Определение йода в продуктах питания
advertisement
Министерство образования и науки Республики Казахстан Восточно-Казахстанская область Направление: Здоровая природная среда – основа реализации стратегии «Казахстан -2030» Секция: Химия Тема: Анализ содержания йода в пищевых продуктах. Автор: Икласов Зангир Ученик 9 «С» класса «Назарбаев Интеллектульная школа» физико-математического направления г. Семей Руководитель: Бекжанова Эльмира Кокешевна учитель химии «Назарбаев Интеллектульная школа» физико-математического направления г. Семей Научный консультант: Калияскарова Бибигуль Аниевна старший преподаватель кафедры химии Государственного Университета им.Шакарима г.Семей 1 Содержание: 1. 2. 3. 4. 5. страница Введение.......................................................................................................3 Теоретическая часть 1.1. Щитовидная железа. Роль гормонов щитовидной железы в организме человека.......................................................................................................5 1.2. Значение заболеваний щитовидной железы...............................................7 1.3. Причины заболеваний щитовидной железы...............................................7 1.4. Проявление недостаточности поступления йода для организма человека.......................................................................................................8 1.5. Потребность йода для организма человека..............................................10 1.6. Противопоказания к применению йодсодержащих препаратов............12 1.7. Биологическое значение йода. 1.7.1. Поступление йода в организм............................................................13 1.7.2. Потребность йода в организме...........................................................16 1.7.3. Последствия недостаточности йода в организме.............................17 1.8. Заболевания щитовидной железы – привелегия современного человечества или они встречались и ранее?...........................................17 1.9. Йодная профилактика.................................................................................18 1.10. Спектр йоддефицитных заболеваний........................................................20 Исследовательская часть 2.1. Методы определения йода.......................................................................22 2.1.1. Вольтамперометрическое определение йода в сухом молоке, куриных яйцах, продуктах питания и иных средах....................................................................................................22 2.1.2. Титриметрический метод анализа определения йода в хлебе........26 2.1.3. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии определения йода.................................................................................28 2.1.4. Ионселективный метод.......................................................................29 2.1.5. Метод газожидкостной хроматографии............................................29 2.1.6. Методы изотопного разбавления.......................................................30 2.1.7. Метод нейтронно-активационного анализа......................................30 2.1.8. Масс-спектроскопический метод с индуктивно-связанной плазмой.................................................................................................31 2.1.9. Фотометрический метод.....................................................................32 2.2. Подготовка проб к анализу 2.2.1. Определение йода в сухом молоке, растительных и животных образцах................................................................................................33 2.2.2. Определение иода в хлориде натрия.................................................34 2.2.3. Определение йода в хлебе..................................................................34 Результаты анализа.................................................................................35 Заключение................................................................................................38 Список использованной литературы.................................................39 2 Введение. С каждым годом повышается интерес к организации научно – исследовательской деятельности учащихся. Предлагается работа, затрагивающая одну из проблем, поставленную перед нами современной жизнью. Актуальна проблема повышения грамотности населения по предупреждению заболеваний, связанных с йододефицитом, особенно среди детей и подростков, студентов, беременных и кормящих матерей по профилактике йододефицитных растройств. Реализация региональных программ «Профилактика йододефицитных расстройств среди населения» позволяет повысить эффективность мероприятий по реализации правительственных программ- выполнению Закона РК «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», Постановления Правительства РК № 1283 от 05.10.2001г. «О профилактике йододефицитных расстройств среди населения Республики Казахстан», Указа Президента РК от 17.02.2000г.№344 «О дальнейших мерах по реализации стратегии развития Казахстана до 2030г.», Указа Президента РК от 18.05.1998г.№ 3956 «О Государственной программе «Здоровье народа», Постановления Главного Государственного врача РК №9 от 27.09.99г «О профилактике йододефицитных расстройств», приказа Главного Государственного врача РК № 942 от 16.10.2001г. «О профилактике йододефицитных расстройств среди населения РК». Йододефицит-это серьезная проблема, поскольку треть населения Земли живет в зонах йододефицита и подвержена риску заболеваний, связанных с этим. Раньше мы думали, что дефицит йода распространен только на отдельной территории Казахстана, потом стало ясно, что он наблюдается по всей республике, - говорит известный эндокринолог, доктор медицинских наук Михаил Зельцер. - Последние исследования, проведенные в Семее и в разных других регионах, показывают, что количество йода в соли соответствует нормам. Тем не менее клинические проявления йододефицита все равно остаются. Нормативы, которые определила Всемирная организация здравоохранения, - это 100-300 микрограммов в сутки с колебаниями для разных возрастов. Но есть целая группа исследователей, считающих, что это недостаточное количество. В начале 2000-х годов уровень йододефицитных заболеваний в Казахстане значительно вырос. И одними из первых, кто забил в колокол тревоги, стали специалисты санитарно-эпидемиологической службы. Можно сказать, что отчасти благодаря их усилиям в республике появился закон "О профилактике йододефицитных заболеваний". Другой вопрос, что требования закона не всегда выполняются. По данным специалистов, на сегодня в городе вырабатывается 617я000 тонн йодированного хлеба в сутки, 25-30 тонн йодированных дрожжей, 40я000 бутылок йодированной воды в смену. Недостаток йода в организме вызывает серьёзные нарушения обмена веществ, способствует развитию зоба. Стабильный рост зобной эпидемии указывает на недостаточность программы йодной профилактики, осуществляемой 3 Департаментом здравоохранения. Проблема дефицита йода остаётся актуальной на всей территории Республики Казахстан. Цель исследования: изучение проблемы дефицита йода и определение содержания йода в некоторых продуктах питания. Задачи исследования: провести обзор литературы по данной теме и выявить основные меры профилактики йоддефицитных заболеваний, наличие продуктов питания, обогащённых йодом, в торговой сети г.Семей, определить содержание йода в некоторых продуктах питания; сделать выводы. Гипотеза: продукты питания не могут обеспечить человека необходимой суточной дозой йода. Актуальность темы: За последние годы заболевание щитовидной железы стало самой распространённой эндокринной патологией и составляет 79,4 % от всех эндокринологических заболеваний. 4 1. Теоретическая часть 1.1. Щитовидная железа. Роль гормонов щитовидной железы в организме человека. Внешний признак йодной недостаточности - увеличение щитовидной железы. К местностям, которые характеризуются выраженной недостаточностью йода в окружающей среде, относятся районы с подзолистыми почвами, серозёмами или горными аналогами подзолистых почв. Они имеются во всех странах мира. В результате недостатка йода щитовидная железа увеличивается, чтобы обеспечивать организм достаточным количеством гормонов. В районах эпидемии встречаются различные формы зоба. При равномерном увеличении щитовидной железы зоб называется узловым. Как правило, функция железы при этом не нарушена, хотя в отдельных случаях она может быть повышенной или пониженной [1]. Щитовидная железа представляет собой орган по форме напоминающий бабочку, состоящий из двух долей и перешейка, который располагается в нижних отделах передней поверхности шеи. Ее масса у новорожденного ребенка около 1 грамма, в 5-10 лет - 10 гр., у взрослых лиц - 20-30 гр. Структурно щитовидная железа состоит из долек, а последние из фолликулов (пузырьков) выстланных однослойными клетками - тиреоцитами. Внутри фолликулов находится коллоид, содержащий вырабатываемые тиреоцитами гормоны и ряд других веществ. Между фолликулами в рыхлой соединительной ткани располагаются светлые Склетки, вырабатывающие гормон, регулирующий обмен кальция - кальцитонин. О значении щитовидной железы для организма говорит тот факт, что она является одним из самых кровоснабжаемых органов. Продуктами тиреоцитов являются йодированные (т.е. содержащие йод) гормоны - тироксин ( Т 4) и трийодтиронин (Т 3). Как же происходит синтез йодированных тиреоидных гормонов? Ежедневная потребность здорового взрослого человека в йоде составляет примерно 150 мкг. Поступивший в организм йод всасывается в кишечнике и током крови доставляется в щитовидную железу, где из него и ряда других веществ, в первую очередь определенных аминокислот, синтезируются гормоны, которые накапливаются в фолликулах как в кладовой. При необходимости часть этих запасов идет в кровь, и с ней гормоны доставляются ко всем тканям и клеткам организма, где они и обеспечивают свои регулирующие жизненно важные функции [2]. Регулирование работы и размеров щитовидной железы производится тиреотропным гормоном гипофиза (ТТГ), уровень которого, в свою очередь зависит от содержания гормона, вырабатываемого в гипоталамусе тиреолиберина (ТРГ). А уровень последних двух гормонов во многом зависит от 5 концентрации тиреоидных гормонов и йода в крови. В конечном итоге в организме создалась наиболее целесообразная в плане поддержания стабильности его жизнедеятельности и возможности оперативного реагирования на изменяющиеся внешние и внутренние условия система работы щитовидной железы. Щитовидная железа, несмотря на малые размеры и массу, за счет вырабатываемых гормонов влияет на организм по многим направлениям, обеспечивая нормальное функционирование большинства органов и систем. Причем это воздействие четко взаимосвязано с другими эндокринными железами - надпочечниками, половыми железами, гипофизом и др., нервной и иммунной системами. Это позволяет организму адекватно реагировать на постоянно изменяющиеся условия внешней и внутренней среды. Гормоны щитовидной железы регулируют энергетический обмен, обмен белков, жиров и углеводов, кальция во всех клетках организма, в том числе и нервной системе. Но все же можно определить 3 главных направления действия этих гормонов: 1. Метаболическое - выражающееся в регуляции обменных процессов: увеличение синтеза белка, повышение распада жиров и углеводов, что происходит во всех клетках организма, особенно нервной системы. 