CC BY
51
Для корреспонденции
Луговая Елена Александровна - кандидат биологических наук, доцент, ученый секретарь, ФГБУН «Научно-исследовательский центр "Арктика"» Дальневосточного отделения РАН Адрес: 685000, г. Магадан, пр-т Карла Маркса, д. 24 Телефон: (4132) 62-90-72 E-mail: [email protected]
Е.А. Луговая, Е.М. Степанова
Оценка нутриентной обеспеченности жителей Севера с учетом содержания макро- и микроэлементов в пищевых продуктах
#
Assessment of the North resident's nutrition supply with view of the content of macro- and microelements in food
E.A. Lugovaya, E.M. Stepanova
44
ФГБУН «Научно-исследовательский центр "Арктика"»
Дальневосточного отделения РАН, Магадан
Scientific Center «Arktika» of Far Eastern Branch of the Russian
С целью изучения нутриентной обеспеченности с учетом макро- и микроэлементной структуры основных пищевых продуктов, произведенных и выращенных на территории Магаданской области, методами атомной эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой определяли содержание 25 макро- и микроэлементов в волосах жителей Магадана 17-37 лет из числа европеоидов (группа контроля, п=200) и представителей коренных малочисленных народов Севера (КМНС, п=56). Одновременно изучали содержание 25 макро- и микроэлементов в пищевых продуктах местного производства, в образцах мышечной ткани и молоках (семенниках) рыб семейства лососевых (БаЫогйав), выловленных в прибрежной зоне Охотского моря Магаданской области. В группе мужчин из числа КМНС достоверно большим по сравнению с европеоидами оказалось содержание кальция (Са) (373,37 против 256,72 мкг/г), магния (Mg) (34,09 против 24,89 мкг/г), фосфора (Р) (184,30 против 157,60 мкг/г), йода (I) (1,13 против 0,50 мкг/г), в волосах женщин - Mg (56,66 против 32,30 мкг/г) и Р (181,35 против 149,40 мкг/г). Характерно достоверно пониженное содержание железа (Рв) в волосах представителей КМНС обоего пола по сравнению с группой контроля. В волосах мужчин по сравнению с лицами женского пола достоверно большим оказалось содержание в волосах мышьяка (Аз), хрома (Сг), калия (К), натрия (Ыа), I, кадмия (Сй), лития (Ы) и меньшим - Са, кобальта (Со), Mg, марганца (Мп). Впервые в настоящем исследовании приводятся данные о содержании макро- и микроэлементов в некоторых пищевых продуктах, широко представленных в рационе питания жителей Магадана. Характерно, что абсолютные концентрации Со, меди (Си), Ыа, цинка (2п) в мышечной ткани кеты достоверно выше, чем в кижуче. Уровень Рв находится в пределах3,8-4,9 мкг/г, что практически соответствует мясу пресноводных рыб. В исследуемых породах рыб весьма значительно содержание К (3448-8879 мкг/г) и Р (2795-3535мкг/г).
Ключевые слова: макро- и микроэлементы, пищевые продукты, Север
Е.А. Луговая, Е.М. Степанова
In order to study the body nutrition supply in 17-37 year-old Magadan residents, among them Europeans (controlgroup, n=200) and Indigenous Minorities of the North (IMN, n=56), we examined hair samples of the subjects and ascertained the content of 25 essential minerals and trace elements using the method of atom-emission and mass spectrometry with the inductively bonded argon plasma. At the same time, these elements were detected in drinking water and in local food products including samples of muscles and milt (testes) of salmon (Salmoidae), fished out in the Okhotsk Sea near shore. When comparing the values of the examined male Europeans and subjects IMN, the latter demonstrated reliably higher Ca (373,37 mcg/g vs. 256,72 mcg/g), Mg (34,09 mcg/g vs. 24,89 mcg/g), P (184,30 mcg/g vs. 157,60 mcg/g), I (1,13 mcg/g vs. 0,50 mcg/g); in the examined females - Mg (56,66 mcg/g vs. 32,30 mcg/g) and P (181,35 mcg/g vs. 149,40 mcg/g). Besides, the IMN examinees, both males and females, demonstrated reliably lower Fe values in comparison with the control group. When comparing male and female subjects, we found the first ones to be reliably higher in As, Cr, K, Na, I, Cd and Li but lower in Ca, Co, Mg and Mn. The present study provides data on the content of minerals and trace elements in some food products, widely represented in food ration of the residents of Magadan town. Interspecies differences in the content of chemicals also conformed to the maximum permissible concentration approved for food products, but Co, Cu, Na and Zn values in Chum salmon proved to be reliably higher than those in Coho salmon. Fe levels being within 3,8-4,9 mcg/g were practically similar to fresh-water fish. The contents of K and P in the examined fish species were found as rather significant (3448-8879 mcg/g and 2795-3535 mcg/g, respectively).
Keywords: minerals, trace elements, food products, North
Существенную роль в увеличении числа и распространении большинства хронических неинфекционных заболеваний прежде всего играют избыток или недостаток в рационах питания населения эссенциальных биоэлементов. В первом случае организм ограничивает поступление (усвоение) биоэлементов, стремится избавиться от них путем усиленного выведения, а во втором случае - восполнить их недостачу и ограничить потерю. При недостатке биоэлементов организм реагирует на их нехватку усиленным усвоением того, что поступает с пищей, поэтому уменьшение содержания в рационе того или иного элемента не обязательно означает снижение содержания его уровня в организме (так же как и уменьшение содержания в волосах). Однако при хроническом недостаточном поступлении биоэлементов развиваются состояния, известные как гипоэлементозы [3].
