Diertary Intake of Micronutrients in Non-Indigenous Womens in the Cities of Khanty-Mansiysk and Salekhard

Full Text

Фундаментальным фактором среды, который оказывает неизменное воздействие на состояние здоровья человека, является питание. При этом поступающие с пищей биологически активные соединения значимо влияют на физиологический и метаболический статус человека [4, 15]. В последнее время установлена выраженная недостаточность поступления с пищевыми рационами витаминов, биологически активных веществ и жизненно важных химических элементов. Общей проблемой всех экономически развитых стран мира является недостаточное поступление микронутриентов с пищей, возникшее в результате уменьшения затрат энергии и соответственно потребляемого современным человеком количества пищи. Изменение образа жизни людей, растущая урбанизация, увеличение выпуска рафинированных, переработанных и, как правило, лишенных ценных микронутриентов продуктов питания приводят к ухудшению качества потребляемой пищи. Исследованиями установлено, что именно снижение общего количества витаминов и эссенциальных микроэлементов в сочетании с нарушением их соотношения в пищевых рационах выступают в качестве ведущего фактора, оказывающего негативное влияние на здоровье человека. Причем зачастую недостаточное поступление в организм человека витаминов и биоэлементов сочетается с оптимальным или даже избыточным потреблением макронутриентов, особенно углеводов и жиров, что является причиной развития неинфекционных (алиментарнозависимых) заболеваний [10]. Здоровое питание служит гарантом адекватной адаптации человека к неблагоприятным факторам внешней среды, в первую очередь к сложной климатоэкологической ситуации, а также трудоспособности. В интегральном плане мероприятий, действие которых направлено на усиление устойчивости организма к влиянию экстремальных факторов окружающей среды Севера, наиважнейшая роль принадлежит организации здорового, сбалансированного и полноценного питания населения. Оптимально сбалансированное по основным макро- и микронутриентам питание имеет принципиальное значение именно для женщин фертильного возраста как гарант рождения здорового поколения россиян. Цель исследования - оценить поступление с пищей жизненно необходимых микронутриентов: витаминов А, С, Е, D и химических элементов: Fe, Mn, Ca, Mg, Cu, Zn и Se у женщин детородного возраста, проживающих в городах Ханты-Мансийске (Ханты-Мансийский автономный округ) и Салехарде (Ямало-Ненецкий автономный округ). Методы Под наблюдением находились 137 женщин детородного возраста (18-44 лет), которые более 5 лет проживали в городах Ханты-Мансийске (n =75) и Салехарде (n = 62). С помощью программы «АСПОН-питание» проведена оценка поступления микронутри-ентов (витаминов и биоэлементов) в течение 3 дней, один из которых являлся нерабочим. Объединенные материалы программы содержат информацию по 52 базовым нутриентам: макронутриентам (белки, жиры, углеводы) и микронутриентам (витамины и химические элементы) в продуктах питания с учетом термической обработки. Обследуемым лицам предлагали подробно описать потребленную в течение суток пищу в анкете. Рассчитанную медиану (Ме) сопоставляли с физиологической потребностью (ФП) в микронутриентах согласно МР 2.3.1.2432-08 [9]. Устанавливали частоту дефицита и/или избыточного потребления изучаемого микронутриента с пищей относительно ФП с учетом гендерных особенностей. Данная работа полностью соответствовала требованиям биомедицинской этики с получением от каждой женщины добровольного информированного согласия и была одобрено этическим комитетом Ханты-Мансийской государственной медицинской академии (№ 144 от 21.10.2019). Статистический анализ полученных данных проведен с использованием программ MS Exsel и STATISTICA 13. Вычисляли медиану (Ме) и межквар-тильные интервалы. Значимость различий изучаемых параметров анализировали с применением критерия Манна - Уитни: за статистически значимые принимали различия при р < 0,05. Результаты Нами не выявлены статистически значимые меж-групповые различия в поступлении микронутриентов с пищевыми рационами у женщин Ханты-Мансийска и Салехарда. При этом отмечены некоторые внутри- и межгрупповые различия в потреблении биоэлементов и витаминов с пищей (таблица). Итак, пищевые рационы женщин фертильного возраста, проживающих в Ханты-Мансийске и Салехарде, оказались дефицитными по поступлению большинства биоэлементов (Ca, Mg, Cu, Zn и особенно Se) и витаминов (Е, С и в значительной степени D) на фоне оптимального поступления с пищей Fe и Mn и избыточного потребления витамина А. Обсуждение результатов Северные территории Тюменской области (Западная Сибирь) представлены автономными округами: Ханты-Мансийским (ХМАО) и Ямало-Ненецким (ЯНАО), столицами которых являются города Ханты-Мансийск и Салехард. Ханты-Мансийск расположен на 962 км южнее Салехарда. Если ХМАО относится к территориям, приравненным к Крайнему Северу, то ЯНАО относится к Арктической зоне Российской Федерации, а Салехард расположен непосредственно на черте Полярного круга. Территории Севера характеризуются неблагоприятными климатогеографическими условиями для жизнедеятельности человека [3, 12]. Поступление с суточными рационами питания жизненно важных химических элементов Fe и Mn (100 % ФП) было практически адекватным, с незначительным превышением ФП по Fe (108 % ФП) в группе женщин Салехарда. Это можно объяснить большим потреблением мяса и мясопродуктов данной 21 Оригинальные статьи Экология человека 2021, № 9, с. 20-26 Поступление микронутриентов с пищей у женщин детородного возраста, проживающих в городах Ханты-Мансийске и Салехарде Показатель Физиологически оптимальные нормы потребления Женщины фертильного возраста севера Тюменской области (п = 137) р Ханты-Мансийск (п = 75) Салехард (п = 62) Me 25^75 Ме, % ФП Me 25^75 Ме, % ФП Fe, мг 18 18,2 16,3^21,4 101 19,5 16,9^22 108 0,487 Мп, мг 2,0 2,0 1,6^2,8 100 2,0 1,7~2,9 100 1,0 Ca, мг 1000 861 597^1065 86 702 498^934 70 0,791 Мg, мг 400 355 284^431 89 347 256^423 87 0,818 Cu, мг 1,0 0,78 0,57^0,91 78 0,77 0,56^0,9 77 0,485 Zn, мг 12 10,5 8,9^ 11,8 88 10,5 8,9^11,7 88 0,941 Se, мкг 55 26,7 22,7^35,8 49 27,2 23,4^37 49 0,992 Витамин А, мг 0,9 1,0 0,85^1,23 111 1,04 0,9^1,32 115 0,082 Витамин Е, мг 15 13,1 11,6^14,9 87 12,3 10,8^14 82 0,747 Витамин С, мг 90 65,8 54,7^78,9 73 55,9 43,5^69 62 0,467 Витамин D, мкг 10 5,4 3,8~7,6 54 5,5 3,9~7,7 55 0,941 группой обследованных лиц сравнительно с женщинами, проживающими в Ханты-Мансийске (101 % ФП), так как наилучшими источниками Fe являются красное мясо, значительно меньше элемента содержится в мясе курицы и рыбе. Железо является эссенциальным микроэлементом, входящим в состав гемоглобина, миоглобина, дыхательных белков и десятков оксидоредуктаз (железосодержащие окислительно-восстановительные ферменты). Однако Fe является антогонистом Ca, Cu и Zn, тормозя их всасывание в желудочно-кишечном тракте [10]. Биоэлемент Мп играет исключительную роль в клеточных процессах обмена, является составной частью активного центра большого количества ферментов, в том числе антиоксидантного фермента супероксиддисмутаза. Марганец поступает в организм человека с зерновыми, бобовыми, отрубями, картофелем, свеклой, помидорами, черникой и чаем. Доказано, что поступающие с пищей Fe и Mn не способны провоцировать развитие негативных эффектов [10]. Нами установлен дефицит потребления Са женщинами детородного возраста обоих городов Тюменского Севера (70-86 % ФП). Кальций - незаменимый биоэлемент для опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой и нервной