CC BY
292
МИКРОНУТРИЕНТЫ В ПИТАНИИ
Для корреспонденции
Степанова Евгения Михайловна - научный сотрудник лаборатории физиологии экстремальных состояний ФГБУН «Научно-исследовательский центр "Арктика"» Дальневосточного отделения РАН
Адрес: 685000, Россия, г. Магадан, проспект Карла Маркса, д. 24 Телефон: (4132) 62-84-82 E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-2223-1358
Степанова Е.М., Луговая Е.А.
Макро- и микроэлементный профиль плодов смородины черной (Ribes nigrum L.), произрастающей в Северо-Восточном регионе России
ФГБУН «Научно-исследовательский центр "Арктика"» Дальневосточного отделения РАН, Магадан, Россия Scientific Research Center «Arktika», Fareastern Branch, Russian Academy of Sciences, Magadan, Russia
Цель исследования - оценить макро- и микроэлементный профиль плодов смородины черной (Ribes nigrum l.), произрастающей на Северо-Востоке России, на территории Магаданского региона.
Материал и методы. Пробы ягод собирали в пределах лесной зоны Магадана с дикорастущих растений. Методами атомной эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой определяли содержание в исследуемых объектах25макро- и микроэлементов. Результаты и обсуждение. Содержание макроэлементов - кальция (64,2 мг%), магния (21,6 мг%), натрия (0,3 мг%), фосфора (51,8 мг%) и микроэлементов -йода (1,0 мкг%), цинка (0,29 мг%) в плодах смородины черной (Ribes nigrum l.), произрастающей в лесной зоне Магадана, соответствовало данным таблиц химического состава, разработанных в Германии, Испании, Норвегии, России, США, Франции, Швеции и Эстонии. Содержание калия (180,3 мг%), меди (0,05 мг%), железа (0,4 мг%), марганца (0,1 мг%) было ниже справочных диапазонов. Порция (100 г) ягод черной смородины удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в селене на 11%, калии на 7%, фосфоре на 6,5%, кальции, магнии, меди, марганце - на 5%, железе на - 3-4%, цинке - на 2%. Заключение. Полученные данные о содержании макро- и микроэлементов в ягодах дикорастущей смородины черной на Северо-Востоке России могут стать дополнением и уточнением имеющейся в литературе информации и данных справочников о химическом составе пищевых продуктов разных стран. Ключевые слова: смородина черная (Ribes nigrum l.), макро- и микроэлементы, Северо-Восточный регион России
Для цитирования: Степанова Е.М., Луговая Е.А. Макро- и микроэлементный профиль плодов смородины черной (Ribes nigrum L), произрастающей в Северо-Восточном регионе России // Вопр. питания. 2019. Т. 88, № 4. С. 83-87. doi: 10.24411/0042-8833-2019-10045 Статья поступила в редакцию 12.11.2018. Принята в печать 15.07.2019.
For citation: Stepanova E.M., Lugovaya E.A. Mineral profile of black currant (Ribes nigrum L), growing in the Far Northeast of Russia. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2019; 88 (4): 83-7. doi: 10.24411/0042-8833-2019-10045 (in Russian) Received 12.11.2018. Accepted 15.07.2019.
Mineral profile of black currant (Ribes nigrum L.), growing in the Far Northeast of Russia
Stepanova E.M., Lugovaya E.A.
The aim of the study is to evaluate the mineral profile of black currant fruit (Ribes nigrum l.) growing in the North-East of Russia, on the territory of the Magadan region. Material and methods. Berry samples were collected within the forest zone of Magadan from wild plants. Atomic emission spectrometry and inductively coupled plasma mass spectrometry were used to determine the content of 25 minerals and trace elements in the objects under study.
