Научная статья на тему 'ЗНАЧЕНИЕ КОЛЛАГЕНА В БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ МЯСА'

ЗНАЧЕНИЕ КОЛЛАГЕНА В БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ МЯСА Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
100
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — А.А. Текеев

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

Rat experiments showed that increases in the levels of collagen from 6.1 to 15.5% of the total content of meat proteins enhanced the growth and weight indices of animals. The differences in the biological value of the above quantity of collagen for man and rats were attributable to different physiological requirements for the quality of protein. Therefore, the findings in man are in agreement with those in rats.

Текст научной работы на тему «ЗНАЧЕНИЕ КОЛЛАГЕНА В БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ МЯСА»

Оценка овариально-менструальной и репродуктивной функций женщины, течения беременности, характера и исхода родов проводилась у 378 работниц Оренбургского газоперерабатывающего завода (ОГПЗ) с помощью разработанной нами анкеты, индивидуальных карт беременных и историй родов. Нами установлено, что у 33,6% работающих женщин с началом работы на ОГПЗ появились нарушения овариально-менструального цикла (ОМЦ). По характеру нарушения овариально-менструальной функции они распредилились следующим образом: гиперменорея — 37,8% женщин, гипоменструальный синдром — 55,9%, аль-гоменорея — 6,3% женщин. При этом наблюдалась четкая тенденция нарастания как частоты темпов, так и глубины нарушения ОМЦ в зависимости от увеличения стажа работы на данном предприятии. У операторов, машинистов, прибористов, лаборантов превалировал гипоменструальный синдром, что свидетельствует о более глубоком уровне повреждения гипоталамо-гипофизар-но-яичниковой системы. Помимо этого, у работниц ОГПЗ установлена сниженная способность к зачатию. Так, если среднее число беременностей на одну женщину до начала работы на газоперерабатывающем производстве составляло 1,99, то у этих же женщин за время работы на изучаемом производстве оно снизилось до 1,38. Обращает на себя внимание большое количество (18,7%) досрочно прерывающихся беременностей. Самопроизвольные аборты составили 12,2% всех абортов, преждевременные роды — 7,2%. В основе патогенеза преждевременных родов лежит расстройство компенсаторных механизмов в системе мать — плацента — плод. Все это согласуется с данными о прямой зависимости преждевременного прерывания беременности от характера труда, влияния профессиональных вредностей. Следует отметить, что у работниц газоперерабатывающего предприятия, подвергающихся комбинированному действию сернистых соединений, нередко сначала развивается невынашивание беременности, переходящее затем в стойкое бесплодие, частота которых составила 29,9%.

Таким образом, на основании проведенных исследований установлено, что женщины основных

©A. A. ТЕКЕЕВ, 1997 УДК 613.281:547.962.9]-07

Вопросы влияния соединительной ткани на биологическую ценность мяса привлекают повышенное внимание специалистов мясной промышленности и нутрициологов. Это связано с тем, что основной соединительнотканный белок — колла-

профессий, работающие в производстве переработки сероводородсодержащего природного газа и конденсата, подвергаются комбинированному воздействию сероводорода, меркаптанов, углеводородов, сернистого ангидрида, производственного шума. Кроме того, выявлено, что при воздействии профессиональных вредностей на организм беременных работниц повышается опасность прерывания беременности, спонтанных абортов. Поскольку организм беременной женщины является первой естественной окружающей средой будущего ребенка, реализация идеи рождения и формирования здорового ребенка должна начинаться на этапе формирования оптимальных условий труда и здоровья будущих матерей.

Л итература

1. Беломытцева Л. А. // Гиг. груда. — 1978. — № 10. — С. 5-8.

2. Берляпд M. Е Метеорологические аспекты промышленных загрязнений атмосферы. — Л.. 1968.

3. Временные инструкции по опытно-промышленной эксплуатации объектов Оренбургского промысла. — Оренбург. 1973.

4. Загидуллин 3. 111. // Гигиена труда и охрана здоровья рабочих нефтяной и нефтехимической промышленности. — Уфа, 1963. - Т. 2. - С. 204-211.

5. КрасовшШм А. А. Вопросы гигиены атмосферного воздуха в районе нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. — М., 1972.

6. Кубмшова П. С, Георгиева И. Б.. Я pu па Т. И. // Воздействие факторов внешней среды на отдельные системы организма. - М., 1978. - С. 243-250.

7. Нечаев М. А. Техника безопасности при транспортировке, распределении и использовании газового топлива. — Л., 1962.

8. Новикова В. А.. Покотиленко А. К. // Съезд патологоанатомов УССР, 1-й: Труды. - Киев, 1971. - С. 198-200.

