ГБУО ВПО «НИЖЕГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИИ ФИЛИППОВА ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА
реклама
ГБУО ВПО «НИЖЕГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИИ На правах рукописи ФИЛИППОВА ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПИТАНИЯ НАТУРАЛЬНЫМИ КРИОГЕННЫМИ ПРОДУКТАМИ ПОДРОСТКОВ С ВЫСОКОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ 14.02.01 – Гигиена Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Р.С. Рахманов Нижний Новгород, 2015 2 СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ БАВ биологически активные вещества БАД биологически активная добавка к пище ДАД диастолическое артериальное давление ИМТ индекс массы тела КВ коэффициент выносливости МО минутный объем МПК максимальное потребление кислорода МР методические рекомендации МТ масса тела МУК методические указания НИР научно-исследовательская работа НКПП натуральный концентрированный продукт питания НКППБРС натуральный концентрированный продукт питания из концентрированный продукт питания из белково-растительного сырья НКППРС натуральный растительного сырья ПД пульсовое давление ПЭВМ персональная электронно-вычислительная машина САД систолическое артериальное давление СанПиН санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СО систолический объем ССС сердечно-сосудистая система ФВД функция внешнего дыхания ЧСС частота сердечных сокращений 3 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Состояние и пути оптимизации питания населения Российской Федерации. Обзор литературы 5-10 11-33 1.1. Анализ состояния питания населения Российской Федерации 11-21 1.2. Пути оптимизации рациона питания населения 21-33 Глава 2. Материалы и методы исследований 34-38 Глава 3. Сравнительная оценка технологий концентрирования и получения натуральных продуктов из растительного и животного 39-50 сырья 3.1. Особенности исходной технологии криогенного измельчения натурального сырья 3.1.1. Результаты биохимических исследований криогенных порошков 3.1.2. Результаты физико-химических исследований криогенных порошков 3.1.3. Результаты исследования дисперсности криогенных порошков 3.2. Особенности усовершенствованной технологии криогенного измельчения натурального сырья 3.2.1. Результаты физико-химических исследований и изучения дисперсности криогенных порошков 39-46 40-41 42-45 45-46 46-50 47-50 Глава 4. Сравнительная оценка содержания микронутриентов в различных видах сырья и криогенных продуктах. Обоснование использования криогенных продуктов в рационе питания лиц с 51-64 высокой физической активностью 4.1. Анализ содержания нутриентов в растительном сырье, подсушенных и криогенных продуктах 51-60 4 4.2. Обоснование использования криогенных продуктов в рационе питания лиц с высокой физической активностью 60-64 Глава 5. Оценка показателей здоровья спортсменов и эффективности оптимизации их рациона питания криогенными продуктами с повышенным содержанием биологически активных 65-87 веществ 5.1. Оценка показателей здоровья спортсменов в стандартных условиях тренировок 65-71 5.2. Оценка эффективности оптимизации рациона питания спортсменов криогенными продуктами из натурального сырья с 71-87 повышенным содержанием биологически активных веществ 5.2.1. Оценка влияния приема НКПП на массу тела 5.2.2. Оценка динамики витаминно-минеральной насыщенности организма лиц групп сравнения 5.2.3. Оценка эффективности приема НКПП по показателям функционального состояния организма 71-71 72-79 80-87 Заключение 88-103 Выводы 104-105 Практические рекомендации 106-106 Список литературы 107-123 5 Введение Анализ состояния здоровья населения и низкий уровень продолжительности жизни свидетельствуют о том, что большая часть не может обеспечить себя питанием, которое могло бы восполнить дефицит микронутриентов и преодолеть так называемый «скрытый голод» [ВОЗ, 2012]. Систематические крупномасштабные эпидемиологические исследования состояния фактического питания и здоровья населения в различных регионах России позволили установить структуру наиболее распространенных нарушений пищевого статуса, приводящих к снижению уровня здоровья и способствующих развитию таких заболеваний, как сердечно-сосудистые, онкологические, атеросклероз, ожирение, диабет и остеопороз [Мартинчик А.Н., 2002; Тутельян В.А., 2003; Коденцова В.М., 2011]. Дефицит микронутриентов может быть также вызван значительными физическими нагрузками на организм. Это отразится на его метаболических функциях, приведет к снижению не только уровня здоровья, но и работоспособности человека [Рогозкин В. А. и др., 1989; Тутельян В.А. и др., 2010; Коденцова В. М. и др., 2012; Рахманов Р. С. и др., 2014]. В последние годы в странах Европейского Союза, Северной и Южной Америки, Японии и др. получили широкое распространение так называемые функциональные пищевые продукты (functional foods, 1989), как новое и перспективное направление в пищевой индустрии для улучшения структуры, питания, улучшения здоровья и профилактики распространенных заболеваний современного человека. Наиболее яркими примерами функциональной пищи являются пищевые продукты, обогащенные пребиотиками (пищевыми волокнами и инулином), пробиотиками – (микроорганизмами – бифидо- и лактобактериями), антиоксидантами, витаминами (витамины А, Е, С, группы В), минеральными веществами (кальций и др.), минеральными веществами (железо, цинк, фтор, селен и др.) и флавоноидами (фитоэстрогены, кверцетины и др.) [Доронин А.Ф. и др., 2002]. 6 Корректировать рацион питания возможно и путем включения в него синтетических витаминно-минеральных комплексов [Скальный А.В., 2004; Спиричев В.Б., 2010]. Но они уступают натуральным, поскольку искусственный продукт всегда является простым химическим веществом, а естественный является сложной смесью связанных между собой веществ. Хотя синтетические витамины и минеральные вещества и давали удовлетворительные результаты при их употреблении, натуральные микронутриенты приносят организму намного больше пользы. Химическая структура и тех, и других может казаться одинаковой, но натуральные витамины - это целые природные биологические комплексы. Они включают в себя множество активных компонентов (биофлавониды, токоферолы и др.) [Минделл Э., 2000]. Как отметил Дадали В.А (2001), «для нормального функционирования организма и всех его систем необходимы не только витамины и минералы, а значительно более широкий комплекс натуральных компонентов пищи, к которым организм человека генетически адаптирован и которые, следовательно, также являются факторами питания. Основными источниками этих веществ являются растения и соответственно растительная пища». Инновационные разработки в области технологий переработки пищевых растений позволили создать высококачественные пищевые ингредиенты из натуральных овощей, фруктов, ягод и злаков. Использование криогенной технологии способствует увеличению биодоступности биологически активных веществ растений: «человек не только обеспечивает естественным образом эффективное питание клеток всего организма, но также защиту от вредных компонентов, так как такие продукты сохраняют растительную клетчатку в микроструктурированном состоянии» [Рахманов Р. С. и др., 2011; Груздева А.Е. и др., 2014]. Таким образом, обоснование включения в рацион питания населения криогенных продуктов из растительного сырья представляет важную 7 государственную задачу по снижению заболеваемости и укреплению здоровья и является актуальной задачей профилактической медицины. Исследования проведены в рамках отраслевой научно-исследовательской программы «Гигиеническое обоснование минимизации рисков для здоровья населения России» (на Роспотребнадзора 2011-2015гг.) – номер государственной регистрации от 11.10.2011 г. № 01201177178 Цель работы. На основе гигиенического анализа криогенных технологий обосновать рецептуры натуральных продуктов с повышенным содержанием биологически активных веществ, оценить их эффективность при оптимизации питания подростков-спортсменов. Задачи исследования: 1. Провести гигиеническую оценку технологий переработки растительного сырья методом низкотемпературной сушки с последующим измельчением в условиях низких температур для определения характеристик пищевой и биологической ценности конечных продуктов. 2. Провести гигиенический лабораторный эксперимент для оценки сохранения биологически активных веществ в натуральных и криогенных продуктах при их подготовке к потреблению. 3. Создать рецептуры оздоровительных продуктов для оптимизации питания для лиц с высокой физической активностью. 4. Оценить эффективность применения криогенных продуктов в укреплении состоянии здоровья подростков-спортсменов. Научная новизна: Установлено увеличение содержания биологически активных веществ, их биодоступности, растительного сорбционных сырья, свойств произведенных в по натуральных криогенной продуктах технологии, из что доказывает её перспективность. Определено, что новая технология переработки растительного сырья использует его целиком, исключает потери БАВ при термической обработке, сохраняет минорные компоненты и позволяет применять конечные продукты, 8 как витаминно-минерально-минорные комплексы для профилактического питания населением. Обоснована технология создания многокомпонентных продуктов, основанная на оценке содержания витаминов и минеральных веществ с учетом потребности организма при выполнении работ. Впервые при оптимизации рациона питания подростков многокомпонентными продуктами лиц с высокими физическими нагрузками доказан позитивный эффект по показателям морфофункционального состоянии и физической работоспособности. Практическая значимость: Доказана возможность конструирования новых многокомпонентных продуктов с преобладающим содержанием витаминов и минеральных веществ. Определена значимость использования натуральных концентрированных пищевых продуктов из растительного сырья в виде витаминно-минеральноминорных комплексов. Показана возможность конструирования натуральных многокомпонентных криогенных продуктов, содержащих и растительное, и животное белковое сырье. Установлено повышение работоспособности у лиц с высокими физическими нагрузками при оптимизации рациона питания натуральными продуктами с повышенным содержанием биологически активных веществ. Внедрение результатов в практику работы: Материалы работы использованы при: вошли в отчет по НИР «Разработка методов профилактики заболеваний и нарушений здоровья детей и подростков» (госрегистрация от 11.Х.2011 г., № 01201177179), выполненной по отраслевой научно-исследовательской программе Роспотребнадзора (справка о внедрении от 25.12.2014 г.); подготовке рецептур продуктов «Антитокс» и «СпортАктив-2», производимых, соответственно с 07.2009 г. и с 02.2010 г. (справка о внедрении ООО «Грандэ» от 11.12.2014 г.); 9 используются в учебном процессе на кафедре гигиены ГБОУ ВПО «НижГМА» Минздрава при чтении лекций по циклу «гигиена питания» (справка о внедрении от 25.12.2014 г.); используются при чтении лекций населению для формирования культуры здорового питания (справка о внедрении ООО «Грандэ» от 23.12.2014 г.). Апробация работы Диссертационная работа апробирована на расширенном заседании проблемной комиссии «Социально-гигиенические, экологические и экономические проблемы охраны и укрепления здоровья населения» ГБОУ ВПО «НижГМА» Миздрава России 15.01.2015 г. Основные положения диссертации доложены на научно-практических конференциях: «Питание и здоровье. Международная конференция детских диетологов и гастроэнтерологов» (М., 2014); V Междунар. конф. «Теоретические и практические аспекты развития научной мысли» (М., 2014); Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого и теории нового времени (Екатеринбург, 2014); VI Междунар. конф. «Теоретические и практические аспекты развития научной мысли» (М., 2014); «Профилактическая медицина как научно-практическая основа сохранения и укрепления здоровья населения» (Н. Новгород, 2014). Положения, выносимые на защиту: 1. Криогенная технология повышает пищевую и биологическую ценность продуктов и имеет преимущества перед термической обработкой растительного сырья. 2. Определение содержания витаминов и минеральных веществ в продуктах, произведенных по новой технологии, и учет потребности в них организма позволяет конструировать многокомпонетные рецептуры. 3. Включение в рацион питания подростков с высокой физической активностью криогенных продуктов с антиоксидантными свойствами, содержащих незаменимые аминокислоты, является методом укрепления их здоровья в тренировочном процессе. 10 Личный вклад автора заключается в формулировании идеи, цели и задач исследования, определении направления, объема и методов исследований, планировании и проведении экспериментальной части работы, организации и непосредственном выполнении исследований по всем разделам диссертации, получении первичных данных, создании базы данных на ПЭВМ и их статистической обработки, анализа полученных результатов и их интерпретации. Доля личного участия в исследованиях составила 80,0-100,0%. 11 Глава 1. Состояние и пути оптимизации питания населения Российской Федерации. Обзор литературы 1.1. Анализ состояния питания населения Российской Федерации Правильное питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Оно обеспечивает нормальный рост и развитие детей, способствует профилактике многих заболеваний, продлению жизни, повышению физической работоспособности и адекватной адаптации их к окружающей среде. Оценка состояния фактического питания на популяционном уровне выявила значительные отклонения, являющиеся фактором риска алиментарно-зависимых заболеваний. На их долю приходятся более 60% в структуре общей смертности населения [Батурин А.К. и др., 2002; Тутельян В.А., 2003]. При этом питание — важный фактор для реализации демографической политики государства. Ее целью является поддержание здоровья нации. В 2010 г. были приняты три важных документа: «Доктрина продовольственной безопасности» (распоряжение Правительства РФ от 17 марта 2010 г. № 376-р), «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года» (распоряжение Правительства РФ от 25.10.2010 № 1873-р «Об утверждении основ государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года») и «Рекомендуемые размеры потребления основных групп пищевых продуктов» (приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 2 августа 2010 г. № 593н «Об утверждении рекомендаций по рациональным нормам потребления пищевых продуктов, отвечающим современным требованиям здорового питания»). Правильное питание формирует нормальный рост и развитие человека, способствует профилактике различных инфекционных заболеваний, повышению работоспособности и создаёт условия для адекватной адаптации к окружающей среде [Архангельский, В. И. и др., 2012]. 12 Во исполнение постановления Правительства РФ от 27 ноября 2010 года № 946 «Об организации в Российской Федерации системы федеральных статистических наблюдений по социально-демографическим проблемам и мониторинга экономических потерь от смертности, заболеваемости и инвалидизации населения» Федеральная служба государственной статистики провела и опубликовала «Выборочное наблюдение рациона питания населения, 2013 год». Комплексная оценка питания населения РФ по потреблению основных пищевых веществ выявила, что процентное соотношение белков, жиров и усвояемых углеводов по калорийности рациона в среднем составило 13,8%, 39,2% и 47,2% у городского населения и 13,0%, 37,2 и 49,8% у сельского населения. Доля потребления хлеба и хлебобулочных изделий составила 35% от общей величины потребления энергии, мяса и мясопродуктов – 18,6%, молока и молочных продуктов – 13,9%, сахара и кондитерских изделий – 10,6%, масла растительного и других жиров – 9,0%, рыбы и рыбопродуктов – 1,5%, фруктов и ягод – 4,4%, овощей и бахчевых – 2,5%. Энергетическая ценность среднесуточного рациона составила 2494,0 ккал. Среди лиц 19 лет и старше избыточную массу тела (предожирение) (ИМТ 25-29,9) имеют 37,2%, ожирение первой степени (ИМТ 30-34,9) – 14,1%, ожирение второй степени (ИМТ 35-39,9) – 4,1%, ожирение третьей степени (морбидное) (ИМТ 40 и более) – 1,4%. Среди детей в возрасте 14-18 лет по Z-скор индекса массы тела избыточную массу тела (>+1) имеют 17,9% юношей и 12,3% девушек, ожирение (>+2) определяется у 3,5% юношей и у 2,3% девушек, 0,3% юношей страдают выраженным ожирением (>+3). У 3,4% юношей и 3,5% определяется худощавость (<-2). Также было определено, что 90,2% респондентов употребляют менее 10 г пищевых волокон в день. У 64,3% опрошенных потребление жира составляет более 33% от общей калорийности рациона. Частота потребления свежих 13 овощей и фруктов (в сумме) менее 2 раз в день отмечается у 15,1% населения старше 14 лет. Исходя из рациона питания определено потребление витаминов в среднем на человека в сутки. Витамин В1 – 1,2 мг, В2 – 1,4 мг, РР – 15,2 мг, С – 80,8 мг, А – 0,6 мг, бета-каротин – 2,7 мг, что удовлетворяет суточную потребность взрослого человека (в этих витаминах на: В1 – 80%, В2 – 78%, РР – 76%, С – 98%, А – 67%, бета-каротин – 54% [МР 2.3.1.2432-08]. Также было определено потребление минеральных веществ в среднем на человека в сутки. Железо – 18,8 мг, кальций – 830,9 мг, магний – 398,6 мг, натрий 4145,1 мг, калий – 3129,8 мг, фосфор - 1326,5 мг, что удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в этих минеральных веществах на: железо – 134%, кальций – 83,1%, магний – 100%, натрий 318,8%, калий – 125,2%, фосфор – 166%. Имеется значительный ряд работ по изучению состояния питания, физического развития и заболеваемости населения разных возрастных и профессиональных групп, что выявило серьезные недостатки в этом направлении. Как отмечает в своей работе Клепиков О. В (2002) Снижение потребления наиболее ценных в биологическом отношении пищевых продуктов приводит к дефициту в суточных рационах животных белков, достигающему 15-20% от рекомендуемых величин, полиненасыщенных жирных кислот, микронутриентов - витаминов, макро-и микроэлементов на фоне избыточного поступления углеводов, что особенно характерно для групп населения с низкими доходами. Как следствие в последние годы отмечается рост общей и алиментарнозависимой заболеваемости населения, обусловленной достаточно явным снижением устойчивости организма к неблагоприятным факторам окружающей среды химической, физической и биологической природы. Помимо недостаточного питания дефицит микронутриентов может быть вызван и значительными физическими (трудовыми или спортивными) нагрузками на организм. Это, безусловно, отразится на его метаболических 14 функциях и приведет к снижению уровня здоровья и работоспособности человека. В настоящее время в нашей стране стало все больше внимания уделяется массовой физической культуре и спорту, а также профессиональной спортивной деятельности. Поставлены задачи дальнейшего роста достижений отечественного спорта. Как известно, высокие спортивные результаты неизбежно связаны с воздействием на организм различного рода экстремальных факторов, главное место среди которых занимает интенсивная мышечная деятельность [Волков Н.И. и др., 2004]. Устойчивость к экстремальным физическим нагрузкам в условиях спортивной деятельности относится к числу наиболее актуальных проблем современной спортивной физиологии и медицины. Отсутствие достаточных знаний в этой области служит серьезным препятствием на пути решения проблем профилактики спортивного травматизма и заболеваемости, интенсификации тренировочного процесса и повышения его эффективности, а также разработки новейших спортивно-оздоровительных технологий [Денисенко Ю.П. и др., 2009]. Современный спорт высоких достижений связан со значительными физическими и психологическими нагрузками, зачастую превышающими адаптационные возможности организма [Щепина Г.М. и др., 2009]. Длительное функционирование организма в условиях физической нагрузки, особенно в сочетании с несбалансированным рационом питания, может явиться причиной истощения его резервных возможностей и развития различных патологических состояний. Таким образом, становится актуальной проблема ранней диагностики данных нарушений с целью их своевременной коррекции [Сейфулла Р.Д. и др., 2003; Скальный А.В., 2005; Atrian S. et al., 2008]. Важнейшим условием достижения спортивного успеха и сохранения здоровья является правильное и рациональное питание [Покровский A.A., 1975; Доценко В.А., 2001; Тутельян В.А., 2001, 2007]. Питание должно не только полностью удовлетворять потребности спортсмена в энергии, пластическом материале и биологически активных веществах [Рогозкин В.А. и др., 1989], но и 15 быть индивидуализированным [Полиевский С.А., 2005]. С позиции правильного питания пища рассматривается как серьезный фактор риска и профилактики основных заболеваний нашего времени — сердечно-сосудистых, некоторых онкологических, сахарного диабета, ожирения, остеопороза и других [Конь И.Я. и др., 1997; Мартинчик А.Н. и др., 1997; Мычка В.Б., 2002; Покровский В. И. и др., 2002]. В условиях больших по объёму и интенсивности физических и нервнопсихических нагрузок рационализация питания обеспечивает адекватное поступление потенциальных источников энергии и биологически активных веществ, что способствует реализации генетических потенций организма и способствует получению высоких спортивных результатов [Степуренко В.В., 2007]. Изменения в обмене веществ, обнаруживаемые при высоком физическом и эмоциональном напряжении, показывают необходимость увеличения потребления питательных веществ, в частности белков, витаминов и минеральных веществ [Сухов С.В., 2009; Азизбекян Г.А., 2009]. Материальной основой спортивных достижений является биохимический баланс организма, главной частью которого является микроэлементная составляющая. Решение этой проблемы имеет важное как теоретическое, так и практическое значение, поскольку позволит расширить представления о происходящих адаптационных процессах в ответ на большую физическую нагрузку [Твердохлиб В.П. и др., 2002; Holloszy J. О., 2004]. Представления оптимальному о соответствии уровню здоровья высоких спортивных спортсменов давно достижений признаны несостоятельными [Тутельян В. А. и др., 2011]. По современным данным, в России только 1528% действующих спортсменов высокого класса (звания мастера спорта и выше) здоровье удовлетворительное, а более 50% страдают различными хроническими заболеваниями [Дембо А. Г., 1988; Дубровский В. И., 1991; Рожкова Е. А., 2007; Олейник С. А. и др., 2008; Мокеева Е. Г., 2009]. Так, согласно данным углубленного медицинского обследования, у 21,2% 16 спортсменов различных команд мастеров обнаружены заболевания органов дыхания (в основном ринит, трахеит и др.), у 20% заболевания сердечно- сосудистой системы (гипертоническая болезнь и др.), у 13,8% нарушения опорно-двигательного аппарата (бурсит, остеопатии, теноидиты), у 13,4% заболевания нервной системы близорукость и т.д.), у 28,6% и органов чувств (хронический отит, заболевания органов пищеварения (кариес, дискинезия желчевыводящих путей, хронический холецистит и др.) [Рожкова Е.А., 2007; Олейник С. А. и др., 2008; Мокеева Е. Г., 2009]. 