Считается, что обычный рацион питания, с ежедневным достаточным потреблением белка, жиров, углеводов и витаминов, должен удовлетворять физиологические потребности организма человека. Однако в настоящее время структура питания населения, проживающего в разных регионах, сильно отличается и не всегда отвечает потребностям. Особенно это опасно для детей и подростков, рацион которых характеризуется недостаточным содержанием овощей, фруктов,
молочных и морепродуктов при повышенном потреблении соли, сахара, хлебобулочных и кондитерских изделий, что приводит к уменьшению уровня потребления кальция, фосфора и других минеральных веществ [2].
Особое место в данном аспекте проблемы занимает изучение состояния минерального обмена у представителей коренных малочисленных народов Севера (КМНС), живущих по образу и подобию населения из числа европеоидов (пришлых или уроженцев). Несмотря на то что аборигены ведут свою жизнедеятельность на данной территории уже много лет, они почти перестали употреблять традиционную пищу и ассимилировали.
Принимая во внимание то, что ассортимент пищевых продуктов в Магадане в большинстве своем представлен продуктами зарубежного производства или привозными из других регионов России, рацион населения включает значительное количество консервированной и рафинированной продукции. Целью исследования было изучение содержания макро- и микроэлементов (МЭ) в волосах жителей Магадана и наиболее широко представленных в структуре питания жителей региона пищевых продуктов, произведенных и выращенных на территории Магаданской области, а также пород рыб семейства лососевых (кета, кижуч, горбуша).
45
#
Материал и методы
Методами атомной эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой на приборах «Optima 2000 DV» и «ELAN 9000» («Perkin Elmer Corp.», США), согласно МУК 4.1.1482-03, МУК 4.1.1483-03 «Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомно-эмиссион-ной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой и масс-спектрометрии», в рамках договора о научно-практическом сотрудничестве в АНО «Центр биотической медицины» (Москва) определяли содержание 25 МЭ: алюминия (Al), мышьяка (As), бора (B), бериллия (Be), кальция (Ca), кадмия (Cd), кобальта (Co), хрома (Cr), меди (Cu), железа (Fe), ртути (Hg), йода (I), калия (K), лития (Li), магния (Mg), марганца (Mn), натрия (Na), никеля (Ni), фосфора (P), свинца (Pb), селена (Se), кремния (Si), олова (Sn), ванадия (V), цинка (Zn) в волосах жителей Магадана 17-37 лет из числа европеоидов (1-я контрольная группа -мужчины, 3-я контрольная группа - женщины, n=200) и КМНС (2-я группа - мужчины, 4-я группа -женщины, n=56).
Одновременно изучали содержание 25 МЭ (As, Al, B, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, I, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Sr, V, Zn) в пищевых продуктах местного производства (яйцо куриное, хлеб белый, хлеб ржаной, капуста белокочанная, картофель, творог, кефир 3,2%, молоко цельное питьевое 3,5-6%), в образцах мышечной ткани и молоках (семенниках) анадромных рыб семейства лососевых (Salmoidae): кеты (Oncorhynchus keta), кижуча (Oncorhynchus kisutch), горбуши (Oncorhynchus gorbuscha). Вся рыба была выловлена в прибрежной экологически чистой зоне Охотского моря Магаданской области, удаленной от населенных пунктов и морских портов, перед заходом в устья рек на нерест.
Статистическая обработка полученных данных проведена с использованием пакета IBM SPSS Statistics 21. Для установления различий в содержании МЭ в волосах обследованных лиц между двумя независимыми выборками по количественным показателям, распределение которых отличалось от нормального, применяли критерий Манна-Уитни (U), где Z соответствует параметрическому t-критерию Стьюдента для независимых выборок. Параметры описательной статистики для количественных показателей приведены в виде медианы (Me) и интерквартильной широты (25-й; 75-й про-центиль). Критическое значение уровня статистической значимости при проверке нулевых гипотез принималось при р<0,05. В статистическом анализе полученных данных о содержании химических элементов в продуктах питания, образцах биосубстратов рыб применяли методы параметрической
статистики: расчет средней и ошибки измерения (М±m), стандартного отклонения (SD), нормальности распределения частот.
Изучение содержания химических элементов в организме обследованных жителей Магадана проведено с соблюдением требований биомедицинской этики, оно сопровождалось добровольно полученным письменным информированным согласием обследованных лиц.
Результаты и обсуждение
Медианы концентраций химических элементов, отражающие общий элементный профиль организма жителей Магадана, представлены в табл. 1.
У жителей Магадана из числа КМНС и европеоидов обнаруживается выраженный в частотном отношении (50-90% от числа обследованных лиц) дефицит Са, Со, Мд, I, что является основной особенностью элементной системы так называемого северного типа.
