6 . 2018

Monitoring of selenium content in some food of residents of the Khabarovsk

Abstract

The development of about 40 diseases, including cancer and cardiovascular diseases, is associated with a lack of selenium (Se) consumption. According to the previously obtained data, Khabarovsk Krai is characterized by low human selenium status in various age groups and low content in most foods, that is the main reason for the population Se deficit in Khabarovsk territory.

Aim: to study the content of Se in some foods in Khabarovsk in the comparative aspect. Study design: prospective.

Material and methods. The content of Se in the basic products collected in the commercial network of Khabarovsk [wheat, rye-wheat bread (48 samples), chicken eggs -24 samples] was determined, the choice of these products was justified by their maximum availability for all segments of the population. The Se level was determined by fluorimetric method.

Results and discussion. According to previous studies, we have found low Se content in donors’ blood serum and basic food products in the Khabarovsk territory, which indicated the need to for monitoring and correcting Se status. Eating exclusively local products and the influence of geochemical specificity of the area were the main reasons for the development of Se deficit, because the status of a person completely depended on the inflow of nutrient from the diet. According to the monitoring data for 10 years, Se content in wheat bread decreased more than 3 fold, in rye bread - more than twice. There was 2-fold decrease in Se content in a chicken egg. On average, residents of Khabarovsk with 1 chicken egg received only 3.7-22.6% of the adequate level of Se consumption. The selenium content in an egg enriched with this trace element was 15.85±4.3 gg (or 25.5±6.4 gg/100 g), which is twice as high as the average Se content in a standard egg.

Conclusion. The dynamic assessment of Se content in products of daily demand of residents of the Khabarovsk territory indicates a critically low content of the element in bread and chicken eggs; the established level of Se in foods does not contribute to the accumulation of the element in the human body. The obtained data should become one of the main components of the regional program of optimization of Se status of Khabarovsk population.

Keywords: selenium, nutrition, bread, chicken egg, monitoring, selenium deficit

Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2018; 87 (6): 89-94. doi: 10.24411/0042-8833-2018-10070.

Несбалансированное питание и, в частности, минералодефицитные состояния, рассматриваемые Всемирной организацией здравоохранения как проблема скрытого голода (2002), оказывают прямое влияние на уровень заболеваемости и смертности населения [1, 2].

Эссенциальность селена (Se) для человека установлена в середине прошлого века, и еще сравнительно недавно гораздо большее количество публикаций было посвящено токсичности высоких доз Se. В настоящее время ситуация кардинально изменилась, и во всем мире проблемы использования Se в питании здорового человека и в лечебно-профилактическом питании обсуждаются очень активно [3-6]. Известно, что с недостатком потребления Se связано развитие около 40 заболеваний, наиболее значимо влияние Se на течение неопластических и сердечно-сосудистых заболеваний, Se имеет первостепенное значение в защите организма от окислительного стресса, особенно в условиях заболеваний сердца и метаболизма лекарственных препаратов, недостаточность Se вызывает серьезные нарушения в сердечно-сосудистой, иммунной, эндокринной, репродуктивной, нервной и других системах организма [7-13].

Миграция Se по пищевой цепи "почва-растения-животные-человек" определяет значительные географические различия в обеспеченности этим микроэлементом населения различных стран [14-17].

В России выделяют 3 группы регионов по обеспеченности Se взрослых жителей: с низким (60-80 мкг/л), средним (81-115 мкг/л) и высоким (>120 мкг/л) уровнем [18, 19]. Согласно данным эпидемиологических исследований, в целом по России у 92,2% населения обеспеченность Se ниже оптимальной [20]. По ранее полученным нами данным [21], Хабаровский край отличается низкой обеспеченностью практически здоровых взрослых жителей и различных возрастных групп детского населения [22], которая сохраняется и в настоящее время [23] , уровень Se в сыворотке крови условно здоровых жителей Хабаровского края ниже уровня, принятого как оптимальный [21-23]. Проведенное 10 лет назад исследование содержания Se в основных пищевых продуктах позволило установить его низкое содержание в большинстве продуктов, что является основной причиной популяционного дефицита Se в Хабаровском крае.

Основанием для настоящего исследования послужила необходимость проведения мониторинга обеспеченности Se населения Хабаровского края.

Цель - исследование содержания Se в некоторых пищевых продуктах Хабаровска в сравнительном аспекте.