2. Регуляторное - эти гормоны отвечают за нормальный процесс усвоения кальция костями и уровень содержания сахара в крови. 3. Адаптационное - наряду с гормонами коры надпочечников они обеспечивают физиологическую адаптацию, то есть способность организма приспосабливаться , изменять свою активность в зависимости от потребностей в ней конкретного органа или системы. Гормоны щитовидной железы жизненно важны особенно в детском и подростковом возрасте. В первые годы жизни они отвечают за созревание высших структур головного мозга и интеллектуальный потенциал, физическое развитие и линейный рост, запуск и нормальное протекание полового созревания [4]. Гормоны щитовидной железы необходимы для контроля образования тепла, скорости поглощения кислорода клетками, участвуют в поддержании нормального функционирования дыхательного центра, иммунитета. Они влияют на состояние и качество работы сердечной и скелетных мышц, состояние жировой ткани, улучшают кроветворение , стимулируют моторику желудочно-кишечного тракта. Приведенный выше не самый полный перечень влияния гормонов щитовидной железы в организме человека четко показывает значение нормального функционирования этого органа для всего организма его хозяина. С другой стороны становится ясно почему сбой в работе этой маленькой железы может привести к развитию многих заболеваний других органов, лечение которых без 6 приведения в порядок уровня гормонов щитовидной железы будет недостаточно эффективным [5]. 1.2. Значение заболеваний щитовидной железы. Причинами пристального и постоянно возрастающего внимания врачей всего мира к заболеваниям щитовидной железы являются как их широкая распространенность, так и четко выраженные нарушения многочисленных функций различных органов и систем организма. В эндемичных по зобу местностях (то есть территориях, где население предрасположено к этой патологии) заболевания щитовидной железы встречаются у 38,9% взрослых и 53,3% детей. А учитывая то, что большую часть территории России составляют районы с природной йодной недостаточностью, можно делать выводы о реальной значимости проблемы. По распространенности среди эндокринных заболеваний болезни щитовидной железы занимают доминирующее положение. Причем спектр ее патологии самый разнообразный. Это заболевания аутоиммунного генеза, узловые формы, злокачественные опухоли, йоддефицитные состояния. Соотношение мужчин и женщин среди больных с патологией данного органа 1:10 - 1:17, что в первую очередь требует внимания к нашим будущим мамам в плане здоровья последующих поколений. Понятно, что эта проблема приводит к значительным материальным затратам, требует организации значительных профилактических и лечебных мероприятий, что ложиться дополнительным грузом на плечи как государства, так и самих пациентов. 1.3. Причины заболеваний щитовидной железы В первую очередь это недостаток йода в пище, воде, воздухе. Но в ряде случаев первопричина лежит в избыточном поступлении йода в организм. В последние годы все большее влияние оказывают плохая экология, радиационное воздействие. Нельзя сбрасывать со счетов и социальные факторы, такие как нервно-психические расстройства вследствие стрессовых ситуаций, а также изменения характера питания в последние годы, в первую очередь уменьшение употребления белковой пищи, необходимой для выработки гормонов щитовидной железы. Меньше стало употребляться мясо, молоко, а потребление морской рыбы и морепродуктов, богатых йодом, снизилось в 10 раз. В то же время в рационе современного среднестатистического россиянина возросло употребление растительных продуктов, многие из которых способствуют росту щитовидной железы.[6-7] К продуктам, дающим стимуляцию роста щитовидной железы при употреблении их в большом количестве, можно отнести капусту (особенно цветную), 7 корнеплоды (особенно редис, редьку, морковь, репу), а также шпинат, персики, топинамбур. В ряде случаев при избыточном количестве йода в окружающей среде причиной развития зоба является дефицит других микроэлементов, таких как кобальт, марганец, селен, и эффект от лечения можно получить только при коррекции их поступления в организм. Одним из провокаторов заболеваний этого органа является избыточное ультрафиолетовое излучение, в частности злоупотребление загаром. Важная роль провокации патологии щитовидной железы отводится очаговым инфекциям в полости рта и носоглотки. Большое значение в развитии заболеваний щитовидной железы в последние годы играет широкое применение медикаментозных средств. Так к нарушениям функции щитовидной железы могут привести антибактериальные препараты, лекарственные средства, применяемые в кардиологии, гинекологии, психиатрии и других областях медицины. [9] Важную роль играют и очаги хронической инфекции, особенно в полости рта и носоглотке, а так же ряд других хронических заболеваний, в частности печени и половых органов. Из всего сказанного видно, что причины, приводящие к заболеваниям щитовидной железы, самые различные, но недочет их может привести к отсутствию должного эффекта лечения. [10] ВЛИЯЕТ ЛИ КУРЕНИЕ И УПОТРЕБЛЕНИЕ АЛКОГОЛЯ НА НАРУШЕНИЕ РАБОТЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ? В последнее десятилетие четко доказано отрицательное влияние курения на развитие заболеваний щитовидной железы, ухудшение их течения и результатов лечения из-за прямого повреждающего влияния компонентов табака на тиреоциты (клетки щитовидной железы) .У курящих лиц намного чаще и в более тяжелой форме встречаются узловые образования, хронические воспаления щитовидной железы (аутоиммунные тиреоидиты) и ряд других проблем. Прямого влияния алкоголя на состояние и структуру щитовидной железы не доказано, но учитывая его отрицательное влияние на состояние печени, являющейся одним из органов прямо участвующих в обмене гормонов, в том числе щитовидной железы, увлекаться данными напитками не стоит. 1.4. Проявление недостаточности поступления йода в организм. По данным научного центра охраны здоровья детей, треть младенцев, родившихся в Российской Федерации, из-за дефицита йода имеют нарушения в телосложении и отставание в физическом развитии, у них может отмечаться глухонемота. Причем у 2/3 этих младенцев уже в утробе матери развиваются нарушения функции щитовидной железы. Недостаток йода способствует повышенной смертности плода и новорожденных, приводит к порокам развития. 8 У более старших детей и подростков может отмечаться задержка физического и умственного развития, уменьшение трудоспособности, уровня успеваемости, высокая заболеваемость (в том числе хроническими болезнями), нарушения полового развития. У взрослых и пожилых лиц отмечается снижение физической и интеллектуальной работоспособности, раннее развитие атеросклероза. К эмоциональным нарушениям относятся снижение настроения, раздражительность, сонливость, ухудшение памяти, частые головные боли, отсутствие восстановления сил после сна [11]. Со стороны сердечно-сосудистой системы проявлениями йодной недостаточности могут быть повышение артериального давления и нарушения сердечной деятельности, не поддающиеся стандартной медикаментозной терапии, высокий уровень холестерина в крови, не корригирующиеся диетой. Отмечаются и нарушения защитных сил организма, в том числе иммунитета, что выражается частыми инфекционными и простудными заболеваниями. Нередко одной из причин обращения к врачу являются гинекологические проблемы бесплодие, нарушение менструального цикла, не вынашивание беременности или осложнение ее течения, мастопатия. Поэтому женщины, имеющие данные заболевания, должны обязательно пройти обследование у эндокринолога на предмет патологии щитовидной железы. [12]. Нередко проявлениями недостатка гормонов щитовидной железы из-за дефицита поступления йода в организм являются запоры, малокровие (анемия). Эта ситуация может способствовать развитию желчно-каменной болезни. При недостатке йода организм пытается сам справиться с этим за счет более активной работы щитовидной железы с увеличением ее размеров. Так формируется зоб. Но в дальнейшем это увеличение все же не обеспечивает выработку достаточного количества гормонов и развивается снижение функции щитовидной железыгипотиреоз. В КАКИХ СЛУЧАЯХ НЕОБХОДИМО ИСКАТЬ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И НАРУШЕНИЕ ЕЕ ФУНКЦИИ? ЗАБОЛЕВАНИЯ Учитывая то, что частота заболеваний щитовидной железы возрастает в старшем возрасте, заболевание ее надо подозревать при атипичном течении любого заболевания у пожилых больных. В обязательном порядке болезни этого органа должны быть исключены при так называемых аутоиммунных заболеваниях: ревматические болезни, сахарный диабет 1 типа, витилиго, рассеянный склероз, гнездное облысение, заболевания надпочечников и многих других патологиях этого профиля. [13]. Обязательным является поиск болезней щитовидной железы у больных, получивших наружное облучение, в том числе по поводу онкологических 9 заболеваний. Часто нарушения функции щитовидной железы являются причиной необъяснимой депрессии, повышенного уровня холестерина и пролактина. Учитывая статистические данные, говорящие о том, что патология щитовидной железы встречается у 30% здоровых и у 60-97% женщин с гинекологическими новообразованиями, становится понятным значение современной диагностики и адекватного лечения болезней щитовидной железы при гинекологических проблемах, в том числе при миомах матки, кистах, мастопатии. С другой стороны обязательно должна быть исключена патология щитовидной железы при часто изматывающем женщину предменструальном синдроме, бесплодии, повторных самопроизвольных абортах, маточных кровотечениях. Подозрительными в плане заболеваний щитовидной железы являются дети с генетическими нарушениями, например, при болезни Дауна, врожденном слабоумии. [14]. Учитывая важную роль гормонов щитовидной железы в поддержании иммунитета, на состояние функции щитовидной железы должны проверяться больные аллергическими заболеваниями, в частности с крапивницей и бронхиальной астмой, то же необходимо иметь в виду при малокровии, не поддающемся традиционной терапии. Естественно также осуществлять поиск заболевания щитовидной железы при появлении симптомов, характерных для дефицита йода в организме. 