По ряду химических элементов зафиксировано отклонение от референтных значений концентраций химических элементов в волосах, полученных методом атомной эмиссионной спектрометрии [11]. Так, у мужчин-европеоидов и представителей КМНС, а также женщин-европеоидов медианы концентраций Са (соответственно 256,72, 373,37 и 410,30 мкг/г) оказались меньше нижней границы среднероссийских показателей (494 мкг/г), аналогичная картина (соответственно 24,89, 34,09 и 32,30 мкг/г) наблюдалась для Мд (менее 39 мкг/г). Содержание К (209,11 мкг/г) было повышено относительно среднероссийских значений (159 мкг/г) в волосах мужчин 2-й группы. Медианные значения концентраций Бе и Со в волосах всех обследованных жителей г. Магадана были ниже нижней границы (0,69 мкг/г для Бе и 0,04 мкг/г для Со), а содержание фосфора оказалось выше референтных показателей (181 мкг/г) концентраций химических элементов в волосах у представителей КМНС.
Говоря о группе представителей КМНС как наиболее уязвимой к длительному проживанию в современных социально-экономических условиях урбанизированных территорий, отметим ряд достоверных отличий в содержании МЭ в волосах представителей КМНС и европеоидов, проживающих на территории Магаданского региона. В группе мужчин из числа КМНС достоверно большим по сравнению с европеоидами оказалось содержание Са, Мд, Р, I, в волосах женщин - Мд и Р, что, вероятно, может являться генетически запрограммированной особенностью минерального обмена (усвоение МЭ и их включение в биохимические реакции) у аборигенного населения Севера [5]. Характерно достоверно пониженное содержание Fe в волосах
46
Е.А. Луговая, Е.М. Степанова
Таблица 1. Содержание макро- и микроэлементов в волосах жителей Магадана 17-37 лет, мкг/г [Ме (25-й; 75-й процентиль)]
#
Группа обследованных Статистические критерии и уровень
значимости различии между
1-X сравниваемыми группами (и; 1\ р)
Е (и мужчины женщины мужчины женщины
л сз европеоиды (1-я группа) (я=84) аборигены (2-я группа) (я=19) европеоиды (3-я группа) (я=116) аборигены (4-я группа) (п=37) (1-я и 2-я группы) (3-я и 4-я группы)
Al 8,65 (4,67; 15,19) 5,63 (2,92; 8,53) 8,48 (5,13; 14,31) 4,01 (2,63; 5,60) 503,5; -2,50; 0,01 820,5; -5,65; 0,000
As 0,09 (0,05; 0,12) 0,05 (0,04; 0,07) 0,04 (0,04; 0,08) 0,04 (0,04; 0,05) 470; -2,79; 0,01 1783,5; -1,64; 0,10
В 0,62 (0,35; 1,30) 0,77 (0,53; 1,20) 0,55 (0,35; 1,11) 0,82 (0,48; 1,66) 501,5; -1,07; 0,29 1151; -1,93; 0,05
Ве 0,003 (0,003; 0,003 (0,003; 0,003 (0,003; 0,003 (0,003; 772; -0,29; 0,77 2050; -0,55; 0,58
0,003) 0,003) 0,003) 0,003)
Ca 256,72 (182,20; 373,37 (326,91; 410,30 (272,55; 495,47 (353,49; 274; -4,46; 0,000 1832; -1,34; 0,18
327,10) 395,91) 756,65) 687,01)
Сс1 0,02 (0,01; 0,05) 0,03 (0,02; 0,05) 0,01 (0,01; 0,02) 0,01 (0,01; 0,03) 697,5; -0,86; 0,39 1734,5; -1,76; 0,08
Со 0,009 (0,004; 0,007 (0,004; 0,014 (0,008; 0,010 (0,008; 715; -0,71; 0,48 1794; -1,50; 0,13
0,017) 0,010) 0,025) 0,017)
Сг 0,74 (0,50; 1,01) 0,48 (0,38; 0,97) 0,41 (0,29; 0,59) 0,33 (0,25; 0,47) 629,5; -1,43; 0,15 1700; -1,90; 0,06
Си 10,67 (9,58; 12,11) 11,49 (9,62; 12,92) 10,33 (8,54; 11,82) 10,71 (9,28; 12,07) 601; -1,68; 0,09 1843; -1,29; 0,20
Fe 16,63 (12,01; 25,93) 12,98 (9,11; 16,23) 20,35 (14,55; 30,18) 14,44 (11,43; 20,66) 537; -2,22; 0,03 1336; -3,45; 0,000
нд 0,40 (0,13; 0,75) 0,52 (0,27; 0,79) 0,36 (0,18; 0,63) 0,41 (0,23; 0,66) 563; -1,55; 0,12 1898; -1,06; 0,29
I 0,50 (0,30; 1,02) 1,13 (0,58; 1,94) 0,68 (0,35; 1,26) 0,46 (0,30; 0,81) 433; -2,34; 0,02 1261; -1,83; 0,07
к 107,05 (44,34; 189,04) 209,11 (61,68; 301,09) 40,59 (17,58; 82,42) 61,25 (27,02; 90,58) 583; -1,83; 0,07 1762; -1,64; 0,10
и 0,014 (0,012; 0,012 (0,012; 0,012 (0,012; 0,012 (0,012; 648,5; -1,30; 0,19 1859; -1,34; 0,18
0,023) 0,019) 0,019) 0,012)
Mg 24,89 (17,93; 35,06) 34,09 (29,42; 39,75) 32,30 (20,92; 65,19) 56,66 (29,53; 76,92) 444; -3,01; 0,003 1583; -2,40; 0,02
