CC BY
24
Для корреспонденции
Зеленкин Сергей Евгеньевич - научный сотрудник отдела анализа риска здоровью ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Адрес: 614045, Российская Федерация, г. Пермь, ул. Монастырская, д. 82 Телефон: (342) 238-33-37 E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-0259-5509
Зайцева Н.В.1, Зеленкин С.Е.1, Суворов Д.В.1, Шур П.З.1, Лир Д.Н.1, Цао Цонг Хан2, Нгуен Куанг Ханг2
Сравнительная характеристика аминокислотного состава белка из традиционных источников и энтомопротеина: расчетные данные
1 Федеральное бюджетное учреждение науки «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 614045, г. Пермь, Российская Федерация
2 Национальный институт контроля качества пищевых продуктов, 000084, г. Ханой, Социалистическая Республика Вьетнам
1 Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing, 614045, Perm, Russian Federation
2 National Institute of Food Control, 000084, Ha Noi, Socialist Republic of Vietnam
Рост численности мирового населения ведет к увеличению спроса на пищевые продукты. Вместе с прогнозируемым сокращением спроса на мясные продукты ведется поиск пищевых продуктов нового вида («новой пищи»), одним из перспективных вариантов которых являются насекомые. В 2023 г. Европейской комиссией в качестве «новой пищи» для потребления человеком зарегистрирована мука, произведенная из домашнего сверчка (Acheta domesticus). В настоящее время аминокислотный состав как пищевых продуктов нового вида, так и включающего их рациона питания не регламентируется. Потенциальный аминокислотный дисбаланс рациона питания при включении в него энтомопротеина подлежит изучению.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования - Зайцева Н.В., Зеленкин С.Е., Суворов Д.В., Шур П.З.; сбор и обработка данных, написание текста - Зеленкин С.Е., Суворов Д.В.; редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи - все авторы.
Для цитирования: Зайцева Н.В., Зеленкин С.Е., Суворов Д.В., Шур П.З., Лир Д.Н., Цао Цонг Хан, Нгуен Куанг Ханг. Сравнительная характеристика аминокислотного состава белка из традиционных источников и энтомопротеина: расчетные данные // Вопросы питания. 2023. Т. 92, № 5. С. 39-47. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-5-39-47 Статья поступила в редакцию 30.06.2023. Принята в печать 26.09.2023.
Funding. The study had no sponsorship.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Contribution. Concept and design of research - Zaitseva N.V., Zelenkin S.E., Suvorov D.V., Shur P.Z.; data collection and processing, text preparation -Zelenkin S.E., Suvorov D.V.; text editing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article - all co-authors. For citation: Zaitseva N.V., Zelenkin S.E., Suvorov D.V., Shur P.Z., Lir D.N., Cao Cong Khanh, Nguyen Quang Hung. Comparative characteristics of the amino acid composition of protein from traditional sources and entomoprotein: calculated data. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2023; 92 (5): 39-47. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-5-39-47 (in Russian) Received 30.06.2023. Accepted 26.09.2023.
Comparative characteristics of the amino acid composition of protein from traditional sources and entomoprotein: calculated data
Zaitseva N.V.1, Zelenkin S.E.1, Suvorov D.V.1, Shur P.Z.1, Lir D.N.1, Cao Cong Khanh2, Nguyen Quang Hung2
Цель работы - охарактеризовать аминокислотный состав моделируемого рациона при использовании белка, полученного из домашнего сверчка. Материал и методы. Проведен сравнительный анализ фактического рациона, содержащего белок, поступающий из традиционных пищевых продуктов (сценарий 1), и рациона с вероятной заменой говядины, свинины и птицы на продукт, содержащий белок A. domesticus (энтомопротеин) (сценарий 2). Объем потребления пищевых продуктов рассчитывали по результатам оценки выборочного обследования бюджетов домашних хозяйств. В исследование включены пищевые продукты с установленной величиной годового потребления с пересчетом на суточное потребление. Содержание незаменимых аминокислот в белке пищевых продуктов рациона, а также в белке домашнего сверчка оценивали на основании данных релевантных источников. Оценку сбалансированности рациона проводили путем расчета его усвояемости с использованием данных о величине аминокислотного скора, утилитарности незаменимых аминокислот, избыточности содержания отдельных незаменимых аминокислот и сопоставимой избыточности незаменимых аминокислот. Результаты. Определены суточные объемы потребления основных пищевых продуктов, сформированы сценарии потребления, в том числе с потенциальным использованием белкового продукта на основе энтомопротеина. Сравнительный анализ аминокислотного состава рациона показал существенно более высокое (в 1,4 -2,9 раза) содержание аминокислот в рационе при сценарии 2. Результаты расчета аминокислотного скора и коэффициента утилитарности показали, что рацион с использованием энтомопротеина может обеспечить лучшее использование аминокислот для синтеза белка по сравнению с традиционным рационом, однако усвояемость белка из традиционного рациона выше по сравнению с энтомопротеином (96,8 против 89,1%).
Заключение. Несмотря на то что утилитарность незаменимых аминокислот в сценарии замены мясных продуктов на продукт, содержащий энтомопротеин A. domesticus, выше, а усвояемость белка ниже, выявленные различия незначительны.
Ключевые слова: новая пища; биологическая ценность; насекомые; рацион питания; белок; аминокислотный скор
The growth of the world population leads to an increase in demand for food consumption. Along with the projected reduction in demand for meat products, a search is underway for a new type of food ("novel food"), one of the promising options for which are insects. In 2023 the European Commission has registered flour made from house cricket (Acheta domesticus) as a "novel food" for human consumption. Currently, the amino acid composition of both new types of food and the diet that includes them is not regulated. Accordingly, the potential amino acid imbalance in the diet when entomoprotein is included need to be further investigated.
