A. Obnaruzhenie nitrat-ionov v rastitel'nyh produktah pitaniya [Detection of nitrate ions in plant foods] // Science. Education. Innovations: sat. scientific works based on materials of the XXXVI International. scientific-practical conf. Anapa: Publishing House of Scientific Research Center EiSP, 2021. P. 19-22.
10. Markova E.O., Dyakov M.Yu. Opredelenie nitratov v syryh ovoshchah i pro-duktah ih pererabotki [Determination of nitrates in raw vegetables and their processed products] // Izvestiya Saratovskogo universiteta. Novaya seriya. Himiya. Biologiya. Ekologiya [News of Saratov University. New episode. Chemistry. Biology. Ecology]. 2023. T. 23. No. 2. P. 128-137.