2035% профессиональных спортсменов и до 65% спортсменов, закончивших спортивную карьеру, страдают наряду с патологией ЖКТ различными нарушениями обмена веществ [Дембо А. Г., 1988; Дубровский В. И., 1991]. В 70-х годах ХХ века в НИИ питания РАМН была проведена оценка пищевого статуса спортсменов сборной России по спортивной гимнастике, при которой обнаружились грубые его нарушения. Так, у спортсменок, специализирующихся в этом виде спорта, калорийность рациона была низкой в среднем лишь 1362 ккал (минимальная - 737 ккал, максимальная - 2021 ккал) при общей потребности 21002400 ккал [Покровский А.А., 1975]. Доля жира в рационе (по калорийности) составляла 32,7% (минимум - 21,2, максимум - 41,9) при рекомендациях менее 30%. Доля углеводов была в пределах 55,6% (от 44,5 до 68% индивидуально), при потребности 5355%. рационе спортсменок было несколько снижено Содержание белка в в среднем 11,7% (минимум 10,1%, максимум - 13,6%) при рекомендуемых 12-15% от калорийности рациона [Покровский А.А., 1975]. Количество белка в рационе спортсменок при расчете на 1 кг массы тела составляло в среднем 0,9 г при рекомендациях 1,51,7 г/кг. Анализ пищевого статуса гимнастов сборной России выявил близкие, хотя и менее выраженные, нарушения. Так, калорийность рациона составляет в среднем 2688,7 ккал (от 1984 до 3535) при рекомендациях 2800-3500 ккал. Доля жира в рационе по калорийности равнялась в среднем 41,2% (от 30,6 до 48,3%) при рекомендации менее 30%, углеводов - 43,7% (от 36,8 до 57,2% 17 индивидуально) при рекомендации 5355%. Доля белка в среднем была в пределах 15% (1219%), хотя она должна быть не менее 1617%. При расчете на 1 кг массы тела количество белка в рационе спортсменов было в пределах 1,7 г (от 1,1 до 2,5 г/кг) при рекомендациях 1,51,7 г/кг [Тутельян В. А. и др., 2011]. Как сообщает в своей работе В. А. Тутельян (2011), в ноябре 2010 г. с использованием методов комплексной антропометрии и биоимпедансометрии был проанализирован состав тела членов сборной России по санному спорту (10 спортсменов в возрасте 1836 тренировочном сборе на лет), находящихся на 2-недельном спортивной базе Парамоново. У 30% высококвалифицированных спортсменов было выявлено снижение массы скелетной мускулатуры, у 40% наличие избыточной массы тела, у 20% - умеренно выраженное ожирение. Полученные данные не случайны, поскольку проведенный анализ фактического питания этих высококвалифицированных спортсменов выявил наличие у них определенных нарушений в питании. Так, в частности, было установлено, что, несмотря на рекомендуемое 5-кратное потребление пищи [Покровский А.А., 1975], спортсмены, находящиеся на тренировочном сборе, принимали ее лишь трижды в день. Было также обнаружено, что в их рационе содержатся избыточное количество жира (4247% от общей калорийности рациона), преимущественно животного происхождения, чрезмерное количество углеводов 3845% от общей калорийности. В то же время в рационе было понижено содержание белка 810%. Также в рационе спортсменов отмечено низкое содержание витаминов (особенно группы В), а также минеральных веществ калия, магния, железа, кальция, фосфора и нарушение соотношения кальций/фосфор 1:2,53 ( вместо 1:1). Следует отметить, что обследованные спортсмены были, как правило, не информированы о наименовании и целесообразности употребляемых ими витаминно-минеральных комплексов, специализированных пищевых продуктов и биологически активных добавок к пище (БАД). Правомочно добавить, что 18 специфика санного спорта заключается в 1012 стартах в течение сезона и предсоревновательных непродолжительных (недельных) сборах в местах старта (Россия, Германия, Латвия и другие страны мира), когда условия приема пищи в значительной степени варьируют (шведский стол, самостоятельное ресторанное питание и др.). Отсутствие в штатном расписании команд диетолога не способствует соответствию питания спортсменов оптимальным нормам. Продемонстрированные на примере гимнастов и саночников нарушения пищевого статуса спортсменов, безусловно, взаимосвязаны с проявлением у них неоптимальной спортивной формы и работоспособности. Вероятно, аналогичные тенденции наблюдаются и при специализации в других видах спортивной деятельности. Несмотря на несомненную актуальность вопросов нарушения витаминного и элементного гомеостаза у спортсменов, в настоящее время только единичные отечественные научные коллективы пытаются вывести на современный уровень решение диагностических задач, связанных с нарушением содержания витаминов, макро- и микроэлементов в организмах лиц с повышенными физическими нагрузками [Скальный А. В. и др., 2005]. Одним из основных факторов, определяющих повышенную потребность организма спортсменов в ряде витаминов (В1, В2, В6, РР и др.), является участие этих микронутриентов в качестве коэнзимов в ферментных системах, обусловливающих процессы утилизации энергии при мышечной деятельности. Повышенная потребность в витаминах А и Е объясняется той ролью, которую играют эти витамины в поддержании структурной и функциональной целостности клеточных и субклеточных мембран. Увеличение потребления витаминов антиоксидантного действия (Е, С, βкаротина) приводит к уменьшению процесса образования продуктов перекисного окисления, но полностью не прекращает его при физической нагрузке. Под действием витаминов-антиоксидантов существенно уменьшается повреждение клеток мышечной ткани продуктами окислительного стресса, улучшается восстановление мышц после нагрузки. Однако дополнительный 19 прием этих витаминов не улучшает спортивные результаты по сравнению с таковыми при нормальной обеспеченности организма этими пищевыми факторами [Мартинчик А.Н. и др., 2005; Борисова О. О., 2007; Коденцова В. М. и др., 2009]. Многочисленными исследованиями показано, что при систематических физических нагрузках (тренировках) потребность в витаминах всегда возрастает. На каждую дополнительную тысячу килокалорий потребность в витаминах возрастает на 33%. Причем если тренировки длительные и проводятся в аэробном режиме, заметно повышается потребность в витаминах С, В1. При интенсивной тренировке, связанной с накоплением мышечной массы, организму требуется больше витамина В6 [Пшендин А. И., 2000; Арансон М. В., 2001; Карелин А. О., 2005; Полиевский С. А., 2005; Борисова О. О., 2007; Гольберг Н. Д. и др., 2008]. В настоящее время разработаны и утверждены Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации (МР 2.3.1.2432-08) в зависимости от пола, возраста, уровня физической нагрузки. Однако норм потребления витаминов и минеральных веществ спортсменами, занимающимися различными видами спорта, обоснованных в соответствии с последними достижениями науки о питании, в настоящее время не существует. Имеющиеся данные о влиянии витаминов и минеральных веществ на физическую форму спортсменов свидетельствуют о том, что при нормальной обеспеченности организма этими микронутриентами достигается максимальный уровень работоспособности и выносливости атлетов. Недостаточная обеспеченность витаминами организма спортсмена может снизить физическую работоспособность. Это, в частности, наблюдается у атлетов, занимающихся аэробными видами спорта (лыжи, легкая атлетика) и не получающими в тренировочный период с пищей достаточного количества важнейших нутриентов: витаминов С, В1, пантотеновой и фолиевой кислот, А, РР, а также минеральных веществ - натрия, йода, железа, цинка, меди, фтора, хлора [Закревский В.В. и др., 2007]. 20 В работах российских ученых убедительно доказано, что обмен важнейших микроэлементов интенсифицируется при серьезных физических нагрузках, а это значит, что и потребность в них у спортсменов значительно выше, чем у других групп населения [Русин В.Я. и др., 1980; Русин В.Я. и др., 1982; Maughan R., 2002]. Наиболее важным в питании спортсменов является железо в связи с его участием в энергетическом метаболизме. Железо, как известно, необходимо для образования гемоглобина и миоглобина, является составной частью многих ферментов и цитохромов. Дефицит железа, с которым чаще всего сталкиваются женщины, снижает физическую работоспособность. В свою очередь, физические нагрузки способствуют выведению железа из организма и, таким образом, повышают риск развития железодефицитных состояний. Чрезмерные потери железа во время физической нагрузки чаще всего происходят при наличии небольших кровотечений в желудочнокишечном тракте (при язвенной болезни желудка или двенадцатиперстной кишки) или вследствие обильного потоотделения. Однако наиболее частой причиной возникновения дефицита железа у лиц, занимающихся спортом, является недостаточное потребление данного элемента с пищей. При этом следует учитывать, что потребность в железе у спортсменов примерно на 70% выше, чем у людей, не занимающихся спортом. Особенно это относится к видам спорта, связанным с выносливостью. Обогащение рациона железом или его добавление в виде препаратов увеличивают депо железа в организме спортсменов. Однако назначение железа спортсменам без его дефицита не влияет на их физическую работоспособность. Напротив, большие дозы железа (>70 мг/сут) могут оказывать токсическое действие. Применение препаратов железа оправданно только у спортсменов, страдающих его недостаточностью или наличием железодефицитной анемии. При установлении дефицита железа даже при отсутствии признаков анемии препараты железа должны применяться в сочетании с витамином С, который улучшает усвоение негемового железа [Пшендин А. И., 2000; Карелин А. О., 2005; Мартинчик А. Н. и др., 2005]. 21 Неадекватность и несбалансированность питания по основным пищевым компонентам и микронутриентам, приводящие к метаболическим нарушениям у юных спортсменов, могут оказать негативное влияние на их спортивные достижения и состояние здоровья: заболевания, связанные с нарушением обмена веществ и функций сердечно-сосудистой системы, относятся к мультифакториальным, в проявлении которых существенную роль оказывают как внешние факторы (например, питание, двигательная активность, стресс и т.д.), так и наследственная предрасположенность [Гольберг Н.Д. и др., 2012]. 1.2. Пути оптимизации рациона питания населения Сбалансированное питание – это основа здорового образа жизни. Являясь единственным источником веществ, из которых строятся клетки организма человека, пища во многом определяет состояние его здоровья и продолжительность жизни. В современной жизни часто не хватает желания на то, чтобы искать качественные продукты (часто дорогостоящие), умения и времени тратить силы на их приготовление, знаний, чтобы следить за оптимальным содержанием и соотношением в рационе белков, жиров, углеводов, витаминов, микроэлементов. По данным института питания РАМН у большинства населения России выявлены нарушения питания, обусловленные недостаточным потреблением пищевых веществ и нарушением их пищевого статуса, т. е. дефицитом потребления растительных жиров, полиненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, полноценных белков, в том числе растительных, большинства витаминов и, прежде всего, витаминов антиоксидантного ряда провитаминов, минеральных веществ С, Е, железа, кальция, микроэлементов, особенно селена, цинка, фтора и йода, а также выраженным дефицитом пищевых волокон полисахаридной природы пектина, целлюлозы и гемицеллюлозы [Сафронова А.М. и др., 2004; Нотова С. В. И др., 2006; Коденцова В.М. и др., 2008; Коденцова В.М. и др., 2010]. 22 Г. Г. Онищенко (2008) также отмечает широкое распространение дефицита микронутриентов у большей части детского и взрослого населения, важнейшими из которых являются витамины (С, В1, В2, В6, фолиевая кислота, β-каротин), минеральные вещества (кальций, калий, микроэлементы йод, цинк, железо). Одной из основных задач государственной политики в области питания, как известно, является развитие и использование в питании населения пищевых продуктов с высокой пищевой и биологической ценностью, в том числе продуктов, обогащенных витаминами и минеральными веществами. Человек получает витамины преимущественно из пищевых продуктов. Однако сегодня получить необходимое их количество с пищей возможно далеко не всегда. Даже максимально разнообразив рацион питания, удовлетворить потребность организма в витаминах затруднительно. Главным образом это объясняется тем, что современному человеку, в отличие от его предков, требуется меньший объем пищи. Связано это с большим (почти в 2 раза для взрослого человека) снижением энерготрат. Однако потребность в витаминах у человека осталась такой же, как и сотни лет назад. Расчеты показывают, что даже идеально построенный рацион взрослых, рассчитанный на 2500 ккал в день, дефицитен по большинству витаминов, по крайней мере, на 20% [Mareschi J.P. et al., 1984]. Если пытаться восполнять дефицит микронутриентов только через пищу, побочным действием будет увеличение жировой ткани, так как объемы пищи, которые нужно будет съедать, чтобы получить необходимые нам витамины, огромны. Неудовлетворительная обеспеченность населения витаминами также обусловлена потреблением рафинированных, богатых калориями, но бедных витаминами пищевых продуктов, таких как белый хлеб, макаронные и кондитерские изделия, сахар, а также пищевых продуктов, подвергнутых интенсивной технологической обработке, нерациональным питанием (некоторые национальные особенности, религиозные запреты, вегетарианство, 23 редуцированные диеты, однообразие в выборе продуктов питания и др.). Виной неадекватной обеспеченности витаминами являются и несбалансированные рационы питания, и качество самих продуктов, пищевая ценность которых при использовании современных технологий производства значительно понижена. Существенная роль в профилактике недостаточной витаминной обеспеченности принадлежит обогащению рациона свежими фруктами и овощами, потребление которых, в соответствии с современными рекомендациями, должно составлять не менее 4-5 порций в день. Но овощи могут быть источником только витамина С, каротиноидов, биофлавоноидов и фолиевой кислоты. Всеми другими витаминами овощи и фрукты бедны, и человек получает их из других продуктов. Источником витаминов В1, В6, РР являются черный хлеб, бобовые, нежирное мясо, орехи; витамина В2 – молочные продукты; витамин А содержится в сливочном масле с высоким содержанием молочного жира; растительные масла - важный источник витамина Е и ненасыщенных жирных кислот. Коррекция витаминной ценности рациона путем увеличения потребления этих высококалорийных продуктов неизбежно ведет к увеличению его энергетической ценности, к избыточному потреблению калорий, являющемуся одним из серьезных факторов риска лишней массы тела, развития диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Составить рацион с энергетической ценностью, не превышающей 25003000 ккал, и полностью обеспечивающий потребность человека в витаминах и других незаменимых питательных веществах, в частности, макро- и микроэлементах, основываясь только на натуральных продуктах, оказывается почти невозможным. Но даже теоретически достаточное содержание биологически активных веществ в рационе питания не может гарантировать полного удовлетворения потребностей организма. Это обусловлено тем, что на усвоение указанных микронутриентов могут отрицательно воздействовать другие пищевые и физиологические факторы [Оттавей П. Б., 2010]. Например, витамин С - самый 24 лабильный среди витаминов. При жарении и варке его потери могут достигать 30-80% [Скурихин И. М., 2007]. Для большего его сохранения овощи следует погружать в уже кипящую воду. Этот витамин легко переходит в отвар, поэтому варка картофеля в кожуре сокращает потери витамина С в 2 раза по сравнению с приготовлением очищенного картофеля. Потери витамина РР при термической обработке составляют примерно 20%, В1 - 25-30%, В2 - 15-30%, витамина А - 40% [Скурихин И. М. и др., 1987; Скурихин И. М., 2007]. Очень чувствительна к термообработке и фолиевая кислота. К факторам, влияющим на устойчивость витаминов в ходе хранения и переработки пищевых продуктов, относятся также кислород воздуха, кислотность, освещение, другие компоненты пищи, обладающие окислительными или восстанавливающими свойствами, условия хранения пищевых продуктов и его продолжительность. Мировой опыт показывает, что восполнить недостаточное поступление витаминов с пищей можно путем обогащения рациона этими незаменимыми пищевыми веществами. Это можно достигнуть тремя основными способами. Одним из них является пока не получившее широкого распространения выведение, в том числе с использованием генно-инженерных технологий, новых сортов растений с повышенной витаминной ценностью (рис с повышенным содержанием β-каротина, яблоки с повышенным содержанием витамина С, томаты с высоким содержанием ликопина). Более правильный путь технологическая модификация исходных продуктов: обогащение сырья, используемого при производстве продуктов (например, хлебопекарная мука), или обогащение витаминами пищевых продуктов массового потребления, т. е. непосредственное добавление в процессе производства витамина или смеси витаминов в продукт питания [Тутельян В. А., 2001]. Использование витаминно-минеральных комплексов с различным набором и содержанием витаминов обеспечивает персонализацию, т. е. индивидуальный подход, и дает возможность восполнить дефицит 25 недостающих микронутриентов у конкретного человека [Тутельян В. А., 2001; Тутельян В. А., 2008]. На основании опыта ряда стран, в которых обязательное обогащение микронутриентами некоторых часто используемых в рационе разных слоев населения пищевых продуктов (мука, зерновые завтраки) в значительной мере компенсировало недостаточное потребление витаминов D, группы B, железа и йода, сделан вывод о целесообразности и пользе для здоровья обогащенных пищевых продуктов. В нашей стране повышение пищевой ценности пищевых продуктов началось более 50 лет назад. Впервые мука была обогащена витаминами В1, В2 и РР по решению Совнаркома СССР в 1939 г. Более 50% субъектов Российской Федерации являются йододефицитными, 60% населения нашей страны проживает в регионах с природно-обусловленным дефицитом этого микроэлемента [Онищенко Г. Г. и др., 2011]. Ситуация природного йододефицита осложняется ростом алиментарного дефицита йода, обусловленного низким потреблением пищевых продуктов, являющихся источником йода (рыба и морепродукты). Обогащение поваренной соли - наиболее распространенный и эффективный метод борьбы с йодным дефицитом в мировом масштабе. В 1994 г. на специальной сессии ВОЗ и Объединенного комитета ЮНИСЕФ йодирование соли было рекомендовано в качестве безопасного, экономически эффективного способа обеспечения достаточного потребления йода. Именно по этому пути успешно пошли и практически полностью ликвидировали йодный дефицит более 80 стран Европы, Африки, Азии и Америки. Имеется продолжительный положительный опыт развитых стран по компенсации недостаточного потребления витаминов A, D, группы B, йода и железа. В большинстве экономически развитых стран (Великобритания, США, Германия, Италия, Бельгия и др.), а также во многих развивающихся странах Африки, Азии и Латинской Америки проблема оптимизации витаминной обеспеченности населения решается не только путем добровольного 26 обогащения продуктов питания, но и путем законодательно регламентированного обогащения витаминами пищевых продуктов массового потребления - муки, макаронных и хлебобулочных изделий В2, РР и фолиевой кислотой, маргаринов витаминами А и С, фруктовых соков витаминами В1, витаминами А, D и Е, сахара - витамином С [Оттавей П. Б., 2010]. СанПиН 2.3.2.2804-10 на основе научных принципов устанавливает уровни обогащения пищевой продукции массового потребления, которые гармонизированы с европейскими и отечественными нормами. Они составляют не менее 15% и не более 50% от норм физиологической потребности в усредненной суточной порции (в 100 г или 100 мл или на 100 ккал для продуктов с энергетической ценностью более 350 ккал на 100 г) или в 1 упаковке продукта (если она содержит 1 его порцию) [Мазо В. К., 2012]. Эти дозы витаминов являются профилактическими. Они в десятки раз ниже лечебных (терапевтических) доз, иногда используемых для срочной ликвидации глубокого дефицита витаминов и авитаминоза, и верхнего безопасного уровня потребления этих микронутриентов [Коденцова В.М. и др., 2011]. Такая степень обогащения гарантирует, что обогащенный продукт эффективен для восполнения существующего дефицита микронутриентов при условии его регулярного включения в рацион всеми группами населения и одновременно безопасен для здоровья человека. Восполнение недостаточного поступления витаминов с пищей, улучшение обеспеченности организма витаминами, ликвидация существующего дефицита микронутриентов, т. е. компенсация недостаточности питания, гарантируют здоровье и благополучие населения. Добавление незначительных количеств витаминов (менее 15% от нормы физиологической потребности) неэффективно и не приносит ожидаемой пользы потребителям [Коденцова В. М. и др., 2006, 2009]. Накоплен большой опыт по применению обогащенных пищевых продуктов в питании взрослого и детского населения, подтверждающий эффективность для коррекции 27 витаминного статуса и пользу для здоровья [Светикова А. А. и др., 2009; Студеникин В. М. и др., 2009; Спиричева Т. В. и др., 2011]. Муку и хлеб целесообразно обогащать витаминами группы В, которые сравнительно хорошо переносят воздействие высокой температуры в процессе выпечки, чего не скажешь о витамине С, отличающемся значительно меньшей термоустойчивостью. Поэтому витамин С для обогащения муки и хлеба практически не используется. За прошедшие годы вследствие использования новых технологий при производстве пищевых продуктов значительно расширился ассортимент обогащенных витаминами и минеральными веществами пищевых продуктов. Так к концу 2010 г. в нашей стране подвергалось обогащению витаминами и минеральными веществами около 2% хлебобулочных изделий [Онищенко Г. Г., 2008, 2010], молочных продуктов и безалкогольных напитков от общего количества производимых указанных продуктов. В настоящее время обогащение муки витаминами и недостающими минеральными веществами осуществляется более чем в 80 странах. Полный набор всех витаминов и минеральных веществ обязательно включается в заменители женского молока. Витамины, наряду с микро- и макроэлементами, широко используются для обогащения разнообразных продуктов диетического питания, молока и кисломолочных продуктов, в частности, йогуртов, кондитерских изделий, плодоовощных соков и безалкогольных напитков. В десятках стран мира на протяжении нескольких десятилетий в массовых масштабах осуществляется дополнительное обогащение витаминами маргаринов, муки, соков. Объем промышленного производства витаминов в США составляет 23 тыс. тонн в год, в Японии – 17, в странах СНГ даже в самые лучшие годы он не достигал и 6 тыс. тонн. В последние десятилетия в США, Канаде, ряде европейских стран, в т. ч. России широкое распространение получили обогащенные нутриентами сухие зерновые завтраки (хлопья, экструдированные зерна, инстантные каши и т. п.), 28 целый ряд других продуктов массового потребления и специального назначения [Богатырев А. Н. и др., 1998; Богатырев А. Н., 2000]. В последние годы все чаще появляются пищевые продукты, сочетающие достаточно полный набор витаминов и минеральных веществ с одновременным введением других ценных компонентов пищевых волокон, фосфолипидов, различных биологически активных добавок природного происхождения. Эти продукты оказывают защитное, стимулирующее или лечебное действие на те или иные физиологические системы и функции организма. Такое сочетание также представляется вполне оправданным, тем более что эффективность подобных биологически активных добавок в значительной мере зависит от обеспеченности организма витаминами и минеральными веществами и не может сколько-нибудь успешно реализоваться при дефиците любого из этих жизненно необходимых участников обмена веществ. Медико-биологические и технологические принципы обогащения пищевых продуктов по В. Б. Спиричеву, В. М. Позняковскому [Спиричев В. Б. и др., 2005] 1. Для обогащения пищевых продуктов следует использовать те микронутриенты, дефицит которых реально имеет место, достаточно широко распространен и опасен для здоровья. В условиях России это, прежде всего, витамины С, группы В, в том числе фолиевая кислота; минеральные вещества: йод, железо и кальций. 