Characteristics of mineral composition of food used in primary schools

Full Text

В настоящее время в связи с изменившимися социально-экономическими условиями произошли существенные изменения в структуре и качестве питания в различных субъектах Российской Федерации. Неадекватное поступление минеральных элементов с пищей в детском и подростковом возрасте отрицательно сказывается на показателях физического развития, способствует развитию нарушений обменных процессов и хронических заболеваний [2, 4, 10]. Это является обоснованием для расширения исследований, направленных на изучение макро- и микроэлементного состава продуктов питания. Большое влияние на здоровье населения оказывает природно-обусловленный дефицит или избыток элементов, в значительной степени это касается Сибири и Дальнего Востока. Многочисленными исследованиями [3, 6-10] установлено, что отклонения в поступлении в организм макро- и микроэлементов и нарушение их соотношений в рационе питания непосредственно сказываются на деятельности организма, могут снижать или повышать его сопротивляемость, а следовательно, и способность к адаптации [1, 6]. Исследования взаимосвязи элементного равновесия у жителей различных районов и населённых пунктов могут оказать существенное влияние на управленческие решения на популяционном уровне, быть основой деятельности специалистов по экологии и здравоохранению Иркутской области, а также служить методической базой для проведения медико-экологических исследований Цель работы - определить лабораторным методом содержание минеральных элементов в пищевых продуктах, поступающих в дошкольные образовательные учреждения г. Иркутска. Проведён анализ образцов основных пищевых продуктов (молоко цельное коровье, хлеб белый, картофель, яблоко, мясо говядина, овсяная крупа «Геркулес»). Были отобраны пробы (30 проб) продуктов, поступающих в дошкольные организации из комбината школьного питания Иркутска. Время проведения исследования - осень 2013 г. Полученные данные сравнивали с данными о содержании химических элементов в пищевых продуктах, полученными М.Г. Скальной для г. Москвы, а также с величинами, используемыми автономной некоммерческой организацией «Центр биотической медицины» в качестве референтных при оценке минерального состава рационов питания (рассчитаны на основе накопленных многолетних экспериментальных данных по элементному анализу продуктов питания, отражают усреднённые значения преимущественно по Европейской части России). В целях сравнения и интерпретации мера разброса значений в данных М.Г. Скальной переведена из стандартного отклонения в стандартную ошибку среднего. Аналитические исследования выполнены в испытательной лаборатории АНО «Центр биотической медицины», аккредитованной в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии (аттестат аккредитации РОСС RU.0001.22ПЯ05), методами атомной эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой (АЭС-ИСП) и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной аргоновой плазмой (МС-ИСП) на приборах «Optima 2000 DV» и «Elan 9000» («PerkinElmer», США). Математическую обработку данных производили с применением пакета программных приложений Microsoft Excel XP («Microsoft Corp.», USA). В табл. 1 представлены результаты изучения минерального состава некоторых продуктов питания (молоко цельное коровье, хлеб белый, мясо говяжье). Сравнение результатов с учётом показателей разброса данных показывает, что молоко в Иркутске значимо отличается более низким содержанием As (не менее чем в 1,7 раза), Ca (в 2,1-2,2 раза), Co (в 1,4 раза), Fe (в 3,5-4,5 раза), I (в 2,8 раза), Ni (в 1,7 раза), P (в 2,3 раза), Pb (в 4,8 раза), Se (в 2,3 раза), Si (в 2,4 раза), Zn (в 1,4 раза) (р <0,05). Следует обратить внимание также на отличие от референтных значений (но не от данных по г. Москве) в содержании Cr, Mn (в меньшую сторону) и Cu (в бо́льшую сторону). Таким образом, местное