Материал и методы

Определено содержание Se в некоторых базовых пищевых продуктах (хлеб пшеничный, ржано-пшеничный, яйцо куриное), выбор которых обоснован их максимальной доступностью для любых слоев населения. Уровень Se определяли флуориметрическим методом [24] . Флуориметрическое определение содержания Se выполнено в 48 пробах хлеба и в 24 пробах яйца куриного, из них 6 проб яйца были обогащены Se.

Образцы пищевых продуктов были отобраны в торговой сети Хабаровска. Образцы высушивали при 100 °С до постоянной массы и гомогенизировали. В каждой серии определений применяли референс-стандарт образцов с регламентированным содержанием Se.

Дизайн исследования: проспективное.

Статистический анализ результатов исследования проводили с использованием программы Microsoft Office Excel 2010 для Windows XP, Statistica 6.0. Вычисляли средний показатель (М), среднее квадратическое отклонение (8). Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента для независимых выборок с нормальным распределением данных. В случаях, когда распределение отличалось от нормального, применяли непараметрический критерий Манна-Уитни. Различия между группами считали достоверными при значении показателя p<0,05.

Результаты и обсуждение

В результате проведенных ранее исследований нами было установлено низкое содержание Se в сыворотке доноров крови Хабаровского края, концентрация Se в сыворотке крови обследованных в городах в нижнем течении реки Амур достигала критических значений 50 мкг/л и ниже [21], когда резко возрастает риск возникновения и развития кардиологических и онкологических заболеваний [12, 13]. В среднем доля лиц с недостаточной обеспеченностью Se (концентрация Se в сыворотке крови менее 115 мкг/л) по всем обследованным районам была выше 60%, что свидетельствует о необходимости коррекции Se статуса в Хабаровском крае.

Употребление в пищу исключительно местных продуктов и влияние геохимической специфики местности имеет решающее значение в обеспеченности организма Se, вызывая селенодефицитные состояния, или селенозы. Определение содержания Se в основных пищевых продуктах, проведенное нами в 2007-2009 гг., свидетельствует о низком содержании Se в основных пищевых продуктах, потребляемых населением Хабаровского края, что является основным механизмом развития селенодефицита, так как обеспеченность человека полностью зависит от поступления микронутриента с пищей.

Считается, что главным источником Se в питании человека являются зерновые, особенно пшеница [25], и мониторирование содержания Se в хлебе может стать эпидемиологическим индикатором обеспеченности населения отдельных территорий. Нами было определено содержание Se в таких пищевых продуктах, как хлеб (табл. 1) и яйцо куриное (табл. 2).

По данным мониторинга, за 10 лет содержания Se в пшеничном хлебе снизилось более чем втрое, в ржанопшеничный хлебе - более чем в 2 раза. Отсутствие глубокого дефицита Se у населения Хабаровского края в 1-й серии исследований было связано с отсутствием собственной зерновой базы и необходимостью завоза пшеницы из других регионов страны и импорта из-за рубежа. В результате в стране в настоящее время население практически использует продукты переработки зерна с содержанием Se около 50 мкг/кг (содержание Se в местной пшенице), тогда как в пшенице, импортируемой из-за границы, содержание Se может достигать 600 мкг/кг. Низкое содержание микроэлемента в хлебопродуктах в сочетании с низким уровнем аккумулирования Se зерновыми культурами привело к критически низкому содержанию Se как в пшеничном, так и в ржано-пшеничном хлебе (см. табл. 1).

За 10 лет произошло снижение содержания Se в яйце курином в 2 раза, в среднем жители Хабаровска в сутки получают от 2,6 до 15,82 мкг Se с 1 яйцом, что составляет всего лишь 3,7-22,6% от адекватного уровня потребления Se человеком. При использовании премикса селенита в дозе Se 200 мкг на 1 кг корма [19], применяемого при производстве яйца куриного, обогащенного Se, содержание Se в яйце составляло 15,85±4,3 мкг (25,5±6,4 мкг/100 г), что вдвое выше среднего содержания Se в стандартном яйце. При использовании в пищу яйца куриного, содержащего сравнительно высокое количество Se, обеспеченность человека Se может приближаться к оптимальной.

