Оценка качества питания подростков и динамика индекса каротиноидов при использовании различных схем витаминно-минеральных комплексов

Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера

Введение. Питание относится к важнейшим факторам, определяющим здоровье подрастающего поколения. Правильно организованное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей, в том числе старшего возраста, способствует формированию защитных сил организма, укреплению здоровья, повышению работоспособности старшеклассников, профилактике заболеваний, связанных с нарушением питания [1].

По данным НИИ питания РАМН, около 90% детского населения России испытывает недостаток в тех или иных витаминах и минералах. В настоящее время у 80–100% обнаруживается дефицит витамина С, у 40–60% – витаминов А, В1, B2, B6, D, E и у большинства – дефицит минералов (железа, йода, цинка и др.) При этом витаминный дефицит носит сочетанный характер и обнаруживается не только зимой и весной, но и в летне–осенний период. Общую ситуацию можно рассматривать, как массовый круглогодичный полигиповитаминоз [7].

Витаминно-минеральный дефицит – это распространенное и опасное для здоровья детского населения состояние. В качестве основных причин возникновения витаминно-минеральной недостаточности у детей можно выделить следующие: алиментарные причины (нерациональное питание, технологическая и кулинарная обработка пищи, действие антивитаминных факторов, повышенный расход витаминов); причины, связанные с угнетением роста нормальной кишечной микрофлоры, продуцирующей ряд витаминов; а также причины, связанные с нарушением ассимиляции и метаболизма витаминов [5].

Витамины, биоэлементы и другие, биологически активные вещества не представляют для организма энергетической ценности, поскольку не являются, подобно жирам или углеводам, источником калорий. Но эти биоактивные вещества, содержащиеся в пище в незначительных количествах, обеспечивают регуляцию важнейших жизненных функций и нормальное протекание всех жизненных процессов. Поэтому роль этих пищевых компонентов для организма также чрезвычайно важна [8].

В частности, витамины С, А, Е, бета - каротиноиды активно участвуют в системе антиоксидантной защиты организма [6].

Известно, что процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) в биологических мембранах осуществляется по свободнорадикальному механизму, подобно тому, как по цепному механизму происходит деление ядер урана. Особенность цепной реакции состоит в том, что свободные радикалы, реагируя с другими молекулами, не исчезают, а превращаются в другие свободные радикалы [9].

Свободные радикалы образуются практически при любой патологии в детском возрасте. Большинство потенциально опасных эффектов обусловлено образованием активных форм кислорода, действующих как прооксиданты и способных окислять другие вещества [4].

 Поддерживать ПОЛ на определенном физиологическом уровне помогает система антиоксидантной защиты (АОЗ). АОЗ человеческого организма представлена комплексом ферментов и низкомолекулярных соединений небелковой структуры. Основная ее функция — контроль и торможение свободнорадикальных процессов во всех органах и тканях, а также обезвреживание токсических продуктов, которые вызывают мембранодеструктивный эффект. Нарушения в системе АОЗ могут быть связаны с недостаточной активностью одного или нескольких ферментов, что приводит к нарушению стабильности цитомембран и усилению процессов ПОЛ в организме [2].

Общеизвестно, что особенностью детского возраста является несовершенство АОЗ, и поэтому болезни, относящиеся к классу свободнорадикальной патологии, распространены именно в детском возрасте. Свободные радикалы являются одним из важных звеньев патогенеза заболеваний сердечнососудистой системы, патологии почек, сахарного диабета, желудочно-кишечного тракта, и др. [3].

Одним из главных маркеров качества АОЗ организма является индекс каротиноидов в организме человека. Определение индекса каротиноидов в рамках скрининга позволяет оценить возможность организма сопротивляться свободным радикалам [10].

Революционным открытием в науке стало изобретение сэром Чарльзом Раманом принципа спектроскопии, за которое ученый удостоился Нобелевской премии в 1930 г. Это послужило толчком для разработок, которые привели физиков Университета штата Юта к созданию Биофотонного Сканера в 1998 г. [11].