The aim of the study was to characterize the amino acid composition of a simulated diet using protein obtained from house cricket.
Material and methods. To assess the balance of diets in terms of amino acid composition, a comparative analysis was made of the actual diet containing protein from traditional foods (scenario 1) and the diet with the likely replacement of beef, pork and poultry with a product containing A. domesticus protein (entomoprotein) (scenario 2). The volume of food consumption has been calculated based on the results of the assessment of a sample survey of household budgets. The study included foods with an established value of annual consumption, that was calculated as daily consumption. The content of essential amino acids in food sources of protein, as well as in the domestic cricket protein, was evaluated using the data from relevant sources. Dietary balance was assessed by calculating its digestibility using data on amino acid scoring, the utility of essential amino acids, the excess content of individual essential amino acids, and the comparable excess content of essential amino acids.
Results. We determined the daily consumption volumes of basic foods, formed consumption scenarios, including with the potential use of a protein product based on entomoprotein. Comparative analysis of the amino acid composition of the diet showed significantly higher content (from 1.4 up to 2.9 times) of amino acids in the diet in scenario 2. The results of calculating the amino acid score and utility coefficient showed that a diet using entomoprotein could provide a better usage of amino acids for protein synthesis compared to the «traditional» diet, however, the digestibility of protein from the traditional diet is higher compared to entomoprotein (96.8 vs 89.1%). Conclusion. Despite the fact that the utility of essential amino acids in the scenario of replacing meat products with a product containing A. domesticus entomoprotein is higher, while the digestibility of protein is lower, the differences identified are insignificant. Keywords: novel food; biological value; insects; diet; protein; amino acid score
По прогнозам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), к 2050 г. численность населения Земли превысит 9 млрд человек. Для удовлетворения потребностей населения дополнительно необходимо 70% объемов продовольствия сверх имеющихся на настоящий момент, что является серьезной проблемой из-за ограниченности ресурсов и пахотных земель. Как следствие, разрабатываются более эффективные способы производства традиционных пищевых продуктов и ведется поиск пищевых продуктов нового вида («новой пищи») для обеспечения прежде всего макронутриентами, в частности белком и незаменимыми аминокислотами, необходимыми для роста, развития и нормального функционирования организма [1]. Вместе с тем, по прогнозам аналитиков Великобритании, к 2030 г. спрос населения США на говядину упадет на 70%, а к 2035 г. - на 80-90%. Аналогичная ситуация прогнозируется и для других рынков продуктов животного происхождения (курицы, свинины, рыбы). В то же время снижение спроса на традиционные пищевые продукты может привести к увеличению спроса на пищевые продукты нового вида [2].
В странах Европы понятие «новая пища» введено с 15 мая 1997 г., когда вступил в силу первый Регламент о новых пищевых продуктах. Так, к «новой пище» могут относиться недавно разработанные, инновационные пищевые продукты; пищевые продукты, произведенные с использованием новых технологий и производственных процессов, а также пищевые продукты, которые традиционно употребляют или употребляли за пределами Европейского союза [3]. При этом внедряемая в оборот «новая пища» должна быть безопасной для потребителя, однако процедура оценки безопасности до начала реализации таких продуктов не предусмотрена.
Аналогичное понятие для «новой пищи» используется в Российской Федерации и странах Евразийского экономического союза. Качество и безопасность «новой пищи» регламентируются требованиями технических регламентов. Согласно Техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевых продуктов» при регистрации пищевой продукции нового вида обязательно предоставление результатов исследований (испытаний) образцов этой пищевой продукции, проведенных в аккредитованной испытательной лаборатории, а также иных документов, подтверждающих безопасность для жизни и здоровья человека.
Одним из приоритетных источников «новой пищи» являются насекомые, популяризация которых для использования в пищевых целях была начата ФАО в 2010 г. [4-7]. Выбор такого потенциального источника для производства пищевых продуктов объясняется тем, что большинство пригодных для использования в пищу насекомых богато белком (содержание белка в среднем варьирует от 60 до 77% в пересчете на сухую массу) [8], пищевыми волокнами, полиненасыщенными жирными кислотами, а также может быть потенциальным источ-
ником витаминов и минеральных веществ для человека. Кроме того, прирост биомассы насекомых происходит быстрее, чем биомассы домашнего скота и птицы [9-11].
К концу 2010-х гг. мировой рынок использования насекомых для получения пищевого сырья оценивался более чем в 400 млн долларов США, а к концу 2020-х гг. его рост прогнозируется до 8 млрд долларов США [12, 13]. Насекомые как пищевой продукт на протяжении многих лет используются в странах Африки, Азии, Центральной и Южной Америки; таким образом, 2 млрд человек уже используют насекомых как часть рациона, и, по прогнозам, эта величина будет расти, в том числе за счет потребителей за пределами указанных регионов [14]. В январе 2023 г. Европейской комиссией в качестве пищевого источника для потребления человеком зарегистрирована мука, произведенная из домашнего сверчка (Acheta domesticus) [15]. Таким образом, использование насекомых как источника «новой пищи» оправдано интересом мирового сообщества к их производству.
Вместе с тем при использовании насекомых как альтернативного источника белка необходимо учитывать возможное изменение биологической ценности белка рациона, поскольку аминокислотный состав как пищевых продуктов нового вида, так и включающего их рациона питания не регламентируется. Особое внимание следует уделить сравнительной оценке усвояемости незаменимых аминокислот из рациона.
Цель работы - охарактеризовать аминокислотный состав моделируемого рациона при использовании белка, полученного из домашнего сверчка.