Results and discussion. The content of minerals - calcium (64.2 mg%), magnesium (21.6 mg%), sodium (0.3 mg%), phosphorus (51.8 mg%) and trace elements - iodine (1.0 Mg%), zinc (0.29 mg%) in black currant fruits (Ribes nigrum l.), growing in the forest zone of Magadan, corresponded to the database of chemical composition of Germany, Spain, Norway, Russia, USA, France, Sweden, Estonia. The content of potassium (180.3 mg%), copper (0.05 mg%), iron (0.4 mg%), manganese (0.1 mg%) was below the reference ranges. A portion (100 g) of black currant berries satisfies the daily requirement of an adult for selenium by 11%, potassium by 7%, phosphorus by 6.5%, calcium, magnesium, copper, manganese - by 5%, iron by 3-4%, zinc by 2%.
Conclusion. The obtained data on the content of minerals and trace elements in the berries of wild black currant growing in the North-East of Russia, can be an addition to and clarification of the information available in the literature and database on the chemical composition of foods.
Keywords: black currant (Ribes nigrum l.), minerals and trace elements, Northeastern region of Russia
Питание является одним из важнейших факторов, опосредующих связь человека с окружающей средой. Рациональное и сбалансированное питание создает условия для нормального физического и умственного развития, оказывает существенное влияние на возможность противостоять воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды химической, физической и биологической природы, способствует профилактике заболеваний, увеличению продолжительности и повышению качества жизни населения [1].
Согласно разработанным Минздравом России в соответствии с современными требованиями здорового питания Рекомендациям по рациональным нормам потребления пищевых продуктов (приказ Минздрава России от 19.08.2016 № 614 «Об утверждении рекомендаций по рациональным нормам потребления пищевых продуктов, отвечающих современным требованиям здорового питания»), рекомендуемое потребление свежих фруктов составляет 100 кг в год на человека, в том числе на ягоды приходится 7 кг в год на человека. Однако статистика потребления фруктов в России показывает, что в действительности их потребление значительно ниже рекомендуемых значений. По данным Росстата, на долю потребления фруктов и ягод в домашних хозяйствах городской и сельской местности по Российской Федерации в среднем на потребителя в 2017 г. приходилось 73,0 кг в год, в Магаданской области - 82,5 кг в год [2].
Свежие ягоды - источник важнейших макро- и микро-нутриентов, способных опосредованно оказывать влияние на состояние здоровья человека [3-5]. Смородина черная (Ribes nigrum l.) относится к ягодным культурам, плоды которых обладают диетическими и лечебно-профилактическими свойствами [6].
В литературе немногочисленны работы, посвященные минеральному составу ягод черной смородины, главным
образом исследования касаются минорных биологически активных веществ и их эффектов [6-8]. Качественный и количественный минеральный состав плодов культурной смородины черной представлен по некоторым химическим элементам в основном в справочниках химического состава пищевых продуктов [9-16].
По данным С.Н. Петровой и соавт., ягоды черной смородины выделяются среди многих плодов и ягод высоким содержанием железа и калия, в них также относительно высокое содержание молибдена, меди и марганца [6].
Цель работы - оценить макро- и микроэлементный профиль плодов дикорастущей смородины черной (Ribes nigrum l.), произрастающей на Северо-Востоке России, на территории Магаданского региона.
Материал и методы
К анализу были представлены пробы ягод смородины черной (Ribes nigrum l., n=10), собранные с дикорастущих растений в пределах лесной зоны муниципального образования г. Магадана. Каждая проба была упакована в полипропиленовую тару и составляла 10 г. Из общей массы отобранного материала ягод отбирали 3 пробы (точечные). Из точечных проб составляли объединенную пробу, гомогенизируя и перемешивая ягоды, выделяли из объединенной пробы среднюю пробу. Определение проводили с 3-кратным повторением с фиксированием средней концентрации.