2. Обогащать витаминами и минеральными веществами следует, прежде всего, продукты массового потребления, доступные для всех групп детского и взрослого населения и регулярно используемые в повседневном питании. К таким продуктам, в первую очередь, относятся мука и хлебобулочные изделия, молоко и кисломолочные продукты, соль, сахар, напитки, продукты детского питания. 3. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами не должно ухудшать потребительские свойства этих продуктов: уменьшать содержание и усвояемость других содержащихся в них пищевых 29 веществ, существенно изменять вкус, аромат, свежесть продуктов, сокращать срок их хранения. 4. При обогащении пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами необходимо учитывать возможность химического взаимодействия обогащающих добавок между собой и с компонентами обогащаемого продукта и выбирать такие их сочетания, формы, способы и стадии внесения, которые обеспечивают их максимальную сохранность в процессе производства и хранения. 5. Регламентируемое, т.е. гарантируемое производителем, содержание витаминов и минеральных веществ в обогащенном ими продукте питания должно быть достаточным для удовлетворения за счет данного продукта 3050% средней суточной потребности в этих микронутриентах при обычном уровне потребления обогащенного продукта. 6. Количество витаминов и минеральных веществ, дополнительно вносимых в обогащаемые ими продукты, должно быть рассчитано с учетом их возможного естественного содержания в исходном продукте или сырье, используемом для его изготовления, а также потерь в процессе производства и хранения, с тем, чтобы обеспечить содержание этих витаминов и минеральных веществ на уровне не ниже регламентируемого в течение всего срока годности обогащенного продукта. 7. Регламентируемое содержание витаминов и минеральных веществ в обогащаемых ими продуктах должно быть указано на индивидуальной упаковке этого продукта и строго контролироваться как производителем, так и органами Государственного надзора. 8. Эффективность обогащенных продуктов должна быть убедительно подтверждена апробацией на репрезентативных группах людей, демонстрирующей не только их полную безопасность, приемлемые вкусовые качества, но также хорошую усвояемость, способность существенно улучшать обеспеченность организма витаминами и минеральными веществами, 30 введенными в состав обогащенных продуктов, и связанные с этими веществами показатели здоровья. Другим направлением Государственной политики индустриально развитых стран является обеспечение продовольственной безопасности и формирование системы здорового питания. В России концепция улучшения здоровья и сохранения генофонда нации путем оптимизации структуры питания за счет введения в рацион функциональных пищевых продуктов получила официальное признание в 1989 году. Пищевые продукты, обогащенные витаминами и минеральными веществами, входят в обширную группу продуктов функционального питания, т.е. продуктов, обогащенных физиологически полезными пищевыми ингредиентами, улучшающими здоровье человека. К этим ингредиентам, наряду с витаминами и минеральными веществами, относят также пищевые волокна, липиды, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты, полезные виды живых молочнокислых бактерий, в частности, бифидобактерии и необходимые для их питания олигосахариды. В настоящее время в странах ЕС законодательно утвержден список заявлений об оздоровительных свойствах ряда пищевых веществ [Comission Regulation (EU) No 382/2010; 384/2010; 432/2011]. С расширением знаний на основе доказательной медицины этот список может дополняться. С принятием такого документа обогащенный пищевой продукт может позиционироваться как функциональный (с соответствующим заявлением о пользе для здоровья) в случае, если в его составе будут микронутриенты, пищевые волокна или пробиотические микроорганизмы, вошедшие в список для функциональных пищевых продуктов. В свою очередь функциональный пищевой продукт, систематическое потребление которого с позиций медицины может вести к снижению риска алиментарно-зависимого заболевания, может получить статус профилактического пищевого продукта. БАД – это эффективный и простой путь коррекции питания. Они предназначены для непосредственного приема или для введения в состав 31 пищевых продуктов с целью обогащения рациона питания человека отдельными биологически активными веществами (БАВ) или их комплексами. Витамины и БАД в Европе принимает более половины населения, а в США почти 80% населения. В России же, по данным института питания РАМН, не более 3% населения самостоятельно принимают витаминно-минеральные комплексы. Преимущества употребления БАД - регулярный прием БАД помогает устранить дефицит незаменимых и жизненно важных биологически активных микронутриентов без увеличения количественного потребления тех пищевых продуктов, в которых содержатся эти вещества - с помощью БАД человек может получать важные микронутриенты, источниками которых являются продукты, в силу разных причин не употребляемые регулярно. - дополнительный прием БАД позволяет компенсировать утрату полезных микронутриентов, что иногда происходит вследствие антагонизма различных составных компонентов пищи. - регулярное употребление БАД помогает компенсировать разрушение и потерю активности многих биологически активных веществ в результате температурной кулинарной обработки, консервирования и длительного хранения продуктов. - в современных БАД, создаваемых с использованием высоких технологий, длительное время могут сохраняться, не теряя своих полезных свойств и активности, биологически активные пищевые микронутриенты, чего не удается достичь с помощью известных способов хранения и консервирования продуктов питания. Но, несмотря на все преимущества и доступность БАД, массовые опросы свидетельствуют, что с их помощью восполняют недостаток микронутриентов не более 5-10% населения нашей страны [Шамрай Л. В., 2005]. В то время как в США, Канаде и Англии регулярно принимает витаминные препараты до 50- 32 60% населения. Среди детей и беременных женщин число принимающих витамины достигает 90-100%. В то же время, несмотря на интенсивные исследования в области создания природных БАД, актуальность этой проблемы, а также проблемы создания функциональных пищевых продуктов на основе растительного сырья, является очевидной. Одна из причин этого - отсутствие комплексного системного подхода к анализу сырьевых растительных ресурсов, обусловленных разнообразием их химического состава и технологических процессов при промышленной переработке. К сожалению, нерешенной проблемой является отсутствие методических подходов к созданию БАД и функциональных пищевых продуктов, санитарно-гигиенической оценки их безопасности и эффективности при экспериментальной апробации. Отсутствие системного подхода затрудняет оценку результатов по диетической коррекции нарушений в обмене веществ, а также в определении норм потребления для включения продуктов в рацион питания. В связи с этим решение проблемы получения физиологически полноценных экологически чистых натуральных функциональных пищевых продуктов невозможно без теоретической и экспериментальной разработки концепции создания новых рецептур и технологических решений, гарантирующих сохранение природной физиологической ценности сырьевых компонентов; обоснования целесообразности включения в состав пищевых продуктов веществ, проявляющих антиоксидантную и витаминную активность; оптимизации состава создаваемых функциональных продуктов с заданными свойствами, а также их апробации в медико-биологических испытаниях. Немаловажное значение для улучшения витаминной ценности рациона имеет разработка и внедрение прогрессивных технологий переработки продовольственного сырья и производства пищевых продуктов, обеспечивающих максимальное использование и сохранность микронутриентов 33 (новые смеси для помола, микронизация зерна, замораживание соков и концентратов, щадящие режимы тепловой обработки и т. п.). Заключение Таким образом, проблема оптимальной обеспеченности населения микронутриентами в современных условиях оказывается неразрешимой традиционными методами, т.е. только за счет увеличения потребления натуральных продуктов – источников незаменимых биологически активных веществ. Она требует качественно новых подходов и решений. Надежным путем, гарантирующим эффективное решение этой проблемы, путем, по которому идут все столкнувшиеся с этой проблемой страны, является регулярное включение в рацион специализированных пищевых продуктов, обогащенных необходимыми микронутриентами. В связи с необходимостью улучшения структуры питания в условиях неблагоприятной экологической обстановки в стране из-за продолжающегося загрязнения окружающей среды актуальны исследования с целью создания новых функциональных пищевых продуктов и БАД, потребление которых позволит повысить защитные функции организма человека и нормализовать его пищевой статус. Сложная ситуация в отношении обеспеченности микронутриентами в питании населения развитых стран, в том числе и в России, заключается и в том, что современный человек не может даже теоретически с адекватным рационом из обычных натуральных продуктов получать микронутриенты в необходимых количествах. Поэтому формула пищи XXI века - это постоянное использование в рационе наряду с традиционными натуральными пищевыми продуктами продуктов с заданными свойствами (т.н. функциональных пищевых продуктов) и биологически активных добавок к пище (БАД) [Тутельян В.А., 2001; Дадали В.А., 2001; Доценко В.А., 2001]. 34 Глава 2. Материалы и методы исследований В работе использовали гигиенические, физиолого-гигиенические, санитарно-химические, клинико-лабораторные, клинические и статистические методы исследований. Работа выполнена на кафедре гигиены ГБОУ ВПО «НижГМА» Минздрава и лаборатории оценки фактического питания работающих ФБУН «Нижегородский НИИ гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора. Объектом исследования были натуральные продукты растительного происхождения, криогенные продукты и подростки, занимающиеся спортом. Участие подростков в натурных исследованиях было на основе добровольного информированного согласия. По уровню физической активности они относились к IV-V группе населения – с высокой физической активностью [МР 2.3.1.2432-08]. Провели оценку эффективности технологий криогенной переработки сырья: исходную и усовершенствованную. Для этого изучили технологическую документацию, разработанную для обеих технологий. Анализировали результаты проведенных НИР по оценке сорбционных свойств криогенных продуктов, биологической доступности биологически активных веществ (БАВ) и исследований на содержание БАВ в сырье перед криогенным измельчением и после него. Для оценки влиянии технологической переработки на содержание нутриентов определяли содержание в нативном сырье (витаминов А, Е, минеральных веществ: медь, цинк, железо, марганец), в обезвоженных и криогенных продуктах (витаминов А, Е и В2 и минеральных веществ: медь, цинк, железо, марганец, хром, селен, николь, свинец, кадмий). Исследование проводили в лаборатории санитарной химии ФБУН ННИИГП Роспотребнадзора по методикам, определенным Руководством Р 4.1.1672-03, МУК 4.1.1897-04, МУК 4.1.777-99. Обезвоживание (сушка) заключалось в том, что в сезон сбора урожая с целью максимальной сохранности биологически 35 активных веществ проводили сушку при температуре не выше 400С в электрических сушилках, в условиях темноты. Провели исследования для оценки влияния термической обработки и условий хранения на содержание витаминов в растительном сырье. Для этого 50 мг пробы (в качестве сырья использовали обезвоженные продукты) помещали в пробирку на 10,0 мл, заливали 1,0 мл кипящей воды, закрывали стеклянной пробкой и термостатировали (при предварительно доведенной температуре в нем до 100,00 С) в течение 10 мин. Затем пробы охлаждали до комнатной температуры и проводили исследования по стандартным методикам. Вторую пробу вносили в стеклянные бюксы, выстаивали в течение 3-х недель при дневном свете при комнатной температуре. Дальнейшие исследования проводили по стандартным методикам. На основе изучения содержания витаминов и минеральных веществ, а также литературных данных о потребности организма лиц, активно занимающихся физическими упражнениями, в частности спортсменов, создали рецептуры многокомпонентных продуктов – натуральные концентрированные пищевые продукты (НКПП). Провели оценку содержания в них витаминов (А, Е и В2) и минеральных веществ (медь, цинк, железо, марганец, хром, николь, свинец, кадмий). Группа (n=40) была разделена на две подгруппы по 20 человек - опытная и контрольная. Лица обеих групп в течение 15 суток принимали в условиях клиники ФБУН ННИИГП Роспотребнадзора обед калорийностью около 1700 ккал. Лица первой группы в это время с едой употребляли по 10,0 г НКПП «Антитокс» и 10 г НКПП «СпортАктив-2». Схема исследования: первичное обследование, промежуточное обследование (через 10-15 дней после приема НКПП) и через 1 месяц после их приема. Для определения микроэлементов в сыворотке крови были использованы наборы реагентов фирмы «Ольвекс диагностикум». Концентрация железа и магния в сыворотке определялась колориметрическим методом без 36 депротеинизации [Makino T. et al., 1986; Mann C. K., 1956]; калия нефелометрическим методом без депротеинизации [Hilmann et al., 1967]; кальция унифицированным методом [Barnett R. N. et al., 1973]. Неорганический фосфор в сыворотке определяли спекторофотометрическим методом без депротеинизации [Нenry R. J., 1974]: концентрацию натрия определяли колориметрическим методом; концентрацию хлоридов определяли колориметрическим методом [Guder W. et al., 1974]. Определение микроэлементов цинк, медь, железо в сыворотке крови проводили по Методическим указаниям (МУК 4.1.1897-04 и МУК 4.1.777-99) с помощью атомно-абсорбционного спектрометра «Квант-2А» с пламенным способом атомизации пробы и дейтериевым корректором фона. Проводили анализ содержания витаминов в сыворотке крови (А, Е, B1) и цельной крови (В2) на анализаторе биожидкостей «Флюорат 02- АБЛФ-Т»люминисцентно-фотометрическом, номер Государственной регистрации № 15696-07. Витамины А, Е и В1 анализировали по Методическим рекомендациям (методика М 07-01 2001, методика М 07-02-2001, методика М-2001), утвержденным 27.03.2001, НПФ «Люмекс», СПб. витамином В1 косвенно судили по Об обеспеченности содержанию продукта распада пировиноградной кислоты, повышение уровня которого служит показателем снижения обеспеченности организма этим витамином [Антонова Б.И., 1991]. Витамин B2 определяли по методике выполнения измерений массовой концентрации витамина по Берчу, Бессею и Лоури. Показатели, использованием характеризующие прибора статус «Комплекс питания, мониторный определяли с кардиореспираторной системы и гидратации тканей» КМ-АР-01 ДИАМАНТ (СПб.). Оценивали массу тела (МТ), длину тела. По этим показателям рассчитывали индекс массы тела (ИМТ) по методике ВОЗ. Клиническое обследование проводилось в первой половине дня после ночного отдыха. Соблюдались стандартные условия выполнения функциональных методов исследований. Обследование включало осмотр 37 терапевта и невролога. Инструментальное исследование включало: снятие ЭКГ с помощью электрокардиографа «Альтон-03» с программным обеспечением «Миокард-12», определение систолического (САД), диастолического (ДАД) давления и частоты сердечных сокращений (ЧСС). По этим показателям определяли пульсовое давление (ПД), систолический и минутный объем крови по формуле Старра. Для оценки степени тренированности сердечно-сосудистой системы (ССС) к выполнению физической нагрузки вычисляли коэффициент выносливости по данным ПД и ЧСС (увеличение КВ является показателем детренированности ССС) [Новиков В. С., 1993]. Оценили функцию дыхательной системы. Для этого проводили исследование функции внешнего дыхания (ФВД): спирометр «Spirolab III Oxу» с встроенным датчиком пульсоксиметрии (Италия). Провели анкетирование подростков с использованием разработанной анкеты для оценки их образа жизни: курение, употребление алкоголя, употребление анаболических гормонов, витаминно-минеральных комплексов, БАД к пище, самочувствие и настроение. Определяли работоспособность подростков. Для этого проводили велоэргометрическую пробу. При этом определяли мощность работы реакцию ССС (САД, ДАД, ЧСС), максимальное потребление кислорода по Астранду [Гридин Л.А. и др., 2007]. Объем проведенных исследований представлен в табл. 1. Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием программного пакета Statistica 6,1. 38 Таблица 1 Объем и перечень проведенных исследований Перечень исследований Ед. наблюдения, ме- N= N=иссле тоды исследований наблюде- дований ний 1. Анализ продуктов криогенной технологии переработки сырья: сорбционные свойства 2 технологии, 6 отчетов 41 биологическая доступность; аналитический по НИР 14 содержание БАВ; 127 дисперстность 44 2. Анализ содержания нутриентов в продуктах: Витаминов: Протоколы, саниисходных; тарно-химические 3 18 подсушенных; 16 384 криогенных 16 144 Минералов: Протоколы, саниисходных; тарно-химические 3 36 подсушенных; 16 288 криогенных 16 144 3. Углубленное обследование: 160 Медицинские кар40 семейный анамнез; 120 ты, клинический 40 жалобы; 120 40 субъективные данные 240 40 объективные данные 40 40 самочувствие ЭКГ, ФВД, САД, ДАД, ЧСС Показатели, 40 200 функциональный Насыщенность организма ви- Показатели, сани40 560 таминами и минералами тарно-химический 4. Оценка образа жизни Самооценка Анкетный 40 200 5. Оценка эффективности метода оптимизации питания Содержание витаминов и ми- Протоколы, сани2 64 нералов в продуктах тарно-химический Показатели, 40 960 Витаминная насыщенность; 1200 Насыщенность минералами экспериментальный 40 120 Морфологические 40 480 Функциональные 40 Расчетные 40 600 40 240 Велоэргометрия 39 Глава 3. Сравнительная оценка технологий концентрирования и получения натуральных продуктов из растительного и животного сырья Для максимального сохранения биологически активных веществ и предотвращения используется их стадия окисления в обезвоживания обоих и технологических измельчения при процессах пониженной температуре; в качестве хладагента применяется жидкий азот. Сырье подвергается криогенному измельчению без предварительной термической обработки. Используется все растение целиком, без удаления семян, кожуры и перегородок, так как максимальная концентрация антиоксидантов содержится именно в них. Ни на одном из этапов химические вещества не используются. Конечные продукты представляют собой тонкодисперсные криопорошки с большой удельной площадью поверхности. Площадь поверхности 1 грамма частиц крупностью несколько десятков мкм, содержащихся в 1см3, составляет несколько квадратных метров [Груздева А.Е., 2010]. 3.1. Особенности исходной технологии криогенного измельчения натурального сырья Исходная технология производства тонкодисперсных криогенных порошков из растительного и животного сырья состоит из следующих основных стадий: 1. Предварительная подготовка свежего сырья (инспекция и удаление несъедобных частиц, мойка, измельчение до размера 10-35 мм). 2. Вакуумная сушка при давлении 0,1-0,04 кг/см2 и температуре 20-500С. 3. Механическое дробление при пониженной температуре от -800С до -1650С до размера частиц 50-600 мкм. Каждая из указанных стадий производства дает собственный эффект влияния на качество пищевых продуктов с точки зрения сохранности БАВ растений. 40 3.1.1. Результаты биохимических исследований криогенных порошков Анализировалось содержание БАВ в сырье, взятом непосредственного перед криогенным измельчением, и в криопорошках после него (табл. 2) [Карякин Н. В. и др., 2003]. Для определения содержания БАВ в образцах были использованы следующие методы: содержание тиамина и рибофлавина определяли методом обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЖЭХ), каротиноиды – по ГОСТ 13496.17-96, аскорбиновую кислоту – по ГОСТ 2455689, витамин Е – методом ВЖЭХ с предварительным омылением проб. Таблица 2 Содержание БАВ в пересчете на сухое вещество, мг на 100 г продукта Наименование БАВ Сушеный продукт Криогенный продукт Яблоко Аскорбиновая кислота 13,451±0,40 25,931±0,78 Каротиноиды 0,0401±0,001 0,2501±0,008 Черноплодная рябина Аскорбиновая кислота Каротиноиды 101,00±3,03 110,00±13,30 3,05±0,09 15,081±0,45 Клюква Аскорбиновая кислота 40,00±1,20 67,001±2,01 Каротиноиды 0,42±0,01 0,711±0,02 Черная смородина Аскорбиновая кислота Каротиноиды 210,00±16,30 1285,001±38,55 0,19±0,01 2,041±0,06 Кабачок Аскорбиновая кислота 11,471±0,34 11,521±0,35 Каротиноиды 0,241±0,01 0,831±0,02 Морковь Аскорбиновая кислота 6,291±0,19 17,891±0,54 Каротиноиды 23,061±0,66 84,741±2,42 41 Из таблицы видно, что в криопорошках содержание БАВ выше, чем в исходном продукте. В растениях витамины находятся в двух состояниях – свободном и связанном в комплексе с молекулами белка и других веществ, например, пирофосфатов. В процессе криогенного измельчения происходит разрушение связей в белково-витаминных комплексах и переход витаминов в свободное состояние, что и определяется применяемыми методами анализа [Карякин Н. В. и др., 2003]. Содержание аскорбиновой кислоты после криогенного измельчения повысилось в несколько раз (коэффициент повышения содержания колеблется в пределах от 1,5 до 6,0 в зависимости от вида перерабатываемого сырья). Содержание каротиноидов после также повысилось в несколько раз (коэффициент повышения колеблется в пределах от 3,0 до 10,0 в зависимости от вида сырья). Биохимические исследования также показали, что в результате осуществления полного технологического цикла обработки по разработанной технологии происходит увеличение содержания БАВ в конечных продуктах (табл. 3). Например, в ходе эксперимента в черноплодной рябине содержание каротиноидов увеличилось в 18,4 раза, тиамина — в 16,0 раз, витамина Е 10,0 раз; в клюкве - тиамина в 11,0 раз, рибофлавина в в 12,0 раз. Таблица 3 Содержание БАВ в продуктах в пересчете на сухое вещество, мг на 100 г Наименование БАВ Свежее сырье Криопорошок Черноплодная рябина Каротиноиды 0,04 0,74 Витамин Е 1,88 18,90 Тиамин 0,72 12,00 Рибофлавин 1,90 1,70 Клюква Тиамин 0,19 2,23 Рибофлавин 0,19 2,37 42 3.1.2. Результаты физико-химических исследований криогенных порошков Для определения биодоступности БАВ использован термохимический метод определения энтальпий реакций [Карякин Н. В. и др., 2003]. Для определения количества энергии, которая сопровождает процесс гидролиза криопорошков под действием ферментов, была изучена модельная реакция гидролиза крахмала (при рН=8,3) в присутствии α-амилазы. Чтобы рассчитать энтальпию указанного процесса (∆Hhydr), была измерена энтальпия смешения крахмала с водным раствором NaHCО3 (pH=8,3) (∆Нmix) и проведено сравнение ее с литературными данными по смешению крахмала с водой. Процесс смешения крахмала с водой сопровождается большим экзотермическим эффектом с экстремумом при 25 мас.