Материал и методы
Для оценки сбалансированности рационов питания по аминокислотному составу был проведен сравнительный анализ фактического рациона, содержащего белок, поступающий из традиционных пищевых продуктов (сценарий 1), и рациона с вероятной заменой говядины, свинины и птицы на продукт, содержащий белок A. domesticus (энтомопротеин) (сценарий 2). Объем фактического потребления пищевых продуктов рассчитан по результатам оценки выборочного обследования бюджетов домашних хозяйств [16]. В исследование включены пищевые продукты с установленной величиной годового потребления с пересчетом на суточное потребление.
Содержание незаменимых аминокислот в белке пищевых продуктов фактического рациона, а также в белке домашнего сверчка оценивали на основании данных релевантных источников.
Сбалансированность рациона оценивали путем расчета его усвояемости с использованием данных о величине аминокислотного скора, утилитарности незаменимых аминокислот, избыточности содержания отдельных незаменимых аминокислот и сопоставимой избыточности незаменимых аминокислот.
Аминокислотный состав рациона оценивали по формуле 1:
Таблица 1. Потребление пищевых продуктов (с использованием итогов выборочного обследования бюджетов домашних хозяйств) по двум сценариям, кг/сут на человека
Table 1. Food consumption (using the results of a sample survey of household budgets) for 2 scenarios, kg/day per person
Пищевой продукт Food Объем потребления Consumption
сценарий 1 scenario 1 сценарий 2 scenario 2
Говядина / Beef 0,025 -
Птица (цыплята-бройлеры) Poultry (broiler chickens) 0,070 -
Свинина / Pork 0,043 -
Acheta domesticus - 0,138
Творог / Cottage cheece 0,021
Сметана 30% жирности Sour cream 30% fat 0,016
Сыр / Cheese 0,019
Рыба / Fish 0,060
Яйцо / Eggs 0,032
Молоко / Milk 0,125
Картофель / Potato 0,144
Хлеб пшеничный / Wheat bread 0,072
Макаронные изделия / Pasta 0,029
Рис / Rice 0,022
Капуста / Cabbage 0,013
^iрац ■
100
C = -
A,
ложенного ФАО/ВОЗ и считающегося оптимальным [17]. Утилизация аминокислот организмом предопределена лимитирующей аминокислотой и численно может быть выражена через показатель утилитарности содержания аминокислоты в белке продукта (и). Утилитарность представляет собой отношение минимального скора к скору каждой аминокислоты для исследуемых продуктов. На основании этого показателя рассчитывается количество каждой незаменимой аминокислоты, которое может быть утилизировано организмом в анаболических целях.
Расчет и проводили по формуле 3:
u =
j (Ajxa) 1=1 Ai
x100%,
(3)
где АI- количество каждой аминокислоты, г/100 г белка; а, - коэффициент утилитарности отдельной аминокислоты; к - количество незаменимых аминокислот.
Коэффициент утилитарности каждой аминокислоты рассчитывали по формуле 4:
Cm
ai = -jmiL x100%,
Ci
(4)
(1)
где Стт - минимальный скор; С, - скор каждой аминокислоты по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), % или доли ед.
Избыточность содержания незаменимых аминокислот в рационе (0 определяли по формуле:
где А,рац - концентрация ,-й аминокислоты в рационе, г/100 г белка рациона; А, - концентрация ,-й аминокислоты в продукте, г/100 г белка; т, - количество белка в потребляемом -м продукте, г/сут.
Для оценки биологической ценности потребляемого с рационом белка рассчитывали аминокислотный скор (С;, %), выраженный как отношение содержания аминокислот в продукте (рационе) к суточной потребности для взрослого населения [17].
Расчет аминокислотного скора проводили по формуле 2:
А,
t = ij (А(1-а)),
(5)
Более информативным показателем сбалансированности белка рациона или отдельных пищевых продуктов является показатель сопоставимой избыточности (у. Сопоставимую избыточность определяли по формуле:
t
Cmi
(6)
Усвояемость аминокислот из рациона (U) определяли по формуле:
(2)
U = 100 - tr.
(7)
Результаты
где А, - массовая доля ,-й незаменимой аминокислоты в продукте; Аэ, - массовая доля ,-й незаменимой аминокислоты, соответствующая эталонной, г/100 г белка.
Аминокислота, встречающаяся в пищевом продукте или рационе питания в наименьшем количестве по отношению к суточной потребности (имеющая наименьшую величину скора при расчете), считается лимитирующей, поскольку она ограничивает синтез белка и формирует потенциальную опасность и риски для здоровья [18].
Стоит учитывать, что аминокислотный состав пищевых продуктов, входящих в рацион, может отличаться от пред-
Для оценки сбалансированности аминокислотного состава рациона с использованием сведений о рационе питания населения были установлены суточные объемы потребления основных пищевых продуктов, а также сформированы сценарии потребления, в том числе с потенциальным использованием белкового продукта на основе A. domesticus (табл. 1).
Содержание незаменимых аминокислот в пищевых продуктах, включая белок домашнего сверчка, представлено в табл. 2.