1.5. Потребность йода для организма человека. Для грудных детей это 50 мкг, в 2-6 лет - 90 мкг, 7-12 лет - 120 мкг, у взрослых - 150 мкг, для беременных и кормящих женщин - 200 мкг йода в сутки. То есть элементарный подсчет показывает, что за всю жизнь человеку необходимо получить 3-5 гр. йода (около 1 чайной ложки). До 90% потребностей в йоде удовлетворяется за счет продуктов питания. Но только при этом пути его поступления среднестатистический россиянин получает в день 40-60 мкг йода. Вывод один - одного питания явно недостаточно чтобы решить эту задачу.[15]. 10 Поэтому специалистами разрабатываются различные виды профилактики йоддефицитных заболеваний. Это в первую очередь массовая профилактика путем внесения йода в наиболее распространенные продукты питания (йодированную соль, хлеб, молочные продукты). Правда здесь есть определенная сложность в обеспечении фиксированной дозы йода поступающей в организм (как пример, можно съесть 1 или 4 кусочка хлеба, выпить 1 или несколько стаканов простокваши с йодом). Кроме того не всем больным целесообразно употребление йода. Поэтому вопрос употребления того или иного продукта, его количество желательно согласовать со специалистом. Кроме того, имеется групповая йод профилактика - выдача йод содержащих препаратов в группах риска по йоддефицитным заболеваниям ( дети, подростки, беременные, кормящие женщины). Существует также индивидуальная профилактика - то есть прием препаратов йода конкретным человеком в физиологических дозах. В случае показанности к назначению йодсодержащих препаратов наиболее оптимальным считается прием калия йодида в таблетках, антиструмина. Зачастую лучшим вариантом является использование комплексных поливитаминно микроэлементных препаратов, обеспечивающих организм наряду с йодом и другими необходимыми ему веществами, что естественно дает более адекватный лечебный эффект. [16]. Особо надо выделить следующий момент: грудные дети получают йод практически только с молоком матери и отсюда вытекает важность естественного вскармливания для нормального умственного и физического развития младенцев. Применение йода в каплях спиртовой настойки как это нередко рекомендуется является грубой ошибкой (капля этой настойки содержит около полумесячной дозы йода, что может привести к блокаде щитовидной железы с выведением ее из строя на месяцы и годы и спровоцировать ее тяжелые заболевания и новообразования). К тому же употребление йода в каплях внутрь довольно часто вызывает побочные явления называемые йодизмом (зуд кожи, насморк и ряд других нарушений).Вывод один - если необходима профилактика или лечебное назначение препаратов йода - их прием необходимо согласовать с врачом. КАКИЕ ДОЗЫ ЙОДА РЕКОМЕНДУЮТСЯ С ПРОФИЛАКТИЧЕСКИМИ ЦЕЛЯМИ? С целью предупреждения следующие дозы йода: йоддефицитных заболеваний рекомендуются для детей- 50-100 мкг, для подростков - 100-200 мкг, для взрослых - 150-200 мкг, 11 для беременных и кормящих грудью женщин- 200 мкг йода в день. Лечебные дозы препаратов йода необходимо в обязательном порядке согласовать с врачом. [17] 1.6. Противопоказания к применению йодсодержащих препаратов. Сразу надо оговориться, что нижеизложенное не относится к препаратам щитовидной железы (тироксин, тиреоидин, тиреотом).Йодсодержащие препараты противопоказаны при новообразованиях щитовидной железы, хроническом аутоиммунном тиреоидите, у больных, вылеченных от тиреотоксикоза оперативным или медикаментозным способом, после операций на щитовидной железе по другим поводам. Особенно опасно превышение допустимых доз йода при предшествующем его дефиците, что часто имеет место в большинстве регионов нашей страны, так как при этом резко возрастают побочные явления и провоцируется развитие ряда заболеваний щитовидной железы. [17,18]. Максимально безопасной считается доза 1 мг йода в сутки, а минимально токсичной - 2 мг. В то же время при нередко рекомендуемых схемах употребления йода в каплях спиртовой его настойки не учитывается, что 1 капля ее может содержать до 2,5 мг йода (то есть его 2 недельную дозу) и это может вызвать блокаду щитовидной железы и вывести ее из строя на месяцы и годы. К тому же усвоение йода из спиртовых растворов идет неадекватно, сохраняются его побочные эффекты. КАК ЖЕ ПРОЯВЛЯЮТСЯ ПОБОЧНЫЕ ДЕЙСТВИЯ ПРЕПАРАТОВ СТАБИЛЬНОГО ( НЕОРГАНИЧЕСКОГО) ЙОДА? Побочные действия препаратов йода делятся на 2 группы: Первая группа- интратиреоидные эффекты, то есть осложнения развивающиеся внутри самой щитовидной железы. Это провокация формирования или выявление скрыто текущего хронического аутоиммунного тиреоидита , рецидива диффузного токсического зоба, развитие токсической аденомы органа. Вторая группа- экстратиреоидные эффекты, которые чаще встречаются у детей. Преимущественно это желудочно- кишечные расстройства - рвота, боли в животе, диарея( понос) У взрослых чаще отмечаются кожные сыпи (<йодизм>), головные боли, признаки как бы простудного заболевания в виде насморка, затруднения дыхания. Обычно указанные осложнения развиваются при дозах йода значительно превышающих рекомендуемые. Но как бы то ни было, при необходимости 12 лечения препаратами йода их дозы и схему приема необходимо согласовать с лечащим врачом. 1. 7. Биологическое значение йода. 1.7.1. Поступление йода в организм. Учитывая то, что поступление йода в организм человека на 90% обеспечивается продуктами питания и лишь 10% за счет воды и воздуха, становится ясным значение рационального питания в профилактике и лечении заболеваний щитовидной железы. Больше всего йода содержится в морепродукта (кальмарах, печени трески, крабах, морской рыбе), морской капусте. Из растительных продуктов можно выделить фейхоа, финики, черноплодную рябину и смородину, чернослив, яблоки, вишню, огурцы, картофель , свеклу, морковь, капусту, баклажаны, чеснок, редьку, салат, шпинат, помидоры, лук. Из круп можно отметить гречку, пшено. Достаточное количество йода содержится в мясе, молоке, сыре, твороге, яичном желтке. [19] КАК СОХРАНИТЬ ЙОД ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ ПРОДУКТОВ? Для сохранения йода в овощах и фруктах при их приготовлении и хранении необходимо: держать овощи и фрукты в сухом, темном, прохладном месте (например, в холодильнике), но не слишком продолжительное время. При варке овощи опускать целиком или крупно нарезанными кусками в кипящую воду, причем вода должна лишь немного прикрывать их. Еще лучше готовить овощи на пару в посуде с плотно закрытой крышкой. Не доводить блюдо до сильного кипения, при котором мясо и рыба теряют до 50, а овощи и фрукты до 30% йода, его содержание в молоке при длительном кипячении уменьшается на 25%. Классической рекомендацией для восполнения йода в организме является использование йодированной соли. Необходимо иметь в виду, что эта форма йодсодержащего продукта относительно нестойка и по истечении 6 месяцев она превращается в практически обычную соль. Немаловажны условия хранения йодированной соли (желательно в темном месте, без доступа влаги, и в плотно закрытой упаковке). Насколько реально выдержать эти условия при покупке ее в килограммовых пачках не стоит комментировать, это понятно и так. При использовании йодированной соли для приготовления блюд потери при тепловой обработке составляют 22-60%, то есть эту соль лучше использовать для заправки готовых блюд. [20]. 13 В ПЕРЕЧНЕ ЙОДСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ УПОМИНАЕТСЯ БОЛЬШИНСТВО НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА. В ТО ЖЕ ВРЕМЯ ОТМЕЧАЛАСЬ НЕЖЕЛАТЕЛЬНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЙОДА И ДАЖЕ ЕГО ПРОТИВОПОКАЗАНИЕ ПРИ РЯДЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ. НЕ ЗНАЧИТ ЛИ ЭТО, ЧТО ЭТИМ БОЛЬНЫМ ПРИДЕТСЯ ИСКЛЮЧИТЬ ИЗ ПИЩЕВОГО РАЦИОНА БОЛЬШИНСТВО ПРИВЫЧНЫХ ИМ ОВОЩЕЙ И ФРУКТОВ? Нет, это не так. С одной стороны при кулинарной обработке идет потеря йода. С другой - в продуктах йод содержится в особом виде, связанном с другими веществами пищи. Поэтому усвоение йода из продуктов идет совершенно другим путем, чем из неорганических препаратов типа антиструмина, калия йодида и других аналогичных средств. [21]. Связано это с тем, что в печени содержатся ферменты дейодиназы, которые расщепляют органические соединения йода. Биохимик Штраубе доказал, что избыток йодированных аминокислот - йодтирозинов , превращаясь в печени в глюкурониды, покидают организм естественным путем. Поэтому в отличие от неорганических соединений йода за счет механизма внутренней регулировки йодного обмена в печени передозировка йода получаемого, по крайней мере из белковых продуктов исключена. Образование избытка йода в организме за счет йодсодержащих продуктов достаточно проблематично, хотя разумность здесь не помешает. Например не стоит увлекаться продуктами богатыми йодом при хроническом аутоиммунном тиреоидите, узловых формах зоба, особенно коллоидно- пролиферативного по данным пункционной биопсии. Но нельзя утрировать эту проблему. Никто не запрещает выше перечисленные йодсодержащие продукты в категоричной форме. У каждого конкретного больного этот вопрос решается индивидуально. В то же время нельзя считать эти продукты заменой йодсодержащих фармакологических препаратов. В чистом виде йод в нашем организме, хотя и существует, но не делает ничего. Он нужен нам только для того, чтобы, попав в щитовидную железу, войти в состав её гормонов. А сама эндокринная железа только тогда работает хорошо и в достаточном количестве производит свои гормоны, когда в полном объёме насыщена этим микроэлементом. Поэтому всегда, когда говорят о нехватке йода у человека, подразумевают «скрытый голод» щитовидной железы и её недостаточную гормональную активность. И если сырья (йода) в организм поступает мало, то и продукту (гормонам) в нужном количестве взяться неоткуда. Из-за этого начинают страдать все клетки, ткани и органы нашего организма, но раньше всего и особенно серьёзно – те, которым гормонального йода (гормонов щитовидной железы) нужно особенно много. От гормонов щитовидной железы особенно сильно зависят процессы роста, развития и общего тонуса. В связи с этим наиболее тяжело нехватка гормонального йода сказывается у тех, кто растёт и переживает половое созревание, а это дети и подростки. Школьники-подростки особенно 14 чувствительны к дефициту йода, поскольку в период полового развития на щитовидную железу ложится колоссальная нагрузка. Но и с ней она способна справиться – хватало бы только йода для её гормонального «строительства». Очень важно понимать, что эти гормоны обеспечивают полноценное развитие не только костного скелета и половых желёз, но и формирование различных мозговых функций, особенно сильно тех, которые отвечают за интеллект. Если здоровый ребёнок в достаточном количестве получает йод ежедневно, то не бывает проблем не только с физическим, но и с умственным тонусом. Чем выше становятся требования к успеваемости современных школьников, к усвоению ими постоянно растущего объёма информации, тем более очевидной и неотложной становится задача для их родителей – в полной мере и постоянно обеспечивать ребёнка йодом («для здоровья, ума и роста»). По мнению экспертов Всемирной Организации Здравоохранения, недостаточность йода является самой распространенной причиной умственной отсталости, которую можно предупредить эффективной йодной профилактикой.