систем, покровных и соединительных тканей и др. Элемент исключительно важен для оптимального функционирования белков транскрипции и метаболизма ДНК, регуляции воспаления и апоптоза клетки [24]. Однако Са является трудноусвояемым элементом. Для эффективной его ассимиляции необходим жирорастворимый витамин D. Без него, а также без жирных кислот Са не сможет преодолеть барьер между желудочнокишечным трактом и кровью: витамин D усиливает всасывание Са в тонком кишечнике путем индукции синтеза энтероцитами кальцийсвязывающего протеина, а также повышает реабсорбцию Са в почечных канальцах. Исследованиями установлено, что даже при получении из пищи достаточного количества Са усваивается примерно 1/3, поскольку в условиях дефицита витамина D абсорбция Са снижается до 10-15 % [17]. Выявленная в нашем исследовании выраженная недостаточность поступления витамина D с пищей (см. таблицу) еще больше усугубляет недостаточную обеспеченность Са организма обследованных лиц на фоне дефицита его потребления с пищей. Оптимальным пищевым источником Са являются молочные продукты: цельное молоко, кисломолочные продукты, сыр, творог, за счет которых восполняется около 72 % Са. Кроме того, лактоза молочных продуктов повышает всасывание Са в кишечнике [14]. Недостаток или отсутствие в ежедневном рационе молочных продуктов неизбежно ведет к дефициту Са и развитию нарушений обмена [24]. В нашем исследовании 50,6-40,3 % женщин фертильного возраста ежедневно употребляли молочные продукты, 32,0-43,5 % указали на их потребление 1 раз в неделю, 17,4-11,4 % - 1 раз в месяц, а 0-4,8 % обследованных лиц вообще исключили молоко и молочные продукты из своего рациона. Функционально тесно связан с обменом Са еще один эссенциальный химический элемент Mg: транспорт Са через трансмембранные насосы требует участия Mg. Оптимальная обеспеченность Mg организма человека является фундаментальной постоянной величиной, которая жизненно необходима для оптимального содержания глюкозы в крови, функционирования сердечно-сосудистой и нервной систем, морфогенеза костной ткани и пр. [30]. В больших количествах Mg содержится в некоторых фруктах: абрикосах, винограде, бананах, яблоках и в листовой зелени. В этой связи недостаточное употребление в пищу вышеназванных продуктов приводит к дефициту поступления Mg в организм человека. Нами установлено, что с пищей потребляли недостаточное количество Mg женщины обеих групп севера Тюменской области - 89-87 % ФП (см. таблицу). У населения Тюменского Севера недостаточное поступление с пищей Са и Mg усугубляется еще и постоянным употреблением ультрапресной с низким содержанием вышеназванных биоэлементов 22 Ekologiya cheloveka (Human Ecology) 2021, 9, pp. 20-26 Original Articles питьевой воды, которое было установлено проведенными ранее исследованиями [5, 6]. По аналогии с Са и Mg в нашем исследовании выявлен недостаток поступления с пищей Zn и Cu - 89-77 % ФП (см. таблицу). Цинк - жизненно необходимый микроэлемент, который, являясь частью антиоксидантного фермента супероксиддисмутаза, защищает клетки от разрушения активными формами кислорода; активирует иммунную систему посредством интенсификации фагоцитоза и активизации NK-клеток. Самые высокие концентрации биоэлемента обнаружены в тканях морских организмов: устрицах, креветках, морских ежах, сельди, скумбрии, а также в говяжьей печени и мясе [10]. Недостаточным потреблением в пищу морской рыбы и морепродуктов можно объяснить дефицит поступления Zn с пищей у обследованных женщин Тюменского Севера. Важно отметить, что Zn обеспечивает оптимальное усвоение и поддержание концентрации в крови витаминов А и Е. Его содержание в организме в 1015 раз выше содержания Cu. Медь является незаменимым микроэлементом в организме человека, участвуя в процессах кроветворения, тканевого