Таблица 2. Содержание незаменимых аминокислот в пищевых продуктах по данным литературы, г/100 г белка Table 2. The content of essential amino acids in the products according to the literature data, g/100 g of protein
Аминокислота / Amino acid
Продукт Product = £ ■= u <u a = <u = Щ e if о io i 01 ни nine лан anil CO e if на na о Ii Ё S валин valine о * 5: « = ? с fg. §
1 о S .a it * ? s S ■&H = ä s s os u SC ос
Говядина / Beef 3,5 7,7 7,8 3,6 8,2 4,4 1,7 5,4 42,1 [19]
Свинина / Pork 11,2 6,0 1,6 2,8 3,3 0,9 3,9 29,5 [20]
Птица (цыплята-бройлеры, мясо с кожей) Poultry (broiler chickens, meat with skin) 3,8 7,4 8,5 3,3 7,1 4,4 1,4 4,7 40,6 [21]
Творог / Cottage cheese 3,2 9,3 6,7 5,4 4,8 4,5 2,2 6,5 42,6 [22]
Сметана 30% жирности / Sour cream 30% fat 5,8 8,8 7,1 2,5 4,4 4,2 1,3 6,4 40,4 [23]
Сыр («Аланский», зрелый) / Cheese (Alanian, mature) 3,6 8,6 4,9 0,2 11,5 3,8 - 6,0 38,6 [24]
Рыба / Fish 6,0 9,1 9,5 2,6 4,8 5,1 0,8 6,1 44,0 [25]
Куриное яйцо / Chicken egg 8,0 9,2 7,9 4,1 7,3 5,9 1,5 7,3 51,2 [25]
Коровье молоко / Cow milk 6,2 9,7 7,5 3,7 5,7 4,6 4,3 6,9 48,6 [25]
Картофель / Potato 10,0 2,6 1,5 6,4 3,1 0,6 4,0 28,2 [25]
Крупа рисовая (рис шлифованный) / Rice groats (polished rice) 3,8 7,1 3,4 4,0 4,0 3,6 1,5 7,1 34,3 [26]
Хлеб пшеничный / Wheat bread 3,7 7,0 2,6 1,5 5,2 3,0 1,1 4,8 29,4 [27]
Макаронные изделия высшего сорта / Premium pasta 4,2 7,8 2,4 1,5 4,9 3,0 1,0 4,6 34,3 [23]
Капуста / Cabbage 1,7 2,3 2,4 0,7 1,8 1,9 0,6 2,3 13,7 [28]
Acheta domesticus 3,9 7,6 5,6 2,4 13,2 4,0 1,0 6,4 43,4 [29]
Проведенный расчет показал, что при сценарии 1 с пищевыми продуктами в сутки в организм поступает 24,4 г незаменимых аминокислот, при этом говядина, свинина и птица обеспечивают поступление 38,4% от общего количества. При сценарии 2 суточное поступление незаменимых аминокислот с пищевыми продуктами (включая белковый продукт, содержащий энтомо-протеин) составило 44,1 г, из них 65,9% обеспечиваются белком А. domesticus.
С использованием формулы 1 было определено содержание незаменимых аминокислот в рационе питания для сценариев 1 и 2 (табл. 3).
Сравнительный анализ аминокислотного состава рациона при сценариях 1 и 2 показал существенные различия содержания большинства аминокислот. Так, концентрации незаменимых аминокислот рациона сценария 2 превышали концентрации в сценарии 1 от 1,4 (триптофан) до 2,9 (фенилаланин + тирозин) раза. Аналогичные различия установлены при расчете аминокислотного скора (табл. 4).
Полученная величина аминокислотного скора свидетельствует о том, что белковая составляющая рациона сценария 2 является более полноценной по сравнению с белком рациона в сценарии 1. Лимитирующими аминокислотами для рациона, содержащего традиционные продукты, являлись метионин и цистеин.
На основании данных об аминокислотном скоре определена величина коэффициента утилитарности незаменимых аминокислот (табл. 5).
Установлено, что поступление незаменимых аминокислот с рационом в обоих сценариях может быть избыточным, и, следовательно, большая часть поступивших аминокислот будет выводиться из организма или метабо-
лизироваться [25]. Разница коэффициента утилитарности рациона составила 14%, что свидетельствует о том, что применение белка А. domesticus может способствовать лучшему использованию аминокислот для синтеза белка.
Вместе с тем усвояемость аминокислот из белка рациона, содержащего энтомопротеин, ниже по сравнению с фактическим рационом на 7,7% (89,1 против 96,8%) (табл. 6).
Таким образом, отличия в показателях утилитарности и усвояемости фактического рациона питания и моделируемого сценария при полной замене мясных продуктов на продукт, содержащий энтомопротеин, незначительны.
Таблица 3. Концентрация незаменимых аминокислот в рационе питания населения при используемых сценариях потребления, г/100 г белка в рационе
Table 3. The concentration of essential amino acids in the diet of the population under using scenarios of consumption, g/100 g of protein in the diet
Аминокислота Amino acid Сценарий 1 Scenario 1 Сценарий 2 Scenario 2
Изолейцин / Isoleucine 2,96 4,48
Лейцин / Leucine 4,84 8,13
Лизин / Lysine 4,16 5,95
Метионин + цистеин Methionine + Cysteine 1,70 2,58
Фенилаланин + тирозин Phenylalanine + Tyrosine 3,76 10,93
Треонин / Threonine 2,61 4,23
Триптофан / Tryptophan 0,84 1,16
Валин / Valine 3,36 6,45
Всего / Total 24,24 43,91
Таблица 4. Величина аминокислотного скора для двух сценариев Table 4. Amino acid score's value for both scenarios
Таблица 5. Коэффициенты утилитарности незаменимых аминокислот рациона питания населения при различных сценариях потребления Table 5. Utility coefficients of essential amino acids in the diet of the population under various consumption scenarios
Аминокислота Аминокислотный скор Amino acid score
Amino acid сценарий 1 scenario 1 сценарий 2 scenario 2
Изолейцин / Isoleucine 0,99 1,49
Лейцин / Leucine 0,82 1,38
Лизин / Lysine 0,92 1,32
Метионин + цистеин Methionine + Cysteine 0,77 1,17
Фенилаланин + тирозин Phenylalanine + Tyrosine 0,99 2,88
Треонин / Threonine 1,04 1,69
Триптофан / Tryptophan 1,27 1,76
Валин / Valine 0,84 1,61
Аминокислота Amino acid Сценарий 1 Scenario 1 Сценарий 2 Scenario 2
a, % u,% a, % u,%
Изолейцин / Isoleucine 78 79
Лейцин / Leucine 94 85
Лизин / Lysine 84 89
Метионин + цистеин 100 100
Methionine + Cysteine 85 71
Фенилаланин + тирозин 78 41
Phenylalanine + Tyrosine
Треонин / Threonine 74 69
Триптофан / Tryptophan 61 67
Валин / Valine 92 73
Обсуждение
Оценке белкового состава насекомых посвящен ряд исследований. Так, С. Х1аот1пд и соавт. оценили содержание белка у 100 видов насекомых (включая домашнего сверчка), где оно находилось в диапазоне от 13,0 до 77,0% по сухому веществу, что, по мнению авторов, отражает большую изменчивость тестируемых видов [30]. J. Ратов-Е1огс1иу и соавт. исследовали в Мексике 87 видов съедобных насекомых, среднее содержание белка в которых варьировало от 15 до 81%. В работе также изучали его усвояемость, которая составила от 76 до 96% [31]. По результатам исследования 1МШ. Ртке установлено, что усвояемость белка в среднем лишь немногим меньше значений усвояемости яичного белка (95%) или белка говядины (98%) и выше, чем для многих растительных белков [32].