[17,22]. Когда йода в щитовидной железе мало, она не может вырабатывать нужное количество своих гормонов и из-за этого начинает усиленно расти – так появляется зоб. Увеличение её размеров чаще всего является признаком недостатка в организме йода. Известно, что во многих областях Казахстана, где не хватает йода, у детей часто развивается йододефицитный (эндемический) зоб. Сам по себе он на первых порах может быть не виден на глаз и определяется только при врачебном ощупывании шеи. Сам по себе на первых порах он не представляет особой опасности. На первых порах – а это время детства и отрочества – намного опаснее дефицит его гормонов из-за дефицита йода. Но если зоб будет расти и дальше, то это может привести к появлению ощущения «тесноты в горле» и затруднению глотания. Через несколько лет в зобе могут образоваться узлы, которые бесконтрольно вырабатывают гормоны. Эндемический зоб является предрасполагающим фактором для развития многих более тяжелых заболеваний щитовидной железы, в том числе, узловых форм зоба. А некоторые исследователи полагают, что йодный дефицит способствует более частому развитию рака этого органа. Такие поздние изменения, скорее всего, заставят искать помощи уже у хирурга. Не так часто вспоминают про другие обязанности «гормонального йода», но они не менее важны. Состояние системы иммунитета, все виды обмена веществ (белкового, углеводного, жирового и витаминно-минерального), также механизмы образования тепла нуждаются в «опеке» щитовидной железы. Без её гормонов, а стало быть, и без йода, невозможна нормальная жизнь человека. Для обеспечения полноценного физического и умственного развития ребёнка, а также для своевременного полового созревания подростка очень важно ежедневное поступление хоть и весьма небольшого, но стабильного количества элементарного йода. [23] Йод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединении в почве и водах. Некоторые морские водоросли накапливают до 1% йода. Йод входит в 15 скелетный белок губок сончин и скелетопротеины морских многощетинковых червей. У животных и человека йод входит в состав гормонов щитовидной железы тироксина и триодтиронина оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма. В организме среднего человека (вес до 70 кг) содержится 12-20 мг йода, а суточная потребность составляет 0,2 мг. 1.7.2. Потребность йода в организме Потребность в йоде зависит от возраста. Новорождённому надо не менее 100 микрограммов йода в день, ребёнку постарше и младшему школьнику – столько же, но как только появляются первые признаки полового созревания организм подростка требует удвоенной нормы – 200 микрограммов йода каждый день. Йод относится к так называемым эссенциальным микроэлементам питания, то есть к таким, которые организм человека не способен вырабатывать сам и поэтому нуждается в постоянном поступлении его извне. Он находится в окружающем нас мире (почве и морской воде) в виде йодида. Ионы йодида окисляются под воздействием солнечного света в летучий атомарный йод. Таким образом, ежегодно около 400 тыс. тонн йода улетучивается с поверхности морей и океанов. Из атмосферы йод возвращается в почву с дождевой водой. Цикл, таким образом, замыкается. Однако возвращение йода в почву происходит очень медленно и в относительно малом количестве, по сравнению с предшествовавшей потерей. Содержание йода в почве очень варьирует и, как правило, здесь он в дефиците. В результате, все растения, произрастающие на такой почве, имеют недостаточное содержание йода. А у людей и животных, которые полностью зависят от выращенной на этой почве пищи, развиваются из-за этого йододефицитные заболевания. [5], Содержание йода в растениях, выросших на бедных йодом почвах, в 100 и более раз ниже, чем в растениях, культивируемых на почвах без дефицита йода. Это обусловливает тяжелую йодную недостаточность у значительной части населения мира, живущего за счет натурального или полунатурального хозяйства. И это относится не только к странам Африки: многие жители России тоже обеспечивают свой прожиточный минимум, собирая урожаи с приусадебного или дачного участков, где почва может быть плодородной, но отличается нехваткой йода. В этом заключается одна из основных причин развития йодного дефицита. Так как и в питьевой воде йода очень мало, основное его количество мы потребляем с пищей. Больше всего йода – в морской рыбе и морепродуктах; особенно богаты йодом морские водоросли. Содержание йода в продуктах питания значительно варьирует от одного региона к другому, от сезона к сезону и от способов приготовления пищи, но в целом, продукты, которые мы потребляем в последние годы, йодом чрезвычайно обеднены. К сожалению, в большинстве стран мира ощущается недостаток йода – продукты питания и питьевая вода не содержат необходимого количества йода. [24]. 16 1.7.3. Последствия недостатка йода в организме. Казалось бы, это сделать очень просто: «Ешь побольше пищи, богатой йодом, и ни о чём не думай». И даже считается, что есть такие продукты (перепонки грецкого ореха, хурма, фейхоа и т.п.), и что они обладают некоей целительной силой. Ряд медиков даже назначают спиртовую настойку перепонок грецкого ореха для лечения зоба. Для этого нет никаких оснований. Во всех растительных продуктах питания содержание йода крайне невелико. Исключение составляет только морская капуста. В ней йода много. В Японии нет проблемы йодного дефицита именно потому, что жители потребляют много морепродуктов и особенно морской капусты. Можно, конечно, рекомендовать салат из морской капусты для профилактики эндемического зоба.[ 9]. Но это не слишком привычный для нас продукт питания – много его не съешь, тем более каждый день, и стоит он намного дороже, чем йодированная соль. Что касается морской рыбы, то содержание йода в ней выше, чем в речной. Однако, чтобы удовлетворить суточную потребность в йоде, надо съедать почти килограмм морской рыбы - причём не реже 1-2 раз в неделю! Вряд ли это возможно. Намного проще использовать качественную йодированную соль. Для лечения (и даже профилактики!) зоба ряд врачей полагали возможным использовать медицинский (чистый) йод в виде спиртовой настойки или раствор Люголя. Это тоже неправильно. Содержание йода в этих лекарствах чрезмерно велико. Одна капля раствора Люголя содержит месячную норму йода. Потребления избытка йода следует избегать. Поэтому и для профилактики, и для лечения эндемического зоба следует использовать только те проверенные лекарственные препараты (а не пищевые добавки), где йод содержится в физиологическом количестве, т.е. 100-200 микрограммов в таблетке. [25] 1.8. Заболевания щитовидной железы – привилегия современного человечества или они встречались и ранее? Ответ на этот вопрос короткий. Сколько существует человек, столько он болеет заболеваниями щитовидной железы. Знаменитые мыслители, ученые, врачи Древнего Китая, Египта, Индии, Греции и Рима , жившие до нашей эры описывали опухоли шеи, знали о последствиях этих болезней и пробовали их лечить. Известен древний рисунок на котором изображен больной с громадным зобом, держащий в руках признак слабоумия- погремушку. Еще в Древнем Китае использовали морские водоросли, золу морских губок, растворенную в вине, щитовидную железу животных для лечения подобных хворей. Интересно, что эти проблемы волновали не только медиков. Так Наполеон, выбирая солдат для своей армии, осматривал у претендентов шею, особенно у тех, кто вырос в горных местностях, где часто встречаются зобные больные. [1] Сам йод как элемент был открыт в 1811 году фармацевтом Куртуа, который и назвал его <йодом>, от греческого слова <фиолетовый>. А в 1854 году француз 17 Шатен обнаружил прямую зависимость между заболеваниями щитовидной железы и количеством йода в воздухе, пище и воде. Сама же щитовидная железа описана в 18 веке швейцарским врачом Галлером как орган не имеющий протока и секретирующий в кровь специальную жидкость. В 1896 году Бауман обнаружил поразительно большое количество йода в ткани щитовидной железы и установил, что этот специфический микроэлемент концентрируется в этом органе. [26] Первые сведения об эндемическом зобе (то есть заболевании связанном с нехваткой йода в конкретной местности) в России получил Н. Ф. Лежнев в 1904 году. Он указал на большую значимость для значительных контингентов населения России этой проблемы. А в 1921 году впервые было научно обосновано применение йода для профилактики эндемического зоба. В двадцатые годы 20 века была доказана связь между дефицитом йода и задержкой умственного развития в ходе эксперимента, проведенного в одной из школ Мичигана (США). Было установлено, что успеваемость детей, получавших небольшую дозу йода резко улучшалась. В конечном итоге это вызвало компанию широкомасштабного йодирования населения в США, Швейцарии и других странах, что ликвидировало в них йоддефицитные заболевания. [27] Далее было установлено, что недостаток йода в рационе беременной женщины в первые 3 месяца беременности приводит к нарушению развития мозга у плода со снижением его функций и уменьшением количества нейронов с их укорочением, что в конечном итоге приводит к слабоумию. Коэффициент умственного развития таких детей на 10-15% ниже нормы в зависимости от степени дефицита йода. У ребенка так же страдают слух, зрительная память, речь. В 1927 году была расшифрована химическая структура гормона <тироксин> и осуществлен его синтез (Харрингтон и Бергер). В конечном итоге все выше указанные достижения позволили решить сложнейшие проблемы профилактики и лечения больных с заболеваниями щитовидной железы. [4] 1.9. Йодная профилактика Осложнение возможно только при сочетании 2 факторов: колоссального избытка йода (при поступлении его не в микро-, а в миллиграммах, т.