Mn 0,40 (0,26; 0,66) 0,30 (0,21; 0,37) 0,87 (0,46; 1,74) 0,82 (0,46; 1,56) 532; -2,26; 0,02 1995,5; -0,62; 0,53
Ма 201,81 (78,59; 300,27 (94,53; 95,11 (50,26; 104,13 (55,58; 658; -1,19; 0,23 2123; -0,10; 0,92
411,21) 779,35) 204,98) 184,99)
N1 0,20 (0,14; 0,35) 0,19 (0,15; 0,23) 0,18 (0,11; 0,33) 0,16 (0,12; 0,22) 697,5; -0,86; 0,39 1978; -0,72; 0,47
P 157,60 (135,80; 184,30 (170,87; 149,40 (134,95; 181,35 (160,37; 329,5; -3,98; 0,000 897; -5,32; 0,000
174,70) 199,32) 166,23) 194,66)
РЬ 0,44 (0,22; 0,89) 0,38 (0,23; 1,30) 0,18 (0,09; 0,34) 0,18 (0,10; 0,29) 766,5; -0,27; 0,79 2125; -0,09; 0,93
Бе 0,38 (0,28; 0,51) 0,42 (0,28; 0,50) 0,40 (0,27; 0,53) 0,34 (0,28; 0,40) 768,5; -0,25; 0,80 1785,5; -1,54; 0,13
Б1 35,31 (19,95; 33,61 (21,00; 31,47 (19,95; 35,05 (20,77; 789,5; -0,07; 0,94 2090; -0,24; 0,81
47,51) 44,44) 56,27) 55,59)
Бп 0,09 (0,05; 0,13) 0,07 (0,05; 0,14) 0,08 (0,04; 0,19) 0,10 (0,05; 0,14) 646,5; -0,94; 0,35 1656; -0,33; 0,74
V 0,13 (0,05; 0,19) 0,06 (0,03; 0,13) 0,06 (0,03; 0,09) 0,05 (0,01; 0,08) 565; -1,67; 0,10 1442,5; -1,44; 0,15
Zn 179,25 (163,20; 214,40) 187,82 (154,20; 205,30) 180,60 (156,56; 218,82) 182,86 (159,43; 215,47) 753; -0,38; 0,70 2023,5; -0,52; 0,60
Ф
П р и м е ч а н и е. и - критерий Манна-Уитни; 2 - соответствует Ь-критерию Стьюдента для независимых выборок; полужирным шрифтом выделены элементы, различия концентраций которых хотя бы в одной из групп сравнения европеоидов и представителей коренных малочисленных народов Севера (аборигены) достоверны (при р<0,05).
представителей КМНС обоего пола по сравнению с контрольной группой, что является предиктором развития широко распространенных в условиях северных регионов железодефицитных состояний. В группе обследованных лиц из числа КМНС обнаружен ряд достоверных (р<0,001) половых отличий, подчиняющихся в большинстве основному принципу половой дифференцировки. В волосах мужчин
по сравнению с лицами женского пола достоверно большим оказалось содержание Ав, Сг, К, Ыа, I, С^ и и меньшим - Са, Со, Мд, Мп.
Хорошо известно, что отклонения в поступлении в организм МЭ, нарушение их соотношений в рационе непосредственно сказываются на деятельности организма, могут снижать или повышать его сопротивляемость, а следовательно, и способ-
47
#
ность к адаптации [1]. Исследованиями последних лет по адаптации человека на Севере доказано, что биосоциальная плата за адаптацию для аборигенного населения Севера нисколько не меньше, а иногда и существенно больше, чем для пришлого населения [9]. Однако полученные нами данные о содержании химических элементов в организме жителей Магадана в целом свидетельствуют о более благоприятном состоянии элементной системы лиц, традиционно проживающих на северных территориях, с традиционным жизненным укладом по сравнению с европеоидами (пришлыми и уроженцами) Севера, даже несмотря на выраженные во всех группах сравнения разнонаправленные нарушения баланса химических элементов в организме.
Вопрос адекватности питания аборигенного населения северных регионов в условиях «европеизации» и ухода от традиционного образа жизни в последние десятилетия стал достаточно актуальным. Представления о сбалансированном питании сформировали в современном мире определенные пищевые стереотипы, которые, по мнению ряда авторов, не подходят для некоторых групп людей, имеющих особый обмен веществ, выработавшийся под длительным влиянием климато-географических факторов территории проживания [6, 7, 16]. Изменение характера питания отрицательно сказалось на состоянии здоровья аборигенов Севера [6], возросло количество алиментарно-зависимых заболеваний, вызванных, в том числе, дефицитом или избытком отдельных пищевых веществ [16].
В табл. 2 представлены данные о содержании МЭ в некоторых пищевых продуктах, произведенных или выращенных на территории Магаданской области.