Методами атомной эмиссионной спектрометрии (АЭС-ИСП) и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (МС-ИСП) на приборах Optima 2000 DV и NexION 300D (Perkin Elmer, США) согласно МУК 4.1.985-00 «Определение содержания токсичных элементов в пищевых продуктах и продовольственном
сырье. Методика автоклавной пробоподготовки» в рамках договора о научно-практическом сотрудничестве в ООО «Микронутриенты» (Москва, Россия) определяли содержание в исследуемых объектах следующих макро-и микроэлементов: алюминия (А1), мышьяка (Ав), бора (В), бериллия (Ве), кальция (Са), кадмия (Сс1), кобальта (Со), хрома (Сг), меди (Си), железа (Ре), ртути (Нд), йода (I), калия (К), лития (И), магния (Мд), марганца (Мп), натрия (Ыа), фосфора (Р), свинца (РЬ), селена (Бе), кремния (БО, ванадия (V), цинка ^п).
Результаты и обсуждение
Содержание анализируемых эссенциальных химических элементов представлено в табл. 1. Полученные результаты сравнивали с информацией из справочников о содержании в ягодах смородины черной макро-и микроэлементов [9-16].
Согласно данным справочников, концентрация кальция в ягодах смородины черной лежит в диапазоне 36,0-72,0 мг/100 г [9-16]. Данные, полученные в результате проведенного исследования, показывают, что содержание кальция в плодах черной смородины, произрастающей в Магадане, соответствует приведенной в справочниках информации. При этом порция ягод массой 100 г удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в кальции на 5%.
Измеренное содержание калия в ягодах черной смородины, произрастающей в Магадане, почти в 2 раза ниже содержания элемента по данным справочников (290-367 мг/100 г) [9-16]. При этом суточную потребность в калии для взрослого человека порция магаданской ягоды удовлетворяет на 7%.
В разных странах содержание магния в ягодах черной смородины составляет 17,0-31,0 мг/100 г [9-16], максимальное значение отмечено в российской ягоде. Концентрация элемента в магаданской ягоде укладывается
в справочный диапазон, при этом суточную потребность в магнии порция магаданской смородины удовлетворяет на 5%.
Несоизмеримо высокое значение концентрации натрия в смородине приводится в Справочнике химического состава и калорийности российских продуктов питания - 32 мг% [12]. В остальных проанализированных базах данных значение элемента колеблется от следовых значений в Норвегии [11] до 6,0 мг% в Испании [10]. По результатам нашего исследования, в смородине черной, собранной в пределах Магадана, практически не содержится натрия.
Концентрация фосфора в порции 100 г ягоды смородины, по данным справочной литературы, варьирует от 33,0 до 72,4 мг% [9-16]. Концентрация этого макроэлемента в магаданской ягоде укладывается в данный диапазон, при этом превышая среднее российское значение в 1,5 раза. Суточную потребность в фосфоре магаданская смородина удовлетворяет на 6,5%.
Согласно информации справочников, содержание цинка в плодах смородины черной составляет 0,130,43 мг% [9-16]. Данные, полученные в результате проведенного исследования, показывают, что содержание цинка в ягодах черной смородины, произрастающей в Магадане, соответствует приведенной в справочниках информации, однако порция ягоды в 100 г удовлетворяет суточную потребность взрослого человека всего на 2%.
Содержание меди и марганца в черной смородине, произрастающей в Северо-Восточном регионе, оказалось ниже справочных значений в 1,6-2,7, железа -в 1,8-4 раза (см. табл. 1). Суточную потребность взрослого человека в этих микроэлементах порция смородины удовлетворяет соответственно на 5 и 3-4%.
Средняя концентрация йода в магаданской смородине соотносима с аналогичным значением в других странах. Наши данные совпадают с данными табличных значений России [12], Германии [9], Испании [10], Эстонии [16],
Таблица 1. Содержание эссенциальных макро- и микроэлементов в ягодах смородины черной (Ribes nigrum l.)