дыхания, поддержания оптимальной структуры соединительной ткани, в том числе стенок кровеносных сосудов, входит в состав важнейших ферментов: аскорбиназа, тирозиназа, цитохромок-сидаза, антиоксидантного фермента медь-зависимой супероксид дисмутазы и др. Главным пищевым источником Cu является печень животных, субпродукты и продукты морского происхождения, а нехватка этих продуктов в рационах питания женщин фертильного возраста приводит к дефициту обеспеченности организма Cu [10]. Самая значимая недостаточность потребления была установлена нами в отношении важнейшего микроэлемента антиоксидантной системы защиты - Se - 40 % ФП у женщин фертильного возраста обеих обследованных групп северного региона. Установлено, что потребность в Se на 90 % удовлетворяется различными пищевыми продуктами. Около 10 % необходимого Se обеспечивается за счет потребления воды. Селен - ультрамикроэлемент, входящий в активный центр множества ферментов, в том числе принимающих участие в антиоксидантной системе защиты организма и нейтрализации вредных веществ. Элемент защищает организм от онкологических, инфекционных, кардиологических заболеваний, активизирует работу головного мозга и репродуктивную функцию [20, 25-27]. Доказано, что рыба является важнейшим источником пищевого Se для человека: содержание элемента в ней не зависит от геохимических характеристик местности и химического состава природных вод [1]. Кроме того, рыба может накапливать Se в объемах, сопоставимых с коэффициентом биологической аккумуляции. Менее половины обследованных нами женщин - 48-46,8 % отметили в своих анкетах регулярное употребление рыбы, 43,5-42,7 % потребляли ее редко, а 10,4 8,0 % - не использовали рыбу в питании. Исследованиями установлено, что совместно витамины Е и С активируют антиоксидантную систему защиты, содействуя включению Se в активный центр антиоксидантного фермента глутатионпероксидаза. При этом витамин Е метаболически теснейшим образом связан с Se: они совместно защищают клетки и ткани от окислительных повреждений - витамин Е действенно подавляет свободные радикалы, а Se в составе глутатионпероксидазы разрушает гидроперекиси липидов, препятствуя их вовлечению в окислительный процесс. Важно подчеркнуть, что активность Se повышается в присутствии витамина Е [22]. У женщин репродуктивного возраста, проживающих в северном регионе, установлено избыточное потребление витамина А (115 % ФП Салехард, 111 % ФП Ханты-Мансийск) при одновременном дефиците поступления витаминов Е (82 % ФП Салехард, 87 % ФП Ханты-Мансийск), С (62 % ФП Салехард, 73 % ФП Ханты-Мансийск) и D (55 % ФП Салехард, 54 % ФП Ханты-Мансийск, см. таблицу). Доказано, что недостаток витаминов в пище ведет к понижению эффективности адаптационного потенциала человека и является одним из факторов риска развития большого числа алиментарно-зависимых заболеваний [16, 23]. Витамины-антиоксиданты А, Е и С входят в первую линию защиты от окислительных повреждений биологических тканей от агрессивных свободных радикалов. Витамин А (ретинол) - жирорастворимый витамин, повышающий силу собственных интерферонов в иммунной системе организма человека. Анти-оксидантные свойства витамина А обеспечиваются наличием в его молекуле двойных связей, которые сохраняют функциональную стабильность мембран клеток и блокирование свободных радикалов. Два жирорастворимых витамина-антиоксиданта (А и Е) являются синергистами, при этом витамин Е играет доминирующую роль в защите витамина А от разрушения. Повышенное поступление с пищей витамина А можно объяснить значительным потреблением продуктов животного происхождения, богатых ретинолом: сливочного масла, яиц, сыра и пр. Важно отметить, что с удалением на Север в пищевых рационах становится больше именно этого витамина, что обосновано необходимостью покрытия