Установлено, что наибольшее содержание I среди продуктов, представленных в табл. 2, обнаружено в яйце курином (0,45±0,054 мкг/г), наименьшее -в хлебе и картофеле (<0,03 мкг/г). При этом содержание элемента в картофеле оказалось ниже приведенного значения в справочнике таблиц химического состава и калорийности российских продуктов питания [12]. Наибольшее содержание Са обнаружено в молоке и молочных продуктах (до 2793 мкг/г), что оказалось выше табличных значений, наименьшее - в картофеле (59 мкг/г), что почти в 2 раза ниже установленных величин. Наряду с Са важнейшим макроэлементом молока является Р, содержание которого во всех молочных продуктах превышает значения показателя элемента в основных молочных продуктах [12]. Р частично (40%) находится в виде фосфатов, а в основном входит в состав казеинкальций-фосфатного комплекса и в состав белков. Са и Мд присутствуют в виде солей фосфорной и лимонной кислот. Содержание Мд в молочных
продуктах, произведенных в Магадане, находится в диапазоне табличных значений содержания минеральных веществ в основных молочных продуктах, за исключением творога, концентрация Мд в котором ниже нижнего значения установленного диапазона [12]. Обращает на себя внимание крайне малое содержание во всех пищевых продуктах Со (0,001-0,003 мкг/г), что косвенно может являться одной из причин глубокого дефицита элемента у различных групп населения Магаданской области, составляющего до 80-100 % в частотном отношении.
Что касается Fe, то его наибольшее содержание обнаружено в ржаном хлебе (55,23±11,05 мкг/г), яйце курином (28,31 ±5,56 мкг/г), а наименьшее -в кефире (1,48±0,37 мкг/г). Известно, что содержание Fe в молоке незначительно, вместе с тем в молочных продуктах, произведенных в г. Магадане, оно оказалось выше табличных значений, в то время как в картофеле и белокочанной капусте - значительно ниже показателя, приведенного в национальных таблицах химического состава [12]. Zn обнаружен во всех исследуемых продуктах примерно в одинаковом количестве (в среднем 6,5 мкг/г), однако наиболее бедны элементом белокочанная капуста (1,43±0,14 мкг/г) и картофель (3±0,3 мкг/г). Бе неравномерно присутствует в пищевых продуктах от 0,21 мкг/г в яйце курином, 0,05 мкг/г в хлебе и твороге, до менее 0,009 мкг/г - в капусте и картофеле, что согласуется с данными В.А. Тутельяна и соавт. [14] о содержании Бе в продуктах питания в России, верхний допустимый уровень потребления которого составляет 300 мкг/сут. Количество Мп максимально обнаружено в хлебе (5,7 мкг/г), верхний допустимый уровень потребления элемента -5 мг/сут [10, 15].
Значительную роль в питании как аборигенных, так и пришлых жителей Северо-востока России занимают лососевые породы рыб не только в период их летнего массового лова, но и в другое время, когда в приготовлении пищи используются соленая, копченая и мороженая рыба. В связи с этим представляла интерес оценка уровней МЭ в различных породах лососевых рыб, наиболее широко используемых в питании жителей Магаданской области.
Содержание МЭ в биосубстратах кижуча, кеты и горбуши (табл. 3) не выходит за пределы допустимого уровня, принятого для пищевых продуктов [13]. Важно отметить, что содержание Со, Си, Ыа, Zn в мышечной ткани кеты достоверно выше, чем у кижуча. Уровень Fe находится в пределах 3,8-4,9 мкг/г, что практически соответствует мясу пресноводных рыб. В исследуемых породах рыб весьма значительно содержание К (34488879 мкг/г) и Р (2795-3535 мкг/г). Концентрации I в тканях и органах исследуемых рыб соотносятся
48
Е.А. Луговая, Е.М. Степанова
Таблица 2. Содержание макро- и микроэлементов в некоторых пищевых продуктах (в мкг/г), употребляемых жителями Магадана (М±т)
ЯИцо Хлеб Хлеб Капуста Картофель Творог Кефир, Молоко
т н е куриное белыи ржанои белокочан- «Бифилайф», 3,2%, цельное
Е е ная Магадан Магадан питьевое,
л сз 3,5-6%, Магадан
А1 0,46± 1,43± 0,65± 0,91± 0,73± 5,98± 0,54± 0,39±
0,056 0,14 0,078 0,109 0,087 0,6 0,065 0,047
Аэ 0,01± 0,002 0,01± 0,002 0,007± 0,0015 <0,0042 <0,0042 0,006± 0,0011 0,008± 0,0016 0,007± 0,0014
В 0,26± 0,28± 0,28± 0,96± 1,18± 0,27± 0,16± 0,15±
0,031 0,034 0,034 0,115 0,12 0,032 0,019 0,018
Са 663± 422± 714± 828± 59± 1577± 1335± 2793±
66 42 71 83 5,9 158 133 279
С<С 0,0001± 0,006± 0,002± 0,002± 0,003± 0,0006± 0,0002± <0,00012