е. в тысячи раз больше нормы) + очень длительное проживание до этого в условиях йодной недостаточности (то есть чаще всего – у пожилых людей). Для детей, получающих йод в профилактических дозах, никакой опасности нет – это подтверждает длительный (почти вековой) и успешный опыт эффективной йодной профилактики на всей нашей планете. Это подтверждается и огромным опытом работы российских врачей с препаратом ЙОДОМАРИН (100/200 микрограммов в таблетке). [6] В домашнем хозяйстве важно перейти на закупку только йодированной соли. 18 В периоды, когда потребность в йоде возрастает (у детей при поступлении в школу и, особенно, в старших классах) плюс к этому важно применять хорошо проверенные и известные йодсодержащие препараты. Дошкольникам и учащимся младших классов вполне достаточно утром принимать по 1 таблетке ЙОДОМАРИН 100 в день, школьникам средних классов (с 12 лет) и старшеклассникам – ЙОДОМАРИН 200. Лучше, если этот процесс в каждой семье станет осознанным для ребёнка (например, приём таблетки в завтрак в игровой форме: «Поел сам – накорми свою “щитовидку”!»). Очень важно понять, что такая мощная оздоровительная мера, как приём йодированной таблетки, не отразится на семейном бюджете, поскольку её стоимость – не выше, чем у подушечки или пластинки жевательной резинки. Продолжим игру: «Малыш, неплохо иметь свежее дыхание, но не за счёт таблетки йода». (На удивление, так много говорят и пишут сегодня о дефиците йода, но пока ни одному производителю жвачки не пришло в голову выпускать йодированный товар. Спрос был бы небывалым!..). Препарат «Бальзам Возрождение» Он стимулирует иммунитет, обладает антимикробным, противовирусным действием, применяется при заболеваниях печени, гормональных нарушениях (таких как сахарный диабет, заболевания щитовидной железы), мощный антиоксидант. Впечатляющие результаты дает применение “бальзама Возрождение” для профилактики таких серьезных заболеваний как туберкулез, онкологические поражения, болезни суставов, инфарктах и инсультах. В профилактических целях рекомендуется развести 1 столовую ложку суспензии в 100 мл воды, комнатной температуры и принять весь раствор 1 раз в день за полчаса до еды. Курс – от 1 до 6 месяцев. Эта схема применяется для предупреждения дефицита йода, онкологических, гинекологических, сердечнососудистых, бронхо-легочных заболеваний (в том числе туберкулеза, пневмоний, обструктивных бронхитов и т.д.), повышения общей активности, сопротивляемости простудным заболеваниям и вирусным инфекциям. Применение бальзама способствует устранению последствий приема антибиотиков, химио- и лучевой терапии; снимает алкогольную и лекарственную интоксикацию, предупреждает возникновение инфекций мочеполовой системы, ЖКТ, аллергических реакций и кожных заболеваний (см. инструкцию к препарату). «Бальзам Возрождение», нормализует как усиленное, так и ослабленное иммунные состояния. В столовой ложке суспензии – почти 50 мг йода! В основу создания были положены выдающиеся открытия в области иммунологии. Это – возможность молекул передавать информацию, или способность включать программу «Самоуничтожение» всему чужеродному в организме человека. 19 1.10. Спектр йоддефицитных заболеваний: Проблема зоба волнует умы людей на протяжении всей истории человечества. Зоб был впервые описан еще до нашей эры. Связь же между дефицитом йода и зобом была впервые установлена только в позапрошлом столетии, когда французским ученым Куртуазье был получен йод из золы морских водорослей, а ученый Бауман определил наличие йода в щитовидной железе. Йод - необходим для нормального роста и развития животных и человека. Запасы йода в организме невелики. В организме 5человека он присутствует совсем в небольшом количестве – 15-20 мг. Суточная потребность в йоде так же невелика - всего 100 – 150 мкг. Важное биологическое значение йода заключается в том, что он является составной частью молекул гормонов щитовидной железы - тироксина и триодтиронина. Дефицит йода являются серьезной проблемой здравоохранения во многих регионах мира. По данным ВОЗ (1990 г.) 1570 млн. человек (30% населения мира) имеют риск развития йоддефицитных заболеваний, в том числе более 500 млн. людей проживает в регионах с тяжелым дефицитом йода и высокой распространенностью эндемического зоба. [15] Аборты, мертворождения. Врожденные аномалии Повышенная перинатальная смертность Эндемический неврологический кретинизм Эндемический микседематозный кретинизм: гипотиреоз, карликовость Неонатальный, раннее детство, неонатальный зоб Явный или субклинический гипотиреоз Нарушения умственного и физического развития Детский и подростковый эндемический зоб Гипотиреоз Зоб и его осложнения Репродуктивные нарушения Риск рождения ребенка с эндемическим кретинизмом Все возраста повышение поглощения радиоактивного йода при ядерных катастрофах Нарушения когнитивной функции Из продемонстрированной таблицы видно, что спектр йоддефицитных заболеваний весьма широк, тем не менее, наиболее тяжелые из них напрямую связаны с нарушениями репродуктивной функции или развиваются перинатально: врожденные аномалии, эндемический кретинизм, неонатальный зоб, гипотиреоз, снижение фертильности. Таким образом, эндемический зоб и другие заболевания, вызванные дефицитом йода, представляют собой важную медико-социальную 20 проблему. Проведение мероприятий по профилактике дефицита йода и эндемического зоба способно без больших материально-технических затрат в короткие сроки значительно оздоровить население больших регионов России и практически ликвидировать йоддефицитные заболевания. Для преодоления недостаточности йода в питании применяются методы индивидуальной, групповой и массовой йодной профилактики. Массовая йодная профилактика является наиболее эффективным и экономически доступным методом восполнения дефицита йода и достигается путем внесения солей йода (йодида или йодата калия) в наиболее распространенные продукты питания: поваренную соль. Групповая йодная профилактика осуществляется путем организованного приема препаратов, содержащих йод (Йодомарин), группами населения с наибольшим риском развития йоддефицитных заболеваний (дети, подростки, беременные и кормящие женщины). Индивидуальная йодная профилактика проводится у отдельных лиц путем длительного приема препаратов, содержащих физиологические дозы йода (Йодомарин). Рекомендуемые дозы потребления йода дети 0-5 лет – 90 мкг; дети 6-12 лет – 120 мкг; подростки (>12 лет) и взрослые – 150 мкг; беременные и кормящие – 200 мкг. Особое внимание должно отводится профилактике йодного дефицита детям первого года жизни. Если мама кормит ребенка грудью, то достаточно самой принимать препараты йода в количестве 200 мкг ежедневно, этого хватит и ребенку и маме. С 7 месячного возраста, при введении прикорма, необходимо решить вопрос дачи дополнительной дозы йода в виде фармакологических препаратов йодида калия (Йодомарин). Если ребенок находится на искусственном вскармливании или смешанном, то необходимо выбирать смеси для вскармливания с содержанием йода не менее 90 мкг на 1 литр или проводить коррекцию йодного дефицита путем добавления в пищу йода в виде фармакологических препаратов йодида калия. Проведение мероприятий по профилактике дефицита йода способно без больших материально-технических затрат в короткие сроки значительно оздоровить население больших регионов России и практически ликвидировать йоддефицитные заболевания. Для достижения этой цели необходимо приложить дополнительные усилия. Они включают воздействие и образование на всех уровнях, выполнение законодательных актов, регламентирующих йодирование соли и реализацию через торговую сеть, систематический мониторинг уровня потребления йода, защиту от йодного дефицита беременных женщин и детей, а также на предотвращение неконтролируемого йодирования пищевых продуктов различными йодсодержащими пищевыми добавками. 21 2. Исследовательская часть 2.1. Методы определения йода 2.1.1. Вольтамперометрическое определение йода в сухом молоке, куриных яйцах, продуктах питания и иных средах. Сотрудники лаборатории проводят сравнительные исследования методов йодирования продуктов питания, в том числе ведут научную работу в области планирования и прогнозирования процесса йодирования яиц кур. Лаборатория Взвешивание яйца Метод инверсионной вольтамперометрии (прибор АВА-3) ЙОДА в молоке, куриных яйцах, продуктах питания, кормах для животных и иных средах. 22 Исследования проводятся по аттестованным методикам выполнения измерений, контроль качества реализуется с помощью международных стандартов качества и подтверждается сравнительными межлабораторными испытаниями. Прибор АВА-3 23 В последнее время широкое распространение получили йодированные продукты, напитки и биологически активные добавки (БАД), а также традиционно применяемый йодированный пищевой хлорид натрия. Контроль содержания элемента в обычных и обогащенных соединениями йода продуктах представляет собой важную аналитическую задачу. Для определения содержания йода в продуктах питания и напитках предложены различные методы: титриметрия, тест-методы, потенциометрия, вольтамперометрия, электрофорез, спектрофотометрия, хроматография, атомная абсорбция, масс-спектрометрия, нейтронно-активационный анализ. Результаты межлабораторного эксперимента показали высокую сходимость и небольшую погрешность предложенного нами метода инверсионной вольтамперометрии с применением графитовых электродов. На основании данных межлабораторного эксперимента приведенная методика была рекомендована к использованию и прошла аттестацию в органах Минздрава и зарегистрирована в качестве методических указаний (МУК 4.1 148103). Йод и его соединения играют важную роль в процессах метаболизма человека и животных. Источниками йода в организме являются, главным образом, пищевые продукты. Установлена суточная норма потребления элемента – 100-200 мкг [1], что, как правило, не обеспечивается обычным питанием. В связи с этим в последнее время широкое распространение получили йодированные продукты, напитки и биологически активные добавки (БАД), а также традиционно применяемый йодированный пищевой хлорид натрия. С другой стороны, поступление избытка йода в организм может привести к токсическим эффектам. Поэтому контроль содержания элемента в обычных и обогащенных соединениями йода продуктах представляет собой важную аналитическую задачу. Для определения содержания йода в продуктах питания и напитках предложены различные методы: титриметрия [2], тест-методы [3], потенциометрия [4], вольтамперометрия [4-11], электрофорез [12], спектрофотометрия [13], хроматография [14], атомная абсорбция [15], масс-спектрометрия [16], нейтронноактивационный анализ [17]. Следует отметить, что не меньшее значение имеет контроль содержания йода в биологических жидкостях (в первую очередь, в моче и крови), поскольку позволяет оценить количество усвоенного организмом элемента. Для рутинного лабораторного анализа вполне применим метод инверсионной вольтамперометрии с применением графитовых электродов [5-7], позволяющий исключить работу с любыми формами ртути. Данный метод основан на способности йода (I2) образовывать малорастворимые осадки состава I2HalR, представляющие собой соли гидрофобного катиона R+ и смешанного