Путем решения проблемы может быть внесение премиксов, содержащих Se, в почвы с целью получения растениеводческой продукции с большим содержанием Se, использование содержащих Se добавок в кормах птицы и сельскохозяйственных животных.

Заключение

Существует вероятность того, что в ближайшие годы содержание Se в пищевых продуктах будет неуклонно снижаться, а следовательно, прогнозируемо углубление дефицита этого микроэлемента у населения, что связано с негативными социально-экономическими причинами, повсеместным уменьшением содержания гумуса, закислением и повышением загрязнения почв тяжелыми металлами и соединениями серы [2]. Учитывая эти факты, а также геохимическую неоднородность распределения микроэлемента, необходим мониторинг содержания Se в объектах окружающей среды и населения [26].

Проведенная нами динамическая оценка содержания Se в пищевых продуктах ежедневного спроса жителей Хабаровского края свидетельствует о критически низком содержании элемента в некоторых базовых пищевых продуктах населения Хабаровского края - хлебе и яйце курином. Обнаруженное содержание Se в пищевых продуктах не способствует накоплению элемента в организме человека. При небольшом дефиците Se достаточно скорригировать диету продуктами, содержащими повышенное количество Se, наиболее безопасным путем является создание продуктов, обогащенных дефицитным элементом. Поскольку человек получает Se по пищевой цепи, для коррекции селенодефицита человека необходимо селенировать корма сельскохозяйственных животных, птиц и травы, которые они поедают, введением в почву минеральных удобрений, содержащих Se.

Полученные сведения должны стать одной из главных составляющих региональной программы оптимизации селенового статуса населения Хабаровского края и снижения прогрессирования депопуляционных процессов в регионе.

Литература

1. WHO. Доклад о состоянии здравоохранения в мире. Преодоление воздействия факторов риска, пропаганда здорового образа жизни, 2002. URL: http://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/42510/WHR_2002_rus.pdf?sequence=3&isAllowed=y&ua=1.

2. Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Рисник Д.В., Никитюк Д.Б. и др. Обеспеченность населения России микронутриентами и возможности ее коррекции. Состояние проблемы // Вопр. питания. 2017. Т. 86, № 4. С. 113-124. doi: 10.24411/0042-8833-2017-00067.

3. Тутельян В.А., Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н. Коррекция микронутриентного дефицита - важнейший аспект концепции здорового питания населения России // Вопр. питания. 2014. Т. 83, № 1. С. 3.

4. Schomburg L. Dietary selenium and human health // Nutrients. 2016. Vol. 9, N 1. doi: 10.3390/nu9010022.

5. Kieliszek M., Błażejak S. Current knowledge on the importance of selenium in food for living organisms: a review // Molecules. 2016. Vol. 21, N 5. doi: 10.3390/molecules21050609.

6. Голубкина Н.А., Скальный А.В., Соколов Я.А. и др. Селен в медицине и экологии. М., 2002. 134 с.

7. Alfthan G., Aro A. Environmental effects of selenium fertilization - is there a potential risk? // Twenty Years of Selenium Fertilization : Proceedings. / ed. M. Eurola. Helsinki, Sept. 8-9, 2005. P. 33-35.

8. Jackson M.L. Selenium: geochemical distribution and associations with human heart and cancer death rates and longevity in China and the United States // Biol. Trace Elem. Res. 1988. Vol. 15. P. 13-21.

9. Сенькевич О.А., Голубкина Н.А., Ковальский Ю.Г. Дефицит Se и заболеваемость населения Дальнего Востока // Сб. науч. трудов 3-й Научно-практической конференции "Семейная медицина. Проблемы и перспективы". Хабаровск, 2011. С. 73-78.

10. Сенькевич О.А., Комарова З.А. Дефицит селена в преконцепции и лактации: последствия и пути коррекции // Дальневосточный мед. журн. 2016. № 2. С. 42-46.

11. Mutakin P., Meiliana A., Wijaya A., Kobayashi K. et al. Association between selenium nutritional status and metabolic risk factors in men with visceral obesity // J. Trace Elem. Med. Biol. 2013. Vol. 27. P. 112-116.

12. Nuve J. Selenium as a risk factor cardiovascular diseases // J. Cardiovasc. Risk. 1996. Vol. 3. Р. 42-47.

13. Schomburg L. Dietary selenium and human health // Nutrients. 2016. Vol. 9, N 1. doi: 10.3390/nu9010022.

14. Тармаева И.Ю., Эрдэнэцогт Э., Голубкина Н.А. Оценка обеспеченности селеном населения Монголии // Вопр. питания. 2016. Т. 85, № 5. С. 68-76.