0,00004 0,0011 0,0004 0,0003 0,0006 0,00017 0,00006
Со 0,003± 0,02± 0,03± 0,003± 0,003± 0,004± 0,002± 0,003±
0,0006 0,003 0,005 0,0006 0,0006 0,0007 0,0005 0,0006
Сг 0,13± 0,17± 0,11± 0,07± 0,08± 0,15± 0,1± 0,1±
0,016 0,021 0,014 0,01 0,011 0,018 0,012 0,012
Си 0,56± 1,22± 0,86± 0,19± 0,33± 0,62± 0,18± 0,04±
0,067 0,12 0,104 0,023 0,039 0,074 0,022 0,007
Ре 28,31± 21,92± 55,23± 4,75± 6,99± 8,02± 1,48± 1,85±
5,66 4,38 11,05 1,19 1,75 2 0,37 0,46
нд 0,001± 0,0002 0,002± 0,0004 0,002± 0,0003 <0,00054 <0,00054 <0,00054 0,001± 0,0002 0,001± 0,0002
I 0,45± 0,054 <0,03 <0,03 0,04± 0,006 <0,03 0,18± 0,022 0,08± 0,012 0,06± 0,009
к 1175± 581± 584± 1194± 1847± 676± 924± 955±
141 87 88 143 222 101 139 143
и 0,03± 0,005± 0,003± 0,003± 0,002± <0,0012 0,002± <0,0012
0,005 0,001 0,0005 0,0005 0,0004 0,0003
Мд 237± 290± 291± 128± 303± 121± 140± 153±
24 29 29 13 30 12 14 15
Мп 0,35± 5,56± 6± 1,01 ± 1,39± 0,21 ± 0,09± 0,04±
0,042 0,56 0,6 0,1 0,14 0,025 0,013 0,006
Ма 4798± 7433± 5422± 47,81 ± 8,82± 790± 1087± 1186±
480 743 542 4,78 0,88 79 109 119
N1 0,01± 0,05± 0,03± 0,03± 0,01± 0,03± 0,04± 0,03±
0,002 0,008 0,004 0,004 0,002 0,005 0,006 0,005
Р 2775± 2683± 5358± 503± 1072± 4156± 1077± 2164±
333 322 643 75 129 499 129 260
РЬ 0,002± 0,006± 0,003± 0,003± 0,003± 0,006± 0,003± 0,003±
0,0005 0,0011 0,0006 0,0006 0,0007 0,0011 0,0006 0,0006
Бе 0,21± 0,026 0,07± 0,01 0,03± 0,005 <0,0099 <0,0099 0,07± 0,011 0,01± 0,002 0,02± 0,004
Б1 3,41 ± 42,15± 54,08± 4,11 ± 2,38± 9,7± 5,28± 4,21 ±
0,85 8,43 10,82 1,03 0,6 2,43 1,32 1,05
Бп 0,003± 0,003± 0,003± 0,006± 0,004± 0,006± 0,005± 0,002±
0,0006 0,0006 0,0006 0,0011 0,0009 0,0012 0,0011 0,0004
Бг 2,6± 0,62± 0,43± 0,97± 0,09± 0,37± 0,46± 0,42±
0,26 0,074 0,052 0,116 0,014 0,044 0,055 0,051
V 0,02± 0,03± 0,02± 0,01± 0,01± 0,02± 0,02± 0,02±
0,004 0,004 0,003 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003
Zn 9,41 ± 8,31 ± 6,79± 1,43± 3± 6,76± 4,79± 4,23±
0,94 0,83 0,68 0,14 0,3 0,68 0,48 0,42
49
Таблица 3. Содержание макро- и микроэлементов (M±m, мкг/г) в биосубстратах рыб семейства лососевых (Магадан)
#
Элемент Горбуша (л=10) Кижуч (л=10) Кета (п=10) Содержание минеральных веществ в биосубстратах рыбы [12, 13]
мышечная ткань молоки мышечная ткань мышечная ткань
Эссенциальные макроэлементы мг%, (мкг/г)
Са 195,43±67,815 28,35±0,598// 69,33±12,48* 112,203±23,021 20-120 (200-1200)
К 8879,00±2065,669** 6374,67±1462,44 5702,33±494,41 3448,33±1134,696# 100-400 (1000-4000)
Мд 467,67±42,729 211,67±10,477// 364,33±16,47* 411,00±51,98 20-60 (200-600)
^ 1237,33±213,473 1079,67±63,551 343,33±46,95* 885,00±84,932# 50-160 (500-1600)
Р 3535,00±338,501** 4732,33±207,927// 2827,67±109,64* 2795,33±266,198 150-280 (1500-2800)
Эссенциальные и условно-эссенциальные микроэлементы мкг%, (мкг/г)
Со 0,002±0,0002** 0,002±0,0003 0,001±0,0001* 0,004±0,0001# 8-40 (0,08-0,4)
Сг 0,095±0,009 0,101±0,01 0,068±0,006* 0,079±0,021 30-90 (0,3-0,9)
Си 0,33±0,01** 0,23±0,003// 0,347±0,039 0,45±0,046# 70-210 (0,7-2,1)
Ре 4,21 ±0,991 5,54±0,623 3,82±0,72 4,903±0,633 600-2600 (6-26)
I 0,143±0,027 0,11±0,006 0,17±0,024 0,21 ±0,074 20-150 (0,2-1,5)
Мп 0,059±0,011** 0,13±0,006// 0,084±0,025 0,098±0,01 50-150 (0,5-1,5)
N1 0,013±0,001 0,005±0,001 // 0,01±0,002 0,024±0,011 5-8 (0,05-0,08)
Бе 0,55±0,021 ** 0,45±0,0026// 0,533±0,095 0,423±0,057 -
Б1 0,35±0,165 0,78±0,261 0,363±0,138 0,41 ±0,154 -
Zn 6,38±1,043 11,96±1,005// 4,197±0,258* 6,523±0,831# 450-1350 (4,5-13,5)
Токсичные микроэлементы мг/кг
Д1 0,46±0,267 0,44±0,109 0,667±0,425 0,507±0,156 -
Дэ 0,25±0,012 0,14±0,011 // 0,147±0,015* 0,417±0,145# 5,0
Сс1 0,0004±0,0001** 0,001±0,0003// 0,001±0,0001* 0,002±0,0001# 0,2
Нд 0,021±0,0003 0,005±0,0004// 0,0668±0,007* 0,019±0,012# 0,5
РЬ 0,004±0,001 0,001 ±0,0002// 0,002±0,0001* 0,007±0,004 1,0
Бп - - 0,009±0,006 0,017±0,011 # -
Бг - - 0,153±0,036 0,463±0,082#
Ф
П р и м е ч а н и е. * - достоверные различия между содержанием макро- и микроэлементов в мясе горбуши и кижуча (р<0,05); ** - достоверные отличия между содержанием макро- и микроэлементов в мясе горбуши и кеты (р<0,05); # - достоверные различия между содержанием макро- и микроэлементов в мясе кижуча и кеты; // - достоверные различия между содержанием макро-и микроэлементов в мясе и молоках горбуши (р<0,05) (коэффициент парной корреляции Пирсона г=0,963);«-» - нет данных.