тригалогенида I2Hal– (где Hal – хлорид или бромид) по следующей схеме [5-7]: 24 Иодид-ионы при достаточно положительном потенциале окисляются до элементного йода I2 (реакция 1), после чего в присутствии галогенид-иона Hal и молекулы органического катиона R образуется осадок (реакция 2). Далее при катодной поляризации индикаторного электрода происходит восстановление йода в составе ассоциата, при этом на вольтамперограмме регистрируется пик, высота которого пропорциональна концентрации иодид-ионов в растворе (рис. 1). Данный метод успешно применялся при анализе отдельных пищевых продуктов, природных и промышленных объектов [5-7]. Оптимизация ряда экспериментальных параметров проведена нами ранее в работе [7]. Исследовано влияние природы и структуры R, материала электрода, состава и концентрации фонового электролита, а также параметров регистрации вольтамперограмм на величину тока катодного растворения I2HalR. Электрохимические параметры приведены в табл. 1. Определение концентрации йодид-ионов проводили методом добавок. Метрологическую обработку данных межлабораторного эксперимента проводили в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-2002 [18]. Поскольку невозможно заменить сомнительные результаты измерений на более корректные, они должны быть исключены как «подлинные» выбросы согласно ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002. Таблица 1.. Метрологические характеристики инверсионного вольтамперометрического метода определения йода. Общее среднее ñ 0,862 Дисперсия повторяемости s21 0,0219 Межлабораторная дисперсия S2L1 0,068 Дисперсия воспроизводимости S2R1 0,090 Стандартное отклонение S 0,251 Доверительная погрешность (Р=0,95) Δx 0,138 25 Доверительная погрешность метода (Р=0,95) é, % 16,03 Систематическая погрешность (Р=0,95) σ, % 6,42 2.1.2. Титриметрический метод анализа определения йода в хлебе. При проведении титриметрического анализа используют точно измеренные объемы растворов 2 реагирующих между собой веществ. В основе титриметрического метода анализа лежит реакция окисления-восстановления по схеме: 21-=12+2е~ (1). Для увеличения растворимости 12 используют растворы йодида калия. При этом образуются йодидные комплексы 13~, что практически не сказывается на величине потенциала пары 12/ Г. В этой реакции свободный йод (или 13~) в растворе является окислителем, а йодид (1~) - восстановителем. Йод, выделяющийся в результате окисления йодид-иона, титруют обычно тиосульфатом натрия (в присутствии крахмала в качестве индикатора) в концентрации, определяемой по уравнению: 2S2032-+I2=S4062-+2I- (2). Йодометрическое титрование лежит в основе количественного определения йодатов (Ю3~) и йодидов (Г). Основой йодометрического определения йодатов (Ю3~) является реакция: KV + 5I~ + 6H+=3I2 + 3H2O (3). В исследуемый раствор, содержащий йодат (Ю3"), добавляется избыточное количество йодида (I) с целью проведения окислительно-восстановительной реакции в кислой среде с высвобождением свободного йода. Дальнейшая процедура количественного определения образовавшегося из йодата свободного йода проводится титриметрически в соответствии с уравнением 2. Количественное определение йодидов (Г) в растворе также осуществляется титриметрическим методом, при котором йодиды вначале окисляются бромом в кислой среде до йодатов по реакции: I- + 3 Вг2 + ЗН2О = Ю3~ + 6 Вг- + 6Н+ (4). Для устранения избыточного количества брома вводится сульфит натрия и(или) фенол или салициловая кислота, что предотвращает дальнейшее окисление йодида. Затем йодаты восстанавливаются с помощью йодидов в кислой среде до молекулярного йода по уравнению (3), а свободный молекулярный йод, растворенный в йодиде калия, оттитровывается тиосульфатом натрия в кислой среде (в соответствии с уравнением 2). 26 Титриметрический метод анализа - один из наиболее распространенных способов количественного определения йода в различных объектах окружающей среды. Этот метод рекомендован для определения йода в питьевой воде [16], хлебе и хлебобулочных изделиях [6]. Метод рекомендован МЗ РФ [14] для оценки степени йодирования пищевой поваренной соли йодатом калия и применяется в ряде стран (в Индии, Южной Африке и др.) [69, 79]. Международной ассоциацией официальных химиков аналитиков (АОАС) титриметрический метод рекомендован в качестве официального стандартного метода для определения свободного йода в стандартном растворе [35], йода в пищевых продуктах [34], при оценке уровня йодирования соли [32], анализе йода в лекарственных средствах, содержащих йод [33], а также при оценке абсорбированного йода в маслах и жирах [30] и связанного по двойным связям жиров и масел йода [39]. Оценивая титриметрический метод определения йода в объектах окружающей среды, следует отметить его доступность и простоту, а также высокую чувствительность при определении всех форм йода - молекулярного, йоди-дов и йодатов. Вместе с этим следует иметь в виду, что объекты исследования, в частности пищевые продукты и продовольственное сырье, могут содержать вещества (органического и неорганического происхождения), способные как окислять, так и восстанавливать различные формы йода, существенным образом влияя на результат анализа. В качестве индикатора в йодо-метрии используют свежеприготовленный 1% раствор крахмала. При взаимодействии йода с крахмалом протекают 2 процесса - комплексообразование и адсорбция, в результате которых образуются соединения синего цвета. Крахмал следует добавлять в титруемый раствор, лишь когда основное количество йода уже оттитровано, иначе крахмал образует очень прочное соединение с избытком йода; при этом наблюдается перерасход тиосульфата натрия, что ведет к искажению (завышению) результатов анализа. Йодометри-ческое титрование необходимо осуществлять на холоде, так как при повышенных температурах наблюдается потеря йода вследствие его улетучивания из раствора. Кроме того, с повышением температуры снижается чувствительность индикаторной йодкрахмальной реакции. Титрование нельзя проводить в щелочном растворе, поскольку в щелочной среде йод образует гипойодид и некоторые другие продукты реакции. В связи с этим рекомендуется осуществлять титрование в кислой среде (рН 3-5). При титровании в сильнокислых растворах возникает опасность окисления йодида (I) кислородом воздуха. При проведении титриметрического определения йода, помимо указанных выше особенностей анализа, необходимо учитывать, что используемый для титрования тиосульфат натрия при стоянии может превращаться в сульфит под действием кислоты (даже такой слабой, как угольная), что приводит к возрастанию титра тиосульфата. Кроме того, при стоянии раствора наблюдается снижение титра тиосульфата за счет окисления последнего кислородом воздуха до сульфатов. Процесс окисления катализируется ничтожными количествами солей меди. Для стабилизации раствора рекомендуется вводить небольшое количество карбоната натрия. Другой причиной снижения титра тиосульфата является его разложение 27 рядом микроорганизмов, которые всегда находятся в воздухе. Растворы крахмала также разрушаются при хранении в течение нескольких дней под воздействием бактерий. С целью предотвращения действия микроорганизмов к раствору тиосульфата добавляют небольшое количество (до 0,5 мл) хлороформа и(или) карбоната натрия. 2.1.3. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии определения йода в хлебе. высокоэффективной жидкостной хроматографии Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) была применена для определения йодидов в жидком молоке и молочном порошке. Белки и нерастворимый материал жидкого и восстановленного молока удаляли с помощью мембранных фильтров. Йодид в фильтрате отделяли от других ионов с помощью обращеннофазовой ионпарной жидкостной хроматографии и анализировали путем селективного детектирования с применением электрохимического детектора. При концентрации 0,5-4,6 мкг йода в 1 г молочного порошка средняя величина определения йода составляет 91%, величина сходимости - 9,0%, степень воспроизводимости - 12,7%. При содержании 300 мкг йода в 1 л молока правильность метода равна 87%, величина сходимости - 8,2%, степень воспроизводимости - 8,3% [37]. Разработан новый метод ионной хроматографии с использованием прямого ультрафиолетового (УФ) детектирования при 210 нм неорганических анионов в солевых растворах (искусственная морская вода) с использованием окта-децилсиликоновой колонки, модифицированной цвитерионом (3-(N,N - диметилмиристиламмонио) пропансульфонатом. Предел обнаружения иодида -0,80 мкг/кг, относительное стандартное отклонение <1,2% [54]. Методы изотопного разбавления Изотопное разбавление является методом количественного химического анализа с использованием радиоактивных или обогащенных стабильных нуклидов в качестве индикаторов. Метод основан на изменении изотопного состава определяемого элемента в результате разбавления при смешении с анализируемым образцом. Характерной особенностью метода является возможность проводить количественное определение при неполном выделении анализируемого вещества. В классическом варианте определение йода основано на изменении удельной радиоактивности при разбавлении в ходе анализа. К анализируемому раствору, содержащему йод, добавляют известное количество изотопа Ш1 (либо 1311). После перемешивания раствора и достижения равновесного распределения изотопов между введенным и анализируемым веществами из раствора выделяют часть анализируемого вещества, измеряют его массу и радиоактивность. При этом его удельная радиоактивность равна таковой вещества в растворе после смешения. Результаты анализа йода в пищевых 28 продуктах методом изотопного разбавления хорошо совпадают с данными, полученными методами нейтронно-активацион-ного анализа и массспектрометрии с индуктивно-связанной плазмой [51,52]. При определении концентрации йода в соли, молоке и моче использован метод изотопного разбавления [67]. Подготовка проб способом «сухого сжигания» проводили только при анализе молока. В качестве индикаторного раствора использовали 1311. Электрофоретическое разделение смеси осуществляли в полиакриламидном геле при 300 °С в течение 2 ч. Чувствительность метода - 1 мкг/л; относительное стандартное отклонение - 14%. 2.1.4. Ионселективный метод Заслуживают все большего внимания методы определения йода в природных объектах с применением йодидселективных электродов. Мембраны этих электродов состоят из малорастворимой соли йодида серебра в смеси с сульфидом серебра. Потенцио-метрический метод с применением йодидселективных электродов широко используется для определения йодидов в питьевой воде. Было установлено, что элементарный йод мешает определению йодида при соотношении больше чем 1:10. Влияние йодат-ионов в нейтральных и щелочных средах несущественно. В кислых средах йодат-ион восстанавливает йодид до йода элементного. Введение в систему восстановителя (арсенита натрия) позволяет проводить суммарное определение йода в сложной системе, содержащей, кроме йода, йодит и йодат. Устранение влияния ацетата и цитрата достигается внесением 0,005 М соли лантана [11, 12, 38, 49, 61]. С помощью метода ионометрии исследованы концентрация йода в грудном молоке 37 американок и содержание этого микроэлемента в йодированной соли и пищевых продуктах [44]. 