% воды. По полученным данным рассчитана энтальпия смешения сухого картофельного крахмала с водой в интервале концентраций 1-5 мас.%. Величина ∆Нmix изменялась от -86 до -93 Дж/г крахмала. Определенная экспериментально величина ∆Нmix процесса смешения крахмала с водным раствором NaHCО3 (рН=8,3) равна -88: 103,5 Дж/г крахмала, т.е. в пределах погрешности эксперимента совпадала с литературной величиной. Энтальпия смешения α-амилазы (0,6 мас.%) с водным раствором NaHCО3 (рН=8,3) равна -12,3 Дж/г амилазы. Этот процесс экзотермичен, но величина ∆Hhydr меньше в ~3 раза ∆Нmix крахмала с водой. Результирующая величина ∆Hhydr включает в себя экзотермическую энтальпию процесса смешения крахмала с водой, эндотермическую энтальпию разрыва глюкозидных связей в макромолекулах амилозы и амилопектина, энтальпию образования гидроксильных групп в продуктах, и экзотермическую энтальпию гидратации образовавшихся продуктов. Используя полученные величины, определена энтальпия гидролиза в присутствии α-амилазы растительных продуктов, консервированных различными способами. Это были криопорошки яблока и моркови, а также нарезанные на кусочки и высушенные (табл. 4). 43 Таблица 4 Энтальпия реакции гидролиза в присутствии амилазы растительных продуктов, переработанных различными способами, рН=8.3, Т=310 К Продукт -∆Hhydr, Дж/г продукта Способ Высушенное, Высушенное, Криогенный кусочки измельченное порошок Яблоко 20,3 20,9 23,1 Морковь 11,8 10,5 14,1 переработки Как видно из таблицы, для продуктов, обработанных с помощью криотехнологии, тепловой эффект реакции ферментативного гидролиза был выше. Это свидетельствует о том, что в криогенных порошках полезные вещества становятся более доступными и, следовательно, могут легче усваиваться организмом человека. Проведено определение способности криопорошков сорбировать тяжелые металлы. Для этого использованы спектральные методы анализа [Карякин Н. В. и др., 2003]. Исследование предусматривало моделирование условий процессов, протекающих в желудочно-кишечном тракте человека (рН среды, интенсивность и время перемешивания). Для этого была разработана специальная методика. Последовательность операций приготовления образцов представлена на рис. 1. Для определения содержания катионов свинца и кадмия в твердых остатках криопорошков использован атомно-эмиссионный и атомно- абсорбционный методы спектрального анализа. Погрешность определения массы металла составила 10%, Относительное стандартное отклонение при их определении равнялось 0,05. Свинец и кадмий брали в виде их растворимых в воде солей - Рb(NО3)2 квалификации «ОСЧ», 3CdSO4.8H2O квалификации «ХЧ». Соли растворяли в 30 мл дистиллированной воды. 44 Рис. 1. Последовательность операций в методике приготовления образцов НКПП массой ~1,8 г вводили в раствор при перемешивании на магнитной мешалке. Выбранная масса сорбента соответствует ежедневной профилактической дозе. Путем добавления 0,5 N раствора HCI доводили рН 45 смеси до значения 3,5 (приблизительно соответствующей рН в пищевом сгустке желудка человека) и перемешивали образец 3 часа. Затем с помощью 10% раствора аммиака изменяли рН до значения 8,5 (как в кишечнике человека) и перемешивали образец еще 3 часа. Необходимое количество растворов соляной кислоты и аммиака определяли в предварительных опытах с помощью универсального иономера ЭВ-74. Твердый остаток отделяли от жидкости на воронке Бюхнера (с периодическим откачиванием). Частично обезвоженный образец промывали 20 мл дистиллированной воды в два приема. Влажный образец отделяли от фильтра и сушили при 343 К в течение трех часов. В аналогичных условиях высушивали фильтр. При расчете сорбционной активности криопорошков учитывалась масса его остатка на фильтре. Усредненные значения сорбированных металлов представлены в табл. 5. Таблица 5 Показатели сорбции солей свинца и кадмия криогенными продуктами Массовая доля катионов, средняя величина ωср (Pb), масс.% ωср (Cd), масс.% Криогенные продукты Топинамбур Тыква Черника Петрушка 52 86 85 80 67 80 71 75 Полученные результаты исследований показали, что все образцы криогенных продуктов сорбировали соли свинца и кадмия. При этом моделировались процессы, происходящие при переваривании пищи в желудке и кишечнике человека. Следовательно, при употреблении в пищу, криогенные продукты могут выполнять роль энтеросорбентов. 3.1.3. Результаты исследования дисперсности криогенных порошков Для определения размеров частиц были изучены образцы криопорошков клюквы [Урьяш В. Ф. и др., 2001]. Для этого использован биологический 46 микроскоп МБД-1 с окулярным микрометром МОВ-1-15х. Просмотр частиц осуществлен с помощью объективов, дающих увеличение 10х и 20х. Порошки наносили на предметное стекло методом надува. Обсчитывали не менее 100 частиц из разных мест для каждого образца. Для фотографирования частиц использован оптический микроскоп со стереоскопическим фазовым контрастом MB30S (Польша). Фотографирование проведено фотоаппаратом "Зоркий 4К", смонтированным на микрофотонасадке МФН-12. Негативные фотопленки просматрены на аппарате для чтения микрофотокопий "Микрофот БПО-1" и также рассчитывали размеры частиц (диаметра). Затем строили графики распределения числа частиц по их размерам в виде гистограмм. Исследование показало, что распределение размеров частиц в разных образцах клюквы составило от 15-25 мкм (40%) до 100-200 мкм (до 20%). В некоторых образцах были получены частица размером 100-300 мкм, а также до 400 мкм. Но, как показала практика, полученные данным способом НКПП содержат большое количество крупных частиц (от 300 до 600 мкм), которые имеют тенденцию к карамелизации, агрегации и слеживаемости, что снижает биодоступность и биологическую активность БАВ и понижает в целом качество продукта. Поиск путей к решению этой проблемы привел к созданию усовершенствованной криогенной технологии. 3.2. Особенности усовершенствованной технологии криогенного измельчения натурального сырья Усовершенствованная технология имеет существенные отличия от технологии, применяемой ранее [Груздева А.Е., 2010]. Первым значимым отличием является использование вместо вакуумной сушки стадии сублимации (удаления влаги из замороженного сырья), которая позволяет полностью сохранить биологически активный комплекс растений уже на стадии сушки (удаления влаги). дополнительной Вторым стадии важным охлаждения отличием сырья пред является стадией введение криогенного 47 измельчения (рис 2). Эти нововведения позволяют получить следующие преимущества по сравнению с ранее разработанной технологией: 1. Достижение стабильной глубины заморозки. 2. Минимальные потери холода при измельчении, что положительно влияет на равномерность заморозки. 3. Стабильность гранулометрического состава порошков. 4. Снижение времени измельчения в несколько раз. 5. Повышение стерилизующего и «охрупчивающего» эффектов. Все эти достоинства новой технологии приводят к тому, что возможности криогенного способа измельчения используются гораздо более полно. Криогенная технология переработки сырья Усовершенствованная криогенная технология Предварительная подготовка свежего растительного сырья Предварительная подготовка свежего растительного сырья Вакуумная сушка при р 0,1-0,04 кг/см2, Т 200-500С Сублимационная сушка при Т от -100С до -300С Механическое дробление при Т от -80 до -1650С до размера частиц 50-600 мкм Механическое дробление при T -1100С Криогенное дробление при T -1960С до размера частиц 2,5-160 мкм Рис. 2. Сравнительные характеристики исходной и усовершенствованной криогенной технологии 3.2.1. Результаты физико-химических исследований и изучения дисперсности криогенных порошков Провели сравнение биодоступности БАВ криопорошков, полученных по исходной и усовершенствованной технологии по определению энтальпии реакций ферментативного гидролиза (табл. 6). 48 Таблица 6 Сравнительные показатели энтальпии продуктов криогенной технологии −∆Hhydr, Дж/(г сухого продукта) НКПП Исходная Усоверш. технология технология Проростки пшеницы Овес НКПП −∆Hhydr, Дж/(г сухого продукта) Исходная Усоверш. технология технология 41.8 51.2 Яблоко 23.0 27.6 38.9 58.4 Морковь 14.2 20.3 Как оказалось, энтальпия гидролиза криопорошков нового поколения увеличилась. К примеру, для яблока – на 20,0%, проростков пшеницы – на 22,5%, моркови – на 43,0% и овса – на 50,1%. Сравнительный анализ сорбционной способности также показал преимущество второго способа [Урьяш В. Ф. и др., 2009-2010]. Исследование протекающих в предусматривало моделирование желудочно-кишечном тракте условий человека процессов, (рН среды, интенсивность и время перемешивания) (см. рис. 1). Показатели сорбционной активности криогенных продуктов, нового поколения представлены в табл. 7. Таблица 7 Показатели сорбции солей свинца и кадмия криогенными продуктами, полученными по усовершенствованной технологии Массовая доля катионов, средняя величина ωср (Pb), масс.% ωср (Cd), масс.% Криогенные продукты Топинамбур Петрушка Клюква Яблоко 89,0±5,0 94,0±5,0 33,0±3,0 62,3±2,7 89,0±1,0 86,0±3 35,0±3,0 80,0±2,0 49 Полученные результаты исследований показали, что сорбционная способность конечных продуктов возрастала. Так, например, активность криопорошка топинамбура нового поколения в отношении свинца увеличилась на 37,0%, кадмия – на 22,0%; петрушки – на 14,0% и 11,0% соответственно. Оценили степень дисперсности криопорошков, полученных по усовершенствованной технологии [Урьяш В. Ф. и др., 2009]. В исследованных образцах клюквы 55,0% частиц имели размер в интервале 2,5-80 мкм, 27% - от 80 до 160 мкм, менее 5% частиц имели размер 240-360 мкм. Частиц размером более 360 мкм не обнаруживались. В образцах топинамбура 77,0% частиц имели размер от 2,5 до 25 мкм. Частицы яблока размером от 2,5 до 40 мкм составляли 72,0%. Заключение Таким образом, преимуществами криогенной технологии перед традиционными методами переработки растительного сырья стали: 1. Измельчению подвергается сушеное растительное сырье, охлажденное до очень низких температур (от -120°С до -190°С), что позволяет предотвратить процессы окисления, агрегации и карамелизации сырья и освободить находящиеся в связанном с белковыми молекулами БАВ для полного усвоения их организмом человека. Этот эффект не возможен при использовании «тепловых» способов измельчения, при которых температура внутри массы сырья может достигать локально очень высоких значений (более 200°С), что приводит к потере большинства ценных БАВ; 2. При измельчении сушеного растительного сырья в условиях глубокого холода, становится возможным: - измельчение сырья, не поддающегося обычным методам помола, связанное с резким изменением механических свойств («охрупчиванием»); - получение порошков из растительного сырья с размером частиц, не достигаемым при тепловых способах измельчения (тонкого и сверхтонкого измельчения); 50 - сохранение биологически активных веществ измельчаемых продуктов, связанное с тем, что вещества не подвергаются нагреву и находятся в инертной среде; - предотвращение агрегации частиц. 3. Концентрирование БАВ за счет удаления влаги. Растительное сырье содержит до 90 % воды, после сушки — 5-10%. На стадии удаления влаги при температурах процесса ниже температуры кипения воды происходит концентрация БАВ в 8-12 раз. 4. Увеличение биодоступности БАВ для организма. 5. Функциональный синергизм БАВ, в частности антиоксидантов, содержащихся в НКПП, позволяет добиваться максимального защитного эффекта и их высокой стабильности при меньшем содержании в продукте. 6. Экологическая чистота и безопасность, обусловленная отсутствием стадии химической обработки сырья. Преимущества криогенных порошков нового поколения по сравнению с криопорошками, полученными по предыдущей технологии, стали: 1. В результате увеличения количества более мелких частиц увеличилась площадь их активной поверхности. 2. Выросла сорбционная активность в отношении солей тяжелых металлов. 3. Увеличилась биодоступность БАВ. 51 Глава 4. Сравнительная оценка содержания микронутриентов в различных видах сырья и криогенных продуктах. Обоснование использования криогенных продуктов в рационе питания лиц с высокой физической активностью 4.1. Анализ содержания нутриентов в растительном сырье, подсушенных и криогенных продуктах Как показали наши исследования, после варки во всех продуктах произошло достоверное снижение содержания витамина А (табл. 8): на 69,1±4,96%. Хранение при комнатной температуре (+22,00С) (к сожалению, солнечного света в это время на улице не было, стояла пасмурная погода) в закрытой кювете снижало содержание данного витамина только в свекле и моркови – на 46,8% и 14,1%. Менее всего снижалось содержание данного витамина в свекле и пророщенной ржи. В остальных продуктах снижение превышало 50,0% и более (табл. 8). Таблица 8 Показатели содержания витамина А в растительном сырье и подсушенных продуктах, абс. вел., М±δ Продукт Овес** Ячмень** Греча** Шиповник* Арония* Исходный продукт 16,12±0,62 3,18±0,38 1,34±0,20 10,11±0,36 1,58 ±0,05 Витамин А, мг/100 г После выдержки на Продукт после свету в течение 2-х варки недель 1,75±0,12 16,76±0,30 Р1:2 = 0,002; Р1:3 = 0,451 0,62±0,01 3,15±0,78 Р1:2 = 0,021; Р1:3 = 0,979 0,38±0,05 1,29±0,02 Р1:2 = 0,040; Р1:3 = 0,810 0,37*±0,02 Р1:2 = 0,001; Р1:3 = 0,089 0,75 ±0,03 Р1:2 = 0,004; Р1:3 = 0,096 8,88±0,17 1,39 ±0,05 52 0,52±0,09 Маш** Рожь пророщенная ** Чечевица ** 1,13±0,06 0,60±0,09 Свекла* 0,64 ±0,07 Нут** 0,85 ±0,04 Петрушка* 6,44 ±0,89 Кукуруза 4,3 ±0,59 Морковь* 2,63 ±0,10 Яблоко* 31,58 ±0,62 х Изюм** Топинамбур* 1,39±0,15 0,23±0,04 Р1:2 = 0,050; Р1:3 = 0,524 0,66±0,05 0,65±0,12 0,99±0,01 Р1:2 = 0,022; Р1:3 = 0,127 0,11±0,02 0,55±0,09 Р1:2 = 0,031; Р1:3 = 0,751 0,44 0,55 ±0,03 ±0,05 Р1:2 =0,05; Р1:3 =0,05 0,32 0,88 ±0,03 ±0,07 Р1:2 = 0,009; Р1:3 = 0,774 1,45 6,09 ±0,08 ±0,24 Р1:2 = 0,0031; Р1:3 = 0,737 0,93 2,71 ±0,07 ±0,15 Р1:2 = 0,030; Р1:3 = 0,120 1,07 1,40 ±0,08 ±0,10 Р1:2 = 0,006; Р1:3 = 0,012 3,34 27,86 ±0,47 ±2,26 Р1:2 = 0,000; Р1:3 = 0,253 0,15±0,005 0,16±0,06 х 1,34±0,25 Р1:2=0,009; Р1:3=0,5 **нативное сырье, *подсушенный продукт, хневозможно провести экстракцию Содержание витамина Е при термической обработке снижалось на 59,25±5,86%. Выделили три группы продуктов с различным снижением данного витамина. Так, в первой группе было наименьшее снижение: арония и кукуруза - немногим более 20,0%. Во второй группе снижение достигало 50,0%: свекла, петрушка, морковь и яблоко. В третьей группе (8 продуктов) снижение было максимальным – до 81,5% (табл. 9). 53 Таблица 9 Показатели содержания витамина Е в растительном сырье и подсушенных продуктах, абс. вел., М±δ Витамин Е, мг/100 г Продукт Исходный продукт Овес** 53,42 ±3,13 Ячмень** 18,23 ±1,32 Греча** 23,01 ±0,35 Шиповник* 34,4 ±0,23 Арония* 18,10 ±1,35 Маш** 18,82 ±2,44 Рожь пророщенная ** 15,67 ±0,16 Чечевица** 10,52 ±0,90 Свекла* 7,84 ±0,39 Нут** 22,80 ±0,89 Продукт после варки После выдержки на свету в течение 2-х недель 51,90 ±5,39 9,86 ±1,01 Р1:2 =0,006; Р1:3 =0,829 6,41 ±0,28 Р1:2 =0,013; Р1:3 =0,533 8,16 ±0,34 Р1:2 =0,001; Р1:3 =0,361 4,43* ±0,46 Р1:2 =0,000; Р1:3 =0,030 16,16 ±2,12 ±0,54 Р1:2 =0,626; Р1:3 =0,306 4,17 ±0,95 Р1:2 =0,030; Р1:3 =0,914 5,12 ±0,31 Р1:2 =0,015; Р1:3 =0,008 2,56 ±0,12 Р12 =0,034; Р13 =0,266 2,75 ±0,13 Р1:2 =0,010; Р1:3 =0,023 5,69 ±0,16 Р1:2 =0,003; Р1:3 =0,244 16,57 ±1,80 22,21 ±0,35 30,25 ±0,70 16,12 19,27 ±2,79 13,29 ±0,15 8,12 ±0,48 5,31 ±0,06 19,50 ±1,10 54 Петрушка* 20,06 ±2,20 Кукуруза 7,58 ±0,05 Морковь* 5,91 ±0,44 Яблоко* 10,23 ±0,46 Р1:2 =0,048; Р1:3 =0,454 5,85 ±0,04 Р1:2 =0,001; Р1:3 =0,022 3,02 ±0,25 Р1:2 =0,029; Р1:3 =0,032 10,29±0,41 х Виноград** 5,01±0,24 18,00 ±0,42 6,31 ±0,19 2,87 ±0,35 8,40±0,88 Р1:2 =0,003; Р1:3 =0,124 2,65±0,21 х 2,64±0,31 1,83±0,04 Р1:2=0,097; Р1:3=0,293 **нативное сырье, *подсушенный продукт, х невозможно провести экстракцию Топинамбур* Снижение 1,98±0,16 содержания витамина В2 при термической обработке определили только во ржи пророщенной. При хранении снижение данного витамина определили во ржи пророщенной и ячмене, соответственно на 51,9% и 46,7% (табл. 10). Таблица 10 Показатели содержания витамина В2 в растительном сырье и подсушенных продуктах, абс. вел., М±δ Витамин В2, мг/100 г Продукт Исходный продукт Овес** 0,14 ±0,03 Ячмень** 0,30 ±0,02 Греча** 0,29 ±0,08 После выдержки на свету в течение 2-х недель 0,12 0,14 ±0,01 ±0,05 Р1:2 =0,4592; Р1:3 =1,000 0,33 0,16 ±0,03 ±0,02 Р1:2 =0,4635; Р1:3 =0,028 0,15 0,26 ±0,03 ±0,05 Р1:2 =0,219; Р1:3 =0,764 Продукт после варки 55 Шиповник* 1,18 ±0,06 Арония 0,04 ±0,01 Маш** 0,25 ±0,03 Рожь пророщенная ** 0,27 ±0,01 Чечевица** 0,31 ±0,02 Свекла* 2,10 ±0,19 Нут** 0,24 ±0,01 Петрушка* 1,08 ±0,03 Кукуруза 0,15 ±0,03 Морковь* 0,15 ±0,01 Яблоко* 0,75 ±0,02 х Виноград** 0,76* 1,19 ±0,07 ±0,03 Р1:2 =0,045; Р1:3 =0,895 0,04 0,05 ±0,01 ±0,02 Р1:2 =0,698; Р1:3 =1,000 0,22 0,11 ±0,01 ±0,05 Р1:2 =0,360; Р1:3 =0,285 0,08 0,13 ±0,01 ±0,02 Р1:2 =0,004; Р1:3 =0,013 0,33 0,34 ±0,07 ±0,10 Р1:2 =0,638; Р13 =0,698 1,89 2,22 ±0,03 ±0,16 Р1:2 =0,388; Р1:3 =0,668 0,21 0,21 ±0,01 ±0,07 Р1:2 =0,095; Р1:3 =0,648 1,15 1,05 ±0,05 ±0,01 Р1:2 =0,353; Р1:3 =0,498 0,10 0,11 ±0,03 ±0,03 Р1:2 =0,293; Р1:3 =0,465 0,16 0,16 ±0,01 ±0,06 Р1:2=0,4698; Р1:3=0,937 0,72 0,71 ±0,11 ±0,01 Р1:2 =0,793; Р1:3 =0,184 х 0,09±0,02 0,15±0,02 0,16±0,03 Р1:2 =0,465; Р1:3 =0,441 **нативное сырье, *подсушенный продукт, х невозможно провести экстракцию Топинамбур* 0,11±0,04 Данные по содержанию минеральных веществ в исходном растительном сырье и подсушенном продукте представлены в табл. 11. Таблица 11 Содержание микроэлементов в растительном сырье, подсушенных продуктах, мг/100 г Название продукта Медь Цинк Железо Марганец Хром Никель Свинец Кадмий Селен Овёс* 0,19 3,16 3,55 1,50 0,19 0,12 <0,01 0,003 0,035 Ячмень* 0,20 5,40 4,95 1,04 0,17 0,02 <0,01 0,002 0,021 Греча* 0,26 7,39 1,71 0,85 0,07 0,13 <0,01 0,003 0,020 Шиповник** 0,14 0,93 1,50 1,82 0,035 0,06 <0,01 0,002 0,056 Арония** 0,16 1,00 2,79 0,50 0,04 0,08 <0,01 0,009 0,024 Маш* 0,63 3,90 3,53 0,70 0,02 0,14 <0,01 <0,002 0,031 Рожь пророщенная** 0,13 2,90 2,51 1,40 0,03 0,06 0,02 <0,002 0,014 Чечевица* 0,53 4,07 6,30 1,15 0,05 0,15 <0,01 0,002 0,043 Свёкла** 0,40 2,70 2,56 1,35 0,04 <0,02 <0,01 0,014 0,084 Нут* 0,40 1,78 3,78 1,60 0,02 0,03 0,01 0,002 0,047 Петрушка** 0,64 3,20 7,76 5,30 0,23 0,31 0,02 0,011 0,071 Кукуруза** 0,10 1,00 0,48 0,12 0,02 0,04 <0,01 0,002 0,009 Морковь** 0,05 13,46 1,79 0,30 0,03 <0,02 <0,01 0,003 0,009 <0,005 1,72 3,11 0,27 0,17 0,09 <0,01 0,014 0,052 0,34 0,20 4,00 0,39 <0,02 <0,02 <0,01 0,015 <0,002 Яблоко** Виноград (изюм) * Земляная груша** 0,35 0,80 2,93 0,55 0,023 <0,02 <0,01 0,020 0,003 *без поправки на содержание влаги в нативном сырье **без поправки на содержание влаги в подсушенном продукте Данные по определению содержания витаминов и минеральных веществ в криогенных продуктах представлены в табл. 12-13. Таблица 12 Содержание витаминов в криогенных продуктах, мг/100г, М±δ Продукт Витамины А Е В2 Овес 17,05±0,23 68,94±0,13 0,11±0,01 Ячмень 2,78±0,06 18,55±1,16 0,22±0,01 Гречиха 2,15±0,37 18,6±1,86 0,19±0,05 Шиповник 5,52±0,17 28,63±1,63 0,64±0,04 Арония 1,75±0,04 18,53±0,26 0,06±0,01 Маш 0,57±0,09 19,44±0,9 0,33±0,06 Рожь пророщенная 1,38±0,03 16,61±0,17 0,27±0,04 Чечевица 1,11±0,08 11,89±0,06 0,36±0,04 Свёкла 0,56±0,07 4,85±0,53 2,32±0,04 Нут 1,17±0,03 21,45±3,63 0,29±0,04 Петрушка 7,62±0,24 16,78±1,37 1,13±0,05 Кукуруза 4,17±0,94 8,17±1,30 0,17±0,02 Морковь 2,68±0,06 7,03±0,58 0,27±0,01 Яблоко 25,0±2,43 15,83±0,58 0,73±0,05 Виноград 3,70±0,10 15,89±0,5 1,37±0,10 Топинамбур 1,59±0,20 2,30±0,20 0,32±0,03 При проведении сравнительного анализа содержания витаминов и минеральных веществ установили превышение этих нутриентов в значительной доле криогенных продуктов (табл. 15). Так увеличение содержания витамина А и Е отметили в 73,3%, В2 – в 66,5% анализированных продуктов; минеральных веществ: меди, железа – в 100,0%, марганца – в 43,8% и цинка – в 37,5% пробах. 58 Таблица 13 Содержание минеральных веществ в криогенных продуктах, мг/100 г Минеральные вещества Продукт Медь Цинк Железо Марганец Хром Свинец Кадмий Овес 0,31 3,40 77,0 4,40 0,03 - - Ячмень 0,44 5,60 9,20 0,90 0,31 - - Гречиха 0,43 2,90 4,60 1,50 0,05 - - Шиповник 0,30 6,50 12,30 1,00 0,06 <0,02 <0,005 Арония 0,21 3,20 6,10 0,70 0,04 - - Маш 0,83 3,90 7,30 0,94 0,08 - - 0,27 2,90 4,20 1,40 0,03 - - Чечевица 0,70 4,4 19,0 0,80 0,05 - - Свёкла 0,50 1,70 9,80 1,50 0,05 <0,02 <0,005 Нут 0,45 2,90 8,90 1,70 0,02 - - Петрушка 0,82 3,2 125,80 7,90 0,23 - - Кукуруза 0,10 1,30 4,30 0,20 0,03 - - Морковь 0,30 1,70 6,00 0,30 0,03 <0,02 <0,00 Яблоко 0,25 0,22 8,38 0,27 0,26 - - Виноград 0,50 0,82 22,75 2,07 0,121 0,030 0,021 Топинамбур 0,37 0,87 3,24 0,62 0,023 <0,01 0,020 Рожь пророщенная Таблица 14 Показатели содержания витаминов и минеральных веществ в нативных (сырых) продуктах, мг/100 г Витамин Витамин Медь, Цинк, Железо, Марганец, Продукт А, Е, мг/100 г мг/100 г мг/100 г мг/100 г мг/100 г мг/100 г Морковь 0,85±0,05 2,47±0,32 0,04±0,01 0,09±0,02 0,61±0,15 ≤0,02 Яблоко 0,20±0,05 1,94±0,29 0,04±0,01 0,17±0,04 0,06±0,02 ≤0,02 Свекла 0,11±0,01 2,22±0,38 0,08±0,02 0,48±0,12 1,85±0,46 0,14±0,04 59 Таблица 15 Показатели превышения содержания витаминов и минеральных веществ в криогенных продуктах, разы* Нутриент Овёс Витамины А Е 1,19 1,45 Ячмень Греча Шиповник Минеральные вещества В2 Медь Цинк Железо Марганец Селен Хром 0 1,94 0 2,16 1,19 0 0 0 1,14 0 2,59 1,15 2,09 1,10 0 2,06 1,13 0 0 1,87 0 3,02 1,10 0 0 0 0 0 2,50 6,99 9,20 0 0 0 Арония 1,25 1,15 1,68 1,50 3,59 6,85 0 0 1,14 Маш 1,24 1,16 1,50 1,48 0 2,32 0 0 0 1,38 1,19 1,13 2,45 0 1,89 0 0 2,00 2,09 1,27 1.33 1,49 0 3,39 0 0 0 1,24 1,06 0 4,31 0 0 1,25 Нут 1,56 1,06 1,38 1,28 0 2,64 0 0 0 Петрушка 1,33 1,18 1,44 0 16,2 1,67 0 0 Кукуруза 1,09 1,21 1,31 1,12 1,46 10,0 1,18 0 1,50 1,73 2,03 6,67 0 3,77 0 0 1,15 1,26 1,54 1,10 5,00 0 3,03 0 0 0 0 1,67 4,10 6,39 5,30 4,00 6,05 0 1,19 1,22 1,24 1,27 1,30 1,35 Рожь пророщенная Чечевица Свёкла Морковь Яблоко Виноград Земляная груша 0 0 0 0 0 0 1,23 1,10 ⃰Пересчет проведен на равное содержание воды в продуктах Показатели свидетельствовали о превышении витаминов (А до 2,09 раза, Е – до 1,73 раза, В2 – до 2,03 раза) и минеральных веществ (меди – до 6,67 раза, цинка – до 6,99 раза, железа – до 16,2 раза и марганца – до 5,3 раза) (табл. 15). Усредненные показатели превышения витаминов и минеральных веществ представлены в табл. 16. 