с валовым содержанием этого элемента в морской рыбе, представленным в работе Е.Г. Кекиной и соавт. [8], и соответствуют предложенному авторами интервалу 150-200 мкг/кг.
Известно, что проходные рыбы более остальных подвергаются «химизации» и накапливают значительное количество тяжелых металлов и высокомолекулярных органических веществ [4]. Однако содержание РЬ, Нд, Бг, С^ Ав, Со в биосубстратах лососевых рыб было значительно ниже допустимого уровня [13].
Заключение
Таким образом, полученные данные по содержанию химических элементов в организме жителей Магадана в целом свидетельствуют о более благоприятном состоянии элементной системы лиц, традиционно проживающих на северных террито-
50
риях (представители КМНС), с традиционным жизненным укладом по сравнению с европеоидами (пришлыми и уроженцами) Севера, даже несмотря на выраженные во всех группах сравнения разнонаправленные нарушения баланса химических элементов в организме, что, вероятно, связано с генетически закрепленными механизмами адаптации минерального обмена к хронически недостаточному поступлению МЭ в условиях северных территорий.
При сравнении содержания МЭ в продуктах питания Магадана с табличными значениями [12] было установлено, что в молоке и твороге местного производства выше содержание Са, Р, Fe, в картофеле пониженное содержание I и Fe, в белокочанной капусте мало Fe, а Со бедны все исследованные продукты, представленные в табл. 2. По абсолютному содержанию химических элементов в исследованных нами продуктах наиболее богатыми оказались молоки ^п,
Е.А. Луговая, Е.М. Степанова
P, Fe, Mn, Si, Cr) и мышечная ткань горбуши (K, Mg, Ca, Se), хлеб ржаной (Co, Fe, Mn, P), мышечная ткань кеты (Co, Cu, I), яйцо куриное (Se, Zn, I), хлеб белый (Cu, Cr), картофель (K, Mg).
Наряду с особым биогеохимическим и природно-климатическим окружением Магаданского региона пищевой фактор, вероятно, можно рассматривать в качестве одной из причин дисбаланса МЭ в организме жителей северных регионов.
Обогащение пищевых продуктов биоэлементами (так называемый functional food), прием адресных
монодобавок, содержащих тот элемент, недостаточность которого выявлена, либо минеральных комплексов в случае тотального дефицита микроэлементов позволит снизить заболеваемость среди разных возрастных групп, улучшить работоспособность и выносливость, повысить жизненный тонус и сопротивляемость организма к воздействию неблагоприятных для нормального функционирования физиологических систем организма человека природно-климатических и биогеохимических факторов внешней среды.
Сведения об авторах
Луговая Елена Александровна - ученый секретарь, кандидат биологических наук, доцент ФГБУН «Научно-исследовательский центр "Арктика"» Дальневосточного отделения РАН (Магадан) E-mail: [email protected]
Степанова Евгения Михайловна - младший научный сотрудник лаборатории физиологии экстремальных состояний ФГБУН «Научно-исследовательский центр "Арктика"» Дальневосточного отделения РАН (Магадан)
E-mail: [email protected]
Литература
Агаджанян Н.А., Скальный А.В., Детков В.Ю. Элементный портрет 9. человека: заболеваемость, демография и проблема управления здоровьем нации // Экология человека. - 2013. - № 11. -С. 3-12. 10.
Биоэлементный статус населения Беларуси: экология, физиологические и патологические аспекты. - Минск: Харвест, 2011. - 352 с.
Бурцева Т.И., Рудаков И.А. Зависимость элементного состава 11. волос от содержания биоэлементов в рационе питания // Микроэлементы в медицине. - 2007. - Т. 8, вып. 1. - С. 57-60. Годовых Т.В., Годовых В.В. Здоровье детей Чукотки. - Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2006. - 196 с. 12.
