Эссенциальные микроэлементы в питании нормы потребления и новые

В.К. Мазо, Е.А. Егорова
ГУ НИИ питания РАМН, Москва

Адекватное обеспечение населения России микронутриентами является важной составной частью политики здорового питания. Анализ фактического питания населения Российской Федерации свидетельствует о широком распространении во многих регионах недостаточной обеспеченности (или даже дефицита) ряда важнейших микронутриентов, в том числе эссенциальных микроэлементов 1.

Такое положение определяет актуальность задачи обогащения пищевых продуктов эссенциальными микроэлементами (ЭМ) и широкого использования в питании населения биологически активных добавок к пище (БАД) - дополнительных источников ЭМ. При этом очевидна недопустимость бесконтрольного обогащения пищевых продуктов и БАД микроэлементами, вследствие опасности их возможных передозировок и соответствующего неблагоприятного воздействия на организм человека.
 Эффективное и одновременно безопасное обогащение ЭМ пищевых продуктов и БАД предполагает наличие физиологически обоснованных норм потребления этих микроэлементов и установление верхнего допустимого уровня потребления.

К сожалению, по целому ряду объективных причин “Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения”, утвержденные МЗ СССР в 1991 году регламентируют нормы потребления далеко не для всех микроэлементов, которые в настоящее время считаются безусловно эссенциальными. Не установлен также верхний допустимый уровень потребления ЭМ. Очевидно, что отечественным нутриционистам при недостаточности данных собственных эпидемиологических исследований по оценке потребления микроэлементов в составе пищевых продуктов необходимо использовать зарубежный опыт нормирования потребления ЭМ.2-5.

В мировой литературе, посвященной идеологии нормирования физиологически обоснованного потребления микронутриентов, существуют различные системы дефиниций.
Представляется целесообразным для установления временных физиологически обоснованных норм потребления ЭМ использовать опыт широкомасштабных исследований, который нашел свое отражение в соответствующих показателях, принятых в настоящее время в США 2,3, и приведенных ниже.

Рекомендуемая норма потребления пищевых веществ (Recommended Dietary Allowance, RDA) - средний уровень суточного потребления нутриента, достаточный для удовлетворения потребности в данном нутриенте почти у всех (от 97% до 98%) здоровых лиц в конкретной половозрастной группе.

Уровень адекватного потребления (Adequate Intake, AI) - рекомендованный средний уровень суточного потребления нутриента, установленный на основании наблюдаемых или экспериментально определенных приближений, или оценок потребления нутриента группой (группами) практически здоровых людей, для которых данное потребление считается адекватным. Уровень адекватного потребления используется в тех случаях, когда рекомендуемая норма потребления не может быть определена.

Верхний допустимый уровень потребления (Tolerable Upper Intake Level, UL) - наибольший средний уровень суточного потребления нутриента, который, по-видимому, не представляет опасности развития неблагоприятных воздействий на состояние здоровья практически у всех лиц из общей популяции. По мере увеличения потребления сверх верхнего допустимого уровня потребления потенциальный риск неблагоприятных воздействий возрастает.

В качестве примера в таблице 1, 2,3,5 представлены рекомендуемые величины потребления для цинка, меди, марганца и селена.

Таблица 1





Группы населения

Медь

Цинк

Марганец

Селен


Мужчины:
 

RDA
мг/день

UL мг/день

RDA мг/день

UL мг/день

AI
мг/день

UL
мг/день

RDA мкг/день

UL мкг/день


11-14 лет

(9-13 лет) 0,7
(14 лет) 0,89

 
5,0
 
8,0

(9-13 лет)
 
8,0
 

 
 
23

(9-13 лет)
 
1,9
 

 
 
6,0

(9-13 лет)
40
(14 лет)
55
 

 
280
 
280


15- 17 лет

(15-18лет) 0,89

 
8,0

(14 -18лет) 11

 
34

(14-18лет) 2,2

 
9,0

 
55

 
400


18 –50 лет

(с 19 лет) 0,9

 
10,0

(с 19 лет)
11

 
40

(19-30лет)
2,3
(31–50лет)
2,3

 
11
 
11

 
55

 
400


51 – 70 лет

0,9

10,0

11

40

2,3

11

55

400


старше 70 лет

0,9

10,0

11

40

2,3

11

55

400


Женщины:

 

 

 

 

 

 

 

 


11-14 лет

(9-13 лет) 0,7
(14 лет) 0,89

 
5,0
 
8,0

(9-13 лет) 8,0
 

 
23

(9-13 лет) 1,6
 

 
6,0

(9-13 лет)
40
(14 лет)
55

 
280
 
280


15- 17 лет

(15-18лет) 0,89

 
8,0

(14-18лет) 9,0

34

(14-18лет) 1,6

9,0

55

400


18 –50 лет

(с 19 лет) 0,9

 
10,0

(с 19 лет) 8,0

 
40

(19–30лет)
1,8
(31–50лет)
1,8

 
11
 
11

 
 