9. Серов В. Н.. Кожин А. А. // Акуш. и гин. - 1988. - № 8.

- С. 12-15.

10. Сетко Н. П. // Актуальные вопросы гигиены окружающей среды в связи с интенсивным развитием нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности. — Уфа, 1985.

- С. 158-160.

П. Сетко Н. П. // Профессиональная патология в восточных регионах страны и вопросы диспансеризации работающих. — Новокузнецк, 1988. — T. I. — С. 158—160. 12. Шкромида Г. Т. // Состояние здоровья населения и вопросы экономики здравоохранения. — Киев. 1974. — С. 178-180.

11оступнла 04.03.96

ген — составляет 70—95% от сухой массы межмышечных прослоек, сухожилий, хрящей и других неотъемлемых компонентов мясного сырья и вместе с тем имеет низкую биологическую ценность. Коллаген лимитирован практически по всем неза-

Гигиена питания

А. А. Текеев

ЗНАЧЕНИЕ КОЛЛАГЕНА В БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ МЯСА

Карачаевский районный центр госкомсанэпиднадзора РФ

менимым аминокислотам, а триптофана и цисти-на не содержит. Таким образом, с точки зрения классической концепции сбалансированного питания повышение удельного веса коллагена в мясных изделиях снижает абсолютное количество незаменимых аминокислот продукта, нарушает их взаимосбалансированность, а следовательно, ухудшает биологическую ценность белковой системы. Исходя из этих представлений, при переработке мясного сырья традиционно стремятся к максимальному удалению соединительной ткани.

Однако в 60-е годы в экспериментах на животных, проведенных под руководством академика ВАСХНИЛ А. А. Беленького, было показано, что увеличение до определенного предела доли соединительнотканных компонентов в мясном сырье не приводит к снижению биологической ценности мясных белков |2, 3]. Несколько позднее эти данные полностью подтвердились при длительных наблюдениях за людьми, проведенных в ФРГ [12, 13]. Более того, этими наблюдениями было показано, что повышение в говядине доли соединительнотканных белков (гидролизованного коллагена) до 15% от общей массы мясных белков приводит к повышению биологической ценности последних. Полученные результаты в течение длительного времени не имели достаточно аргументированной научной интерпретации и поэтому находились в резком противоречии с общепринятыми представлениями. Интенсивное развитие учения о сбалансированности нутриентов позволило в последние годы достаточно подробно объяснить этот феномен [16].

Использование компьютерных методов показало, что повышение содержания коллагена в мясе до 15% от общей массы мясных белков приводит к увеличению сбалансированности суммарного аминокислотного состава белков мясных продуктов по отношению к статистически обоснованному белку—эталону, в наибольшей степени удовлетворяющему потребности человеческого организма [9]. Указанный уровень коллагена в тонко измельченном и термообработанном мясе способствует рациональному использованию заменимых и незаменимых аминокислот, повышает анаболическую эффективность мясного белка, увеличивая тем самым его биологическую ценность. Дальнейшее повышение уровня соединительной ткани в мясе ведет к снижению этих показателей.

Вместе с тем до настоящего времени в научной литературе появляются сведения об экспериментах на животных, результаты которых не совпадают со сделанными выводами о положительном влиянии определенных количеств коллагена на качество мясной белковой композиции. Основное различие наблюдается для мясных продуктов, содержащих соединительнотканный белок в интервале от 2,5 до 25% от общей массы мясных белков. Так, в некоторых работах [14, 15] указывается на то, что во всех этих случаях имеется не экстремальная, как в наблюдениях и расчетах, касающихся людей [13, 16], а обратно пропорциональная зависимость влияния коллагена на коэффициенты эффективности и чистой утилизации мясного белка в эксперименте на растущих крысах. Следует отметить, что условия проведения этих опытов не являлись адекватными наблюдениями за людьми. Образцы мяса использовались

Таблица I

Влияиис содержания коллагена на показатели биологической ценности белков (М ± т)

Показатель Содержание коллагена в колбасах. % от общей массы мясных белкой

6,1 (контроль) 14,5 21.2

Количество белка.

употребленного од-

ним животным, г 41,14 40.22 39,36

Истинная прибавка

в массе тела, г 109.44 ± 6,1 123,88 ± 7,2 105.37 ± 5.9

КЭБ 2.66 ±0,13 3,08 ± 0.11 2.68 ± 0.12

КЧЭБ 3,42 ±0.11 3,62 ± 0,10 3,33 ± 0,11

Истинная биологи-

ческая ценность, % 96,71 ± 1,73 93,84 ± 2.11 90,42 ± 2.44

ИЧУБ, % 93.62 ± 2,17 91,10 ± 2.47 87,93 ± 2,69

П ри мсчанис. КЭБ — коэффициент эффективности белка, КЧЭБ — коэффициент чистой эффективности белка, ИЧУБ — истинная чистая утилизация белка.