Химический элемент Полученные данные (Магадан, Россия) Справочники химического состава продуктов питания Адекватный уровень суточного потребления [17, 18]
Германия [9] Испания [10] Норвегия [11] Россия [12] США [13] Франция [14] Швеция [15] Эстония [16]
Макроэлементы
Ca, мг% 64,2 46,0 40,1 65,0 36,0 55,0 57,1 69,6 72,0 1250 мг
K, мг% 180,3 290,0 341,9 346,0 350,0 322,0 330,0 367,0 340,0 2500 мг
Mg, мг% 21,6 17,0 22,0 26,0 31,0 24,0 23,0 24,0 24,0 400 мг
Na, мг% 0,3 2,0 6,0 0 32,0 2,0 2,5 1,6 0,5 1300 мг
P, мг% 51,8 40,0 34,0 68,0 33,0 59,0 53,5 72,4 58,0 800 мг
Микроэлементы
Си, мг% 0,05 0,10 - 0,11 0,13 - 0,09 0,08 - 1,0 мг
Fe, мг% 0,4 1,3 0,9 1,3 1,3 1,5 1,2 0,7 1,2 10-15 мг
I, мкг% 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 - 1,5 1,5 1,0 150 мкг
Mn, мг% 0,11 0,3 - - 0,18 - 0,3 - 0,3 2 мг
Se, мкг% 7,9 - 1,7 0 - - 1,1 0 0 70 мкг
Zn, мг% 0,29 0,26 0,43 0,20 0,13 0,27 0,28 0,30 0,30 12 мг
Таблица 2. Содержание условно эссенциальных микроэлементов в ягодах смородины черной (Ribes nigrum l.)
Химический элемент Полученные данные, мкг/г Адекватный уровень суточного потребления*
B 1,21 2 мг
Co 0,005 10 мкг
Cr <0,0069 50 мкг
V 0,002 15 мкг
Si 16,23 5 мг
Li <0,0008 100 мкг
Ni 0,053 -
П р и м е ч а н и е. * - Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) (с изменениями на 10 мая 2018 г.; редакция, действующая с 1 июня 2019 г.).
в 2 раза превышают содержание микроэлемента в Норвегии [11] и в 1,5 раза ниже, чем во Франции и в Швеции [14, 15]. Суточная потребность в йоде для взрослого человека при употреблении порции магаданской ягоды 100 г покрывается на 0,7%.
Концентрация селена в черной смородине, произрастающей в Магадане, составила 7,9 мг%. Порция 100 г свежей ягоды способствует покрытию суточной потребности в элементе на 11%.
Содержание анализируемых условно эссенциальных химических элементов представлено в табл. 2. 100 г ягод смородины черной содержат 5% адекватного суточного потребления кобальта, бора и кремния, 1% -ванадия.
Полученные значения концентраций токсичных микроэлементов в ягоде сравнивали с Гигиеническими требованиями безопасности к пищевой продукции, согласно техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011). Превышения допустимых уровней токсичных элементов в ягоде не обнаружено (табл. 3).
Сведения об авторах
Таблица 3. Содержание токсичных микроэлементов в ягодах смородины черной (Ribes nigrum l.)
Химический элемент Полученные данные, мкг/г Верхний допустимый уровень*
Al 0,731 -
As 0,001 0,2
Cd 0,0009 0,03
Hg <0,0036 0,02
Pb 0,011 0,4
Sn 0,0058 -
Sr 1,73 -
П р и м е ч а н и е. * - Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 0021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
Заключение
Результаты проведенного исследования позволяют сделать вывод о том, что содержание в плодах дикорастущей смородины черной (Ribes nigrum l.), произрастающей в лесной зоне Магадана, кальция, магния, натрия, фосфора, йода и цинка соответствовало данным таблиц химического состава, разработанных в Германии, Испании, Норвегии, России, США, Франции, Швеции, Эстонии [9-16]. Содержание калия, меди, железа, марганца, селена в магаданской ягоде отличалось от справочных диапазонов.