Основанный на методе Рамановской спектроскопии Биофотонный сканер позволяет неинвазивно оценить индекс каротиноидов ладонной поверхности кисти. Каротиноиды сдвигают луч лазера из голубой в определенную часть спектра. Результат оценивается в единицах от 10 000 до 50 000 и более. Чем выше результат, тем лучше работает АОЗ организма. Прибор внесен в регистр медицинских приборов РФ. Данная методика включена в перечень лицензированных медицинских услуг и работ Здравоохранения РФ. Код перечня: А 09.01.007 – «Спектральный анализ придатков кожи для определения микроэлементов».

Цель работы. Оценить качество питания подростков – учащихся пермских школ, посещающих секцию легкой атлетики и сопоставить полученные данные с результатами динамики индекса каротиноидов на фоне применения различных схем витаминно-минеральных комплексов.

Материалы и методы. Настоящее исследование выполнено в период с сентября 2010 г. по февраль 2011 г. на базе спортивного общества «Динамо». В основной группе обследовано 187 учащихся 9-11 классов в возрасте с 14 до 17 лет (97 девочек и 90 мальчиков). Все подростки в основной группе посещали секцию легкой атлетики. При оценке качества питания применялись результаты анкетирования по системе «Нутритест» НИИ питания РАМН РФ. С целью скрининг – определения активности антиоксидантной защиты организма определялся индекс каротиноидов кожи с помощью Биофотонного Сканера кампании Pharmanex (США). Методика неинвазивная, аппарат портативный, исследование проводилось в медицинском кабинете спортивного общества «Динамо». Измерения осуществлялись до и после приема витаминно-минерального комплекса, либо до и после введения в рацион дополнительного приема свежих овощей и фруктов. В качестве витаминно-минерального комплекса в исследовании использовался комплекс «БиоМакс», а также витаминно-минеральный комплекс «LifePak». Все подростки были поделены на 2 группы: основную и группу контроля. Основная группа составила 97 человек. В нее входило 3 подгруппы. Первая подгруппа – 35 человек, ее составляли подростки, которым было проведено контрольное сканирование, затем сканирование после месячного курса витаминно-минерального комплекса «БиоМакс» и через 6 месяцев для оценки продолжительности эффекта после приема витаминов. Вторая подгруппа – 32 человека, ее составили подростки, которым проводилось сканирование до приема витаминов и через 6 месяцев ежедневного приема витаминов «Биомакс». Третью подгруппу составили 30 человек, которым проводилось контрольное сканирование до приема витаминов, через 1 месяц ежедневного приема витаминно-минерального комплекса «LifePak», а затем через 6 месяцев, в течение которых с 3 по 4й месяц подростки также принимали комплекс «LifePak». Контрольная группа исследуемых составила 90 человек. В нее вошли подростки, которым проводилось контрольное сканирование до рекомендации ввести в рацион не менее двух порций свежих фруктов и двух порций свежих овощей в день и после выполнения данной рекомендации. Результаты были обработаны с использованием прикладных программ Excel, Statistica 6.0 и дисперсионного анализа (ANOVA). Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента.

Результаты. При обработке результатов опроса по системе «Нутритест» анализ режима питания подростков показал, что 70% из них питается 4 раза в день. 20% учащихся принимает пищу только 3 раза в день и 10% испытуемых питается 5 раз в день (рис. 1).

 

Рис. 1. Режим питания подростков.

Рис. 1. Режим питания подростков.

Ежедневно обедают в школьной столовой 75% школьников, а 25% испытуемых подростков обедает в школьной столовой эпизодически.

Длительность промежутков между отдельными приемами пищи у старшеклассников не должна превышать 3,5 – 4 часа. 95% обследуемых нами подростков соблюдало этот режим.

При изучении нутриентов пищи выявлено, что количество потребляемых белков выше рекомендуемых норм среди испытуемых на 20%, кол-во жиров составило 100% от нормы, а количество углеводов ниже нормы на 10,3%. Обращает на себя внимание разбалансированность макронутриентов суточных рационов старшеклассников. Соотношение белков, жиров и углеводов составило 1: 1: 3 при рекомендуемом соотношении 1: 1: 4.