не в виде готовых к употреблению продуктов, не всегда предусматривались их термообработка и тонкое измельчение, не изучались показатели метаболизма белка. Кроме того, многие ученые-гигиенисты неоднократно подчеркивали некорректность механического перенесения на людей данных, полученных в опытах на крысах |4, 7].

Тем не менее биологические эксперименты на животных в силу своей доступности широко используются для определения критериев биологической ценности пищевых белков. Исходя из этого, мы предприняли попытку более глубоко изучить вопрос о влиянии коллагена на качество белков мяса в опыте на растущих крысах, чтобы объяснить причины имеющихся противоречий в указанном интервале содержания соединительной ткани.

Эксперименты проводили на растущих крыся-тах-самцах линии Вистар. Три изученные группы животных (по 10 штук) в течение 28 дней получали специально приготовленный гомогенный корм, единственным источником белка в котором являлись тонко измельченные вареные колбасы. Обработка фаршей на куттере обеспечивала разрушение в них соединительнотканных компонентов до размеров менее 1 мм.

Три образца колбас содержали соответственно 6,1, 14,5 и 21,2% коллагена от общего количества мясных белков. Коллаген определяли по оксипро-лину [5| с коэффициентом пересчета 7,25. Затем животных помещали в обменные клетки на 5 дней для изучения истинных величин биологической ценности. При этом об эндогенных потерях азота с мочой и калом судили на основании данных ранее выполненной работы [4|. Показатели биологической ценности определяли по общепринятым методикам [1, 5|, биохимические показатели сыворотки крови животных — на автоматическом комбинированном анализаторе "Техникон" (США). Анализ аминокислотного состава осуществляли на автоматическом анализаторе "Хитачи" (Япония).

Полученные значения показателей биологической ценности приведены в табл. 1, биохимические показатели сыворотки крови — в табл. 2.

Данные табл. 1 показывают, что при увеличении содержания коллагена в мясной белковой

3-16-1

- 17 -

Таблица 2

Влияние содержания коллагена в колбасах на биохимические показатели сыворотки крови крыс (Л/ ± т)

Показатель Содержание коллагена в колбасах. % от обще"! массы мясных белков

6,1 (контроль) 14,5 21,2

Общий белок Альбумин Азот мочевины Мочевая кислота Крсатинин Общий холестерин

мг%

7.72 ± 0,19 4.11 ± 0.13 8,93 ± 0,31 3.23 ± 0.12 0.35 ± 0.0S 108,8 ± 5.14

7.71 ± 0,25 4,11+0,11

0,47 ±0,10 97,3 ± 4,63

7,03 ± 0,27 3,74 ±0,10 9,91 ± 0,27 10,89 ± 0.34* 3.05 ±0,11 3,53 ±0,11 0,67 ± 0,09* 77,7 ±4.17*

П римечание. Здесь и в табл. 3: звездочка — достоверность различия с контролем (р < 0,05).

композиции с 6,1 до 21,2% потребление крысами белка имело тенденцию к снижению. В то же время прибавка в массе тела у животных 2-й группы превышала контроль на 13,2% и только в 3-й группе была ниже контроля. В соответствии с этими данными тенденцию к такой же зависимости имели КЭБ и КЧЭБ, хотя разница была статистически недостоверной.

Подобное положительное влияние определенного количества соединительнотканных белков на массовые показатели животных наблюдали и другие исследователи 110]. Возможной причиной этого является увеличение жировой составляющей тела, поскольку у животных 2-й группы в печени содержится несколько большее количество общего жира при отсутствии достоверного различия в общем количестве белка, а также влажности внутренних органов (табл. 3).

Анализ таких показателей азотистого обмена, как истинная биологическая ценность и ИЧУБ, свидетельствует о том, что при повышении уровня коллагена в мясе они имеют тенденцию к снижению, хотя различие также недостоверно. В то же время возрастание содержания соединительнотканных белков с 6,1 до 14,5% не приводит к снижению количества общего белка и альбуминов в сыворотке крови. Это означает, что при указанном уровне коллагена интенсивность процессов биосинтеза тканевых белков не снижается. Такие же выводы следуют из анализа содержания общего азота печени.