Порция (100 г) ягод черной смородины удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в селене на 11%, калии - на 7%, фосфоре - на 6,5%, кальции, магнии, меди, марганце - на 5%, железе - на 3-4%, цинке -на 2% и содержит 5% адекватного суточного потребления кобальта, бора и кремния, 1% - ванадия.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Степанова Евгения Михайловна (Stepanova Evgeniya M.) - научный сотрудник лаборатории физиологии экстремальных состояний ФГБУН «Научно-исследовательский центр "Арктика"» Дальневосточного отделения РАН (Магадан, Россия)
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-2223-1358
Луговая Елена Александровна (Lugovaya Elena A.) - кандидат биологических наук, доцент, врио директора ФГБУН «Научно-исследовательский центр "Арктика"» Дальневосточного отделения РАН (Магадан, Россия) E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-6583-4175
Литература
1. Государственная политика Российской Федерации в области надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия
здорового питания: доклад. М. : Федеральная служба по человека, 2015. 89 с.
2. Потребление основных продуктов питания (в расчете на 9. члена домашнего хозяйства в год, кг) (по итогам Выборочного обследования бюджетов домашних хозяйств). URL: http:// 10. www.gks.ru/bgd/regl/b18_101/Main.htm (дата обращения: 01.07.2019) 11.
3. Yeung Andy Wai Kan, Tzvetkov N.T., Zengin Gokhan, Wang Dongdong, Xu Suowen, Mitrovié Goranka et al. The berries on 12. the top // J. Berry Res. 2019. Vol. 9, N 1. P. 125-139. doi: 10.3233/ JBR-180357
4. Paredes-López O., Cervantes-Ceja M.L., Vigna-Pérez M., 13. Hernández-Pérez T. Berries: improving human health and healthy aging, and promoting quality life — a review // Plant Foods Hum. Nutr. 2010. N 65. P. 299—308. https://doi.org/10.1007/s11130-010- 14. 0177-1/ (дата обращения: 01.07.2019)
5. Gramza-Michalowska A., Sidor A., Kulczynski B. Berries as a potential anti-influenza factor — a review // J. Funct. Foods. 2017. 15. Vol. 37. P. 116—137.
6. Петрова С.Н., Кузнецова А.А. Состав плодов и листьев смородины черной Ribes nigrum (обзор) // Химия 16. растительного сырья. 2014. № 4. С. 43—50. doi: 10.14258/ jcprm.201404221 17.
7. Paunovic S.M., Maskovic P. Primary metabolites, vitamins and minerals in berry and leaf extracts of black currant (Ribes nigrum l.) under different soil management systems // Compt. Rend. Acad. Bulg. Sci. 2018. Vol. 71, N 2. P. 299—308. 18.
8. Raudsepp P., Kaldmae H., Kikas A., Libek A.V., Pussa T. Nutritional quality of berries and bioactive compounds in the leaves of black currants (Ribes nigrum L.) cultivars evaluated in Estonia // J. Berry Res. 2010. N 1. P. 53—59.
German Nutrient Database (Germany). URL: https://www.vita-
mine.com/lebensmittel/ (дата обращения: 01.07.2019)
Base de Datos Española de Composición de Alimentos (Spain).
URL: http://www.bedca.net (дата обращения: 01.07.2019)
Norwegian Food Composition table (Norway). URL: https://www.
matvaretabellen.no (дата обращения: 01.07.2019)
Скурихин И.М., Тутельян В.А. Таблицы химического
состава и калорийности российских продуктов питания :
справочник. М. : ДеЛи принт, 2008. 276 с.
USDA National Nutrient Database for Standard Reference
(USA). URL: https://ndb.nal.usda.gov/ndb/ (дата обращения:
01.07.2019)
Table Ciqual, Composition Nutritionnelle desalimentsde ANSES (France). URL: https://ciqual.anses.fr (дата обращения: 01.07.2019)
The Swedish Food Composition Database, Livsmedelsverket (Sweden). URL: https://www.livsmedelsverket.se (дата обращения: 01.07.2019).