Оценка фактического питания детей по содержанию витаминов в сравнении с физиологическими нормами позволила установить уровень витамина В1 ниже на 24,1% и витамина В2 - на 12,8% . Это свидетельствует о недостатке в рационе питания таких продуктов, как злаки, бобовые, рис, капуста, зелёные овощи, печень, баранина. Недостаток потребления витамина А выявлен у 70% обследованных школьников, что подтверждено недостатком потребления болгарского перца, моркови, шпината. Именно дефицит витамина А подтолкнул нас дополнительно к изучению индекса каротиноидов, как основного маркера антиоксидантной защиты организма и оценке эффективности усвояемости каротиноидов в разных витаминно-минеральных комплексах, применяемых по различным схемам.

Питание подростков также не отвечает нормам по содержанию минеральных веществ. Дефицит фосфора и магния составил 17,3% и 3,3% соответственно. Соотношение фосфора и магния в фактическом рационе питания составило 1,3: 0,26 вместо 1,5: 0,25. В результате создается дисбаланс, неблагоприятно влияющий на усвоение минеральных веществ, на формирование скелета и темпы роста.

Сочетание дисбаланса витаминов и минеральных веществ особенно неблагоприятно для здоровья детей. Тем не менее, только 20% подростков используют для обогащения своего рациона витаминно-минеральные комплексы.

Неадекватность химического состава фактического рациона питания подростков обусловлена низким уровнем потребления некоторых групп продуктов. Рыба отсутствует в недельном рационе питания школьников в 45% случаев. Среди растительных продуктов отмечается явный недостаток овощей и фруктов. Только 45% учащихся ежедневно употребляли фрукты и лишь 25% - свежие овощи.

Особое внимание заслуживает проблема качественного потребления углеводов. Основным поставщиком углеводов у исследованных подростков являлись рафинированные сахара. Ежедневно 60% старшеклассников употребляют хлебобулочные изделия, 40% - легкоусвояемые сахара (кондитерские изделия, конфеты).

При проведении первичного сканирования для оценки индекса каротиноидов в контрольной группе было выявлено, что средний результат составляет 27111,11 ЕД ± 5150, 42 ЕД (показатель ниже среднего). По данным вторичного сканирования этой группы после того, как подросткам было рекомендовано включить в ежедневный рацион не менее двух порций фруктов и двух порций свежих овощей в течение одного месяца, было выявлено, что средний результат составляет 33166,67 ЕД ± 5097,36 ЕД (показатель чуть выше среднего), p<0,001. На основании проведенного исследования можно сделать вывод, что при введении в рацион ежедневно не менее двух порций овощей и двух порций фруктов в течение месяца, показатель индекса каротиноидов повышается незначительно и остается на среднем уровне.

В основной группе (первая подгруппа) подросткам проводилось первичное сканирование, затем сканирование через один месяц ежедневного приема комплекса витаминов и минералов «БиоМакс» и через 6 месяцев. Были получены следующие результаты: средний показатель первичного сканирования 26485,71 ЕД ± 7819,17 ЕД (показатель ниже среднего). При сканировании через месяц приема витаминов среднее значение 38342,86 ЕД ± 5855,83 ЕД (показатель выше среднего). При проведении сканирования через 6 месяцев после первичного сканирования получены следующие показатели: среднее значение 26314,29 ЕД ± 5508,13 ЕД, р<0,001. Различий по полу и возрасту в этой группе не выявлено. Полученные результаты достоверно доказывают, что прием витаминно-минерального комплекса в течение месяца значительно повышает активность АОЗ организма. Однако показатели индекса каротиноидов кожи возвращаются к изначальным цифрам уже через 5 месяцев после окончания приема витаминов.

В основной группе (вторая подгруппа) проводилось первичное сканирование и сканирование после шести месяцев ежедневного приема витаминов «БиоМакс». Среднее значение индекса каротиноидов кожи при первичном сканировании составило 25937,50 ЕД ± 8127,76 ЕД, через 6 месяцев ежедневного приема витаминов средний показатель 43 750 ЕД ± 5143,11 ЕД (значительно выше). Достоверные различия между двумя сканированиями обнаружены на высоком уровне (р<0,001). Различий по полу и возрасту в этой группе нет. Результаты второй подгруппы показывают, что непрерывный прием витамино-минерального комплекса в течение шести месяцев ежедневно достоверно увеличивает показатель активности АОЗ организма и сохраняет их на уровне значительно выше среднего.