Для организма человека, как указывалось выше, при подобных условиях отмечается возрастание анаболической эффективности мясной белковой композиции. Главная причина такого несоответствия, по-видимому, заключается в том, что для взрослого человека жизненно необходимы 8 незаменимых аминокислот — НАК (с учетом цис-тина и тирозина), тогда как для крыс, кроме того, требуются еще 2 НАК — аргинин и гистидин.

Коллаген же последней аминокислоты содержит в 4 раза меньше, чем мышечные белки. В результате при возрастании его уровня с 6,1 до 14,5% происходит снижение содержания гистиди-на с 3,34 до 3,06 г на 100 г белка. Еще большее уменьшение количества этой аминокислоты, характерное для 3-й группы, приводит к некоторому снижению уровней общего белка и альбуминов в сыворотке крови крыс, хотя они и остаются в пределах допустимых норм.

Другой не менее важной причиной несоответствия данных для крыс и человека является их различие в физиологических потребностях серосодержащих аминокислот. Если для крыс метио-нина + цистина требуется около 5,5 г на 100 г белка, то для взрослого человека — всего 3,5 г на 100 г белка |3]. При повышении содержания коллагена в мясе с 6,1 до 14,5% (по белку) уровень этих аминокислот снижается с 4,11 до 3,75 г на 100 г белка. Естественно, что в опытах на крысах это не может привести к увеличению анаболической эффективности мясного белка. В то же время это ведет к увеличению соответствия количеств как серосодержащих, так и других аминокислот потребностям человеческого организма.

Для более полного понимания механизма влияния коллагена на показатель истинной утилизации белка проанализируем сведения о конечных продуктах азотистого обмена. Как известно, главным предшественником образования мочевины является аргинин |6]. Мышечные белки содержат в среднем 6,15 г на 100 г белка этой аминокислоты, коллаген — 7,5 г на 100 г. Именно поэтому при возрастании уровня коллагена в мясе наблюдается тенденция к увеличению азота мочевины в сыворотке крови крыс. С учетом данных о показателях биосинтеза тканевых белков можно сделать вывод о том, что во всем изучаемом интервале содержания соединительной ткани поступление в организм аргинина превышает его потребность на анаболические цели. Достоверных различий в количестве образуемой мочевой кислоты не обнаружено. Специфическим аминокислотным составом коллагена можно объяснить и обнаруженную при возрастании потребления соединительной ткани тенденцию к увеличению уровня креатинина в крови. Его главным предшественником является глицин [6], которого в коллагене содержится в 6 раз больше, чем в мышечных белках.

Интересные данные получены по липидному обмену. В опытной группе содержание общего холестерина сыворотки крови составило 108,8 мг%, при увеличении в рационе коллагена до 14,5% оно снизилось до 97,3 мг%, что на 10,6% (j) < 0,5) ниже контроля, а при увеличении до 21,2% этот показатель был ниже контроля и составил 77,7 мг%. Следовательно, коллаген, как и пищевые волокна, способствует снижению уровня

Таблица 3

Влияние содержания коллагена в колбасах на некоторые

показатели общсхимичсского состава внутренних органов животных (М ± т)

Показатель Содержание коллагена в колбасах, % от общей массы мясных белков

6, [(контроль) 14.5 | 21,2

Общий жир в печени,% 11,12 ± 0,47 12,69 ± 0.54 11,49 ±0,51 Общий азот в печени, % 2,65 ± 0,23 2,48 ±0,12 1,54 ±0,14* Весовые коэффициенты почек, г на

100 г массы тела 0,79 ± 0,08 0,71 ± 0.07 0,71 ± 0,08 Влажность внутренних органов, % 77,83 ± 1,63 76,02 ± 1,84 75.69 ±1,71

холестерина в сыворотке крови, связывая его и выводя из организма.

Поскольку коллаген содержит повышенное количество азота, это может сопровождаться увеличением нагрузки на почки с соответствующими гипертрофическими изменениями этих органов [11]. Однако анализ массовых коэффициентов почек (см. табл. 3) показывает, что при изучаемых интервалах содержания коллагена отклонений от нормы практически не наблюдается. Сведения других исследователей подтверждают, что при содержании коллагена 45—50% мясное сырье не вызывает в этом плане опасений [6, 11].

Таким образом, анализ всех изученных показателей позволяет подробно объяснить причины имеющихся различий между результатами экспериментов на крысах и наблюдений за людьми в вопросе о влиянии коллагена на биологическую ценность мясных белков. Имеющееся несоответствие результатов объективно обусловлено их разными физиологическими потребностями в качестве белка. Следовательно, полученные данные в опыте на животных по сути не противоречат сделанному выводу о положительном влиянии повышения уровня коллагена с 2,5% (чисто мышечная ткань) до 15% (по белку) на биологическую ценность тонко измельченного мяса. Дальнейшее увеличение содержания соединительной ткани сопровождается тенденцией к снижению активности анаболических процессов как у людей, так и у животных.