60 Таблица 16 Показатели превышения содержания витаминов и минеральных веществ в криогенных продуктах, разы (М±м) № п/п Вещество Превышение Витамины 1 1.1 А 1,34±0,08 1.2 Е 1,27±0,06 1.3 В2 1,39±0,09 Минеральные вещества 2 2.1 Медь 2,20±0,38 2.2 Цинк 2,83±0,80 2.3 Железо 4,90±0,99 2.4 Марганец 1,83±0,58 2.5 Хром 1,65±0,58 4.2. Обоснование использования криогенных продуктов в рационе питания лиц с высокой физической активностью Разработка состава и рецептур НКПП была осуществлена на примере циклических видов спорта – академическая гребля (соответствует зимнему виду – бег на лыжах). Основанием для разработки криогенных продуктов были данные о том, что значительные физические нагрузки у спортсменов приводят к нарушению антиоксидантной защиты организма [Страхова Л. А., 2014]. В связи с этим в рацион питания необходимо ввести НКПП, обладающие выраженными антиоксидантными свойствами. Требуется обеспечение организма веществами, обладающими фармакологической активностью (биофлавоноиды, биогенные стимуляторы). Они являются биорегуляторами обмена веществ, иммунорегуляторами и влияют на жизнь симбионтных и патогенных микроорганизмов и паразитов. Эти вещества могут быть в виде биологически 61 активных добавок к пище, либо содержаться в составе продукта растительного происхождения [Сейфулла Р. Д., 1999]. Поскольку эти виды спорта требуют больших физических нагрузок, был необходим состав НКПП, содержащий животный белок (НКППБРС) [Рогозкин В. А., 1989]. Важным является также обеспечение организма незаменимыми аминокислотами, входящими в животный белок. Таким продуктом стало мясо кролика. По химическому составу мясо кролика выгодно отличается от мяса других сельскохозяйственных животных значительным количеством белка, умеренным - жира, а незначительное содержание холестерина, пуриновых оснований делает его ценным в диетическом и лечебно-профилактическом питании. В мясе кроликов содержится полноценный белок, жир, минеральные вещества и витамины. В среднем в крольчатине содержится 21,5% белка. В белке мяса кроликов обнаружены 19 аминокислот, включая все незаменимые. Ценным является то, что тепловая обработка не изменяет качественного состава аминокислот мяса, а влияет только на их количество. Больше всего в крольчатине содержится незаменимой аминокислоты лизина – 10,43%, метионина и триптофана - соответственно 2,37 и 1,55% [Балабух А. А., 1975; Василенко О. А., 2004]. Возраст животного на содержание аминокислот влияет незначительно. Минеральные вещества в мышечной ткани составляют 1-1,5%. По минеральному и витаминному составу крольчатина превосходит все другие виды мяса. В ней много железа (почти в два раза больше, чем в свинине), фосфора (220мг в 100г), магния (25мг в 100г) и кобальта, в достаточном количестве содержится меди, калия, марганца, фтора, цинка. Солей натрия содержится относительно мало. По содержанию витаминов мясо кроликов превосходит мясо других животных. Оно богато витамином РР, С, В6, В12 и, вследствие этого крольчатина незаменима в диетическом питании. [Плотников В. Г., 2004]. По сравнению с жиром других видов животных, кроличий - биологически более ценен, так как богат полиненасыщенными жирными кислотами, в частности – линолевой, линоленовой, арахидоновой арахидоновой [Антипова Л.В и др., 2008]. 62 Из набора исходного сырья (продуктов растительного происхождения) для создания НКПП, обладающего антиоксидантным действием, выбрали криопорошки красного винограда, топинамбура, свеклы и зелени петрушки (продукт «Антитокс»). В данном продукте содержатся следующие активные вещества: пищевые волокна, пектиновые вещества, инулин, бета-каротин, витамины В1, В12, С, Е, РР, фолиевая кислота, бетаин, пикногенол, ресвератрол, биофлавоноиды, полифенолы, кверцетин, дигидрокверцетин, танины, антоцианы, антоцианидины, лютеин, апиол, миристицин, катехины, сахара, органические кислоты; минеральные вещества: калий, магний, кальций, натрий, фосфор, железо, йод, цинк. Антиоксиданты (витамины С, Е, антоцианы, дигидрокверцетин и др.) препятствовуют чрезмерной активации свободнорадикального окисления липидов клеточных и субклеточных мембран (перекисного окисления липидов). В частности, дигидрокверцетин вызывает тонизирующее, иммуномодулирующее и антиоксидантное действие на организм спортсменов: ускоряются процессы восстановления и адаптации к физическим нагрузкам, повышается иммунитет спортсменов после истощающих физических нагрузок. Витамин Е, являясь антирадикальным фактором и структурным стабилизатором биомембран, относится к наиболее активным компонентам антиоксидантной системы клетки [Манукьян Г. Г., 2009]. Антиоксидантное действие аскорбиновой кислоты усиливается в присутствии полифенолов, обладающих Р-витаминными свойствами. Сами полифенолы повышают выносливость человека и работоспособность мышц [Смульский В.Л, 1999]. Продукт, содержащий незаменимые аминокислоты и другие биологически активные вещества, состоял из криопорошков мяса кролика, сельдерея, лука, тыквы, шиповника («СпортАктив-2»). Активные вещества: аминокислоты, пищевые волокна, пектиновые вещества, эфирные масла, органические кислоты, гликозиды, фитонциды, флавоноиды, фитоандрогены, бета-каротин, витамины В1, В2, В5, В6, С, PP, E; 63 минеральные вещества: фосфор, кальций, магний, марганец, калий, железо, медь, кобальт, цинк. Высокое содержание в продукте аминокислот, витаминов и минеральных веществ способствуют их взаимному улучшению усвоения организмом и повышению его антиоксидантной защиты. Провели исследование содержания некоторых витаминов и минеральных веществ в НКППРС и НКППБРС (табл. 17). Таким образом, подростки ежедневно дополнительно получали 0,086 мг меди, 0,717 мг цинка, 6,759 мг железа, 0,471 мг марганца, 0,055 мг хрома, 0,209 мг витамина А, 0,52 мг витамина Е, 0,032 мг витамина В2. Заключение Таким образом, криогенная технология позволяет концентрировать содержание витаминов и минеральных веществ в готовом продукте. Анализ содержания микронутриентов дает основу для создания многокомпонентных продуктов, обладающих профилактическими свойствами – продуктов «направленного действия». Анализ негативных изменений в организме при высокой физической активности позволяет создать продукты, содержащие витамины и минеральные вещества, включающиеся в ферментные системы антиоксидантной защиты и метаболизм организма. Таблица 17 Показатели содержания витаминов и минеральных веществ в НКППРС и НКППБРС Название Медь, Цинк, Железо, Марганец, Хром, продукта мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг Никель, Свинец, Кадмий, Витамин Витамин Витамин мг/кг мг/кг мг/кг А, Е, В2, мг/100г мг/100г мг/100г Антитокс 4,50 13,70 183,40 19,80 0,98 0,84 <0,2 <0,05 1,05 2,4 0,15 СпортАктив-2 4,10 58,00 492,50 27,30 3,10 1,50 <0,2 <0,05 1,04 2,8 0,17 Допустимые уровни содержания микроэлементов в БАДах: на растительной основе: • свинец не более 6,0 мг/кг • кадмий не более 1,0 мг/кг на основе переработки мясомолочного сырья: • свинец не более 1,0 мг/кг • кадмий не более 1,0 мг/кг Глава 5. Оценка показателей здоровья спортсменов и эффективности оптимизации их рациона питания криогенными продуктами с повышенным содержанием биологически активных веществ В опытной и контрольной группе было равным количество подростков мужского и женского пола. Возраст девушек составил 15,5±0,5 лет, подростков мужского пола – 15,7±0,5 лет. Длина тела достигала, соответственно 174,0±1,0 см и 183,0±1,0 см, масса тела – 66,2±1,6 кг и 74,3±1,6 кг. Индекс массы тела (ИМТ) составил для девушек – 21,7±0,7 кг/м2, подростков – 21,9±0,7 кг/м2. Продолжительность занятий гребным спортом у девушек и юношей была 2,97±0,26 и 2,81±0,33 г., соответственно. Из них 14 человек были кандидатами в мастера спорта и остальные – имеющие 1 взрослый спортивный разряд, что указывало на значительные физические нагрузки в процессе тренировок. 5.1. Оценка показателей здоровья спортсменов в стандартных условиях тренировок При проведении углубленного медицинского обследования у ряда подростков был определен отягощающий семейный анамнез. Так 13,0% указывали на наличие в семье родственников с гипертонической болезнью и аллергическими заболеваниями; 20,0% сообщили о наличие у них онкологических заболеваний, 30,0% – о родственниках, страдающих сахарным диабетом. Из обследованных лиц только 10,0% никогда ничем не болели. 28,5% сообщили о перенесенных в детстве инфекционных заболеваниях (коклюш, ветряная оспа, краснуха), 35,7% – указывали на различные простудные заболевания (ОРИ ВДП, грипп, ангины), у 14,3% – имелась аллергия на шерсть животных и тополиный пух, четверо перенесли различные травмы (переломы костей, сотрясение головного мозга). У 32,1% спортсменов отмечено наличие клиники гастрита или гастродуоденита: ноющие боли в области желудка натощак после острой или жирной пищи, изжога, болезненность желудка или солнечного сплетения при пальпации. Одна спортсменка в 7-летнем возрасте 66 перенесла острое почечное заболевание, одна спортсменка перенесла тепловой и солнечный удары, у одного обследуемого этой группы в анамнезе был острый бронхит. У двух обследованных произведено грыжесечение (у одной пупочная, у одной паховая грыжа), одной спортсменке произведена аппендэктомия. Практически все спортсмены вели здоровый образ жизни – не курили, не употребляли наркотики и крепкие алкогольные напитки. У одного человека при исследовании функции внешнего дыхания (ФВД) выявлены обструктивные изменения бронхов, характерные для курильщика, хотя он отрицал факт курения. Только двое признались, что иногда по праздникам употребляют небольшое количество пива. Обследованные отрицали факт применения анаболических препаратов. О приеме витаминов и других биологических активных добавок к пище сообщили два человека. Все без исключения обследованные отмечали общее хорошее, а некоторые отличное, самочувствие. На хорошее ровное настроение указывали 84,0% обследованных, переменчивое настроение имелось у 16,0%. Какие-либо проблемы с органами дыхания отсутствовали у всех без исключения спортсменов. Эпизодические ноющие или колющие никуда не иррадиирующие боли в области сердца отмечали двое лиц. Эти неприятные ощущения в грудной клетке иногда возникали при значительных спортивных нагрузках. Гораздо чаще обследуемые предъявляли жалобы на желудок (22,0%). Некоторые из них сообщали о периодически возникающей изжоге, чаще всего после диетических прегрешений (переедания, употребления острой или жирной пищи), чувстве тяжести в области желудка, появлении ноющей боли в эпигастральной области, отрыжке воздухом). У одного спортсмена отмечалась периодическая неустойчивость стула, связанная с употреблением грубой и острой пищи. Объективное исследование у этих лиц выявляло картину хронического вялотекущего гастрита: обложенный белым налетом язык, болезненность эпигастральной области при пальпации, у части – симптомы раздражения 67 солнечного сплетения. У одного спортсмена имелась клиническая картина вялотекущего гастроэнтероколита – помимо болезненности желудка и области солнечного сплетения имелась пальпаторная болезненность всех отделов кишечника. Со стороны мочеполовой системы патология не выявлена. У части спортсменов имелись жалобы на опорно-двигательный аппарат: периодические боли в коленных суставах, и периодические ноющие боли в правом локтевом суставе. Как правило, все указанные неприятные явления возникали при перетренировке. На периодически возникающие боли в мышцах на фоне усиленных тренировок указывали практически все обследованные. На боли в области позвоночника жаловались 12,0% спортсменов. Чаще всего эти боли носили мышечный характер. 23,0% человек из первой группы отмечали периодические головные боли. Исходная артериальная гипертензия (повышение систолического давления до 130 мм ртутного столба) отмечена у 6,5% спортсменов-гребцов. При практически полном отсутствии у обследованных спортсменов жалоб на сердце анализ ЭКГ выявил у них достаточно частые отклонения от нормы. У спортсменов-гребцов нормальная ЭКГ отмечена у 23,0%, у 50,0% наблюдалась выраженная синусовая аритмия, у 16,7% обследованных – блокада правой ножки пучка Гиса (ПГ), у 16,7% – реполяризационные нарушения, укорочение сегмента РQ – у 10,0%, нарушения внутрижелудочковой проводимости – у 6,7%, наджелудочковая экстрасистолия имелась у 10,0%, предсердный ритм – у 3,0%. Признаки гипертрофии левого желудочка отмечены у 16,7%. У всех без исключения обследованных наблюдалась брадикардия. Все вышеуказанные отклонения от классической нормы ЭКГ входят в состав синдрома, называемого «сердцем спортсмена». 68 Средние показатели инструментального обследования легких (ФВД) у спортсменов-гребцов полностью укладывались в показатели нормы, а некоторые даже существенно превышали её. При оценке показателей сердечно-сосудистой системы в полуторамесячный период тренировок установили, что после начального периода тренировок систолическое артериальное давление несколько возрастало, затем имело тенденцию к снижению. Было установлено увеличение диастолического артериального давления; к концу наблюдения оно было выше на 5,1%, чем в сходном состоянии (р=0,047). ЧСС также имела тенденцию к нарастанию: рост к концу наблюдения составил 3,4%. После начала проведения тренировок отметили нарастание пульсового давления (ПД), что рассматривалось как позитивный результат. В дальнейшем, после проведения соревнований ПД уменьшалось вплоть до конца наблюдения. при этом оно снизилось на 16,8% (р=0,01), что свидетельствовало о значительных нагрузках на организм спортсменов и напряжении деятельности сердечно-сосудистой системы. Подтверждением этого были данные по определению коэффициента выносливости, который по группе наблюдения увеличивался. Таким образом, увеличение коэффициента выносливости, связанное с уменьшением ПД, нарастание ЧСС свидетельствовали о напряжении сердечно-сосудистой тренировок. Вероятно, они были системы в результате значительными, проводимых неадекватными для организма. На первом этапе начала тренировок у спортсменов отметили тенденцию к увеличению максимального потребления кислорода. После проведения соревнований МПК снизилось и сохранялось на этом уровне до конца наблюдения, что свидетельствовало о напряжении функции дыхательной системы. Мощность велоэргометрической работы у спортсменов имела тенденцию к снижению. При этом ЧСС оставалась без изменений. Исходные показатели витаминно-минеральной насыщенности организма спортсменов представлены в табл. 18-19. 69 Как видно из данных таблицы, только содержание витамина В1 в сыворотке крови спортсменов было снижено; усредненные величины остальных витаминов были в пределах нормы. Таблица 18 Показатели витаминной насыщенности организма, абс. вел. №п/п Витамины М±м Норма 1 А, мкг/см3 0,68±0,02 0,3-0,7 2 Е, мкг/см3 9,87±0,67 8-18 3 В1, мкг/см3 24,66±0,8 7-8 4 В2, мкг/см3 0,131±0,06 0,1-0,5 Вместе с тем, у 10,0% обследованных насыщенность организма витамином А была снижена, еще у 10,0% уровни насыщенности были на нижней границе нормы – 0,31-0,34 мкг/см3. Содержание витамина Е было снижено у 40,0% спортсменов-гребцов. При этом у 13,3% насыщенность организма достигала всего 60,0% (45,0-68,8%) от нормы. Насыщенность организма витамином В2 была снижена у 43,3% обследованных. При этом максимальное снижение от уровня нормы достигало 2,5 раза (0,04 мкг/см3). Насыщенность организма цинком (табл. 19) у всех спортсменов была в норме, а медью – лишь у 70,0%. У остальных 30,0% дефицит меди достигал 21,4%. С началом проведения тренировок потребление железа увеличилось, что привело к снижению его уровня в крови. При этом в различные периоды у 25,064,2% обследованных лиц уровень железа был ниже референтных границ. Было отмечено достоверное снижение уровня калия на 20,4% (р=0,0001); кальция на 5,2% (р=0,05); натрия – на 11,0% (р=0,001); хлоридов – на 22,3% (р=0.001). 70 Содержание цинка, магния, фосфора не менялось, и было в пределах границ нормы. Достоверной динамики в уровне содержания меди в сыворотке крови не определено, однако его недостаточность определялась у 21,4% обследованных лиц, а уровень цинка в пределах границ нормы снизился у 50,0% спортсменов. Таблица 19 Показатели насыщенности организма минеральными веществами, абс. вел. № п/п Минеральные вещества М±м Норма 1 Цинк, мкг/см3 1,00±0,20 0,46-1,50 2 Медь, мкг/см3 0,77±0,08 3 Железо, мкг/см3 1,17±0,20 4 Магний, мМ/л 0,91±0,07 0,73-1,06 5 Калий, мМ/л 4,70±0,80 3,60-5,50 6 Натрий, мМ/л 154,20±20,20 135-150 7 Кальций, мМ/л 2,41±0,16 2,15-2,50 8 Фосфор, мМ/л 1,150±0,19 0,80-1,50 9 Хлориды, мМ/л 114,50±14,60 97,0-108,0 10 Железо, мМ/л 10,80±5,00 М - 9,50-30,0 Ж - 8,80-27,00 Ж - 0,76-1,55 М – 0,70-1,75 Ж – 0,60-1,46 М – 0,80-1,68 В динамике наблюдения определено достоверное снижение уровня витамина А в крови – на 25,8%. При этом увеличивалась и доля лиц, у которых было выявлено его снижение – от 41,6% до 100,0% к концу наблюдения. По индивидуальным показателям отмечено нарастание доли лиц, у которых уровень витамина Е в крови снижался – до 61,5% к концу наблюдения. В 100,0% случаев у спортсменов во все периоды наблюдения насыщенность организма витамином В1 была ниже нормы, а к концу наблюдения у 58,3% отмечено дальнейшее снижение насыщенности организма данным витамином. 71 К концу наблюдения у 66,7% обследованных спортсменов было отмечено достоверное снижение насыщенности организма витамином В2. 5.2. Оценка спортсменов эффективности криогенными оптимизации продуктами из рациона натурального питания сырья с повышенным содержанием биологически активных веществ 5.2.1. Оценка влияния приема НКПП на массу тела По окончании приема НКПП у девушек основной МТ достигла 73,0±5,2 кг против 72,7 ±5,2 кг, т.е. не изменилась. У подростков основной группы МТ достигла 74,4 ± 2,7 кг, против 73,0 ± 2,0, т.е. «прирост» составил 1,4 кг (но не достоверно); из них 30,0% не изменили МТ, у остальных она возросла от 0,7 до 2,7 кг. У лиц контрольной группы – девушек МТ достигла 67,1±2,7 кг против 66,1±2,4 кг. 58,3% девушек увеличили МТ от 1,0 до 2,0 кг. МТ подростков составила 78,3± 12,0. Один подросток, входящий в группу контроля, увеличил МТ на 4,5 кг. Полученные данные свидетельствовали о том, что повышение МТ не было обусловлено приемом НКПП, поскольку спортсмены обеих групп в течение 15 суток принимали на обед одинаковую пищу, как по составу, так и по калорийности. К концу наблюдения МТ у девушек группы контроля достигла 67,6±2,5 кг, достоверных различий с данными предыдущих определений не выявлено. Однако 38,5% из них имели МТ, превышающую исходную на 1,3-2,3 кг. В основной группе у одной из двух девушек МТ превосходила исходную на 1,7 кг. У юношей контрольной группы МТ превосходила таковую в исходном состоянии на 1,9-6.5 кг, а в основной МТ составила 73,9±2,9 кг, т.е. достоверно не отличалась от исходных показателей и показателей промежуточного обследования. При этом у 72,7% она превосходила исходную величину на 1,53,3 кг. 72 5.2.2. Оценка динамики витаминно-минеральной насыщенности организма лиц групп сравнения В исходном состоянии различий в насыщенности организма витаминами А, Е, В1 в сравниваемых группах установлено не было; лишь по витамину В2 они были достоверными: у лиц группы опыта более низкое содержание (в 1,98 раза). По показателям, определенным на конец приема НКПП, установили: Нарастание в сыворотке крови концентрации витамина А (на 40,0%, р=0,000). Максимальное увеличение определено у лиц, у которых изначально этот уровень был ниже нормы или в пределах нижней границы нормы – в 4,32,3 раза (рис. 3). Рис. 3. Динамика показателей насыщенности витамином А в группах сравнения К концу наблюдения уровень витамина А в сыворотке крови основной группы снизился достоверно относительно периода окончания приема НКПП на 9,6% (р=0,000). Вместе с тем этот уровень был достоверно выше, чем в исходном состоянии, на 27,7% (р=0,000). Лиц со сниженным уровнем не определяли. В контрольной группе позитивной динамики по периодам наблюдения не определено: на момент промежуточного обследования у 13,3% 73 был отмечен уровень витамина А ниже нормы, а к концу наблюдения – у всех 100,0 – в пределах нормы. У лиц опытной группы на 68,7% возросла концентрация витамина Е (р=0,000). В исходном состоянии у 33,3% обследованных уровень этого витамина был ниже нормы до 2,2 раза; после приема НКПП таких лиц не определено, а максимальное увеличение концентрации витамина Е достигало 4,2 раза (рис. 4). Содержание его в сыворотке крови лиц основной группы на 51,9% было выше, чем в контрольной. К концу наблюдения различий с показателя у группы контроля не определено: соответственно у 20,0% обследованных лиц в каждой группе уровень витамина Е был ниже границы нормы. Рис. 4. Динамика показателей насыщенности витамином Е в группах сравнения К концу приема НКПП концентрация витамина В1 не изменилась (рис. 5), в контрольной группе снизилась на 26,3% (р=0,000). После приема НКПП в опытной группе концентрации витамина В2 увеличилась на 37,9% (р=0,009), а в группе контроля она снизилась (рис. 6). 74 Рис. 5. Динамика показателей насыщенности витамином В1 в группах сравнения Рис. 6. Динамика показателей насыщенности витамином В2 в группах сравнения 75 Рис. 7. Динамика показателей насыщенности цинком в группах сравнения Рис. 8. Динамика показателей насыщенности магнием в группах сравнения В исходном состоянии различий в насыщенности минеральными веществами не было. По окончании приема НКПП отмечена следующая динамика: организма 76 1. Содержание цинка, магния, фосфора в группах достоверно не менялось и было в пределах нормы (рис. 7-9). Рис. 9. Динамика показателей насыщенности фосфором в группах сравнения Рис. 10. Динамика показателей насыщенности медью в группах сравнения 77 2. Достоверной динамики в уровне содержания меди в сыворотке крови у лиц обеих групп не определено (рис. 10). В исходном состоянии доля лиц со сниженным содержанием меди в основной группе составила 42,9%, к промежуточному обследованию – 46,1%; в контрольной группе эти доли достигали 21,4% и 25,9%. 3. Уровень железа, определяемый колориметрическим методом и атомноабсорбционным методами, у лиц контрольной группы не изменился, у лиц опытной группы возрос, соответственно на 42,2% (р=0,03) и на 23,3% (р=0,04). К концу наблюдения уровень железа в сыворотке крови снизился в обеих группах (рис. 11). Вместе с тем, в группе опыта доля таких лиц была 33,3%, а в контрольной – 53,3%. При этом в опытной группе этот уровень был на 13,715,5% выше, чем в исходном состоянии. Рис. 11. Динамика показателей насыщенности железом в группах сравнения 4. У лиц контрольной группы отмечено достоверное снижение уровня калия (р=0,0001) на 20,4%; кальция на 5,2% (р=0,05); натрия – на 11,0% (р=0,001); хлоридов – на 22,3% (р=0.001). В опытной группе этот уровень оставался без изменений (рис. 12-15). 