В основной группе (третья подгруппа) подростки сканировались первично, затем спустя один месяц ежедневного использования витаминно-минерального комплекса «LifePak» и третий раз через 6 месяцев, в течение которых с третьего по четвертый месяц подростки также принимали «LifePak». Результаты сканирования демонстрируют, что среднее значение первичного сканирования 26166,67 ЕД ± 5017,78 ЕД, сканирования через месяц 39966,67 ЕД ± 2539,11 ЕД, сканирования через 6 месяцев 49033,33 ЕД ± 1938,42 ЕД. Выявлены достоверные различия между тремя результатами сканирования (р<0,001). Различий по полу и возрасту в этой подгруппе не выявлено. При анализе результатов в трех подгруппах основной группы выявлены достоверные различия между сканированием через 6 месяцев в первой и второй подгруппах (р<0,001), в каждой следующей подгруппе средние показатели были достоверно выше, чем в предыдущей. Результаты же первичного сканирования по подгруппам не различались.

Результаты всех сканирований представлены ниже (рис. 2).

 

Рис. 2. Результаты сканирования во всех четырех группах.

Рис. 2. Результаты сканирования во всех четырех группах.

Выводы:

  1. При изучении качества питания установлен недостаток углеводов. Соотношение белков, жиров и углеводов в рационе подростков составило 1: 1: 3 при рекомендуемом соотношении 1: 1: 4
  2. Анализ питания также выявил дефицит витаминов группы В, витамина А, и микроэлементов: фосфора и магния.
  3. Оценка индекса каротиноидов кожи подростков Биофотонным Сканером – безболезненная, неинвазивная методика, которая может использоваться в качестве скрининга уровня активности АОЗ организма у подростков.
  4. Использование Биофотонного Сканера позволяет оценить эффективность витаминно-минерального комплекса по степени усвоения его организмом, а также об обеспеченности рациона антиоксидантами.
  5. Прием витаминно-минерального комплекса в течение одного месяца не эффективен с точки зрения активной защиты организма от свободных радикалов,
  6. Использование комплекса витаминов и минералов в течение шести месяцев в ежедневном режиме дает положительный и более стойкий результат.

Список использованных источников:

  1. Батурин А.К., Каганов Б.С., Шарафетдинов Х.Х.Питание подростков: современные взгляды и практические рекомендации. - М.: Медицина. – 2006.
  2. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. - М: Наука. – 1972.
  3. Захарова И.Н., Творогова Т.М., Скоробогатова Е.В., Обыночная Е.Г. Применение антиоксидантных препаратов в педиатрической практике// Трудный пациент. – 2010. №3, с. 12–14.
  4. Захарова И.Н., Свинцицкая В.И., Суханова Г.А. Применение витаминов в практике врача-педиатра// Лечащий врач. – 2010. №8, с. 48–53.
  5. Конь И.Я. Рациональное питание в сохранении здоровья детей/ В кн.: Физиология роста и развития детей и подростков. Под ред. А.А. Баранова, Л.А. Щеплягиной. - М.: 2000, с. 515-545
  6. Коровина Н.А, Захарова И.Н., Обыночная Е.Г.Применение антиоксидантов в педиатрической практике// Consilium Medicum. – 2003, т.5. – №9.
  7. Коровина Н.А. Витаминно-минеральная недостаточность// Русский медицинский журнал – 2003 – т.11. – №22 – с. 1235-1237
  8. Скальный А.В., Рудаков И.А., Нотова С.В.Основы здорового питания: пособие по общей нутрициологии. - Оренбург: Тип. ГОУ ОГУ 2005, с. 46-49.
  9. Суханова Г.А. Серебров В. Ю., Биохимия клетки. - Томск: Чародей. – 2000. С. 91–142.
  10. Sakhi A.K., Andersen L.F., Svilaas T. et al. Intakes of Antioxidants in Coffee, Wine, and Vegetables Are Correlated with Plasma Carotenoids in Humans// Materials of Antioxidant Congress University of Minnesota. MN. USA. – 2000. – P. 167–173.
  11. Zidichouski J.A., Poole S.J., Gellermann W., Smidt C.R. Clinical Validation of a Novel Raman Spectroscopic Technology to Non-Invasively Assess Carotenoid Status in Humans// Journal: University of Utah. USA. – 2004. – P. 145–152. – 2008. – P. 127–136.