Estonian food composition database (Estonia). URL: https://tka. nutridata.ee/et/ (дата обращения: 01.07.2019) Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ: Методические рекомендации МР 2.3.1.1915-04. М. : Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. 28 с.
Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Методические рекомендации MP 2.3.1.2432-08. М. : Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Рос-потребнадзора, 2008. 36 с.
References
State policy of the Russian Federation in the sphere of healthy diet: report M.: Federal Supervision Agency for Customer Protection and Human Welfare, 2015. 89 p. 9.
Consumption of basic food products (per household member per year, kg) (based on the results of the Household Budget Sur- 10. vey). URL: http://www.gks.ru/bgd/regl/b18_101/Main.htm (date of access: 01.07.2019) 11.
Yeung Andy Wai Kan, Tzvetkov N.T., Zengin Gokhan, Wang Dongdong, Xu Suowen, Mitrovié Goranka, et al. The berries on 12. the top. J Berry Res. 2019; 9 (1): 125-39. doi: 10.3233/JBR-180357 Paredes-López O., Cervantes-Ceja M.L., Vigna-Pérez M., Hernández-Pérez T. Berries: improving human health and healthy 13. aging, and promoting quality life — a review. Plant Foods Hum Nutr. 2010; (65): 299—308. https://doi.org/10.1007/s11130-010-0177-1/ (date of access July 01, 2019) 14.
Gramza-Michalowska A., Sidor A., Kulczynski B. Berries as a potential anti-influenza factor — a review. J Funct Foods. 2017; 37: 15. 116—37.
Petrova S.N., Kuznecova A.A. composition of fruits and leaves of black currant Ribes Nigrum (review). Khimija rastitel'nogo 16. syr'ja [Chemistry of Plant Raw Material]. 2014; (4): 43—50. doi: 10. 14258/jcprm.201404221 (in Russian) 17.
Paunovic S.M., Maskovic P. Primary metabolites, vitamins and minerals in berry and leaf extracts of black currant (Ribes nigrum l.) under different soil management systems. Comp Rend Acad Bulg 18. Sci. 2018; 71 (2): 299—308.
Raudsepp P., Kaldmae H., Kikas A., Libek A.V., Pussa T. Nutritional quality of berries and bioactive compounds in the leaves of
black currants (Ribes nigrum L.) cultivars evaluated in Estonia. J Berry Res. 2010; (1): 53—9.
German Nutrient Database (Germany). URL: https://www.vita-
mine.com/lebensmittel/ (date of access July 01, 2019).
Base de Datos Española de Composición de Alimentos (Spain).
URL: http://www.bedca.net (date of access July 01, 2019)
Norwegian Food Composition table (Norway). URL: https://www.
matvaretabellen.no (date of access July 01, 2019)
Skurikhin I.M., Tutelyan V.A. Tables of the chemical composition
and caloric content of Russian food: Handbook. Moscow: DeLi
print, 2007: 276 p. (in Russian)
USDA National Nutrient Database for Standard Reference (USA). URL: https://ndb.nal.usda.gov/ndb/ (date of access July 01, 2019)
Table Ciqual, Composition Nutritionnelle desalimentsde ANSES (France). URL: https://ciqual.anses.fr (date of access July 01, 2019) The Swedish Food Composition Database, Livsmedelsverket (Sweden). URL: https://www.livsmedelsverket.se (date of access July 01, 2019)
Estonian food composition database (Estonia). URL: https://tka. nutridata.ee/et/ (date of access July 01, 2019) Methodical recommendations Rospotrebnadzor MR 2.3.1.1915-04 dated 02.07.2004 "Recommended levels of consumption of food and biologically active substances". 2004: 28 p. (in Russian) Methodical recommendations Rospotrebnadzor MR 2.3.1.243208 dated 18.12.2008 "Norms of physiological needs in energy and nutrients for different groups of the population of the Russian Federation". 2008: 36 p. (in Russian)
1.
2
4
6.
7
8