15. Голубкина Н.А., Као Т.Х., Лобус Н.В., Карапун М.Ю. и др. Показатели селенового статуса Вьетнама // Вопр. биол., мед. и фармацевт. химии. 2015. № 1. С. 38-42.

16. Голубкина Н.А. Селеновый статус Калининградской области // Микроэлементы в медицине. 2016. Т. 17, № 4. С. 21-26.

17. Pavlovic Z., Miletic I., Zekovic M., Nikolic M. et al. Impact of selenium addition to animal feeds on human selenium status in Serbia // Nutrients. 2018. Vol. 10, N 2. doi: 10.3390/nu10020225.

18. Golubkina N.A., Alfthan G.V. The human selenium status in 27 regions of Russia // J. Trace Elem. Med. Biol. 1999. Vol. 13. P. 15-20.

19. Селен в питании: растения, животные, человек / под ред. Н.А. Голубкиной, Т.Т. Папазяна. М., 2006. 255 с.

20. Сенькевич О.А., Голубкина Н.А., Ключникова Н.Ф., Ключников П.Ф. и др. Обеспеченность селеном жителей Дальнего Востока // Вопр. питания. 2008. Т. 77, № 2. С. 67-71.

21. Сенькевич O.A., Голубкина Н.А., Ковальский Ю.Г., Сиротина З.В. и др. Обеспеченность селеном жителей Хабаровского края // Дальневосточный мед. журн. 2009. № 1. С. 82-84.

22. Ковальский Ю.Г., Сенькевич О.А., Сиротина З.В. и др. Оценка обеспеченности селеном взрослого и детского населения г. Хабаровска // Дальневосточный мед. журнал. 2006. № 3. С. 29-30.

23. Костырко Г.Д., Сенькевич О.А. Обеспеченность селеном в зависимости от режима и качества питания студентов г. Хабаровска // Актуальные вопросы неонатологии и педиатрии : сборник научных трудов Дальневосточной научно-практической конференции с международным участием. Хабаровск, 2017. С. 118-121.

24. Голубкина Н.А. Флуориметрический метод определения Se // Журн. аналитической химии. 1995. Т. 50, № 5. С. 492-497.

25. Kieliszek M., Błażejak S. Current knowledge on the importance of selenium in food for living organisms: a review // Molecules. 2016. Vol. 21, N 5. doi: 10.3390/molecules21050609.

26. Stadtman T.C. Selenoprotein-stracing the role of a trace element in protein function // PLoS Biol. 2005. Vol. 3. P. 421-422.

References

1. The world health report 2002 - Reducing Risks, Promoting Healthy Life. http://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/42510/WHR_2002_rus.pdf?sequence=3&isAllowed=y&ua=1. (in Russian)

2. Kodentsova V.M., Vrzhesinskaya O.A., Risnik D.V., Nikityuk D.B., Tutelyan V.A. Micronutrient status of population of the Russian Federation and possibility of its correction. State of the problem. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2017; 86 (4): 113-24. doi: 10.24411/0042-8833-2017-00067. (in Russian)

3. Tutelyan V.A., Spirichev V.B., Shatnyuk L.N. Correction of micronutrient deficiency -the most important aspect of the concept of healthy eating in Russia. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2014; 83 (1): 3. (in Russian)

4. Schomburg L. Dietary selenium and human health. Nutrients. 2016; 9 (1). doi: 10.3390/nu9010022.

5. Kieliszek M., Błażejak S. Current knowledge on the importance of selenium in food for living organisms: a review. Molecules. 2016; 21 (5). doi: 10.3390/molecules21050609.

6. Golubkina N.A., Skalnyy A.V., Sokolov I.A., et al. Selenium in medicine and ecology. Moscow, 2002: 134 p. (in Russian)

7. Alfthan G., Aro A. Environmental effects of selenium fertilization - is there a potential risk? Edited by M. Eurola. Twenty Years of Selenium Fertilization : Proceedings. Helsinki, Sept. 8-9, 2005: 33-5.

8. Jackson M.L. Selenium: geochemical distribution and associations with human heart and cancer death rates and longevity in China and the United States. Biol Trace Elem Res. 1988; 15: 13-21.