2.1.5. Метод газожидкостной хроматографии Метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ) разработан для определения общего йода в пищевых продуктах. Органическую матрицу образца разрушали щелочным пиролизом; образующийся йодид растворяли в воде и окисляли до свободного йода добавлением бихромата в присутствии серной кислоты. Освобождающийся при этом йод взаимодействовал с 3-пентаноном, давая 2-йодЗ-пентанон, который экстрагировали н-гексаном и анализировали методом ГЖХ с применением электронзахватного детектора (ЭЗД). Правильность метода - 91,499,6%, предел определения - 0,05 мкг/г [63]. Аналогично метод ГЖХ был применен для определения йода в молоке и биопробах. При этом вместо 3пентанона использовали бутанон или ацетон. Стандартное отклонение -1,9%, правильность метода - 95,5% [41, 60]. Разработан простой и чувствительный метод ГЖХ - ЭЗД для определения следовых количеств йода в пищевых продуктах. Метод основан на получении производных йода с 2-(пентафторфенокси)этил 2-(пиперидино)этансульфонатом в толуоле с использованием 29 гексиламмония бромида в качестве катализатора. Продукт йодирования - пентафторфеноксиэтил-йодид детектируется ЭЗД в количестве 2,7 нМ/мкл [59]. 2.1.6. Методы изотопного разбавления Изотопное разбавление является методом количественного химического анализа с использованием радиоактивных или обогащенных стабильных нуклидов в качестве индикаторов. Метод основан на изменении изотопного состава определяемого элемента в результате разбавления при смешении с анализируемым образцом. Характерной особенностью метода является возможность проводить количественное определение при неполном выделении анализируемого вещества. В классическом варианте определение йода основано на изменении удельной радиоактивности при разбавлении в ходе анализа. К анализируемому раствору, содержащему йод, добавляют известное количество изотопа Ш1 (либо 1311). После перемешивания раствора и достижения равновесного распределения изотопов между введенным и анализируемым веществами из раствора выделяют часть анализируемого вещества, измеряют его массу и радиоактивность. При этом его удельная радиоактивность равна таковой вещества в растворе после смешения. Результаты анализа йода в пищевых продуктах методом изотопного разбавления хорошо совпадают с данными, полученными методами нейтронно-активацион-ного анализа и массспектрометрии с индуктивно-связанной плазмой [51,52]. При определении концентрации йода в соли, молоке и моче использован метод изотопного разбавления [67]. Подготовка проб способом «сухого сжигания» проводили только при анализе молока. В качестве индикаторного раствора использовали 1311. Электрофоретическое разделение смеси осуществляли в полиакриламидном геле при 300 °С в течение 2 ч. Чувствительность метода - 1 мкг/л; относительное стандартное отклонение - 14%. 2.1.7. Метод нейтронно-активационного анализа. -активационный анализ (НАА) является методом качественного и количественного элементного анализа вещества, основанным на активации ядер атомов и исследовании образовавшихся радиоактивных изотопов (радионуклидов). Вещество облучают ядерными частицами, или у-квантами. Затем определяют порядковый номер и массовое число образовавшихся радионуклидов по их периодам полураспада и энергии излучения. Количественный ак-тивационный анализ состоит в том, что активность образовавшегося радионуклида пропорциональна числу ядер исходного изотопа, участвовавшего в ядерной реакции. Анализ обычно выполняют относительным методом, основанным на сравнении активности анализируемого образца и образцов сравнения с точно известным содержанием определяемых элементов. С помощью метода НАА исследовано содержание йода в стандартных образцах (Standard Reference Materials 1571 Orchard Leaves and 1577 Bovine Liver from the National Institute of Standards and Technology (NIST). При этом получено хорошее 30 совпадение с данными NIST. Абсолютный предел обнаружения - 0,5-10 нг йода в пробе [72]. Метод НАА применен для определения низких концентраций йода в пищевых продуктах и биологическом материале [28,29,46]; абсолютный предел обнаружения - 5 нг йода в пробе. Стандартное отклонение - 5% при концентрации 10мкгв 100 г и 10%-при2мкгв 100 г [71]. С помощью метода НАЛ в Корее изучено содержание йода в грудном молоке женщин, употребляющих большое количество морепродуктов [64]. Метод широко и успешно используется также в Китае, США и других странах для определения среднесуточного потребления йода с рационом питания и содержания йода в продуктах детского питания [53, 57, 46, 28, 29]. Сравнивая НАЛ и церий-арсенитный метод, следует признать, что первый дает более устойчивые результаты [52, 75]. Основным его достоинством являются быстрота проведения, сравнительно небольшая трудоемкость, высокая информативность, возможность проводить анализ без разрушения образца. Широкое использование вычислительной техники для оптимизации условий анализа и обработки спектрометрической информации позволяет повысить точность и надежность метода и создать полностью автоматизированную систему НАА. Основным недостатком метода НАА является низкая доступность аппаратурного оснащения и сложности, связанные с ее эксплуатацией. 2.1.8. Масс-спектрометрический метод с индуктивно-связанной плазмой Метод ИСП-МС с целью определения йода в пищевых продуктах предусматривает нахождение массы (чаще отношения массы к заряду - m/z) и относительного количества ионов, получаемых при ионизации исследуемого продукта или уже присутствующих в изучаемой смеси. Для элементного анализа йода применяются ионные источники с ионизацией образца в индуктивносвязанной плазме аргона при атмосферном давлении. Метод ИСП-МС был разработан для определения йода в стандартных образцах (SRMs) и морепродуктах. Предел определения - 15 мкг/кг (используя 0,2 г навеску и 50кратное разбавление). Относительное стандартное отклонение - 3,2-12% при концентрации сухого продукта 4,7-0,17 мг/кг [56]. Указанный метод используется при оценке содержания йода в ряде йодированных продуктов питания и стандартных образцах. Отмечено высокое совпадение результатов анализа с декларируемым количеством йода в пищевом продукте. Относительное стандартное отклонение - 0,6-2,8% для концентраций - 0,1-5 мкг/г. Предел обнаружения - 8 нг/г при навеске 0,8 г [50,70]. ИСП-МС успешно применяется для определения йода в сухом молоке и плазме крови человека [78]. Этим методом в Дании, Филиппинах, Германии [73, 66,51, 55)] исследовано содержание йода в воде и различных пищевых продуктах (молоке, пиве, напитках). В последние годы разработана новая модификация метода ИСП-МС для определения йода в пищевых продуктах и биологических жидкостях. Эта модификация основана на обратно-фазовой жидкостной хроматографии 31 разделения смеси, постколоночном окислении, переводе йода в летучее соединение и последующем ИСП-МС-детектировании. Изучены оптимальные условия этого окисления, температурный режим и рН буфера, условия разделения смеси. Предел определения в зависимости от образца составляет 0,08 и 1,5 мкг/л (в пересчете на йод) [62]. 2.1.9. Фотометрические методы Другую группу составляют фотометрические методы определения йода, среди которых широкое распространение получили кинетические методы. Одним из этих методов, широко применяемых в аналитической практике, является церийарсенитный. Принцип метода основан на каталитическом действии йода на процесс восстановления четырехвалентного церия трехвалентным мышьяком в кислой среде (метод Кольт-гоффа-Сэнделла) [74]. Скорость уменьшения интенсивности окраски раствора церия зависит от содержания йода и измеряется фотометрическим методом при длине волны 405 нм [3,9]. Реакция должна проходить в строго контролируемых условиях в отношении времени, температуры и рН. В настоящее время существуют различные варианты кинетического определения йодидов на основе це-рий-арсенитной реакции, которые различаются в основном способами подготовки проб к анализу [9, 25, 58, 80]. Церий-арсенитный метод используется при определении йода в картофеле и рационах питания [21], в ряде пищевых продуктов растительного и животного происхождения [22, 23, 42]. Отработан фотометрический метод определения йода в молоке [40]. Он основан на деструкции органического материала щелочным гидролизом, определении йода по реакции Кольтгоффа-Сэнделлаи последующем автоматическом спектрофотометрическом определении окрашенного производного. Метод позволяет определять концентрацию 0,2 мкг/кг, стандартное отклонение составляет 2,15-7,21%, правильность (возврат внесенной добавки стандарта) метода составляет 90±7%. Описан автоматический церий-арсенитный метод определения йода в пищевых продуктах. При этом установлено, что «мокрое» озоление пробы позволяет определять йод с более высокой точностью, чем «сухое» щелочное разложение пробы [47]. Установлено, что в зависимости от вида продукта и времени подготовки пробы потери йода составляют от 36,6 до 84,2%, причем органически связанный йод более устойчив, чем неорганический [76]. Наилучшие результаты анализа получают при автоматизации церий-арсенитно-го метода. При анализе стандартного образца (бланковый образец - NBS Standard Reference Material 1549) показаны высокая чувствительность (предел обнаружения - 0,1 нг йода на 1 мл) и правильность метода (90,3-101,3%), широкий интервал линейной зависимости аналитического сигнала от концентрации йода (от 9 до 3360 нг/г), низкая величина относительного стандартного отклонения (3,1%) [48]. Оценивая церийарсенитный метод, следует отметить его относительно высокую 32 чувствительность, возможность анализа широкого спектра продуктов растительного и животного происхождения, а также биоматериалов. Однако следует иметь в виду токсичность используемых реагентов, необходимость высокой чистоты используемых реактивов и растворов, а также строгой стандартизации условий проведения анализа. Среди каталитических методов получил применение рода-нидно-нитритный метод. Он основан на реакции окисления роданид-иона смесью нитрат- и нитрит-ионов, катализируемой йодидионами. Предел обнаружения - 0,5-1,0 мкг в 100 г продукта [26, 27]. Среди различных методов определения йода в кормах и растениях (кинетический роданидно-нитрит-ный, кинетический церий-мышьяковистый, фотометрический с бриллиантовым зеленым, объемный