молоко отличается меньшим содержанием минеральных компонентов в целом. При сравнении макро- и микроэлементов в белом хлебе показано, что белый хлеб значимо отличается более низким содержанием As (в 1,9 раза), Co (в 1,8 раза), I (не менее чем в 6,5 раза), K (в 1,3 раза) и более высоким содержанием Ca (в 1,4 раза) и Se (в 2,5 раза). Следует обратить внимание также на отличие от референтных значений в содержании Cr и Mn (в меньшую сторону) (р <0,05). Мясо отличалось более низким содержанием As (не менее чем в 2,4 раза), Ca (в 9,4 раза), Cd (не менее чем в 7,5 раза), Co (в 1,8 раза), Cu (в 2,8 раза), Fe (в 8,4 раза), Mn (в 2,9 раза), Ni (в 8,3 раза), P (в 2,4 раза), Pb (в 6,2 раза), Si (не менее чем в 9,1 раза), Zn (в 2,6 раза) (р <0,05). Таким образом, мясо среди исследованных продуктов характеризуется наибольшим отличием по минеральному составу. Оно отличается от аналогичных продуктов, используемых в Москве, меньшим содержанием подавляющего большинства химических элементов, причём по некоторым из них (Ca, Fe, Si, а также Cd, Ni) - почти на порядок. При анализе полученных данных (табл. 2) в картофеле выявлено более низкое (р <0,05) содержание Ca (в 1,8 раза), Cd (в 1,9 раза), Fe (в 1,8 раза), I (не менее чем в 3,3 раза), P (в 2,7 раза), Pb (в 2,3 раза), Si (в 3 раза). Таким образом, местный картофель, подобно молоку, также отличается меньшим содержанием минеральных компонентов в целом. Яблоки значимо отличались (р <0,05) более низким содержанием Ca (в 3,5 раза), Cd (в 2,2 раза), Cu (в 1,2 раза), Fe (в 1,7 раза), K (в 1,5 раза), P (в 4,1 раза) и более высоким содержанием Co (в 2,3 раза), Mn (в 2,9 раза). Овсяная крупа отличалась более низким содержанием Ca (в 1,7-1,8 раза), Cd (в 2 раза), Fe (в 1,6-1,8 раза), Ni (в 1,9 раза), P (в 1,7 раза), Pb (в 3,4 раза), Si (в 1,5 раза) (р <0,05). Таким образом, анализ имеющихся проб продуктов питания в дошкольных образовательных учреждениях г. Иркутска показал, что продукты питания значительно отличаются по своему минеральному составу от продуктов, используемых в Европейской части России. В целом для исследованных продуктов питания характерно общее сниженное содержанием макро- и микроэлементов, в первую очередь - Ca, Fe, P, Si. В продуктах животного происхождения (молоке, мясе) отличия более выражены как по количеству элементов, так и по величине отличия, чем в продуктах растительного происхождения (хлеб, картофель, яблоко, крупа). Для животных продуктов, в частности, характерно более низкое содержание цинка. Связано это с биогеохимическими особенностями региона: низким содержанием в почве и воде многих минеральных элементов. Элементный статус характеризуется крайне незначительным риском избыточного накопления токсичных и условно-токсичных химических элементов, что выгодно отличается от большинства территорий России. Указанные результаты, по-видимому, можно рассматривать как свидетельство отсутствия значимой антропогенной (техногенной) нагрузки в регионе. ВЫВОД Полученные данные диктуют необходимость совершенствования организации питания детей, а также разработки и проведения профилактических мероприятий, направленных на снижение риска развития заболеваний, связанных с недостаточной обеспеченностью населения макро- и микроэлементами. Таблица 1 Содержание макро- и микроэлементов (мг/л) в некоторых продуктах питания Элемент Молоко цельное коровье Хлеб белый Мясо говяжье г. Иркутск Европейская часть России АНО ЦБМ, референтное значение г. Иркутск Европейская часть России АНО ЦБМ, референтное значение г. Иркутск Европейская часть России АНО ЦБМ, референтное значение Al 0,28±0,033 - - 3,44±0,34 - - 0,35±0,042 - - As <0,0042 0,0073±0,0011 - 0,02±0,003 0,0385±0,0119 - <0,014 0,0338±0,0130 B 0,44±0,053 - - 0,51±0,061 - - 0,62±0,074 - - Ca 542±54 1194±112 1144 377±38 265±35 265 25,71±2,57 242,9±89,2 242 Cd 0,0002±0,00005 0,0006±0,0004 - 0,01±0,002 0,0079±0,0008 - <0,0004 