При анализе содержания незаменимых аминокислот в муке, изготовленной из нескольких видов насекомых, включая домашнего сверчка, авторы пришли к заключению, что содержание 8 незаменимых аминокислот превышает рекомендуемые ФАО/ВОЗ рекомендации
для взрослых, но не для детей, и что экстракция белка насекомых с целью потенциального использования человеком в пищевых целях может способствовать широкому признанию насекомых в качестве важного источника пищи [33].
C.L. Payne и соавт. исследовали аминокислотный состав мясных продуктов, мясных субпродуктов и пищевых продуктов, произведенных с использованием белка насекомых, и пришли к заключению, что содержание белка в 100 г продукта из взрослого сверчка (20,1 г) соизмеримо с содержанием в 100 г свинины (20,1 г), превышает содержание в 100 г куриного мяса (19,9 г), однако в говядине содержание белка превышает содержание в сверчке (20,6 г в 100 г продукта) [34].
Следовательно, при внедрении энтомопротеина как альтернативного источника незаменимых аминокислот следует учитывать вид выбранного для этих целей насекомого. Во всех указанных выше работах содержание отдельных аминокислот, в том числе незаменимых, а также сравнительная характеристика их содержания в различных продуктах с оценкой биологической ценности белка не представлены.
Таблица 6. Сопоставимая избыточность и усвояемость рациона питания населения при различных сценариях потребления Table 6. Comparable redundancy and digestibility of the diet of the population under different consumption scenarios
Аминокислота Amino acid Сценарий 1 / Scenario 1 Сценарий 2 / Scenario 2
t, г/100 г рациона / t, g/100 g of diet tc, % u, % t, г/100 г рациона / t, g/100 g of diet tc, % u, %
Изолейцин / Isoleucine 0,64 3,2 96,8 0,96 10,9 89,1
Лейцин / Leucine 0,28 1,21
Лизин / Lysine 0,68 0,67
Метионин + цистеин Methionine + Cysteine 0,00 0,00
Фенилаланин + тирозин Phenylalanine + Tyrosine 0,83 6,47
Треонин / Threonine 0,67 1,29
Триптофан / Tryptophan 0,33 0,39
Валин / Valine 0,27 1,76
В настоящем исследовании выполнена сравнительная характеристика рациона питания населения при различных сценариях - фактическом потреблении пищевых продуктов и потенциальном на фоне замены белка говядины, свинины и птицы на белок, полученный из A. domesticus. Результаты позволили установить, что замена белка, поступающего из традиционных пищевых продуктов, на энтомопротеин не будет сопровождаться существенным изменением аминокислотного состава и параметров утилитарности и усвояемости рациона.
Заключение
Таким образом, при полной замене мясных продуктов на продукт, содержащий белок A. domesticus, сохраняется необходимое поступление незаменимых аминокислот. Несмотря на то что утилитарность незаменимых аминокислот в сценарии замены мясных продуктов на продукт, содержащий энтомопротеин A. domesticus, выше, а усвояемость белка ниже, выявленные различия незначительны.