калорийности пищи за счет высокоэнергетичных жиров. Витамин Е (токоферол) выступает в роли важнейшего жирорастворимого антиоксиданта, который присутствует во всех мембранах клеток и защищает ее от окислительного повреждения [26]. Витамин Е участвует в клеточном метаболизме и гомеостазе, реализуемых посредством воздействия токоферола на пролиферативную, метаболическую, противовоспалительную и антиоксидантную активность [7]. Витамин Е предотвращает цепную реакцию разрушения липидов путем перехвата свободных радикалов и окисления жиров в липопротеидах низкой плотно 23 Оригинальные статьи Экология человека 2021, № 9, с. 20-26 сти. При этом в процессе нейтрализации молекулой витамина Е активных форм кислорода ее антиокис-лительные свойства значительно снижаются и даже исчезают. В то же время другие антиоксиданты, в первую очередь витамин С, способны восстанавливать антиоксидантную активность витамина Е [13]. В нашем исследовании выявлено явное преобладание употребления животных жиров над растительными жирами. В результате этого наблюдается избыток потребления витамина А в сочетании с явным недостатком потребления витамина Е, главными продуктами, его содержащими, являются растительные жиры. Менее значимыми пищевыми источниками витамина Е являются: мясо, жиры животного происхождения и овощи - до 10 % каждый; молочные продукты, орехи, крупы, овощи и фрукты - до 4 % каждый; рыба, яйца и бобовые - примерно по 2 % каждый [7]. Витамин С (аскорбиновая кислота) - важнейший из водорастворимых антиоксидантов, который находится вне клетки и участвует в начальной стадии защиты клеточных мембран от повреждения агрессивными формами кислорода. Имея в своей структуре две фенольные группы, молекула аскорбиновой кислоты участвует в процессах окисления и восстановления как донор и акцептор водорода. Она понижает содержание кислорода, а также пероксидного, синглетного, гидроксильного, супероксидного анион- радикалов и восстанавливает активную форму витамина Е [11]. По мнению В. М. Коденцовой и соавт. [3], в настоящее время дефицит витамина С практически не встречается. Значимое снижение распространенности недостаточности витамина С среди населения Российской Федерации, по мнению авторов, явилось явно возросшее потребление населением овощей, фруктов, соков и ягод. Однако результаты нашего исследования идут вразрез с данным утверждением: поступление витамина С с пищей у обследованных женщин Тюменского Севера только на % покрывает физиологические потребности организма человека в нем. Доказано, что практически единственным источником витамина С являются свежие овощи и фрукты. Эксперты ВОЗ рекомендуют к потреблению не менее 400 граммов, или пяти порций, свежих овощей и фруктов в день с целью снижения риска определенных хронических неинфекционных заболеваний и улучшения общего состояния здоровья [28]. В нашем исследовании потребление овощей, фруктов и соков колебалось от 0 до 4, у большинства обследованных лиц 2-3 порций в день, что, несомненно, сказалось на недостаточном поступлении аскорбиновой кислоты с пищей. Причем среди женщин фертильного возраста Салехарда недостаточность потребления с пищей свежих овощей и фруктов была выше сравнительно с группой женщин Ханты-Мансийска. При этом в северных регионах проблема обеспеченности населения аскорбиновой кислотой имеет свои особенности. Программа «АСПОН-питание», согласно которой проводился подсчет поступающих с пищей микронутриентов, изначально предполагает среднероссийские количественные показатели содержания пищевых веществ в продуктах и блюдах. На Севере практически все овощи, фрукты и ягоды, за исключением дикоросов, являются привозными. Известно, что в процессе длительного хранения и транспортировки витамин С прогрессивно разрушается. В этой связи логично предположить