55

400


51 – 70 лет

0,9

10,0

8,0

40

1,8

11

55

400


старше 70 лет

0,9

10,0

8,0

40

1,8

11

55

400





Группы населения

Медь

Цинк

Марганец

Селен


Мужчины:
 

RDA
мг/день

UL мг/день

RDA мг/день

UL мг/день

AI
мг/день

UL
мг/день

RDA мкг/день

UL мкг/день


11-14 лет

(9-13 лет) 0,7
(14 лет) 0,89

 
5,0
 
8,0

(9-13 лет)
 
8,0
 

 
 
23

(9-13 лет)
 
1,9
 

 
 
6,0

(9-13 лет)
40
(14 лет)
55
 

 
280
 
280


15- 17 лет

(15-18лет) 0,89

 
8,0

(14 -18лет) 11

 
34

(14-18лет) 2,2

 
9,0

 
55

 
400


18 –50 лет

(с 19 лет) 0,9

 
10,0

(с 19 лет)
11

 
40

(19-30лет)
2,3
(31–50лет)
2,3

 
11
 
11

 
55

 
400


51 – 70 лет

0,9

10,0

11

40

2,3

11

55

400


старше 70 лет

0,9

10,0

11

40

2,3

11

55

400


Женщины:

 

 

 

 

 

 

 

 


11-14 лет

(9-13 лет) 0,7
(14 лет) 0,89

 
5,0
 
8,0

(9-13 лет) 8,0
 

 
23

(9-13 лет) 1,6
 

 
6,0

(9-13 лет)
40
(14 лет)
55

 
280
 
280


15- 17 лет

(15-18лет) 0,89

 
8,0

(14-18лет) 9,0

34

(14-18лет) 1,6

9,0

55

400


18 –50 лет

(с 19 лет) 0,9

 
10,0

(с 19 лет) 8,0

 
40

(19–30лет)
1,8
(31–50лет)
1,8

 
11
 
11

 
 
55

400


51 – 70 лет

0,9

10,0

8,0

40

1,8

11

55

400


старше 70 лет

0,9

10,0

8,0

40

1,8

11

55

400

Разумеется, что само по себе установление норм потребления является только необходимым, но далеко недостаточным условием решения проблемы ликвидации необеспеченности населения нашей страны ЭМ. Как уже отмечалось, необходимо широкое использование пищевых продуктов, обогащенных ЭМ, и БАД - дополнительных источников этих важнейших микронутриентов, отвечающих требованиям полной безопасности и высокой эффективности.

К сожалению, во многих случаях те соединения, которые используются как пищевые источники ЭМ, не вполне отвечают этим требованиям, а именно весьма часто для производства БАД и обогащения пищевых продуктов используются неорганические соли ЭМ, обладающие, во-первых, в большинстве случаев относительно невысокой усвояемостью и, во вторых, сравнительно низким пределом допустимой концентрации (ПДК).

Так как в повседневной жизни человек в основном потребляет ЭМ в органической форме в составе растительных и животных продуктов, то использование в пищевых целях неорганических для большинства ЭМ вряд ли можно считать оптимальным.
В промышленных масштабах производство пищевых источников ЭМ в органической форме может быть осуществлено методами биотехнологии. Перспективными объектами для биотехнологического встраивания ЭМ являются пищевые дрожжи, одноклеточные водоросли, микроорганизмы.

Принцип “получения” органической формы ЭМ заключается в биотрансформации неорганической формы этого ЭМ в среде культивирования вышеназванных объектов, являющихся соответствующими биоматрицами. Под руководством члена-корреспондента РАМН П.А. Золотова в девяностых годах прошлого века была разработана и освоена отечественной промышленностью технология получения селеносодержащих хлебопекарных дрожжей Saccaromyces cerevisiae. Общее содержание селена  450 мкг/г, при этом основная часть ЭМ представлена его органической формой.6
Сравнительно низкая себестоимость делает селеносодержащие дрожжи очень перспективным и привлекательным пищевым источником органического селена. При этом можно получать: селеносодержащее дрожжевое молоко (сырье для получения сухих дрожжей), сухие дрожжи (сырье для таблетирования) и хлебопекарные живые селеновые дрожжи.

В качестве БАД используется таблетированная форма сухих дрожжей, а хлебопекарные живые дрожжи используются при выпечке хлеба, содержащего селен.