Сведения об авторах
Зайцева Нина Владимировна (Nina V. Zaitseva) - академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Рос-потребнадзора (Пермь, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-23S6-1146
Зеленкин Сергей Евгеньевич (Sergey E. Zelenkin) - научный сотрудник отдела анализа риска здоровью ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора (Пермь, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-02S9-SS09
Суворов Дмитрий Владимирович (Dmitrii V. Suvorov) - научный сотрудник отдела анализа риска здоровью ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора (Пермь, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-3S94-26S0
Шур Павел Залманович (Pavel Z. Shur) - доктор медицинских наук, ученый секретарь ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора (Пермь, Российская Федерация)
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-S171-310S
Лир Дарья Николаевна (Daria N. Lir) - кандидат медицинских наук, заведующий отделом анализа риска для здоровья ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора (Пермь, Российская Федерация) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-7738-6832
Цао Цонг Хан (Cao Cong Khanh) - заведующий лабораторией исследований и развития Национального института контроля качества пищевых продуктов (Ханой, Социалистическая Республика Вьетнам) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0009-000S-9001-9462
Нгуен Куанг Ханг (Nguyen Quang Hung) - научный сотрудник лаборатории исследований и развития Национального института контроля качества пищевых продуктов (Ханой, Социалистическая Республика Вьетнам) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0009-0009-0426-SSS2
Литература
Chriki S., Hocquette J.-F. The myth of cultured meat: a review // Front. Nutr. 2020. Vol. 7. Р. 7. DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00007 Rethinking Food and Agriculture 2020—2030. A RethinkX Sector Disruption Report. Birmingham, UK : RethinkX; 2019. 76 p. Regulation (EC) No. 258/97 of the European Parliament and of the Council of 27 January 1991 concerning novel foods and novel food ingredients. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri= CELEX:31997R0258&qid=1688374524432 (дата обращения: 11.07.2023). Садыкова Э.О., Шумакова А.А., Шестакова С.И., Тышко Н.В. Пищевая и биологическая ценность биомассы личинок Hermetia
illucens // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 2. С. 73-82. DOI: https:// doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-2-73-82
Patel S., Suleria H.A.R., Rauf A. Edible insects as innovative foods: nutritional and functional assessments // Trends Food Sci. Technol. 2019. Vol. 86. Р. 352-359. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.02.033 Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО) Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). URL: http://www.fao.org (дата обращения: 11.11.2022). Edible insects: future prospects for food and feed security. Rome : Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2013. 201 p.
2
3
6
4
7
8. Hanboonsong Y., Jamjanya T., Durst P.B. Six-Legged Livestock: Edible 21. Insect Farming, Collection and Marketing in Thailand. Bangkok, Thailand : Food and Agriculture Organization, Regional Office
for Asia and the Pacific, RAP publication, 2013. ISBN 978-92-5- 22. 107578-4.
9. Akhtar Y., Isman M.B. Insects as an alternative protein source // Proteins in Food Processing. 2nd ed. / ed. R.Y. Yada. Woodhead Publishing, 2018. Р. 263-288. ISBN 978-0-08100722-8. DOI: https:// doi.org/10.1016/b978-0-08-100722-8.00011-5 23.
10. Akullo J., Agea J., Obaa B., Acai J., Nakimbugwe D. Nutrient composition of commonly consumed edible insects in the Lango sub-region of northern Uganda // Int. Food Res. 2018. Vol. 25, N 1. Р. 159-165. 24.
11. Snodgrass J.J., Leonard W.R., Robertson M.L. The energetics of encephalization in early hominids // The Evolution of Hominin 25. Diets. Vertebrate Paleobiology and Paleoanthropology / eds J.J. Hublin, M.P. Richards. Dordrecht : Springer, 2009. Р. 15-29. DOI: https://doi. org/10.1007/978-1-4020-9699-0_2 26.
12. MacKenzie W., Hoelle J. A review of edible insect industrialization: scales of production and implications for sustainability // Environ. 27. Res. Lett. 2020. Vol. 15, N 12. Article ID 123013. DOI: https://doi. org/10.1088/1748-9326/aba1c1
13. Liceaga A.M. Edible insects, a valuable protein source from ancient
to modern times // Adv. Food Nutr. Res. 2022. Vol. 101. Р. 129-152. 28. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.afnr.2022.04.002
14. Grabowski N.T., Tchibozo S., Abdulmawjood A., Acheuk F., Guerfali M.M., Sayed W.A.A. et al. Edible insects in Africa in terms of food, wildlife resource, and pest management legislation // Foods. 2020.
Vol. 9, N 4. Р. 502. DOI: https://doi.org/10.3390/foods9040502 29.
15. Commission Implementing Regulation (EU) 2023/5 of 3 January 2023 authorising the placing on the market of Acheta domesticus (house cricket) partially defatted powder as a novel food and amending Imple- 30. menting Regulation (EU) 2017/2470 // Official Journal of the European Union. 4.1.2023. L 1-9/9.
16. Потребление продуктов питания в домашних хозяйствах
в 2021 году по итогам выборочного обследования бюджетов 31. домашних хозяйств. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/media-bank/Potreb_prod_pitan-2021.pdf (дата обращения: 19.05.2023).
17. Dietary protein quality evaluation in human nutrition: report of an FAO Expert Consultation. Rome : FAO, 2013. 66 р. URL: http://www.fao. 32. org/3/a-i3124e.pdf (дата обращения: 17.07.2023).
18. Hambraeus L. Protein and amino acids in human nutrition // Reference Module in Biomedical Research. 3rd ed. United States : Elsevier, 2014. 33. P. 1-13. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801238-3.00028-3
19. Ибрагимова З.Р., Кумалагова З.Х. Сравнительный анализ пищевой ценности и биологических свойств импортной и отечественной говядины // Владикавказский медико-биологический вестник. 2010. Т. 10, № 17. С. 71-75. 34.
20. Алексеев А.Л., Крыштоп Е.А., Барило О.Р., Сагнитаева С.Р. Аминокислотный состав мышечной ткани свиней различных пород и типов Ростовской области // Аграрный вестник Урала. 2011. Т. 3, № 82. С. 24-25.
Аникина В.А., Чиркина Т.Ф. Технология функционального продукта из мяса бройлеров // Техника и технология пищевых производств. 2016. Т. 42, № 3. С. 5-11.
Зобкова З.С., Федулова Л.В., Фурсова Т.П., Зенина Д.В., Котенкова Е.А. Биологическая ценность белка творога, изготовленного с применением трансглутаминазы, и особенности его влияния на растущих крыс // Вопросы питания. 2018. Т. 87, № 2. С. 44-52. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10018 Химический состав пищевых продуктов. Т. 2 : справочник. 2-е изд. / под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. Москва : Агропромиздат 1987. 360 с.