Горбачев А.Л.,Луговая Е.А., Скальный А.В. Биоэлементный статус аборигенных жителей северных регионов России // Микроэлементы в медицине. - 2012. - Т. 13, вып. 3. - С. 1-6. 13. Иванова Г.В. Экологические особенности питания коренного детского населения Крайнего Севера // Экология человека. - 14. 2006. - № 8. - С. 9-11.
Казначеев В.П., Панин Л.Е., Коваленко Л.А. Проблема сбалансированного питания в связи с особенностями метаболичес- 15. кой адаптации человека на Севере // Физиология человека. -1976. - № 4. - С. 646-653.
Кекина Е.Г., Голубкина Н.А., Баранов В.И., Хотимченко С.А. Морс- 16. кая рыба как источник диетического йода и селена // Микроэлементы в медицине. - 2008. - Т. 9, вып. 3-4. - С. 67-72.
Максимов А.Л., Белкин В.Ш. Биомедицинские и климатоэкологичес-кие аспекты районирования территорий с экстремальными условиями среды проживания // Вестн. ДВО РАН. - 2005. - № 3. - С. 28-39. Методические рекомендации МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. -М., 2007. - 39 с.
Скальный А.В. Референтные значения концентрации химических элементов в волосах, полученные методом ИСП-АЭС (АНО Центр биотической медицины) // Микроэлементы в медицине. -2003. - Т. 4, вып. 1. - С. 55-56.
Скурихин И.М., Тутельян В.А. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания: Справочник. -М.: ДеЛи принт, 2008. - 276 с.
Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 0021/2011 «О безопасности пищевой продукции». - 2011. - 242 с. Тутельян В.А., Княжев В.А., Хотимченко С.А. и др. Селен в организме человека: метаболизм, антиоксидантные свойства, роль в канцерогенезе. - М.: Изд-во РАМН, 2002. - 224 с. Тутельян В.А. О нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации // Вопр. питания. - 2009. - Т. 78, № 1. - С. 4-15. Чанчаева Е.А. К вопросу об адекватности питания аборигенного населения Сибири. Обзор литературы // Экология человека. -2010. - № 3. - С. 31-34.
2
3
4.
5
6.
7
8.
References
Agadzhanyan N.A., Skal'nyy A.V, Detkov V.Yu. Element portrait: incidence rate, demography and problem of nation health management // Ekologiya cheloveka. - 2013. - N 11. - P. 3-12. Bioelement status of population of Belorussia: ecology, physiological and pathological aspects. - Minsk: Kcharvest, 2011. - P. 352. Burceva T.I., Rudakov I.A. Dependence of elements content on hair samples from bioelemnts content in food ration // Mikroelementy v meditsine. - 2007. - Vol. 8, N 1. - P. 57-60.
Godovykh T.V., Godovykh V.V. Health of Children of Chukotka. -Magadan: SVNC DVO RAN, 2006. - P. 196. GorbachevA.L., Lugovaja E.A., Skal'nyj A.V. Bioelement status of the aborigines residing in north of Russia // Mikroelementy v meditsine. -2012. - Vol. 13, N 3. - P. 1-6.
Ivanova G.V. Ecological peculiarities of nutrition typical for children from indigenous population of the Extreme North // Ekologiya cheloveka. - 2006. - N 8. - P. 9-11.
51
2
3.
MMKPOHyTPMEHTbl B nMTAHMM
10.
11.
Kaznacheev V.P., Panin L.E., Kovalenko L.A. Problem of balanced 12. nutrition due to the peculiarities of metabolic adaptation in the North // Fiziologiya cheloveka. - 1976. - N 4. - P. 646-653. Kekina E.G., Golubkina N.A., Baranov V.I., Hkotimchenko S.A. Sea 13. fish as a source of dietary iodine and selenium // Mikroelementy v meditsine. - 2008. - Vol. 9, N 3-4. - P. 67-72. 14.
Maksimov A.L., Belkin V.Sh. Biomedical and climate-ecological aspects of territory zoning with the extreme environmental conditions // Vestnik DVO RAN. - 2005. - N 3. - P. 28-39. 15. Methodical recommendations MR 2.3.1.2432-08. Norms of physiological needs in energy and nutrient materials for different groups of population of Russian Federation. - Moscow, 2007. - P. 39. 16. Skal'nyy A.V. Referential indices of trace elements concentration in hair samples, received by IBP-AES (ANO Centre of Biotic medicine) // Mikroelementy v meditsine. - 2003. - Vol. 4, N 1. - P. 55-56.
Skurikhin I.M., Tutelyan V.A. Tables of Chemical Content and Caloric Value of Russian Products. Spravochnik. - Moscow: DeLi print, 2008. - P. 276.
Technical rules of the Custom Union TR CU 0021/2011 «About food safety». - 2011. - P. 242.
Tutelyan V.A, Knyazhev V.A, Khotimchenko S.A. et al. Selenium in Human Body: Metabolism, Antioxidant Properties, Role in Cancero-genese. - Moscow: RAMN, 2002. - P. 224. Tutelyan V.A. About norms of physiological needs in energy and nutrient materials for different groups of population of Russian Federation // Vopr. Pitan. - 2009. - Vol. 78, N 1. - P. 4-15. Chanchaeva E.A. About nutrition adequacy of aboriginal population of Siberia. Reference review // Ekologiya cheloveka. - 2010. -N 3. - P. 31-34.
#
52