значительно меньшее содержание аскорбиновой кислоты в пище северян и соответственно более выраженный дефицит в организме человека. Худшую обеспеченность пищевых рационов жительниц Салехарда (62 % ФП) по сравнению с жительницами Ханты-Мансийска (65,8 % ФП) можно объяснить отдаленностью ЯНАО и связанными с этим значительными транспортными издержками. Кроме того, в программе, по которой мы проводили оценку питания (АСПОН-питание) отсутствуют данные по содержанию микронутриентов в северных ягодах-дикоросах: клюкве, бруснике, морошке, чернике, голубике. Тем не менее ученые предполагают, что уровень концентрации антиоксидантов (в частности, витамина С и каротиноидов - предшественников витамина А) высок именно в северных дикорастущих ягодах в отличие от культивируемых [19]. Учитывая широкую распространенность употребления дикорастущих ягод в питании некоренным населением Севера, можно предположить все-таки лучшую обеспеченность витамином С и другими антиоксидантами жителей Тюменского Севера, в том числе и женщин репродуктивного возраста. Витамин D - обобщенное понятие, включающее в себя витамин D3, синтезируемый в коже под влиянием ультрафиолетового излучения, и витамин D2, поступающий в организм человека с продуктами животного происхождения. Продуктов питания, которые содержат значимые количества витамин D, немного - это жирная рыба, печень трески и лосося. В незначительных количествах этот витамин содержится в печени, сливочном масле, яйцах и молоке. Низкая обеспеченность витамином D сопряжена с высоким риском развития онкологических и кардиоваскулярных заболеваний, сахарного диабета, ожирения и пр. [18]. Важно отметить, что недостаточность витамина D различной степени выраженности зарегистрирована почти у половины населения земного шара [2, 21], что подтверждается результатами нашего исследования: самые низкие показатели поступления с пищей установлены именно в отношении витамина D - 5455 % ФП (см. таблицу). По мнению Е. А. Мойсеенок и соавт. [8], негативную ситуацию с пищевым потреблением витамина D возможно преодолеть при помощи более широкого использования в пищу глубоководных видов рыбы - сельди, тунца, палтуса и других, а также печени трески. Богатейшим источником витамина D является жир печени тунца (400 МЕ/г), значимо меньше 24 Ekologiya cheloveka (Human Ecology) 2021, 9, pp. 20-26 содержит жир печени трески («рыбий жир») -до 80 МЕ/г. Помимо этого витамин D содержится в яичном желтке (до 4,5 МЕ/г), сливочном масле (до 3 МЕ/г), коровьем молоке (до 4 МЕ/100 мл). Доказано, что при сочетанном поступлении в организм человека жирорастворимые витамины А, Е и D потенцируют всасывание друг друга [2]. В этой связи немаловажным для оптимальной обеспеченности организма витамином D является и адекватное поступление токоферола с пищей. Таким образом, по итогам проведенного исследования установлено, что принимавшим участие в исследовании женщинам детородного возраста, проживающим в условиях северного региона, необходима интегральная оптимизация питания и коррекция микронутриентного статуса с помощью биологически активных добавок к пище и обогащенных витаминами и биоэлементами продуктов питания. Данное исследование выявило на первый взгляд не столь значительные нарушения обеспеченности микро-нутриентами, которые в отдаленном периоде жизни способны вызвать серьезные нарушения метаболических процессов в организме, раннее развитие и быстрое прогрессирование значительного числа неинфекционных заболеваний.

About the authors

L. N. Bikbulatova

Khanty-Mansiysk State Medical Academy

Khanty-Mansiysk, Russia

V. I. Korchin

Khanty-Mansiysk State Medical Academy

Khanty-Mansiysk, Russia

T. Ya. Korchina

Khanty-Mansiysk State Medical Academy

Email: t.korchina@mail.ru
Khanty-Mansiysk, Russia

References

Supplementary files