йод-крахмальный) наибольшую чувствительность и воспроизводимость результатов дают кинетические роданидно-нитритный и церий-мышьяковистый методы. Первый из них рекомендован также для нужд агрохимической службы [8]. Наряду с этим описан [65] простой метод количественного определения общего йода в пищевых продуктах, основанный на каталитической деструкции тиоционата нитритом в присутствии йо-дида и последующем фотометрическом определении при длине волны 450 нм. Предел определения метода -1 мкг йода в 100 г продукта, правильность - 90%, стандартное отклонение - 10%. Колориметрический метод определения йодидов был оптимизирован для рутинного анализа йода в пищевых продуктах, подвергнутых кулинарной обработке и содержащих большое количество соли. Метод основан на деструкции ферро-тиоцианатного комплекса нитритом, катализируемым йодидом. Предел обнаружения - 2,5 мкг/л, интервал линейности аналитического сигнала - 2,5-12 мкг/л, возврат йодида и йодата -100±10%. По сравнению с МС-ИСП-методом установлено небольшое расхождение результатов (не более 5%) [43, 68]. Известен фотометрический метод определения йода, основанный на образовании комплексного соединения йода с азотистокислым натрием в кислой среде. Этот способ предложен для определения йодидов в воде и общего йода в водорослях и продуктах их переработки [7, 15, 31]. Указанный метод быстр и прост в исполнении, доступен для рутинного анализа, однако он малочувствителен и пригоден лишь для анализа продуктов с высоким содержанием йода (до 0,05%). Недостатком метода является также низкая воспроизводимость результатов анализа, что можно объяснить способностью нитритов окислять йодиды в кислой среде до свободного йода [15]. 2.2. Подготовка проб к анализу. 2.2.1. Определение йода в растительных и животных образцах. Пробу разрушают хромовым ангидридом в серной кислоте, иод отгоняют, затем окисляют перманганатом калия до иодата и восстанавливают до иода с помощью иодида, заканчивая определение иода в виде иодкрахмального комплекса. 33 Ход анализа. В колбу прибора для дистилляции иода, содержащую содержащую 1-5 г образца, добавляют от 10 до 30 мл насыщенного раствора хромового ангидрида, а затем 5 мл концентрированной серной кислоты на каждый миллилитр раствора хромового ангидрида. Серную кислоту вначале вводят по каплям, а после прекращения бурной реакции добавляют кислоту большими порциями. Нагревают раствор до 220 оС и поддерживают эту температуру в течение 5 мин для разложения избытка хромового ангидрида. Затем раствор охлаждают до 100 оС, добавляют 50 мл дистиллированной воды, содержимое колбы хорошо перемешивают и колбу присоединяют к перегонному аппарату. Приемником служит сосуд емкостью 50 мл, содержащий 1 мл 1н. раствора гидроокиси натрия; конец холодильника погружают в поглотительный раствор. Содержимое колбы нагревают до кипения и через капельную воронку добавляют в неё по каплям 10-15 мл 30%-ной фосфорной кислоты. Дистилляцию ведут до тех пор, пока не будет отогнано 40 мл. Полученный щелочной раствор упаривают до объема 15 мл и определяют иодид предварительно разбавив раствор до метки и спустя 2 мин измеряют оптическую плотность при 575 нм. Содержание иода находят по калибровочному графику.[2] 2.2.2. Определение йода в хлориде натрия. Навеску 50 г соли растворяют в 200 мл воды и добавляют 0,5 г окиси кальция (ч.д.а.) для осаждения присутствующего железа. Содержимое стакана количественно переносят в мерную колбу емкостью 250 мл и доводят до метки водой. Полученный раствор фильтруют через складчатый фильтр в сухую колбу. Отбирают 20 мл фильтрата и определяют иодид фотометрическим методом.[1] 2.2.3.Определение йода в хлебе. Пробоподготовку проводили методом щелочной минерализации в муфельной печи. Навеску делили на 2 части по 1 г. Каждую из частей помещали в предварительно прокаленную фарфоровую чашку и добавляли 5 мл 1 М КОН. Через 10-12 часов чашку с пробой выдерживали при температуре 100-105°С в течение 1 ч, а затем в течение 1 ч при температуре 150-200°С до прекращения выделения паров и дыма. Далее повышали температуру на 50°С каждые 30 мин до (500±20)°С. Минерализацию пробы проводили при температуре (500±20)°С до получения белой золы. Полученный минерализат растворяли в бидистиллированной воде, нейтрализовали до рН 4-6 серной кислотой, доводили до объёма 10 мл и центрифугировали. На анализ отбирали 1-3 мл полученного раствора. Инверсионное вольтамперометрическое определение йода [7] проводили на вольтамперометрическом анализаторе “Экотест-ВА” (ООО “ЭКОНИКС – ЭКСПЕРТ”, РФ) с трехэлектродной ячейкой: рабочий электрод – графитовый (КТЖГ.414324.003), вспомогательный электрод – платиновый (ЭПВ-1), электрод 34 сравнения – хлоридсеребряный (ЭВЛ-1М3). Регенерацию поверхности рабочего электрода осуществляли механически путем шлифования на беззольном бумажном фильтре, смоченном этанолом. Состав фонового раствора (объем 25 мл): 1,0 М H2SO4 + 4x10-3 М KBr + 4x10-5 М ЦТАБ (цетилтриметиламмоний бромид).[2] 3. Результаты анализа 3.1. В таблице представлены результаты исследования: Исследуемый материал Поваренная соль Проба 1 Проба 2 Проба 3 Содержание йода 0,04мг/кг 0,03мг/кг 0,02мг/кг Хлеб Пшеничный Пшеничный йодированный Ржаной 4,5мкг/100гр 5,5мкг/100гр 5,2мкг/100гр Рыба Сельдь Лещ Камбала 7мкг/100гр 14мкг/100гр 24мкг/100гр Хурма Грецкий орех Черноплодная рябина Нет окраски Нет окраски 2,5мкг/100гр 3.2 Продукты, в которых содержится йод. Продукт Сельдь Йод (мкг) 66 Креветки Устрицы Куриные яйца 190 60 10 Продукт Молочные продукты Овощи Форель Мясо Йод (мкг) 4-11 1-10 3,5 3 35 Результаты, мг/г Среднее, мг/г Разброс № лаб x1 x2 x ср s 1. Голландия 1,25 1,30 1,27 0,035 2. Казахстан 0,54 - 0,54 - 3. Китай 1,85 1,77 1,81 0,35 4. Россия 0,64 0,55 0,59 0,063 5. Корея 0,21 0,22 0,215 0,07 Вольтам перомет рическая диаграм ма 36 Продукт Сельдь Креветки Йод(мкг) 66 190 Продукт Йод(мкг) Молочные продукты 4-11 Овощи 1-10 Устрицы 60 Говяжья печень 7 Куриные яйца 10 Мясо 3 37 4. Заключение: Итак, в исследованных продуктах наблюдается недостаточное содержание важнейшего для организма микроэлемента – йода. Проведённое исследование позволяет сделать следующие выводы: 1. Практически население всей территории Казахстана страдает йодной недостаточностью. Основными мерами профилактики ИДЗ стали потребление йодированных продуктов, и использование в пищу морепродуктов. 2. Ассортимент профилактических средств, реализуемых аптечной сетью г. Семей, достаточно широкий и удовлетворяет запросы населения. 3. Ассортимент йодированных хлебобулочных изделий на прилавках города недостаточный, что не позволяет использовать эти продукты в целях профилактики. Содержание йода в исследованных пробах хлеба соответствует ГОСТу. 4. Морская рыба содержит определенное количество йода, что позволяет использовать её как профилактическое средство. К сожалению, в хурме, грецком орехе присутствие йода не выявлено, а в черноплодной рябине его содержится очень мало. На основании данных выводов можно дать рекомендации для потребителей: использовать только йодированную соль, которую необходимо хранить в плотно закрытых ёмкостях; желательно использовать в пищу йодированные продукты, а также морепродукты. Необходимо помнить, что эти меры не решают должным образом проблему дефицита йода, поэтому нужно применять профилактические препараты после соответствующей консультации у эндокринолога. 38 5. Список использованной литературы: 1. Определение массовой доли йода в пищевых продуктах и сырье титриметрическим методом. Методические указания МУК 4.1.1106-02. М.: Изд. МЗ РФ, 2002. 16 с. 2. Золотов Ю. А., Иванов В. М., Амелин В. Г. Химические тест-методы анализа. М.: Эдиториал-УРСС. 2002. 304 с. 3. Захарова Э.А., Слепченко Г.Б., Колпакова Е.Ю. Электрохимические методы для контроля содержания йода в напитках // Вопросы питания. 2001. N3. C.32-36. 4. Брайнина Х.З., Сапожникова Э.Я. Концентрирование веществ в полярографическом анализе. Определение ионов йода // ЖАХ. 1966. Т.21, Вып.11. С.1342-1347. 5. Yang S., Fu S., Wang M. Determination of Trace Iodine in Food and Biological Samples by Cathodic Stipping Voltammetry.// Anal. Chem. 1991. V.63. P.29702973. 6. Зайцев Н.К., Осипова Е.А., Федулов Д.М., Дедов А.Г. Электрохимическое концентрирование иодида при его определении методом катодной инверсионной вольтамперометрии. // ЖАХ. 2004. Вып. 5. 7. Tomcik P., Bustin D. Voltammetric determination of iodide by use of an investigated microelectrode array.// Fresenius J. Anal. Chem. 2001. V.371. P.362364. 8. Curtis A.R., Hamming P. Differential Pulse Polarographic Determination of Total Iodine in Milk // J. Assoc. off. Anal. Chem. 1982. V.65, N.1. P.20-23. 9. Holak W. Determination of Iodine in Foods by Cathodic Stipping Voltammetr // Anal. Chem. 1987. V.59, N 17. P.2218-2221. 10.Propst R.C. Cathodic Pulse Stipping Analysis of Iodine at the ppb-level // Analytical Chemistry. 1977. V.49, N.8. P.1199-1204. 11.Fukushi K., Hiiro K. Simultaneous determination of bromide and iodide ions by capillary isotachophoresis using quaternary ammonium salts // Journal of Chromatography A. 1997. V.760. P.253-258. 12.Moxon R.E.D., Dixon E.J. Semi-automatic Method for the Determination of Total Iodine in Food // Analyst. 1980. V.105. P.344-352. 13.Li H.B., Chen F., Xu X.R. Determination of iodide in seawater and urine by size exclusion chromatography with iodine-starch complex // Journal of Chromatography A. 2001. V.918. P.335-339. 14.Yebra M.C., Cespon R.M. Flow injection atomic absorption spectrometric determination of iodide using an on-line preconcentration technique // Fresenius J. Anal. Chem. // 2000. V.367. P.24-28. 15.Knapp G., Maichin B., Fecher P., Hasse S., Schramel P. Iodine determination in biological material. Options for sample preparation and final determination // Fresenius J. Anal. Chem. 1998. V.362. P.508-513. 16.Binnerts W.T., Das H.A. Determination of Iodine in Biological Material // Methods of Biochemical Analysis. V.22. P. 251-306. 39 17.ГОСТ Р ИСО 5725-2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. 18.Астапенков, Барченко. Зобная болезнь. – Минск: Беларусь, 1978. 19.Брызгалина С. М. Селен и здоровье. - Н., 2000 20.Глинка Н. Л. Общая химия. – Л., 1983 21.Заборовская Н. Н., Конюков В. А. социально – гигиенически мониторинг и профилактика йоддефицитных заболеваний. – М., 2000 22.Зверев И. Д. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека. – М.: Просвещение, 1989 23.Козлов А. В. Проблемы охраны здоровья населения. – Абакан: ООО «фирма Март», 2002 24.Популярная медицинская энциклопедия, советская энциклопедия,1979 25.Славина Л. С. Заболевания эндокринных желёз. – Л., 1984 26.Скурихин И. М. Всё о пище с точки зрения химика. 27.Фомин Н. А. Физиология человека. 28.Штенберг А. И. роль питания в профилактике эндемического зоба. – М., 1979. 40