Исследования показывают, что предельное содержание коллагена, при котором не происходит существенных изменений биологической ценности, составляет 23,4% от общей массы мясных белков [8]. Ряд других ученых указывают на еще большее значение этого показателя — 28-30% [14, 15].

Таким образом, включение в состав мясных продуктов определенного количества соединительнотканных белков положительно влияет на анаболическую эффективность белков тонко измельченного мяса.

Кроме того, по влиянию на липидный обмен коллаген проявляет определенное сходство с пищевыми волокнами.

Литература

1. Арф С. // Молочная пром-сть. — 1982. — № 12. — С. 10— 15.

2. Беленький Н. Г. // Современные достижения науки и практики в области ветеринарной санитарии, экспертизы мяса, молока и молочных продуктов. — М., 1967. — С. 14-16.

3. Беленький Н. 3. // Улучшение качества и сокращение потерь продукции животноводства. — М., 1988. — С. 9—18.

4. Высоцкий В. Г., Тутельян В. А. Методические проблемы исследования качества новых источников пищевых белков (Обзор информ. Медицина и здравоохранение. Сер. Гигиена. — Вып. 1). — М., 1987.

5. Журавская Н. К., Алехина Л. Т., Отреженкова Л. М. Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов. — М.. 1985.

6. Лешшджер А. Основы биохимии. Т. 1—3. — М.. 1985.

7. Покровский А. А. // Borip. питания. — 1975. — № 3. — С. 25-39.

8. Суханов Б. П. Медико-биологическое обоснование рационального использования сырья при выработке продуктов питания повышенной пищевой ценности: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — М., 1987.

9. Energy and Protein Requirements (WHO Teclin. Rep. Ser. N 522). - Geneva, 1973. - P. 90-92.

10. Frcmke B. // Znr Ernehrimg physiologisclie Bewertung des Kollagcn. — Miinchen, 1964.

1!. Haiman R. S. // J. Sci. Food Agric. - 1984. — Vol. 35. -P. 1265-1266.

12. Kofranai E. Ц Flcischwirtschaft. — 1974. - Bd 54. -S. 1407-1408.

13. Kofranai E„ Jekal F. // Z. Pliys. Chem. - 1969. - Bd 350. -S. 1405-1409.

14. Laser A. //J. Food Techno!. - 1985. - Vol. 20. - P. 745-752.

15. Lee J. B. // J. Food Sci. - 1978. - Vol. 43. - P. 1359— 1362.

16. Lebranek J. G.. Fok J. В. 11 J. Sci. Food Agric. - 1985. -Vol. 36. - P. I 169-1182.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Поступила 19.02.96

S n ni m a ry . Rat experiments showed that increases in the levels of collagen from 6.1 to 15.5% of the total content of meat proteins enhanced the grown and weight indiccs of animals. The differences in the biological value of the above quantity of colagen for man and rats were attributable to different physiological requirements for the quality of protein. Therefore, the findings in man are in agreement with those in rats.

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1997 УДК 613.2-058.2:616-057-084

Д. И. Тимохин, А. В. Истомин, Т. С. Шушкова, Т. Г. Воронель, И. Г. Михаилов

ВОПРОСЫ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ РАЦИОНАЛИЗАЦИИ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО

ПИТАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РАБОЧИХ

Московской НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

С целью профилактики профессиональных заболеваний на промышленных предприятиях осуществляется комплекс технических, технологических, санитарных и других мероприятий, направленных на ограничение неблагоприятного воздействия на организм рабочих вредных веществ.

Вместе с тем не всегда представляется возможным обеспечить постоянное соблюдение предельно допустимых величин неблагоприятных химических и физических факторов на производстве. В этих условиях возрастает значение медико-биологических мероприятий, среди которых важное ме-

сто отводится лечебно-профилактическому питанию (ЛПП).

Его основу составляет рациональное питание, построенное с учетом метаболизма ксенобиотиков в организме и защитной роли отдельных компонентов пищи при воздействии химических соединений или вредного влияния физических факторов производства. В связи с этим ЛПП должно быть дифференцировано с учетом патогенетических механизмов действия вредных факторов.

Большой интерес представляет использование в ЛПП молока и молочных продуктов. Развитие промышленности, значительное расширение про-

з

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.