78 Рис. 12. Динамика показателей насыщенности калием в группах сравнения Рис. 13. Динамика показателей насыщенности кальцием в группах сравнения 79 Рис. 14. Динамика показателей насыщенности натрием в группах сравнения Рис. 15. Динамика показателей насыщенности хлоридами в группах сравнения 80 5.2.3. Оценка эффективности приема НКПП по показателям функционального состояния организма При оценке показателей силы ведущей кисти у спортсменов её прироста у лиц группы контроля по периодам наблюдения не определили. У спортсменов группы опыта к концу приема продуктов было определено увеличение силы ведущей кисти на 9,0%, которое сохранялось до конца наблюдения. Оценивая индивидуальные показатели отметили увеличение силы кисти у 50,0% обследованных в группе опыта, в контроле – у 10,0% различия достоверны – φ=2,931, р<0,01 (рис. 16). Таким образом, можно полагать, что при приеме НКПП увеличивается сила мышц более значимо, чем в контроле. Рис. 16. Динамика показателей силы ведущей кисти в группах сравнения При оценке показателей сердечно-сосудистой системы установили, параметры САД, ДАД И ЧСС находились в пределах физиологической нормы (рис. 17-19). После начала тренировок систолическое артериальное давление несколько возрастало в обеих группах, продолжая увеличиваться у лиц группы контроля. ДАД на первом этапе несколько снижалось, затем в группе контроля возрастало, а в опытной – и далее снижалось. Известно, что в норме ДАД после нагрузок не меняется или незначительно снижается; повышение - 81 расценивается как неблагоприятный симптом. ЧСС в контрольной группе не изменялась, в опытной – имела тенденцию к снижению. Рис. 17. Динамика показателей САД в группах сравнения Рис. 18. Динамика показателей ДАД в группах сравнения 82 Рис. 19. Динамика показателей ЧСС в группах сравнения Рис. 20. Динамика показателей ПД в группах сравнения Следствием этого было более значимое увеличение пульсового давления (ПД) у лиц группы опыта (рис. 20). В контрольной группе систолический объем (СО) крови не изменялся или имел тенденцию к снижению, в опытной группе – увеличивался (рис. 21). Минутный объем (МО) крови в контрольной группе не изменялся, в опытной – к концу наблюдения возрастал (рис. 22). Если в 83 исходном состоянии разница в показателях МО достигала 214,1 мл в пользу лиц группы контроля, то к концу наблюдения эта величина составила всего 108,7 мл, т.е. разница уменьшилась в 2,0 раза. Рис. 21. Динамика показателей СО крови в группах сравнения Рис. 22. Динамика показателей МО крови в группах сравнения 84 В исходном состоянии коэффициент выносливости (КВ) у лиц обеих групп был в пределах нормы (рис. 23). Затем в процессе тренировок он более значимо снижался у лиц в группе опыта: снижение величины КВ в контрольной группе составляло 0,7 ед., в опытной – 1,4 ед., т.е в 2,0 раза больше (снижение КВ свидетельствует о тренированности сердечно-сосудистой системы). Рис. 23. Динамика показателей КВ в группах сравнения С началом тренировок у спортсменов обеих групп отметили тенденцию к увеличению максимального потребления кислорода (МПК). В дальнейшем нарастание МПК в группе опыта шло более значимо, чем в контрольной группе: к концу наблюдения оно возросло в первом случае на 16,9%, в контрольной группе – на 6,9% (рис. 24). Это свидетельствовало о более значимых аэробных возможностях организма спортсменов, принимавших НКПП. 85 Рис. 24. Динамика показателей МПК в группах сравнения У спортсменов опытной группы мощность велоэргометрической работы в процессе тренировок не снизилась, в контрольной – имела тенденцию к снижению (рис. 25). При этом у лиц опытной группы ЧСС урежалась, в контроле – оставалась без изменений (рис. 26). Рис. 25. Динамика показателей мощности нагрузки в группах сравнения 86 Рис. 26. Динамика показателей ЧСС в группах сравнения Заключение При оценке исходного состояния здоровья спортсменов были выявлены субъективные и объективные данные о наличии в анамнезе у родителей заболеваний (наследственной предрасположенности), перенесенных в детстве заболеваний, аллергической настроенности организма, у ряда лиц патологии желудочно-кишечного тракта, а также со стороны ССС – данные о наличии физиологических изменений, характерных для сердца спортсмена. При проведении наблюдения в период тренировок полученные данные оценки реакции сердечно-сосудистой системы спортсменов свидетельствовали о нарастании явлений её детренированности. Выявлены нарушения в деятельности дыхательной системы, снижалась работоспособность. Вероятно, нагрузки на организм в ходе полутора месяцев тренировок были значительными, неадекватными для организма. Параллельно нарастанию негативных изменений в организме нарастал дефицит витаминов и минеральных веществ. Это доказывало роль этих нутриентов в сохранении здоровья и профессиональной надежности 87 спортсменов и обусловливало насыщенностью организма и контроль за витаминно-минеральной своевременную компенсацию этой недостаточности. Включение в рацион питания криогенных продуктов с повышенным содержанием биологически активных веществ способствовало повышению насыщенности веществами, организма что спортсменов отразилось на их витаминами и минеральными морфофункциональном состоянии. Интегральным результатом этого было повышение тренированности сердечнососудистой системы, максимального потребления кислорода, увеличение минутного объема сердца, что свидетельствовало о более значимом снабжении кислородом и питательными веществами тканей и органов спортсменов опытной группы следствием тому стало выполнение большей нагрузки с меньшими усилиями. Это доказывает работоспособности у лиц группы опыта. более значимое повышение 88 Заключение Анализируя разработанную технологию криогенного измельчения исходного натурального сырья, установили, что она состояла из следующих стадий: 1. Предварительная подготовка свежего сырья. 2. Вакуумная сушка не выше 40-500С. 3. Механическое дробление при пониженной температуре (ниже -1200С). Каждая из указанных стадий производства оказывала влияние на качество пищевых продуктов с точки зрения сохранности БАВ растений. Так, вакуумная сушка позволяет концентрировать БАВ за счет удаления влаги. Растительное сырье содержит до 90% воды, после сушки — 5-10%. На стадии удаления влаги происходит концентрация БАВ в 8-12 раз. Криогенная технология позволяет измельчать сушеное растительное сырье, охлажденное до очень низких температур (от -120°С до -190°С). Это позволяет предотвратить процессы окисления сырья и освободить, находящиеся в связанном с белковыми молекулами БАВ, для полного усвоения их организмом человека. Такой эффект не возможен при использовании «тепловых» способов измельчения, при которых температура внутри массы сырья может достигать локально очень высоких значений (более 200°С), что приводит к потере большинства ценных БАВ. При измельчении сушеного растительного сырья в условиях глубокого холода, становится возможным: измельчение сырья, не поддающегося обычным методам помола, связанное с резким изменением механических свойств («охрупчиванием»); получение порошков из растительного сырья с размером частиц, не достигаемым при тепловых способах измельчения (тонкого и сверхтонкого измельчения); сохранение биологически активных веществ измельчаемых продуктов, связанное с тем, что вещества не подвергаются нагреву и находятся в инертной среде; 89 предотвращение агрегации частиц. Эта технология позволяет увеличивать биодоступность БАВ для организма. Она более экологически чиста, что обусловлено отсутствием стадии химической обработки сырья. Проведение лабораторных исследований по оценке содержания БАВ в криогенных продуктах показало, что в них, по сравнению с исходным сырьем увеличение содержания БАВ составило: в черноплодной рябине каротиноидов в 18,4 раза, тиамина — в 16,0 раз, витамина Е - в 10 раз; в клюкве - тиамина - в 11 раз, рибофлавина - в 12 раз. По сравнению с промежуточной стадией (при вакуумной сушке) содержание БАВ увеличивалось следующим образом: аскорбиновая кислота в яблоке – в 1,9 раза, черноплодной рябине – в 6,3 раза, клюкве – в 1,7 раза, смородине – в 6,1 раза, моркови – в 2,8 раза; каротиноидов, соответственно в яблоке – в 6,3 раза, черноплодной рябине – в 4,9 раза, клюкве – в 1,7 раза, смородине – в 10,7 раза, в моркови – в 3,7 раза. В продуктах, обработанных с помощью криотехнологии, тепловой эффект реакции ферментативного гидролиза (энтальпия) в присутствии амилазы растительных продуктов, был выше на 13,8% для яблока и на 19,5% для моркови. Это свидетельствовало того, что в таких продуктах полезные вещества становятся более доступными и, следовательно, легче усваиваются организмом человека. При оценке сорбционных свойств криогенных продуктов атомноэмиссионным и атомно-абсорбционным методами спектрального анализа определено, что сорбция свинца достигала для: топинамбура – 52,0%, тыквы – 86,0%, черники – 85,0%, петрушки – 94,0%; для кадмия, соответственно – 67,0%, 80,0%, 71,0% и 86,0%. Вместе с тем, анализ выявил и некоторые недостатки такого технологического процесса. В частности, такие продукты содержат большое количество крупных частиц (от 300 до 600 мкм), которые имеют тенденцию к карамелизации, агрегации и слеживаемости, что снижает биодоступность и 90 биологическую активность БАВ и понижает в целом качество продукта. Поиск путей к решению этой проблемы привел к созданию усовершенствованной криогенной технологии. Первым существенным отличием усовершенствованной технологии является использование вместо вакуумной сушки стадии сублимации (удаления влаги из замороженного сырья), которая позволяет полностью сохранить биологически активный комплекс растений уже на стадии сушки (удаления влаги). Также используется дополнительная стадия охлаждения сырья пред стадией криогенного измельчения. Это позволяет получить следующие преимущества по сравнению с ранее разработанной технологией: 1. Достижение стабильной глубины заморозки. 2. Минимальные потери холода при измельчении, что положительно влияет на равномерность заморозки. 3. Стабильность гранулометрического состава порошков. 4. Снижение времени измельчения в несколько раз. 5. Снижение уровня влияния «человеческого» фактора на конечный результат. 6. Повышение стерилизующего и одновременно «охрупчивающего» эффекта. Все эти достоинства новой технологии приводят к тому, что возможности криогенного способа измельчения используются гораздо более полно. Отличия криогенных порошков нового поколения: 1. Активная поверхность криопорошков увеличена на 30%. 2. Выросла сорбционная активность. 3. Биодоступность биологически активных веществ выросла на: проростков пшеницы – на 22,5%, овса – на 50,0%, яблока – на 20,0%, моркови – на 13,0%. 4. Заметно снизился и практически отсутствует процесс спекания и комкования готового продукта. 5. Порошки стали более пышными (насыпная масса снизилась на 10-20%) 91 6. Порошки стали более однородными по составу и достигнуто снижение размера частиц основной массы порошка. Проведение гигиенического эксперимента по оценке содержания нутриентов в сыром растительном сырье (яблоке, моркови и свекле) показало значительно более низкий уровень содержания витаминов и минеральных веществ, чем в продуктах, произведенных по криогенной технологии. Так, в яблоке, которое находилось на хранении в течение 4 месяцев, содержание витамина А было в 125,0 раза, Е – в 8,16 раза, меди – в 6,25 раза, цинка – в 1,29 раза, железа – в 139,7 раза, марганца – в 13,5 раза меньше. В свекле, соответственно в 5,09 раза, в 2,18 раза, в 6,25 раза, 3,54 раза, 5,3 раза и 10, 71 раза меньше. В моркови эти данные соответствовали таким показателям: А - в 3,15 раза, Е – в 2,84 раза, меди – в 7,5 раза, цинка – в 18,9 раза, железа – в 9,84 раза и марганца – в 15,0 раз меньше. При проведении сравнительного анализа содержания витаминов и минеральных веществ в подсушенных и криогенных продуктах установили превышение этих нутриентов в значительной доле последних продуктов. Так, увеличение содержания витамина А и Е отметили в 73,3%, В2 – в 66,5% из 16 анализированных проб. Увеличение содержания витамина А достигло 1,34±0,08 раза (от 1,09 до 2,09 раз), Е - 1,27±0,06 раза (от 1,06 до 1,73 раза) и В2 – 1,39±0,09 раза (от 1,1 до 2,03 раз). Только в ячмене, шиповнике свекле и моркови не произошло увеличение витамина А; свекле, петрушке, грече и шиповнике – витамина Е; овсе, ячмене, грече, шиповнике и топинамбуре – витамина В2. Также определили увеличение концентраций минеральных веществ: меди, железа – в 100,0% (соответственно в 2,2±0,38 и 4,9±0,99 раза), марганца – в 43,8% (в 1,83±0,58 раза) и цинка – в 37,5% пробах (в 2,83±0,8 раза) и хрома – 46,7% проб (в 1,65±0,58 раза). При этом максимальное увеличение меди достигало 6,67 раза, цинка – до 6,99 раза, железа – до 16,2 раза, марганца – до 5,3 раза, хрома – до 6,0 раза. 92 При оценке влияния термической обработки на содержание витаминов в сырье (подсушенном на первом этапе технологии криогенной переработки или готовом для реализации в торговой сети) оказалось, что произошло снижение их содержания на 69,1±4,96% по сравнению с их уровнем в полуфабрикате. При этом по потерям витамина А выделили три группы сырья. В первой (потери в пределах 50,0%) были свекла – 31,3%, рожь пророщенная – 41,6%. Во второй – потери достигали 70,0%: арония – 52,5%, маш – 55,8%, морковь – 59,3%, нут – 62,4%. В остальные потери были более значительными: греча – 71,6%, петрушка и кукуруза – 77,5 и 78,3%, ячмень и чечевица – 80,5 и 81,7%, топинамбур, яблоко и овес – 88,4, 89,4 и 89,1%, и, наконец, шиповник – 96,3%. Наименьшие потери витамина Е было в аронии (10,7%) и кукурузе (22,8%). В пределах 50,0% потери обнаружены в 4 продуктах: морковь (48,9%), петрушка (49,9%), яблоко (51,3%), свекла (52,2%). До 70,0% потери составляли: ячмень и греча – 64,8 и 64,5%, рожь пророщенная (67,3%). В остальные потери достигали 75,0 и более процентов: нут и чечевица – 75,0 и 75,7%, маш – 77,8%, овес и шиповник – 81,5 и 87,1%. Интересно, что в топинамбуре потерь витамина Е не обнаружили. Витамин В2 уменьшился только во ржи пророщенной – 70,4%. Хранение при комнатной температуре (+22,00 С) в условиях пасмурной погоды в закрытой кювете снижало содержание витамина А только в свекле и моркови – на 46,8% и 14,1%. Снижение содержания витамина Е обнаружили в 5 продуктах: шиповнике – 11,3%, ржи пророщенной – 15,2%, кукурузе – 16,8%, свекле – 32,3% и моркови – 51,4%. Снижение содержания витамина В2 определили в двух продуктах – ячмене – 46,7% и ржи пророщенной – 51,9%. Таким образом, проведенные исследования показали увеличение концентраций витаминов и минеральных веществ в растительном сырье на каждом этапе технологической переработки. Эта технология дает не только возможность концентрирования нутриентов, но и возможность их сохранения при потреблении в рационе питания, поскольку криогенные продукты не подвергаются термической обработке. 93 Известно, что помимо микронутриентов – витаминов и минеральных веществ – организм нуждается в более обширном наборе других соединений, которые оказывают разносторонне физиологическое действие на организм, присутствуя в пище. Основным источником этих веществ (минорных компонентов пищи) являются растения и, соответственно, растительная пища [Дадали В.А., 2001]. Эти микронутриенты растительного происхождения, не имея энергетического и пластического значения, оказывают глубокое регулирующее влияние на важнейшие ферментные системы организма, контролируя такой важный аспект метаболизма, как детоксикационные процессы и защиту его систем от токсических воздействий [Дадали В.А., 1999]. Они играют важную и доказанную роль в адаптационных реакциях организма, поддержании здоровья, но не являются эссенциальными пищевыми веществами [МР 2.3.1.2432-08]. Это биофлавоноиды, катехины и растительные полифенолы, лигнаны, индолы, каротиноиды, стеролы и др. Полученные нами данные о повышении концентрации витаминов и минеральных веществ в криопродуктах, позволяют предположить, что увеличивается и концентрация минорных компонентов пищи. Отсюда можно полагать, что криогенные продукты представляются как концентрированные витаминно-минерально-минорные комплексы. Это их выгодно отличает от синтетических витаминно-минеральных комплексов. Искусственный продукт всегда является простым химическим веществом, а естественный является сложной смесью связанных между собой веществ. Химическая структура и тех, и других может казаться одинаковой, но натуральные витамины – это целые природные биологические комплексы [Минделл Э., 2000]. Проведение лабораторных исследований по определению содержания микронутриентов в криогенных продуктов позволили разработать многокомпонентные продукты для лиц с высокой физической активностью. Разработка состава и рецептур НКПП была осуществлена на примере 94 циклических видов спорта – академическая гребля (соответствует зимнему виду – бег на лыжах). Основанием для разработки криогенных продуктов, например, для спортсменов, были данные о нарушении антиоксидантной защиты организма [Страхова Л.А., 2014]. Для профилактики подобных изменений в рацион питания необходимо антиоксидантными ввести свойствами, НКПП, обладающие содержащие выраженными минорные компоненты: биофлавоноиды, биогенные стимуляторы [Сейфулла Р.Д., 2003; Олейник С.А. и др., 2008]. Высокие физические нагрузки незаменимых аминокислотах, т. е. обусловливают потребность в необходимо было включить в рацион питания НКПП, содержащий животный белок (НКППБРС) [Рогозкин В. А. и др., 1989]. химическому В качестве животного белка использовали мясо кролика. По составу оно выгодно отличается от мяса других сельскохозяйственных животных значительным количеством белка, умеренным – жира, а незначительное содержание холестерина, пуриновых оснований делает его ценным в диетическом и лечебно-профилактическом питании. В мясе кроликов содержится полноценный белок, жир, минеральные вещества и витамины. В среднем в крольчатине содержится 21,5% белка. Больше всего в крольчатине содержится незаменимой аминокислоты лизина – 10,43%, метионина и триптофана - соответственно 2,37 и 1,55% [Балабух А. А., 1975; Василенко О. А., 2004]. Возраст животного на содержание аминокислот влияет незначительно. Минеральные вещества в мышечной ткани составляют 1-1,5%. По минеральному и витаминному составу крольчатина превосходит все другие виды мяса. В ней много железа (почти в два раза больше, чем в свинине), фосфора (220мг в 100г), магния (25мг в 100г) и кобальта, в достаточном количестве содержится меди, калия, марганца, фтора, цинка. Солей натрия содержится относительно мало. По содержанию витаминов мясо кроликов превосходит мясо других животных. Оно богато витамином РР, С, В6, В12 и, вследствие этого крольчатина незаменима в диетическом питании. [Плотников 95 В. Г., 2004]. По сравнению с жиром других видов животных, кроличий – биологически более ценен, так как богат полиненасыщенными жирными кислотами, в частности – линолевой, линоленовой, арахидоновой арахидоновой [Антипова Л.В и др., 2008]. Из набора исходного сырья (продуктов растительного происхождения) для создания НКПП, обладающего антиоксидантным действием, выбрали криопорошки красного винограда, топинамбура, свеклы и зелени петрушки (продукт «Антитокс»). Активные вещества этого продукта: пищевые волокна, пектиновые вещества, инулин, бета-каротин, витамины В1, В12, С, Е, РР, фолиевая кислота, бетаин, пикногенол, ресвератрол, танины, биофлавоноиды, полифенолы, кверцетин, дигидрокверцетин, антоцианы, антоцианидины, лютеин, апиол, миристицин, катехины, сахара, органические кислоты; минеральные вещества: калий, магний, кальций, натрий, фосфор, железо, йод, цинк. Антиоксиданты (витамины С, Е, антоцианы, дигидрокверцетин и др.) препятствовуют чрезмерной активации свободнорадикального окисления липидов клеточных и субклеточных мембран (перекисного окисления липидов). В частности, дигидрокверцетин вызывает тонизирующее, иммуномодулирующее и антиоксидантное действие на организм спортсменов: ускоряются процессы восстановления и адаптации к физическим нагрузкам, повышается иммунитет спортсменов после истощающих физических нагрузок. Витамин Е, являясь антирадикальным фактором и структурным стабилизатором биомембран, относится к наиболее активным компонентам антиоксидантной системы клетки [Манукьян Г. Г., 2009]. Антиоксидантное действие аскорбиновой кислоты усиливается в присутствии полифенолов, обладающих Р-витаминными свойствами. Сами полифенолы повышают выносливость человека и работоспособность мышц [Смульский В.Л, 1999]. Продукт, содержащий незаменимые аминокислоты, и другие биологически активные вещества, состоял из криопорошков мяса кролика, сельдерея, лука, тыквы, шиповника («СпортАктив-2»). 96 Активные вещества: аминокислоты, пищевые волокна, пектиновые вещества, эфирные масла, органические кислоты, гликозиды, фитонциды, флавоноиды, фитоандрогены, бета-каротин, витамины В1, В2, В5, В6, С, PP, E; минеральные вещества: фосфор, кальций, магний, марганец, калий, железо, медь, кобальт, цинк. Высокое содержание в продукте аминокислот, витаминов и минеральных веществ способствуют их взаимному улучшению усвоения организмом и повышению его антиоксидантной защиты. Провели исследование содержания некоторых витаминов и минеральных веществ в НКППРС и НКППБРС. Таким образом, подростки ежедневно дополнительно получали 0,086 мг меди, 0,717 мг цинка, 6,759 мг железа, 0,471 мг марганца, 0,055 мг хрома, 0,209 мг витамина А, 0,52 мг витамина Е, 0,032 мг витамина В2. Оценили эффективность метода включения НКПП в рацион питания подростков-спортсменов. Возраст спортсменов женского пола достиг 15,5±0,5 лет, мужского - 15,7±0,5 лет. Длина тела составляла, соответственно 174,0±1,0 см и 183,0±1,0 см, масса тела – 66,2±1,6 кг и 74,3±1,6 кг, индекс массы тела (ИМТ) – 21,7±0,7 кг/м2 и 21,9±0,7 кг/м2. О том, что они испытывали высокие нагрузки свидетельствовали спортивные результаты: 35,0% из них кандидатами в мастера спорта и остальные – имеющие 1 взрослый спортивный разряд. Кроме того, это подтверждала оценка показателей функционального состояния и витаминно-минеральной насыщенности организма. При проведении углубленного медицинского обследования у подростков выявили ряд факторов риска здоровью: наследственная предрасположенность к гипертонической болезни – у 13,0%, наличие в семье аллергических заболеваний – у 13,0%; у 20,0% и у 30,0% – наличие онкологических заболеваний и сахарного диабета у близких родственников. Из обследованных лиц только 10,0% никогда ничем не болели. 