0,0030±0,0011 - Co 0,003±0,0005 - 0,0042 0,008±0,0015 - 0,01429 0,002±0,0004 - 0,00365 Cr 0,04±0,006 0,04±0,008 0,085 0,23±0,028 0,277±0,065 0,3882 0,12±0,014 0,301±0,147 0,301 Cu 0,06±0,009 0,048±0,013 0,0435 1,29±0,13 1,096±0,151 1,0955 0,35±0,042 0,977±0,134 0,9768 Fe 0,26±0,077 0,92±0,15 1,17 12,46±2,49 10,3±0,9 16,74 4,43±1,11 37,1±6,4 37,1 Hg <0,00054 - - 0,002±0,0004 - - <0,0018 - - I 0,05±0,008 - 0,14 <0,1 - 0,65 <0,1 - 0,08 K 1631±196 - 1609 1225±147 - 1631 4126±495 - 3231 Li 0,02±0,003 - - 0,01±0,002 - - 0,006±0,0013 - - Mg 142±14 131±9 131 217±22 249±40 249 338±34 278±39 278 Mn 0,04±0,006 0,04±0,005 0,1119 3,66±0,37 3,79±0,35 5,34 0,06±0,009 0,173±0,024 0,172872 Na 513±51 - - 4589±459 - - 586±59 - - Ni 0,04±0,006 0,0662±0,0101 - 0,1±0,014 0,114±0,025 - 0,01±0,002 0,0827±0,0472 - P 456±68 - 1038 723±109 - 901 1030±124 - 2515 Pb 0,001±0,0002 0,0048±0,0014 - 0,01±0,002 0,0089±0,0041 - 0,004±0,0008 0,0248±0,0103 - Se 0,04±0,006 0,0955±0,0266 0,0955 0,4±0,048 0,163±0,017 0,16 0,28±0,033 0,220±0,041 0,2195 Si 1,2±0,3 - 2,86 9,56±2,39 - 10,21 <0,4 - 3,63 Sn 0,002±0,0004 - - 0,01±0,002 - - 0,003±0,0006 - - Sr 0,9±0,108 - - 0,71±0,085 - - 0,04±0,006 - - V 0,008±0,0017 - - 0,04±0,006 - - 0,02±0,003 - - Zn 3,11±0,31 4,21±0,26 4,213 6,87±0,6 6,51±0,92 6,506 26,06±2,61 67,13±9,12 67,131 Примечание: АНО ЦБМ - автономная некоммерческая организация «Центр биотической медицины», г. Москва. Таблица 2 Содержание макро- и микроэлементов (мг/л) в некоторых продуктах питания Элемент Картофель Яблоко Овсяная крупа «Геркулес» г. Иркутск Европейская часть России АНО ЦБМ, референтное значение г. Иркутск Европейская часть России АНО ЦБМ, референтное значение г. Иркутск Европейская часть России АНО ЦБМ, референтное значение Al 0,81±0,098 - - 0,87±0,105 - - 1,91±0,19 - - As <0,014 0,006±0,001 - <0,014 0,0033±0,0007 0,02±0,003 0,0198±0,0079 - B 1,08±0,11 - - 2,75±0,27 - - 1,29±0,13 - - Ca 36,03±3,6 65,5±8,00 65,46 46,8±4,68 164,7±83,7 164 297±30 510±48 543,20001 Cd 0,009±0,0018 0,0017±0,0003 - 0,0006±0,00017 0,0013±0,0005 - 0,01±0,002 0,0197±0,0066 - Co 0,02±0,003 - 0,01815 0,004±0,0008 - 0,00177 0,01±0,002 - 0,0144 Cr 0,08±0,012 0,084±0,018 0,0844 0,05±0,007 0,046±0,022 0,0461 0,2±0,024 0,145±0,072 0,3278 Cu 0,49±0,059 0,63±0,086 0,6297 2,04±0,2 0,245±0,075 0,2419 4,22±0,42 4,53±0,88 4,9353 Fe 3,22±0,8 5,69±0,52 5,69 0,92±0,275 1,6±0,34 1,6 23,04±4,61 41,9±10,9 36,57 Hg <0,0018 - - <0,0018 - - <0,0018 - - I <0,1 - 0,33 <0,1 - 0,021 <0,1 - - K 3417±410 - 4427 889±133 - 1323 3538±425 - 4519 Li <0,004 - - 0,02±0,002 - - 0,03±0,004 - - Mg 234±23 233±11 233 73,18±7,32 72,5±19,5 72 1326±133 1542±259 1411 Mn 1,47±0,15 1,54±0,14 1,54075 0,87±0,105 0,297±0,107 0,29715 46,69±4,67 34,5±2,2 91,07 Na <2,5 - - 4,83±0,48 - - 13,65±1,36 - - Ni 0,14±0,016 0,116±0,015 - 0,03±0,005 0,031±0,012 - 1,33±0,13 2,59±0,71 - P 231±35 - 634 45,21±9,04 - 186 1950±234 - 3367 Pb 0,003±0,0006 0,0070±0,0015 - 0,01±0,002 0,0161±0,0068 - 0,004±0,0008 0,0135±0,0059 - Se <0,033 0,03±0,0053 0,0344 <0,033 0,0123±0,0056 0,0123 0,22±0,026 0,310±0,050 0,1839 Si 0,88±0,264 - 2,63 0,53±0,16 - 1,24 60,27±12,05 - 92,85 Sn 0,003±0,0005 - - 0,07±0,011 - - 0,005±0,001 - - Sr 0,18±0,022 - - 0,25±0,03 - - 1,99±0,2 - - V 0,01±0,002 - - 0,005±0,0009 - - 0,02±0,002 - - Zn 2,43±0,24 2,71±0,26 2,713 1,08±0,11 0,81±0,28 0,811 25,19±2,52 34,0±8,2 30,19 Примечание: АНО ЦБМ - автономная некоммерческая организация «Центр биотической медицины», г. Москва.

About the authors

E A Tkachuk

Irkutsk Institute of Teachers’ Professional Development, Irkutsk, Russia

Email: zdorowie38@gmail.com

I Yu Tarmaeva

Irkutsk State Medical University, Irkutsk, Russia

N A Tsyrenzhapova

Irkutsk State Medical University, Irkutsk, Russia

A V Boeva

Irkutsk State Medical University, Irkutsk, Russia; East-Siberian Scientific Center of Human Ecology, Angarsk, Russia

References

Supplementary files