Власова Ж.А., Цугкиев Б.Г. Пищевая ценность сыра «Алан-ский» // Сыроделие и маслоделие. 2010. № 1. С. 26-27. Лысиков Ю.А. Аминокислоты в питании человека // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012. № 2. С. 88-105.
Зенкова А.Н., Панкратьева И.А., Политуха О.В. Рисовая крупа -продукт здорового питания // Хлебопродукты. 2014. № 9. С. 52-54. Щеколдина Т.В., Кудинов П.И., Бочкова Л.К., Сочиянц Г.Г. Влияние белкового изолята из подсолнечного шрота на аминокислотный состав хлеба // Техника и технология пищевых производств. 2009. Т. 1, № 12. С. 60-63.
Васюкова А.Т., Тихонов Д.А., Мошкин А.В., Богоносова И.А., Портнов Н.М., Кулаков В.Г. Оптимизация аминокислотного состава комбинированных продуктов для школьного питания // Вопросы детской диетологии. 2020. Т. 18, № 5. С. 54-65. DOI: https://doi.org/10.20953/1727-5784-2020-5-54-65 Ojha S., El-Din Bekhit A., Grune T., Schluter O.K. Bioavailability of nutrients from edible insects // Curr. Opin. Food Sci. 2021. Vol. 41. P. 240-248. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cofs.2021.08.003 Xiaoming C., Ying F., Hong Z. Review of the nutritive value of edible insects. Edible insects and other invertebrates in Australia: future prospects // Proceedings of a Workshop on Asia-Pacific Resources and their Potential for Development, 19-21 February 2008. Bangkok, 2010. P. 85-92. Ramos-Elorduy J., Pino J.M., Prado E.E., Perez M.A., Otero J.L., de Guevara O.L. Nutritional value of edible insects from the state of Oaxaca, Mexico // J. Food Compos. Anal. 1997. Vol. 10, N 2. Р. 142-157. DOI: https://doi.org/10.1006/jfca.1997.0530 Finke M.D. Nutrient content of insects // Encyclopedia of Entomology / ed. J.L. Capinera. London; Dordrecht : Kluwer Academic, 2004. P. 1562-1575. ISBN 978-1-4020-6242-1.
Brogan E.N., Yong-Lak P., Matak K.E., Jaczynski J. Characterization of protein in cricket (Acheta domesticus), locust (Locusta migratoria), and silk worm pupae (Bombyx mori) insect powders // LWT Food Sci. Technol. 2021. Vol. 152. Article ID 112314. DOI: https://doi. org/10.1016/j.lwt.2021.112314
Payne C.L., Scarborough P., Rayner M., Nonaka K. Are edible insects more or less «healthy» than commonly consumed meats? A comparison using two nutrient profiling models developed to combat over- and undernutrition // Eur. J. Clin. Nutr. 2016. Vol. 70, N 3. Р. 285-291. DOI: https://doi.org/10.1038/ejcn.2015.149
References
Chriki S., Hocquette J.-F. The myth of cultured meat: a review. Front Nutr. 2020; 7: 7. DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00007 Rethinking Food and Agriculture 2020-2030. A RethinkX Sector 10. Disruption Report. Birmingham, UK: RethinkX; 2019: 76 p. Regulation (EC) No. 258/97 of the European Parliament and of the Council of 27 January 1991 concerning novel foods and novel food 11. ingredients. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/ PDF/?uri=CELEX:31997R0258&qid=1688374524432 (date of access July 11, 2023).
Sadykova E.O., Shumakova A.A., Shestakova S.I., Tyshko N.V. Nutritional and biological value of the biomass of Hermetia illucens 12. larvae. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2021; 90 (2): 73-82. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-2-73-82 (in Russian) Patel S., Suleria H.A.R., Rauf A. Edible insects as innovative foods: nutritional and functional assessments. Trends Food Sci Technol. 2019; 13. 86: 352-9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.02.033 Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). URL: http://www.fao.org (date of access November 11, 2022). 14.
Edible insects: future prospects for food and feed security. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2013: 201 p. Hanboonsong Y., Jamjanya T., Durst P.B. Six-Legged Livestock: Edible Insect Farming, Collection and Marketing in Thailand. Bangkok, 15. Thailand: Food and Agriculture Organization, Regional Office for Asia and the Pacific, RAP publication, 2013. ISBN 978-92-5-107578-4. Akhtar Y., Isman M.B. Insects as an alternative protein source. In: R.Y. Yada (ed.). Proteins in Food Processing. 2nd ed. Woodhead
Publishing, 2018: 263-88. ISBN 978-0-08100722-8. DOI: https://doi. org/10.1016/b978-0-08-100722-8.00011-5
Akullo J., Agea J., Obaa B., Acai J., Nakimbugwe D. Nutrient composition of commonly consumed edible insects in the Lango sub-region of northern Uganda. Int Food Res. 2018; 25 (1): 159-65. Snodgrass J.J., Leonard W.R., Robertson M.L. The energetics of encephalization in early hominids. In: J.J. Hublin, M.P. Richards (eds). The Evolution of Hominin Diets. Vertebrate Paleobiology and Paleoanthropology. Dordrecht: Springer, 2009: 15-29. DOI: https:// doi.org/10.1007/978-1-4020-9699-0_2
MacKenzie W., Hoelle J. A review of edible insect industrialization: scales of production and implications for sustainability. Environ Res Lett. 2020; 15 (12): 123013. DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ aba1c1
Liceaga A.M. Edible insects, a valuable protein source from ancient to modern times. Adv Food Nutr Res. 2022; 101: 129-52. DOI: https://doi. org/10.1016/bs.afnr.2022.04.002
Grabowski N.T., Tchibozo S., Abdulmawjood A., Acheuk F., Guerfali M.M., Sayed W.A.A., et al. Edible insects in Africa in terms of food, wildlife resource, and pest management legislation. Foods. 2020; 9 (4): 502. DOI: https://doi.org/10.3390/foods9040502 Commission Implementing Regulation (EU) 2023/5 of 3 January 2023 authorising the placing on the market of Acheta domesticus (house cricket) partially defatted powder as a novel food and amending Implementing Regulation (EU) 2017/2470. Official Journal of the European Union. 4.1.2023. L 1-9/9.