Экспериментальные и клинические исследования селеносодержащих дрожжей, проводимые как в нашей стране, так и за рубежом, явились основанием для рекомендаций по их использованию в питании различных групп населения. Однако, на практике широкое использование дрожжей как в составе продуктов (в том числе лечебно-профилактического питания), так и БАД, имеет определенные ограничения. Это связано, во-первых, с потенциальной сенсибилизирующей активностью, во-вторых, добавление дрожжей как таковых в продукты диетического питания может отрицательно повлиять на их органолептические свойства. Этих ограничений практически лишено использование в продуктах питания лечебно-профилактической направленности и в качестве БАД водорастворимой фракции автолизата дрожжей Saccharomyces spp, культивируемых в среде, содержащей селенит натрия, лишенной клеточных оболочек и, соответственно побочных эффектов, присущих цельным дрожжам. Она содержит в своем составе значительное количество свободных незаменимых и заменимых аминокислот, олиго- и макропептидов, витаминов группы В, микро и макроэлементов, а также других нутриентов, присущих пищевым дрожжам; содержание селена составляет ~ 500 мкг/г. Органическая форма селена является преобладающей. Таблетируемая и порошкообразная формы этого автолизата зарегистрированы в качестве БАД под название “Витасил-Se”. Установлено нормализующее действие “Витасил-Se” на проницаемость кишечного барьера к макромолекулам в условиях развития анафилаксии у крыс и показана хорошая усвояемость селена в составе БАД больными с нарушениями процесса всасывания в кишечнике.7,8
Другим перспективным объектом биотехнологического встраивания ЭМ и биотрансформации их неорганических форм в органические являются цианобактерии рода Spirulina. Использование этой одноклеточной пищевой микроводоросли в качестве “биоматрицы” особенно привлекательно в связи с высокой перевариваемостью ее клеточной оболочки. В спирулине высоко содержание белка (40-60%), каротиноидов, фикоцианинов и хлорофиллов, гамма-линолевой кислоты, широко представлены витамины. Культивирование как в закрытых фотобиореакторах с искусственным освещением, так и в бассейнах открытого типа при добавлении в питательную среду неорганических солей ЭМ позволяет получать биомассу спирулины с высоким содержанием органических форм этих ЭМ. Использование биомассы спирулины, обогащенной селеном, цинком, медью, марганцем, хромом и йодом в сочетании с поливитаминными комплексами позволило получить новое поколение отечественных БАД, повышающих неспецифическую резистентность организма человека к неблагоприятным воздействиям различного генеза.
Имеются также сведения о способности некоторых видов бактерий рода Lactobacillus к внутриклеточному усвоению селена, причем до 80% всего усвоенного ими селена входит в состав органических соединений. Из селеносодержащих аминокислот во внутриклеточных селенопротеинах был выявлен только селеноцистеин. Согласно 9 при культивировании в присутствии 1 мкг/мл селенита натрия, в сухой биомассе лактобацилл обнаруживалось 400 ppm селена, следовательно, данный микроорганизм является перспективным объектом для обогащения селеном и для дальнейшего использования в качестве пищевого источника органической формы эссенциального микроэлемента.
Таким образом, есть все основания полагать, что вследствие высокой биодоступности органических форм ЭМ, вышеназванные новые пищевые источники могут быть эффективно использованы в профилактическом и лечебном питании в том числе и гастроэнтерологических больных.

Литература
1. Тутельян В.А., Спиричев В.Б., Суханов Б.П., Кудашева В.Л. “Микронутриенты в питании здорового и больного человека”. - М.: Колос.-2002.-424 с.
2. “Dietary Reference intakes: Applications Dietary Assesment. Institute of Medicine” (IOM). – The National Academies Press. – Washington Dc. – 2001. – 289 P.
3. “Dietary Reference intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molibdenum, Nikel, Silicon, Vanadium and Zinc. Food and Nutrition Board (FNB), Institute of Medicine (IOM). – The National Academies Press. – Washington Dc. – 2002. – 773 P.
4. “Recommended Daily Amounts of Vitamin and Minerals in Europe” – Nutrition Abstracts and Reviews, Series A, V. 60, №10, 1990
5. “Dietary Reference Values for Food Energy and Nutrient for the United Kingdom “Report of the Panel and Dietary Reference Values of the Committee on Medical Aspects of Food Policy. HMSO, London, 1991.
6. Тутельян В.А. и др. “Селен в организме человека” М.: Изд-во РАМН, 2002, 224 с.
7. Голубкина Н.А. “Влияние биологически активной добавки автолизата обогащенных селеном пекарских дрожжей на состояние кишечного барьера у крыс при анафилаксии.” - Вопросы питания, 1998, №3, с. 18-22
8. Шаховская А.К. и др. “О применении органической формы селена в питании гастроэнтерологических больных.” - Экология моря, Севастополь, 2000, т.54, с. 83-86.
9. Calomme M. et al. Seleno-Lactobacillus an organic selenium source//Biological Trace Element Research., 1995, vol.47, pp. 379-383