9. Senkevich O. A., Golubkina N. A. Kowalski G. The deficiency of Se and the incidence of the population of the Far East. Collection of scientific papers, 3 scientific-practical conference “Family medicine. Problems and prospects”. Khabarovsk, 2011: 73-8. ISBN: 978-5-85797-262-5. (in Russian)

10. Senkevich O.А., Komarova Z.A. Deficiency of selenium in preconceptions and lactation: consequences and ways of correction. Dal’nevostochnyi meditsinskiy zhurnal [Far East Medical Journal]. 2016; (2): 42-6. (in Russian)

11. Mutakin P., Meiliana A., Wijaya A., Kobayashi K., et al. Association between selenium nutritional status and metabolic risk factors in men with visceral obesity. J Trace Elem Med Biol. 2013; 27: 112-6.

12. Nuve J. Selenium as a risk factor cardiovascular diseases. J Cardiovasc Risk. 1996; 3: 42-7.

13. Schomburg L. Dietary selenium and human health. Nutrients. 2016; 9 (1). doi: 10.3390/nu9010022.

14. Tarmaeva I.Yu., Erdenetsogt E. , Golubkina N.A. Evaluation of selenium consumption by Mongolian residents. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2016; 85 (5): 68-74. (in Russian)

15. Golubkina N.A. Kao T.C., Globus N.I., Karapun M.Yu., Voronin L.P. Indicators of selenium status of Vietnam. Voprosy biologicheskoy, meditsinskoy i farmatsevticheskoy khimii [Issues of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry]. 2015; (1): 38-42. (in Russian)

16. Golubkina N.A. Selenium status of the Kaliningrad region. Mikroelementy v meditsine [Trace Elements in Medicine]. 2016; 17 (4): 21-6. (in Russian)

17. Pavlovic Z., Miletic I., Zekovic M., Nikolic M., et al. Impact of selenium addition to animal feeds on human selenium status in Serbia. Nutrients. 2018; 10 (2). doi: 10.3390/nu10020225.

18. Golubkina N.A., Alfthan G.V. The human selenium status in 27 regions of Russia. J Trace Elem Med Biol. 1999; 13: 15-20.

19. The selenium in food, plants, animals, people. Edited by Golubkina N.A., Papazyan T.T. Moscow, 2006: 255 p. (in Russian)

20. Senkevich O.A., Golubkina N.A. Klyuchnikova N.F., Klyuchnikov P.F., Sirotina Z.V., Kovalsky Yu.G. Security of the residents of the Far East.Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2008; 77 (2): 67-71. (in Russian)

21. Senkevich O.A., Golubkina N.A., Kowalsky Yu.G., Sirotina Z.V., Iskreno G.V., Beldy D.S. Security selenium of residents of the Khabarovsk Territory. Dal’nevostochnyi meditsinskiy zhurnal [Far East Medical Journal]. 2009; (1): 82-4. (in Russian)

22. Kowalsky Yu.G., Senkevich O.A., Sirotina Z.V., et al. Assessment of security selenium of children and adult population of Khabarovsk city. Dal’nevostochnyi meditsinskiy zhurnal [Far East Medical Journal]. 2006; (3): 29-30. (in Russian)

23. Kostyrko G.D., Senkevich O. Selenium supply depending on the mode and quality of food of students of Khabarovsk. In : Topical issues of neonatology and pediatrics collection of scientific works of the far Eastern Scientific-Practical Conference with international participation. Khabarovsk; 2017: 118-21. (in Russian)

24. Golubkina N.A. Fluorimetric method of determination Se. Zhurnal analiticheskoy khimii [Journal of Analitical Chemistry]. 1995; 50 (5): 492-7. (in Russian)

25. Kieliszek M., Błażejak S. Current knowledge on the importance of selenium in food for living organisms: a review. Molecules. 2016; 21 (5). doi: 10.3390/molecules21050609.

26. Stadtman T.C. Selenoprotein-stracing the role of a trace element in protein function. PLoS Biol. 2005; 3: 421-2.

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.

CHIEF EDITOR

Viktor A. Tutelyan

Full Member of the Russian Academy of Sciences, Doctor of Medical Sciences, Professor, Scientific Director of the Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety (Moscow, Russia)

Buy a number Subscribe