28,5% сообщили о перенесенных в детстве инфекционных заболеваниях (коклюш, ветряная оспа, краснуха), 35,7% – указывали на различные простудные заболевания (ОРИ ВДП, грипп, ангины), у 14,3% – имелась аллергия на шерсть 97 животных и тополиный пух, четверо перенесли различные травмы (переломы костей, сотрясение головного мозга). У 32,1% подростков отметили наличие клиники гастрита или гастродуоденита: ноющие боли в области желудка натощак после острой или жирной пищи, изжога, болезненность желудка или солнечного сплетения при пальпации. У двух обследованных произведено грыжесечение (у одной пупочная, у одной паховая грыжа), у одной – аппендэктомия. Практически все подростки вели здоровый образ жизни – не курили, не употребляли наркотики и крепкие алкогольные напитки. У одного человека при исследовании функции внешнего дыхания (ФВД) выявлены обструктивные изменения бронхов, характерные для курильщика, хотя он отрицал факт курения. Только двое признались, что иногда по праздникам употребляют небольшое количество пива. Обследованные отрицали факт применения анаболических препаратов. О приеме витаминов и других биологических активных добавок к пище сообщили два человека. Все без исключения обследованные отмечали общее хорошее, а некоторые отличное, самочувствие. На хорошее ровное настроение указывали 84,0% обследованных лиц, переменчивое настроение имелось у 16,0%. Часть подростков предъявляла жалобы на периодические боли в коленных суставах, и периодические ноющие боли в правом локтевом суставе. Как правило, все указанные неприятные явления возникали при перетренировке. На периодически возникающие боли в мышцах на фоне усиленных тренировок указывали практически все обследованные. На боли в области позвоночника жаловались 12,0%; чаще всего эти боли носили мышечный характер. 23,0% человек из первой группы отмечали периодические головные боли. При практически полном отсутствии у обследованных подростков жалоб на сердце анализ ЭКГ выявил достаточно частые отклонения от нормы. Нормальная ЭКГ отмечена лишь у 23,0%. У 50,0% выявили выраженную синусовую аритмию, у 16,7% – блокаду правой ножки пучка Гиса, у 16,7% – 98 реполяризационные нарушения, укорочение сегмента РQ – у 10,0%, нарушения внутрижелудочковой проводимости – у 6,7%, наджелудочковая экстрасистолия имелась у 10,0%, предсердный ритм – у 3,0%. Признаки гипертрофии левого желудочка отмечены у 16,7%. У всех без исключения обследованных наблюдалась брадикардия. Все вышеуказанные отклонения от классической нормы ЭКГ входят в состав синдрома, называемого «сердцем спортсмена». Средние показатели инструментального обследования легких (ФВД) у подростков полностью укладывались в показатели нормы, а некоторые даже существенно превышали её. При оценке показателей сердечно-сосудистой системы в полуторамесячный период тренировок установили, что с их началом САД несколько возрастало, затем имело тенденцию к снижению. Было установлено увеличение ДАД; к концу наблюдения оно было выше на 5,1%, чем в исходном состоянии (р=0,047). ЧСС также имела тенденцию к нарастанию - рост составил 3,4%. С началом тренировок отметили нарастание пульсового давления (ПД), что рассматривалось как позитивный результат. В дальнейшем, после проведения соревнований ПД уменьшалось вплоть до конца наблюдения. При этом оно снизилось на 16,8% (р=0,01), что свидетельствовало о высоких нагрузках на организм спортсменов и напряжении деятельности сердечно-сосудистой системы. Подтверждением этого были данные по определению коэффициента выносливости, который по группе наблюдения увеличивался. Таким образом, увеличение КВ, связанное с уменьшением ПД, нарастание ЧСС свидетельствовали о напряжении сердечно-сосудистой системы в результате проводимых тренировок. На первом этапе начала тренировок у подростков отметили тенденцию к увеличению максимального потребления кислорода. После проведения соревнований МПК снизилось и сохранялось на этом уровне до конца наблюдения, что свидетельствовало о напряжении функции дыхательной 99 системы. Мощность велоэргометрической работы имела тенденцию к снижению. При этом ЧСС оставалась без изменений. Эти данные свидетельствовали, что нагрузки значительными, неадекватными для организма. В исходном состоянии только содержание витамина В1 в сыворотке крови подростков было снижено; усредненные величины остальных витаминов были в пределах нормы. Вместе с тем, у 10,0% обследованных насыщенность организма витамином А была снижена, еще у 10,0% уровни насыщенности были на нижней границе нормы – 0,31-0,34 мкг/см3. Содержание витамина Е было снижено у 40,0% подростков; у 13,3% насыщенность организма достигала всего 45,0-68,8% от нормы. Насыщенность организма витамином В2 была снижена у 43,3% обследованных; максимальное снижение от уровня нормы достигало 2,5 раза. В динамике наблюдения определено достоверное снижение уровня витамина А в крови – на 25,8%; возрастала и доля лиц, у которых выявили его снижение – от 41,6% до 100,0% к концу наблюдения. По индивидуальным показателям отмечено нарастание доли лиц, у которых уровень витамина Е в крови снижался – с 15,4% до 61,5% к концу наблюдения. В 100,0% случаев у подростков во все периоды наблюдения насыщенность организма витамином В1 была ниже нормы, а к концу наблюдения у 58,3% отмечено дальнейшее снижение насыщенности организма данным витамином. К концу наблюдения у 66,7% обследованных лиц было отмечено достоверное снижение насыщенности организма витамином В2. Насыщенность организма цинком у всех обследованных лиц была в норме, а медью – лишь у 70,0% (у остальных дефицит меди достигал 21,4%). С началом тренировок потребление железа увеличилось, что привело к снижению его уровня в крови. При этом в различные периоды у 25,0-64,2% обследованных лиц уровень железа был ниже референтных границ. Было отмечено достоверное снижение уровня калия на 20,4% (р=0,0001); кальция на 5,2% (р=0,05); натрия – на 11,0% (р=0,001); хлоридов – на 22,3% (р=0.001). 100 Содержание цинка, магния, фосфора не менялось, и было в пределах границ нормы. По окончанию приема НКПП у лиц женского пола основной МТ достигла 73,0±5,2 кг против 72,7 ±5,2 кг, т.е. не изменилась, мужского - достигла 74,4 ± 2,7 кг, против 73,0 ± 2,0, т.е. «прирост» составил 1,4 кг (но не достоверно); из них 30,0% не изменили МТ, у остальных она возросла от 0,7 до 2,7 кг. У лиц контрольной группы, соответственно МТ достигла 67,1±2,7 кг против 66,1±2,4 кг. 58,3% лиц женского пола увеличили МТ от 1,0 до 2,0 кг. МТ лиц мужского пола составила 78,3±12,0. Полученные данные свидетельствовали о том, что повышение МТ не было обусловлено приемом НКПП, поскольку лица обеих групп в течение 15 суток принимали на обед одинаковую пищу, как по составу, так и по калорийности. В исходном состоянии различий в насыщенности организма витаминами А, Е, В1 в сравниваемых группах установлено не было; лишь по витамину В2 они были достоверными: у лиц группы опыта более низкое содержание (в 1,98 раза). По показателям, определенным на конец приема НКПП, установили нарастание в сыворотке крови концентрации витамина А (на 40,0%, р=0,000). Максимальное увеличение определено у лиц, у которых изначально этот уровень был ниже нормы или в пределах нижней границы нормы – в 4,3-2,3 раза. К концу наблюдения уровень витамина А в сыворотке крови основной группы снизился достоверно относительно периода окончания приема НКПП на 9,6% (р=0,000), но был выше, чем в исходном состоянии, на 27,7% (р=0,000). Лиц со сниженным уровнем не определили. В контрольной группе позитивной динамики по периодам наблюдения не определили. У лиц опытной группы на 68,7% возросла концентрация витамина Е (р=0,000). В исходном состоянии у 33,3% обследованных его уровень был ниже нормы до 2,2 раза; после приема НКПП лиц со сниженной насыщенностью организма не определили, а максимальное увеличение концентрации витамина 101 Е достигало 4,2 раза. Содержание его в сыворотке лиц основной группы на 51,9% было выше, чем в контрольной. К концу наблюдения различий с показателя у группы контроля не определено: соответственно у 20,0% обследованных лиц в каждой группе уровень витамина Е был ниже границы нормы. К концу приема НКПП концентрация витамина В1 увеличилась на 26,3%; в контрольной группе достоверные изменения не определены. В обеих группах к концу наблюдения было отмечено достоверное снижение концентрации витамина В2. Вместе с тем, после приема НКПП в опытной группе отмечалось достоверное увеличение насыщенности организма этим витамином на 26,4%, а в группе контроля на этот период его уровень в сыворотке крови снижался. В исходном состоянии различий в насыщенности организма минеральными веществами не было. К периоду окончания приема НКПП отмечена следующая динамика: 1. Содержание цинка, магния, фосфора в группах не менялось, и было в пределах нормы 2. Достоверной динамики в уровне содержания меди в сыворотке крови у лиц обеих групп не определено. 3. Уровень железа, определяемый колориметрическим методом и атомноабсорбционным методами, у лиц контрольной группы не изменился, у лиц опытной группы возрос, соответственно на 42,2% (р=0,03) и на 23,3% (р=0,04). К концу наблюдения уровень железа в сыворотке крови снизился в обеих группах. Вместе с тем, в группе опыта доля таких лиц была 33,3%, а в контрольной – 53,3%. При этом в опытной группе этот уровень был на 13,715,5% выше, чем в исходном состоянии. 4. У лиц контрольной группы отмечено снижение уровня калия (р=0,0001) на 20,4%; кальция на 5,2% (р=0,05); натрия – на 11,0% (р=0,001); хлоридов – на 22,3% (р=0.001). В опытной группе этот уровень оставался без изменений. 102 Таким образом, по динамике показателей витаминно-минеральной насыщенности организма можно судить, что длительность последействия при приеме НКПП в указанных дозировках составляла не менее 1 месяца. При оценке показателей силы ведущей кисти у подростков её прироста у лиц группы контроля по периодам наблюдения не определили. У лиц группы опыта она увеличилась на 9,0%; эффект сохранялся до конца наблюдения. Оценивая индивидуальные показатели отметили увеличение силы кисти у 50,0% обследованных в группе опыта, в контроле – у 10,0% различия достоверны – φ=2,931, р<0,01. При оценке показателей сердечно-сосудистой системы установили, что параметры САД, ДАД и ЧСС находились в пределах физиологической нормы. После начала тренировок систолическое артериальное давление несколько возрастало в обеих группах, продолжая увеличиваться у лиц группы контроля. ДАД на первом этапе несколько снижалось, затем в группе контроля возрастало, в опытной – и далее снижалось. Известно, что в норме ДАД после нагрузок не меняется или незначительно снижается; повышение - расценивается как неблагоприятный симптом [Новиков В.С., 1993]. ЧСС в контрольной группе не изменялась, в опытной – имела тенденцию к снижению. Следствием этого было более значимое увеличение пульсового давления у лиц группы опыта. В контрольной группе СО крови не изменялся или имел тенденцию к снижению, в опытной группе – увеличивался. МО крови в контрольной группе не изменялся, в опытной – к концу наблюдения возрастал. В исходном состоянии коэффициент выносливости у лиц обеих групп был в пределах нормы. Затем, в процессе тренировок, он более значимо снижался у лиц в группе опыта: в контрольной группе снижение КВ составляло 0,7 ед., в опытной – 1,4 ед., т. е. в 2,0 раза больше. С началом тренировок у подростков обеих групп отметили тенденцию к увеличению максимального потребления кислорода. В дальнейшем нарастание МПК в группе опыта шло более значимо, чем в контрольной группе: к концу наблюдения оно возросло в первом случае на 16,9%, в контрольной группе – на 103 6,9%. Это свидетельствовало о больших аэробных возможностях организма лиц, принимавших НКПП. У подростков опытной группы мощность велоэргометрической работы в процессе тренировок не снизилась, в контрольной – имела тенденцию к снижению. При этом у лиц опытной группы ЧСС урежалась, в контроле – оставалась без изменений. Таким образом, полученные данные по обследованию лиц группы контроля свидетельствовали о нарастании явлений её детренированности сердечно-сосудистой системы; выявлены нарушения в деятельности дыхательной системы, снижалась работоспособность. Вероятно, нагрузки на организм в ходе полутора месяцев тренировок были высокими, неадекватными для организма. Параллельно нарастанию негативных изменений в организме нарастал дефицит витаминов и минеральных веществ. Включение в рацион питания криогенных продуктов с повышенным содержанием биологически активных веществ способствовало насыщению организма лиц опытной группы витаминами и минеральными веществами, что отразилось на их морфофункциональном состоянии. Интегральным результатом этого было повышение тренированности сердечно-сосудистой системы, максимального потребления кислорода, увеличение минутного объема сердца, что свидетельствовало о более значимом снабжении кислородом и питательными веществами тканей и органов. Следствием этого стало выполнение большей нагрузки с меньшими усилиями, доказывающее повышение работоспособности у лиц данной группы. 104 Выводы 1. Криогенная технология переработки растительного сырья позволяет сохранять биологические вещества при использовании всей массы сырья, защищать их от окисления, увеличивать содержание биологически активных веществ (каротиноидов – в 18,4 раза; тиамина — в 11,0-16,0 раз, витамина Е - в 10,0 раз, рибофлавина - в 12,0 раз по сравнению с исходным сырьем), (аскорбиновой кислоты – до 6,1 раза, каротиноидов – до 10,7 раз по сравнению с подсушенным), достигать более легкого усвоения (энтальпия реакции гидролиза выше на 13,8-19,5%), увеличивать сорбционные свойства (свинца до 52,0-94,0%, кадмия – до 42,0-94%). 2. Усовершенствованная технология с предварительной сублимационной сушкой и дополнительной стадией охлаждения, препятствует карамелизации, агрегации и слеживаемости, повышает биодоступность (энтальпия ферментативного гидролиза выше на 15,0-20,0%) и сорбционные свойства (свинца до 37,0%, кадмия – до 22,0%). Увеличение активной поверхности на 30% положительно влияет на скорость протекания биохимических реакций в организме человека. 3. При проведении гигиенического эксперимента показано снижение содержания витаминов при термической обработке 16 продуктов из растительного сырья (А – на 19,1±4,96%; Е – на 59,25±5,86%; В2 - во ржи пророщенной на 51,9%), а также при их хранении при комнатной температуре (А - в двух продуктах (на 46,8% и 14,1%); Е – в пяти (на 11,3-51,4%) В2 – в двух (на 46,7 и 51,9%). Криогенная переработка позволяет без промежуточных обработок применять такие продукты в рационе питания при улучшенных потребительских свойствах (сохранение пищевых волокон и их микроструктурирование, повышение содержания витаминов и минеральных веществ). 4. В ходе тренировочного процесса определено отрицательная динамика содержания в сыворотке крови витаминов (А – у всех подростков на 25,8% ниже референтных границ, Е – у 61,5% и В1 – у 58,3%) и минеральных веществ 105 (в пределах референных границ: цинка – у 50,0%; ниже границ нормы - железа на 64,2%; калия на 20,4% (р=0,0001); кальция на 5,2% (р=0,05); натрия – на 11,0% (р=0,001); хлоридов – на 22,3% (р=0,001), а также меди - у 30,9% обследованных на 21,4%. Это обусловливало оптимизацию питания подростков. 5. Оценка содержания биологически активных веществ в продуктах криогенного производства, учет физиологических потребностей, патогенеза развития донозологических позволяют конструировать и дезадаптационных продукты с изменений выраженным организма «направленным действием», в частности «Антитокс» - антиоксидант с повышенным содержанием витаминов (А, Е и В2) и минеральных веществ (цинк, медь, железо) и «Спортактив-2» - содержащий животный белок с незаменимыми аминокислотами. 6. Включение в рацион питания подростков-спортсменов криогенных продуктов нивелирует признаки микронутриентой недостаточности: увеличение насыщенности витамином А – на 40,0% (р=0,000), Е – на 68,7% (р=0,000), В2 – не 37,9% (р=0,009), В1 - на прежнем уровне (на фоне снижения в контроле на 26,3%, р=0,000), железом (на 42,2%, р=0,03); уровни калия, кальция, натрия и хлоридов оставались в пределах референтных границ. 7. Потенцирование метаболических процессов организма подростков проявилось в повышении силы кисти у 50,0% подростков против 10,0% в контроле (φ=2,931, р<0,01), улучшении функции сердечно-сосудистой (снижение ДАД, урежение ЧСС, увеличение минутного объема крови, более значимое снижение коэффициента выносливости) и дыхательной систем (рост МПК на 16,9%), сохранении их работоспособности (по показателю мощности велоэргометрической работы и частоте сердечных сокращений). 106 Практические рекомендации 1. Ведомствам, осуществляющим обеспечение работ со значительными физическими нагрузками, для предупреждения негативных реакций организма работающих, обратить внимание на необходимость их обеспечения витаминноминеральными комплексами. Проводить исследовательские работы, по оценке витаминно-минерального баланса организма работающих людей. 2. Руководителям спортивных федераций для обеспечения профессиональной надежности и повышения их результативности оценивать состояние витаминно-минерального баланса организма спортсменов. 3. Руководителям детских спортивно-юношеских школ для укрепления здоровья детей и подростков и предупреждения негативных изменений при значительных физических нагрузках проводить углубленные обследования с проведением оценки биохимических показателей и витаминно-минеральной обеспеченности организма. 4. Специалистам Центров здоровья проводить разъяснительную работу с населением о необходимости дополнительной витаминизации рациона питания в весенний период до созревания растительной сельскохозяйственной продукции нового урожая. 107 Список литературы 1. Автандилов, Г. Г. Медицинская морфометрия: руководство / Г. Г. Автандилов. - М. : Медицина, 1990. - 384 с. 2. Аганянц Е. К. Физиологические особенности развития детей, подростков и юношей / Е. К. Аганянц, Е. М. Бердичевская, Е. В. Демина. - Краснодар: КГИФК, 1999. - 72 с. 3. Азизбекян, Г. А. Теоретические предпосылки к разработке индивидуального питания спортсменов / Г. А. Азизбекян, Д. Б. Никитюк, А. Л. Поздняков // Вопросы питания. - 2009. - Т. 78, № 2. - С. 73-76. 4. Антипова, Л. В. Функциональные продукты из мяса перепелов и кроликов / Л. В. Антипова, C. B. Полянских, A. B. Соколов // Мясной ряд. 2008. - №12. - С.12-15. 5. Апанасенко, Г. Л. Оценка физического развития детей и подростков с позиций биоэнергетики / Г. Л. Апанасенко // Валеология. - 2003. - № 1. - С. 1420. 6. Арансон, М. В. Питание для спортсменов / М. В. Арансон. - М. : Физкультура и спорт, 2001. - 215 с. 7. Артемова, Э. К. О метаболической реакции организма на физические нагрузки различного характера / Э. К. Артемова, И. Д. Савко, Ф. Г. Шахгельдян // Физиология мышечной деятельности: тез. докл. междунар. конф., Москва, 2124 нояб. 2000. - М., 2000. - С. 20-21. 8. Архангельский, В. И. Гигиена Compendium / В. И. Архангельский, П. И. Мельниченко. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 147 с. 9. Бабенко, Г. А. Микроэлементозы человека: патогенез, профилактика, лечение / Г. А. Бабенко // Микроэлементозы в медицине. - 2001. - Т. 2, № 1. - С. 2-5. 10. Баевский, Р. М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / Р. М. Баевский, А. П. Берсенева. - М. : Медицина, 1997. - 234 с. 108 11. Балабух, A. A. Содержание аминокислот в разных видах мяса / А. А. Балабух, Л. Ф. Карамышева // ВНИИМП. - М. : 1975. - Вып. XXXII. - С. 3-8. 12. Баланс микроэлементов и его коррекция у спортсменов под воздействием большой мышечной нагрузки / В. В. Насолодин [и др.] // Вопросы питания. - 1997. -№4. - С. 13-15. 13. Бекетова, Н. А. Обеспеченность витаминами-антиоксидантами спортсменов, занимающихся зимними видами спорта / Н. А. Бекетова, О. В. Кошелева, О. Г. Переверзева // Вопросы питания. – 2013. - Том 82, №6. - С. 4957 14. Беляев, Н. Г. Кальциевый обмен и его гормональная регуляция в условиях хронического физического перенапряжения: автореф. дис… д-ра биол. наук : 03.00.13 / Беляев Николай Георгиевич. - Ставрополь, 2004. - 37 с. 15. Биохимия мышечной деятельности / Н. И. Волков [и др.]. - Киев : Олимпийская лит., 2000. - 503 с. 16. Богатырев, А. Н. К вопросу о здоровом питании / А. Н. Богатырев // Ваше питание. - 2000. - № 1. - С. 15-16. 17. Богатырев, А. Н. Основы управления инновациями в пищевых отраслях АПК (наука, технология, экономика) / А. Н. Богатырев [и др.]. - М. : Изд. комплекс МГУПП, 1998. 18. Борисова, О. О. Питание спортсменов / О. О. Борисова. - М.: Советский спорт, 2007. - 131 с. 19. Бутченко, Л.А. Перетренированность / Л. А. Бутченко / в кн. «Детская спортивная медицина». - М., 1991. - с. 408-415 20. Василенко, О. А. Особенности гистоморфологического строения и, пищевой ценности мяса кроликов / О. А. Василенко: XXXXII отчетная научная конференция за 2003 год. - Воронеж, 2004. - С. 164. 21. Васильев, А. В. Методические подходы к оценке пищевого статуса / А. В. Васильев, Ю. В. Хрущева // Клиническая диетология. 2004. - Т. 1, №1. - С. 413. 109 22. ВОЗ. Доклад о состоянии здравоохранения в Европе 2012. Курс на благополучие / ВОЗ. Европейское бюро. - 168 с. 23. Волков, Н. И. Биологически активные пищевые добавки в специализированном питании спортсменов / Н. И. Волков, В. И. Олейников. М. : СпортАкадемПресс, 2001. - 80 с. 24. Волков, Н. И. Физиологические критерии выносливости спортсменов / Н. И. Волков, А. Н. Волков // Физиология человека. - 2004. - Т. 30, №4. - С. 124129. 25. Воробьева, В. М. Роль факторов питания при интенсивных физических нагрузках спортсменов / В. М. Воробьева, Л. Н. Шатнюк, И. С. Воробьева // Вопросы питания . – 2011. – № 01. – С. 70-77. 26. Гольберг Н.Д., Дондуковская Р.Р., Данилова М.А. и др. // Теор. и практ. физ. культ. - 2008. - № 3. - С. 73-81. 27. Гольдберг, Н. Д. Питание юных спортсменов / Н. Д. Гольдберг, Р. Р. Дондуковская. - М. : Советский спорт, 2012. – 240 с. 28. Гридин, Л.А. Методы исследований и фармакологической коррекции физической работоспособности человека / Л. А. Гридин [и др.]. - М. : Медицина, 2007. - 104 с. 29. Груздева, А. Е. Новая технология – новые продукты для оздоровления населения страны / А. Е. Груздева, Р. С. Рахманов // Проблемы гигиенической безопасности и управления факторами риска для здоровья населения: Мат. науч.-практич. конф. - Н.Новгород, 2014 . - С. 193-195. 30. Груздева, А. Е. Создание опытного образца высокопроизводительной автоматизированной установки криогенного измельчения сырья растительного и животного происхождения / Груздева, А. Е. - Н. Новгород, 2010. - 2 с. 31. Гуревич, К. Г. Нарушения обмена микроэлементов и их коррекция / К. Г. Гуревич // Фарматека. - 2001. - № 3. - С. 45-53. 32. Дадали, В. А. Минеральные компоненты пищевых растений как регуляторы детоксикационных и метаболических систем организма / В. А. 110 Дадали // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. - 2001. - №1 (2). - С. 24-30 33. Дембо, А. Г. Врачебный контроль в спорте. / А. Г. Дембо. - М. : Медицина, 1988. - 279 с. 34. Денисенко, Ю. П. Физиологические механизмы адаптации организма спортсменов к экстремальным воздействиям / Ю. П. Денисенко, Ю. В. Высочин, JI. Г. Яценко // Теория и практика физ. культуры. 2009. - № 11.-С. 2732. 35. Денисенко, Ю. П. Физиологические механизмы адаптации организма спортсменов к экстремальным воздействиям / Ю. П. Денисенко, Ю. В. Высочин, Л. Г. Яценко // Теория и практика физ. культуры. - 2009. - № 11. - С. 27-32. 36. Дондуковская, Р. Р. Гигиеническая оценка статуса питания юных спортсменов и пути его коррекции: автореф. дис… канд. мед. наук: 14.00.07 / Дондуковская Римма Равильевна. СПбНИИФК. - СПб, 2004. - 21 с. 37. Доронин, А. Ф. Функциональное питание / А. Ф. Доронин, Б. А. Шендеров. - М. : ГРАНТЪ, 2002.