2
3
6
7
8
9
16. Food consumption in households in 2021 based on the results of a 26. sample survey of household budgets. URL: https://rosstat.gov.ru/ storage/mediabank/Potreb_prod_pitan-2021.pdf (date of access May
19, 2023). (in Russian) 27.
17. Dietary protein quality evaluation in human nutrition: report of an FAO Expert Consultation. Rome: FAO, 2013: 66 р. URL: http://www.fao. org/3/a-i3124e.pdf (дата обращения: 17.07.2023).
18. Hambraeus L. Protein and amino acids in human nutrition. In: Refer- 28. ence Module in Biomedical Research. 3rd ed. United States: Elsevier, 2014: 1-13. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801238-3.00028-3
19. Ibragimova Z.R., Kumalagova Z.H. Comparative analysis of nutritional value and biological properties of imported and domestic beef. Vladi- 29. kavkazskiy mediko-biologicheskiy vestnik [Vladikavkaz Medical and Biological Bulletin]. 2010; 10 (17): 71-5. (in Russian)
20. Alekseev A.L., Kryshtop E.A., Barilo O.R., Sagnitaeva S.R. Amino 30. acid composition of the muscle tissue of pigs of various breeds and types
of the Rostov region. Agrarnyi vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals]. 2011; 3 (82): 24-5. (in Russian)
21. Anikina V.A., Chirkina T.F. Technology of a functional product from 31. broiler meat. Tekhnika i tekhnologiya pischevykh proizvodstv [Technique
and Technology of Food Production]. 2016; 42 (3): 5-11. (in Russian)
22. Zobkova Z.S., Fedulova L.V., Fursova T.P., Zenina D.V., Koten-kova E.A. Biological value of cottage cheese protein made using 32. transglutaminase and features of its effect on growing rats. Voprosy pitaniia [Problems of Nutririon]. 2018; 87 (2): 44-52. DOI: https://doi. org/10.24411/0042-8833-2018-10018 (in Russian) 33.
23. Skurikhin I.M., Volgarev M.N. (eds). Chemical composition of food. Moscow: Agropromizdat, 1987: 360 p. (in Russian)
24. Vlasova Zh.A., Tsugkiev B.G. Nutritional value of cheese «Alanskiy». Syrodelie i maslodelie [Cheese-Making and Butter-Making]. 2010; (1): 34. 26-7. (in Russian)
25. Lysikov Yu.A. Amino acids in human nutrition. Eksperimental'naya i klinicheskaya gastroenterologiya [Experimental and Clinical Gastro-enterology]. 2012; (2): 88-105. (in Russian)
Zenkova A.N., Pankrat'eva I.A., Politukha O.V. Rice groats — a healthy food product. Hleboprodukty [Bakery Products]. 2014; (9): 52—4. (in Russian)
Shchekoldina T.V., Kudinov P.I., Bochkova L.K., Sochiyants G.G. Effect of protein isolate from sunflower meal on the amino acid composition of bread. Tekhnika i tekhnologiya pischevykh proizvodstv [Technique and Technology of Food Production]. 2009; 1 (12): 60—3. (in Russian) Vasyukova A.T., Tikhonov D.A., Moshkin A.V., Bogonosova I.A., Portnov N.M., Kulakov V.G. Optimization of the amino acid composition of combined products for school nutrition. Voprosy detskoy dietologii [Problems of Pediatric Nutrition]. 2020; 18 (5): 54-65. DOI: https://doi.org/10.20953/1727-5784-2020-5-54-65 (in Russian) Ojha S., El-Din Bekhit A., Grune T., Schluter O.K. Bioavailability of nutrients from edible insects. Curr Opin Food Sci. 2021; 41: 240-8. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cofs.2021.08.003
Xiaoming C., Ying F., Hong Z. Review of the nutritive value of edible insects. Edible insects and other invertebrates in Australia: future prospects. In: Proceedings of a Workshop on Asia-Pacific Resources and their Potential for Development, 19-21 February 2008. Bangkok, 2010: 85-92. Ramos-Elorduy J., Pino J.M., Prado E.E., Perez M.A., Otero J.L., de Guevara O.L. Nutritional value of edible insects from the state of Oaxaca, Mexico. J Food Compos Anal. 1997; 10 (2): 142-57. DOI: https://doi.org/10.1006/jfca.1997.0530
Finke M.D. Nutrient content of insects. In: J.L. Capinera (ed.). Encyclopedia of Entomology. London; Dordrecht: Kluwer Academic, 2004: 1562-75. ISBN 978-1-4020-6242-1.
Brogan E.N., Yong-Lak P., Matak K.E., Jaczynski J. Characterization of protein in cricket (Acheta domesticus), locust (Locusta migratoria), and silk worm pupae (Bombyx mori) insect powders. LWT Food Sci. Technol. 2021; 152: 112314. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112314 Payne C.L., Scarborough P., Rayner M., Nonaka K. Are edible insects more or less «healthy» than commonly consumed meats? A comparison using two nutrient profiling models developed to combat over- and undernutrition. Eur J Clin Nutr. 2016; 70 (3): 285-91. DOI: https://doi. org/10.1038/ejcn.2015.149