- 296 с. 38. Доценко В. А. Лечебно-профилактическое питание / В. А. Доценко // Вопросы питания. - 2001.- № 1. - С. 21-25. 39. Дубровский, В. И. Реабилитация в спорте / В. И. Дубровский. - М. : Физкультура и спорт, 1991. - 206 с. 40. Дубровский, В. И. Спортивная медицина: учебник для студентов вузов, обучающихся по педагогическим специальностям / В. И. Дубровский. - М. : Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2005. - 528 с. 41. Закревский, В. В. Питание спортсменов, подвергающихся преимущественно аэробным физическим нагрузкам / В. В. Закревский, Т. А. Гончарова, Г. Г. Макарова // Питание и здоровье: материалы IX Всерос. конгр. диетологов и нутрициологов. - М., 2007. - С. 38. 42. Захарченко, М. П. Диагностика в профилактической медицине. / М. П. Захарченко [и др.]. - Спб.: МФИН, 1997. - С. 59. 111 43. Зырянова, Е. А. Особенности построения рационального питания женщин-спортсменок / Е. А. Зырянова, А. В. Смоленский, И. А. Григорянц // Теория и практика физ. культуры. - 2007. - № 8. - С. 66-68. 44. Игнатьев, М. О. Научные основы создания продуктов питания с требуемым комплексом показателей пищевой и биологической ценности: автореф. дисс... канд. техн. наук : 05.18.13 / Максим Олегович Игнатьев, 1997. 23 с. 45. Карелин А. О. Правильное питание при занятиях спортом и физкультурой / А. О. Карелин. - СПб.: Диля, 2005. - 165 с. 46. Карелин, А. О. Правильное питание при занятиях спортом и физкультурой / А. О. Карелин. - М. : СПб.: Диля, 2005. - 230 с. 47. Карякин, Н. В. Комплекс научных исследований для создания и внедрения технологии получения высокоэффективных биологически активных добавок к пище с целью использования их в системе оздоровительнореабилитационных мероприятий для детей и подростков / Н. В. Карякин [и др.]. - Н. Новгород, 2003. - С. 47-55 48. Катулин, А. Н. Элементный статус профессиональных футболистов и его коррекция: автореф. дис... канд. мед. наук: 14.00.51 / Катулин Артем Николаевич . - М., 2004. - 19 с. 49. Клепиков, О. В. Гигиенические принципы здорового питания в формировании неспецифической резистентности организма на примере промышленного мегаполиса: автореф. дис... докт. биол. наук: 14.00.07 / Клепиков Олег Владимирович. - Москва, 2002. – 21 с. 50. Коденцова В. М., Вржесинская О. А. // Вопр. дет. диетологии. - 2009. Т. 7, № 5. - С. 6-14. 51. Коденцова В. М., Вржесинская О. А. // Вопр. питания. - 2006. - Т. 75, № 1. - С. 30-39. 52. Коденцова В. М., Вржесинская О. А. Витаминный статус человека при хронических неинфекционных заболеваниях. // Вопросы питания. 2003. -№4.С.3-8. 112 53. Коденцова В. М., Вржесинская О. А., Никитюк Д. Б. // Вопр. питания 2009. - Т. 78, № 3. - С. 67-77. 54. Коденцова В. М., Вржесинская О. А., Спиричев В. Б. // Вопр. питания. 2010. - Т. 79, № 3. - С. 68-72. 55. Коденцова В. М., Каганов Б. С., Светикова А. А. // Вопр. дет. диетологии. - 2008. - Т. 6, № 2. - C. 18-26. 56. Коденцова, В. М. Витаминизация пищевых продуктов массового потребления: история и перспективы / В. М. Коденцова, О. А. Вржесинская, А. А. Сокольников // Вопросы питания. – 2012. – Т. 81. - № 5. – С. 66-78. 57. Коденцова, В. М. К обоснованию уровня обогащения витаминами и минеральными веществами пищевых продуктов массового потребления / В. М. Коденцова, О. А. Вржесинская // Вопросы питания.- 2011. – Т.80, № 5.- С. 6470. 58. Конь, И. Я. Состояние питания и эпидемиология алиментарнозависимых заболеваний у детей России / И. Я. Конь [и др.] // Политика в области здорового питания в России: материалы межд. конф. - М., 1997. - С. 15 59. Корженевский, А. Н. Влияние соревновательных нагрузок на организм высококвалифицированных гребцов-слаломистов / А. Н. Корженевский, Л. Ю. Рябиков, Ю. В. Слотина // Теория и практика физ. культуры. - 2008. - № 7. - С. 40-43. 60. Коростелева, М. М. Особенности организации питания юных спортсменов / М. М. Коростелева [и др.] // Вопр. питания. - 2013. - № 6. - С. 4148. 61. Мазо В.К., Коденцова В.М., Вржесинская О.А. и др. // Вопр. питания. 2012. - Т. 81, № 1. - С. 63-68. 62. Маймулов, В. Г. Питание и здоровье детей / В. Г. Маймулов, И. Ш. Якубова, Т. С. Чернякина. - СПб. : С.-Петерб. гос. мед. акад. им. И. И. Мечникова, 2003. - 352 с. 63. Макарова, Г. А. Фармакологическое обеспечение в системе подготовки спортсменов / Г. А. Макарова. - М. : Советский спорт, 2003. - 160 с. 113 64. Манукьян, Г. Г. Разработка специализированного продукта с использованием антиоксидантов природного происхождения для питания спортсменов: автореф. дисс… канд. тех. наук: 05.18.07 / Манукьян Грант Гарикович. – Москва, 2009. – 23 с. 65. Мартинчик, А. Н. Анализ вероятности риска недостаточного потребления пищевых веществ у школьников Москвы / А. Н. Мартинчик, А. К. Батурин // Вопр. питания. - 1997. - №5. - С. 26-29 66. Мартинчик, А. Н. Общая нутрициология / А. Н. Мартинчик, И. В. Маев, О. О. Янушевич. - М. : МЕДпресс-информ, 2005. - 392 с. 67. Мартинчик, А. Н. Питание человека (Основы нутрициологии) / А. Н. Мартинчик, И. В. Маев, А. Б. Петухов. - М. : ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2002. - 576 с. 68. Мартинчик, А. Н. Разработка метода исследования фактического питания по анализу частоты потребления пищевых продуктов: создание вопросника и общая оценка достоверности метода / А. Н. Мартинчик [и др.] // Вопросы питания. - 1998. -№3. - С.8-13. 69. Минделл, Эрл Справочник по витаминам и минеральным веществам: Как правильные витамины и минеральные вещества могут изменить вашу жизнь / Эрл Минделл. Перевод с английского. - М.: Медицина и питание, 2000. - 130 с. 70. Мирзоев, О. М. Применение восстановительных средств в спорте / О. М. Мирзоев. - М. : Спортакадемпресс, 2000. - 201 с. 71. Мищенко, В. С. Реактивные свойства кардиореспираторной системы как отражение адаптации к напряженной физической тренировке в спорте / В. С. Мищенко, Е. Н. Лысенко, В. Е. Виноградов. - К.: Науковий свiт, 2007. - 351 с. 72. Мокеева, Е. Г. Иммунные дисфункции и их профилактика у высококвалифицированных спортсменов : автореф. дис… докт. мед. наук: 14.00.36 / Мокеева Екатерина Геннадьевна. - СПб., 2009. - 40 с. 73. МР 2.3.1.2438-08 Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. 114 74. МУК 4.1.1897-04 «Атомно-абсорбционные измерения массовых концентраций свинца, кадмия, цинка и никеля в крови». 75. МУК 4.1.777-99 «Определение содержания цинка, никеля, меди и хрома в крови методом атомной абсорбции». 76. Мычка, В. Б. Сердечно-сосудистые осложнения сахарного диабета 2-го типа / В. Б. Мычка, В. В. Горностаев, И. Е. Чазова // Кардиология. - 2002. - № 4. - С. 73-77. 77. Новиков, В. С. Методы исследования в физиологии военного труда / В. С. Новиков. - М. : Воениздат, 1993.- 240 с. 78. Нотова С. В., Бурцева Т. И., Баранова О. В. // Отраслевое питание. 2006. - № 1. - С. 54-61. 79. Оберлис, Д. Новый подход к проблеме дефицита микроэлементов / Д. Оберлис // Микроэлементы в медицине. - 2003. - Т. 3, вып. 1. - С. 2-7. 80. Олейник, С.А. Спортивная фармакология и диетология / под общ ред. С. А. Олейника, Л. М. Гуниной, Р. Д. Сейфуллы. - Киев : Диалектика, 2008. 134 с. 81. Онищенко Г. Г. Письмо Главного государственного санитарного врача РФ Г. Г. Онищенко №01/1867-0-32 от 11.02.2010 "Об обогащении микронутриентами пищевых продуктов, в том числе массовых сортов хлеба" 82. Онищенко Г. Г. Письмо Главного санитарного врача РФ Г. Г. Онищенко №01/12925-8-32 от 12.11.2008 "О состоянии заболеваемости, обусловленной дефицитом микронутриентов" 83. Онищенко Г. Г., Суплотова Л. А., Шарухо Г. В. // Здоровье населения и среда обитания. - 2011. - № 3. - С. 4-7. 84. Оттавей, П. Б. Обогащение пищевых продуктов и биологически активные добавки. Технология, безопасность и нормативная база / П. Б. Оттавей. - СПб. : Профессия, 2010. - 312 с. 85. Оценка адаптационных возможностей спортсменов / Г. М. Щепина [и др.] // Теория и практика физ. культуры. - 2009. - № 1. - С. 27-30. 115 86. Питание и здоровье в бедных семьях / А. К. Батурин [и др.]. - М. : Просвещение, 2002. - 304 с. 87. Плотников, В. Г. О полезности крольчатины / В. Г. Плотников // Кролиководство и звероводство. - 2004. - №4. - С. 21-22. 88. Покровский, A. A. Рекомендации по питанию спортсменов / A. A. Покровский. - М. : Физкультура и Спорт, 1975. - 57с. 89. Покровский, А. А. Рекомендации по питанию спортсменов / А. А. Покровский. - М. : Спорт, 1975. - 30 с. 90. Покровский, В. И. Политика здорового питания / В. И. Покровский [и др.] -Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. 332с 91. Полиевский, С. А. Основы индивидуального и коллективного питания спортсменов / С. А. Полиевский. - М. : Физкультура и Спорт, 2005. - 384с. 92. Пшендин, А. И. Рациональное питание спортсменов / А. И. Пшендин. СПб. : ГИОРД, 2000. - 234 с. 93. Рахманов, Р. С. Продукты направленного действия – новое направление в нутрициологии / Р. С. Рахманов, А. Е. Груздева. - Н. Новгород : ООО «Типография «Поволжье», 2011. - ч.1. - 117 с. 94. Рахманов, Р. С. Продукты направленного действия – новое направление в нутрициологии / Р.С. Рахманов, А. Е. Груздева. - Н. Новгород : ООО «Типография «Поволжье», 2012. - ч.2. - 130 с. 95. Рахманов, Р. С. Экологозависимая витаминно-минеральная недостаточность организма спортсменов / Р. С. Рахманов [и др.] // Гигиена и санитария, 2014. - № 2. - С. 70-73. 96. Рогозкин, В. А. Питание спортсменов / В. А. Рогозкин, А. И. Пшендин, Н. Н. Шишина. - М. : Физкультура и спорт, 1989. - 160 с. 97. Рожкова, восстановления Е. А. Фармакологическая физической работоспособности коррекция при процессов моделировании спортивных нагрузок : автореф. дис… докт. биол. наук: 14.00.25 / Рожкова Елена Анатольевна. - М., 2007. - 47 с. 116 98. Русин В. Я., Насолодин В. В., Гладких И. П. // Теория и практика физической культуры. - 1982. - № 10. - С. 23. 99. Русин В.Я., Насолодин В.В., Воробьёва В.А. // Теория и практика физической культуры. - 1980. - № 1. - С. 21-24. 100. Сафронова А.М., Батурин А.К., Кешабянц Э.Э. и др. // Уровень жизни населения регионов России. - 2004. - № 11. - С. 38-60. 101. Светикова А.А., Коденцова В.М., Вржесинская О.А. и др. // Вопр. питания. - 2009. - Т. 78, № 4. - С. 21-29. 102. Сейфулла, Р. Д. Лекарства и БАД в спорте: Практическое руководство для спортивных врачей, тренеров и спортсменов / Р. Д. Сейфулла. - М. : Литтерра, 2003. - 320 С. 103. Сейфулла, Р. Д. Спортивная фармакология: справочник / Р. Д. Сейфулла. - М. : СпортФарма, 1999. - 128с. 104. Скальная, М. Г. Химические элементы микронутриенты как резерв восстановления здоровья жителей России / М. Г. Скальная, Р. М. Дубовой, А. В. Скальный. - Оренбург : РИК ГОУ ОГУ, 2004. - 239 с. 105. Скальный А. В. Аналитические методы в биоэлементологии / А. В. Скальный, Е. В. Лакарова, В. В. Кузнецов. - СПб. : Наука, 2009. - 264 с. 106. Скальный, А. В. Биоэлементы в медицине / А. В. Скальный, И. А. Рудаков. - М. : изд. дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. - 272 с. 107. Скальный, А. В. Химические элементы в физиологии и экологии человека / А. В. Скальный. - М. : изд. дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. - 216 с. 108. Скальный, А. В. Нутрициология: основные понятия и термины: терминол. словарь / А. В. Скальный [и др.]. - Оренбург : ИПК ГОУ ОГУ, 2005. 48 с. 109. Скальный, А. В. Физиологические аспекты применения макро- и микроэлементов в спорте / А. В. Скальный. - Оренбург : ИПК ОГУ, 2005. - 210 с. 117 110. Скурихин И. М. Таблицы энергетического состава и энергетической ценности пищевых продуктов, кулинарных, изделий и блюд / И. М. Скурихин, М. Н. Волгарев. - М., 1994. - 246 с. 111. Скурихин, И. М. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания: Справочник / И. М. Скурихин, В. А. Тутельян. - М. : ДеЛи принт, 2007. - 276 с. 112. Смульский В.Л. Повышение устойчивости организма к напряженной мышечной деятельности путем коррекции состояния его антиоксидантной системы / В.Л. Смульский, И.И. Земцова, Д.А. Сутковой // Наука в Олимпийском спорте. – 1999. – Спец. выпуск. – С. 87-92. 113. Смульский, В. М. Питание в системе подготовки спортсменов / В. М. Смульский, В. Д. Моногарова, М. М Булатова. – Киев : Олимпийская литература, 1996. – 220 с. 114. Спиричев, В. Б. Научное обоснование применения витаминов в профилактических и лечебных целях. Сообщение 1. Недостаток витаминов в рационе современного человека: причины, последствия и пути коррекции / В. Б. Спиричев // Вопросы питания. - 2010. - Т. 79. - № 5. - С. 4-14. 115. Спиричев, В. Б. Научные и практические аспекты патогенетически обоснованного применения витаминов в профилактических и лечебных целях. Сообщение 2. заболеваний и Дефицит витаминов – снижающий фактор, осложняющий эффективность течение лечебно-профилактических мероприятий / В.Б. Спиричев // Вопросы питания. - 2011. - Т. 80. - № 1. - С. 413. 116. Спиричев, В. Б. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами / В. Б. Спиричев, Л. Н. Шатнюк, В. М. Позняковский // Сиб. унив. изд-во, 2005. - 544 с. 117. Спиричева Т. В., Спиричев В. Б., Коденцова В. М. и др. // Вопр. питания. - 2011. - Т. 80, № 4. - С. 47-55. 118. Станкевич, Л. Г. Мониторинг показателей метаболизма у гребцов на байдарках и каноэ на общеподготовительном этапе подготовительного периода 118 подготовки / Л. Г. Станкевич, И. И. Земцова, Г. В. Гатилова // Физическое воспитание студентов. – 2011. - № 2. – С. 89-92. 119. Степуренко, В. В. Физиологическое обоснование коррекции нутриционного статуса акробатов высокой квалификации: автореф. дис… канд. биол. наук : 03.00.13 / Степуренко Валерия Владимировна. - Краснодар, 2007. 25 с. 120. Страхова, Л. А. Влияние профессионального стресса на окислительную и антиокислительную способность сыворотки / Л. А. Страхова, Р. С. Рахманов, Т. В. Блинова // Проблемы гигиенической безопасности и управления факторами риска для здоровья населения: мат. науч.-практич. конф. - Н. Новгород, 2014. - С. 128-131. 121. Студеникин В. М., Спиричев В. Б., Самсонова Т. В. и др. // Вопр. дет. диетологии. - 2009. - Т. 7, № 3. - С. 32-37. 122. Сухов, С. В. Влияние биологически активных добавок к пище на физическую работоспособность и функциональные возможности дзюдоистов / С. В. Сухов // Вопросы питания. - 2009. - Т. 78, № 4. - С. 71-74. 123. Твердохлиб, В. П. Биохимические аспекты реакции организма человека к напряженной мышечной деятельности / В. П. Твердохлиб, А. А. Никоноров // Гигиена и санитария. - 2002. № 5. - С. 49-51. 124. Тихвинский, С.Б. Детская спортивная медицина / С.Б. Тихвинский, C. B. Хрущев. - M. : Медицина, 1991. - 558 с. 125. Транковская, Л. В. Роль дисбаланса химических элементов в формировании нарушений здоровья детей: автореф. дис… докт. мед. наук : 14.00.09 / Транковская Лидия Викторовна. - Владивосток, 2004. - 47 с 126. Тутельян В. А. О роли индивидуализации питания в спорте высших достижений / В. А. Тутельян, М. М. Гаппаров, А. К. Батурин // Вопросы питания. – 2011. - №5. - С.78-82. 127. Тутельян В. А., Суханов Б.П. // Вопр. питания. - 2008. - Т. 77, № 4. - С. 4-15. 119 128. Тутельян, В. А. Биологически активные добавки к пище как неотъемлемый элемент оптимального питания / В. А. Тутельян // Вестник СПбГМА им. И.И. Мечникова. - 2001. - №1. - С. 5-9. 129. Тутельян, В. А. К вопросу коррекции дефицита микронутриентов с целью улучшения питания и здоровья детского и взрослого населения на пороге третьего тысячелетия / В. А. Тутельян // Вопросы питания. 2000. - №4. С. 6-7. 130. Тутельян, В. А. Концепция оптимального питания / В. А. Тутельян // Государственная концепция «Политика здорового питания в России»: Матер. конгресса. - М., 2003. - С. 524-525. 131. Тутельян, В. А. Оптимизация питания спортсменов: реалии и перспективы / В. А. Тутельян, Д. Б. Никитюк, А. Л. Поздняков // Вопросы питания. - 2010. - Т. 79, № 3. - С.78-82. 132. Тутельян, В. А. Питание здорового и больного ребенка / В. А. Тутельян. - М. : Династия, 2007. – 324 с. 133. Урьяш, В. Ф. Изучение способности некоторых биокорректоров питания из растительного сырья сорбировать свинец и кадмий из растворов их солей в условиях in vitro / В. Ф. Урьяш, С. С. Урьяш. - Н. Новгород, 2009 134. Урьяш, В. Ф. Изучение способности некоторых биокорректоров питания из растительного сырья сорбировать свинец и кадмий из растворов их солей в условиях in vitro / В. Ф. Урьяш, С. С. Урьяш. - Н. Новгород, 2010 135. Урьяш, В. Ф. Определение степени дисперсности криопорошков «БИОФИТ» оптическим методом / В. Ф. Урьяш, С. С. Урьяш. - Н. Новгород, 2001 136. Харгривс, М. Метаболизм в процессе физической деятельности / М. Харгривс. - Киев.: Олимпийская литература, 1998. - 285с. 137. Хотимченко, С. А. Микронутриенты - важнейший фактор сбалансированного питания / С. А. Хотимченко, В. Б. Спиричев // Consillium medicum. - 2002. - Том 4, № 3. - С. 137-138. 120 138. Шамрай, Л. В. Особенности подготовки боксеров высокой квалификации с применением препаратов антиоксидантной направленности: автореф. дисс… канд. пед. наук: 13.00.04, 03.00.04 / Шамрай Лев Валерьевич. Санкт-Петербург, 2005. – 53 с. 139. Щепина, Г. М. Оценка адаптационных возможностей спортсменов / Г. М. Щепина и др. // Теория и практика физ. культуры. - 2009. - № 1. - С. 27-30. 140. Эсселевич, И. А. Выделение различных фаз адаптации организма спортсмена к высокой физической нагрузке / И. А. Эсселевич // Препр. ин-та прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. - 2008. - № 39. - 20 с. 141. Юшковская, О. Г. Особенности рационального питания спортсменов циклической профориентации в течение годичного тренировочного цикла / О. Г. Юшковская // Натуральная фармакол. и косметолог. - 2005. - №5. - С. 17-21. 142. Atrian, S. Perfect adaptation to cope with metal stress and trace element homeostasis: Metal specificity is a fundamental structural feature of snail metallothioneins / S. Atrian [et al.] // Comparative Biochemistry and Physiology — Part A: Molecular & Integrative Physiology. — 2008. — Vol. 151, Issue 1, Suppl. 1. — P. 520. 143. Barnett R.N. et. Al., Amer. J. Clin. Path., 1973, Vol. 59, P. 836 144. Comission Regulation (EU) No 382/2010 of 5 May 2010 refusing to authorise certain health claims made on foods, other than those referring to the reduction of disease risk and to children’s development and health // Official Journal of the European Union. - 2010. - Vol. L.113. - P. 1-3. 145. Comission Regulation (EU) No 384/2010 of 5 May 2010 on the authorisation and refusal of authorisation of certain health claims made on foods and referring to the reduction of disease risk and to children’s development and health // Official Journal of the European Union. - 2010. - Vol. L.113. - P. 6-10. 146. Comission Regulation (EU) No432/2011 of 4 May 2011 refusing to authorise certain health claims made on foods, other than those referring to the reduction of disease risk and to children’s development and health // Official Journal of the European Union. - 2011. - Vol. L.115. - P. 1-4. 121 147. Guder W. et al., Normalbereiche Rlin. Chem. 1982: Weissman N., Pilegg V. J., Clinical Chemistry, Principles and Techniques, 1974, P. 642-643 148. Нenry R. J., Clinical Chemistry, Principles and Techniques, 2nd Edition, Harper and Rou, 1974. - 525 p. 149. Hilmann et al., J. Clin. Chem. and Clin. Biochem 1967, Vol. 5. - P. 93 150. Holloszy, J. O. Adaptations of Skeletal Muscle Mitochondria to Endurance Exercise: A Personal Perspective / J. O. Holloszy // Exercise and Sport Sciences Reviews. 2004. - Vol. 32(2), April. - P. 41-43. 151. Makino T. et al., Proc. 26 th Ann. Mtg/ Japan Soc. Clin. Chem 1986, P. 107 152. Mann C.K., Anal. Chem., 1956, Vol. 28. - P. 202 153. Mareschi J.P., Cousin F., De la Villeon B. et al. // Ann. Nutr. Metab. 1984. - Vol. 28, N 1. - Р. 11-23. 154. Maughan R. // Proc. Nutr. Soc. - 2002. - Vol. 61, N 1. - Р. 87-92. 155. Asano K. Respiratory and circulatory adaptation during prolonged exercise in 10-12-year-old children and adalts / K.Asano, K.Hirakoba // Children and Sport Ed. Ilmarinen J., Valimaki I.- Berlin: Springer-Verlag. - 1984. - P. 119-128. 156. Bar-Or J. Nutritional requirements of young soccer plaers / J.Bar-Or, V.B.Unnithan// J. Sports Sci. - 1994. - Vol. 12. - P. 39-42 157. Effects of submaximal intensity cycle ergometry for one hour on substrate utilisation in trained prepubertal boys versus trained adults / JM Foricher, N Ville, A Gratas-Delamarche, P.Delamarche // J Sports Med Phys Fitness. - 2003. - №. 43. - P. 36-43 158. Juzwiak C.R. Nutrition and physical activity / C.R. Juzwiak, V.C.P. Paschoal, F.A. Lopez // J. Pediatr. (Rio J).- 2000.- Vol. 76 (Supl.3). - P. 349-358 159. Gallaher D.D., Schneeman B.O. Dietary Fiber, in: Present knowledge in Nutrition, 7th ed., eds. E.E. Ziegler, L.Y. Fiber, ILSI Press, Wash., 1998. - Vol. 9. – Р. 87-97. 160. Healthy lifestyles: nutrition and physical activity // ILSI Europe concise monograph series. 1998. - 59 p. 122 161. Holland B. et al. Vegetables, Herbs and Spices. Fifth supplement to McCance & Widdowson's. The Composition of Foods. RSC, Cambridge. -1991.-113 p. 162. Greenhaff, P.L. Diet induced metabolic acidosis and the performance of high intensity exercise in man / P.L. Greenhaff, M. Glesson, R.J. Maughan // European Journal of Applied Physiology. 1988. - Vol. 57. - P. 583-590. 163. Institute of Medicine. Dietary reference for vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium and zinc. - National Academies Press, Washington, D.C., 2001. - 219 p. 164. Institute of Medicine. Dietary reference for vitamin C, vitamin E, selenium and carotinoids. National Academies Press, Washington, D.C., 2000. - 87 p. 165. Baxter-Jones A.D. Effects of training at yong age: a review of the training of young athletes (TOYA) study / A.D.Baxter-Jones, P.J.Helms// Pediat. Exerc. Sci. 1996. - Vol. 8.- P. 310-327 166. Cupisti A., D'Alessandro C., Castrogiovanni S., Barale A., Morelli E. Nutrition knowledge and dietary composition in Italian adolescent female athletes and non-athletes // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2002 Jun. - № 12 (2). - P. 207209 167. Delistraty, D.A., Reisman E.J., Snipes M. // A physiological and nutritional profile of young female figure skaters. J. Sports Med. Phys. 1992. - № 32. - P. 149155. 168. Negretti de Bratter, V. Epidemiological occurrence of trace element deficiency in childhood and treatment concept / V. Negretti de Bratter // Evian, 3-7 of May 1999. Evian, 1999. - P. 75. 169. Brooks, G.A. Amino acid and protein metabolism during exercise and recovery / G.A. Brooks // Med Sci. Sports Exerc. 1987. - Vol. 19 - P. 150-156. 170. Newsholme, E.A. Amino Acids, Fatigue and immunodepression in exercise / E.A. Newsholme, L.M. Gastell // Nutrition in Sport Blackwell Science Ltd. – 2000. -P. 153-170. 123 171. Lukaski Henry C. Micronutrients (maghesium, zinc, and copper): Are mineral supplements needed for athletes?: (Pap) Gatorade Sports Sci. Inst. Conf. Nutr. Erg. Aids, Chicago, Nov. 10-11, 1994 // Int. J. Sport Nutr. -1995. - Vol.5, №2, Suppl. - P.74-83. 172. Ottaway P. Berry Physiological, pharmacological or psychological? The Use of Food Supplements to Improve Athletic Performance: Pap. IFST Annu. Conf., London, 1994 // Food Sci. and Technol. Today. 1995. - Vol. 9, № 3. - P. 174-178.