Исследования, проведенные в разных странах в последние десятилетия, подтверждают, что одной из основных причин патологических изменений в организме человека, приводящих к преждевременному старению и развитию многих заболеваний, является нарушение баланса между генерацией и нейтрализацией активных форм кислорода, изменение окислительного метаболизма с формированием окислительного стресса. От воздействия свободных радикалов здоровый организм защищает естественная антиоксидантная система, способная полностью нейтрализовать вредное воздействие радикальных форм кислорода и включающая ферментные и неферментные соединения [1, 2]. В частности, к неферментным веществам относятся такие пищевые компоненты, как витамины А, С, Е, каротиноиды, микроэлементы селен и цинк, пептиды и отдельные аминокислоты. Вредное воздействие свободных радикалов в случае окислительного стресса можно уменьшить за счет регулярного потребления определенных пищевых продуктов и напитков, а также биологически активных добавок (БАД) к пище, обладающих антиоксидантным эффектом. Во многих странах разрабатываются программы антиоксидантной защиты населения, программы функционального питания "пищи как лекарства".
Наше внимание привлекла учащаяся молодежь Республики Бурятия, а именно студенты младших курсов, так как одной из проблем обучения студентов в высших учебных заведениях является проблема их адаптации в первые 2-3 года пребывания в вузе [3]. Прежде всего молодой организм в условиях городской среды испытывает на себе постоянное воздействие разнообразных агрессивных факторов внешней среды физической, химической и биологической природы, в том числе большие эмоциональные нагрузки в процессе обучения и высокую распространенность вредных привычек, что создает условия для снижения адаптационного потенциала организма.
Питание является одним из факторов, определяющих состояние здоровья человека. Многочисленные исследования свидетельствуют о дефицитности рациона питания студентов по показателям калорийности, содержанию макро- и микронутриентов, в том числе витаминов А, Е, С, микро- и макроэлементов [4-7]. Наблюдаются снижение умственной и физической работоспособности, иммунитета, усиливается нервно-эмоциональное напряжение, что приводит к развитию обменных нарушений и различных заболеваний. Только за последние годы заболеваемость среди студенческой молодежи увеличилась на 35% [8]. Анализ заболеваемости показал, что у студентов преобладают болезни желудочно-кишечного тракта и верхних дыхательных путей, причем на младших курсах среди болезней желудочно-кишечного тракта преобладают гастриты и дуодениты, а на старших - язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки [9].
Биохимические механизмы адаптации включают сохранение гомеостаза организма, которое реализуется через поддержание систем, регулирующих скорости и направления метаболических процессов в соответствии с потребностями организма [10]. Одним из факторов, определяющих направление метаболических процессов, является соотношение про- и антиоксидантов. В основе метаболических нарушений, приводящих к развитию патологических состояний, лежит дисбаланс между прооксидантной нагрузкой на организменном уровне и антиокислительной защитой.
Правильно организованное, сбалансированное питание, направленное на поддержание антиокислительного гомеостаза, выступает одним из условий адекватного адаптационного процесса и резистентности организма студента к стрессовым ситуациям и является чрезвычайно актуальным [11-14].
Цели настоящего исследования - анализ фактического рациона питания учащейся молодежи в период учебного процесса и определение суммарной антиоксидантной активности биологических жидкостей организма.
Материал и методы
В исследовании приняли участие 74 студента младших курсов (30 юношей и 44 девушки). Для обследования были отобраны практически здоровые лица, не болевшие в течение 3 мес, предшествующих осмотру и забору биологических жидкостей, подписавшие информированное согласие.
По уровню физической активности, согласно установленным нормативам, обследованные относились к первой группе - преимущественно умственного труда.
В работе соблюдали этические принципы, предъявляемые Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki, 1964, 2000 ред.).
Оценку фактического питания студентов проводили методом ведения пищевого дневника. Респондент ежедневно указывал свой суточный рацион питания (завтрак, обед, ужин, другие приемы пищи) в течение 5 дней, исключая выходные и праздничные дни. Массу блюд определяли из меню-раскладок столовой университета, в которой в основном питались студенты. Расчет химического состава индивидуального (усредненного) суточного рациона (энергетическую ценность, содержание макро- и микронутриентов) проводили с использованием справочных таблиц химического состава пищевых продуктов [15, 16].
Индивидуальную потребность студентов в энергии (Е) рассчитывали в зависимости от вида трудовой деятельности и определяли с использованием коэффициента физической активности по формуле [17]:
Е = ВОО x КФА, (1)
где ВОО - величина основного обмена, КФА - коэффициент физической активности.
Величину основного обмена рассчитывали по уравнению Гарриса-Бенедикта [18]:
для мужчин:
ВОО = 66,5 + 13,75М + 5Р - 7,68В; (2)
для женщин:
ВОО = 655 + 9,56М + 1,85Р - 4,68В, (3)
где М - масса тела, кг, Р - рост, см, В - возраст, годы.
Индивидуальную суточную потребность в макронутриентах (белке, жирах и углеводах) рассчитывали исходя из их соотношения друг с другом в рационе питания (1,0:1,1:4,0) и калорийности каждого нутриента, по уравнению:
Е = 4х x 9,9х x 16х. (4)
Суммарную антиоксидантную активность биологических жидкостей организма (сыворотки крови, мочи и слюны) определяли по авторской методике Я.И. Яшина амперометрическим методом [19] с использованием жидкостного хроматографа "Цвет Яуза-01-АА" (НПО "Химавтоматика", РФ). Массовую концентрацию водорастворимых антиоксидантов измеряли, используя градуировочный график зависимости выхода сигнала от концентрации кверцетина.
Отклонение от нормы качества питания определяли по формуле, приведенной в компьютерной программе "Питание для здоровья и долголетия" [20]:
&hide_Cookie=yes)
Статистическую обработку полученных данных осуществляли методами вариационной статистики с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни. Выбранный критический уровень значимости равнялся 5% (р<0,05).
Результаты и обсуждение
Качество питания студентов и сохранение их здоровья имеет большое значение, поскольку именно молодые люди формируют основной трудовой потенциал общества [7]. Студенты составляют социальную группу населения, объединенную определенным возрастом, особыми условиями труда, жизни и быта. Адаптация бывших школьников к студенческой жизни включает компенсаторно-приспособительные механизмы систем организма. При этом часто нарушается режим питания, что приводит к развитию различных заболеваний, поэтому для студентов важно регулярно и правильно питаться. Рациональное питание, обеспечивающее сохранение здоровья и трудоспособности человека, является одним из неотъемлемых компонентов здорового образа жизни [14].
Согласно полученным данным, большая доля обследованных (свыше 70%) была в возрасте 17-20 лет, а также около половины респондентов проживали в домашних условиях (табл. 1).
&hide_Cookie=yes)
Кратность питания у большинства студентов составляла 3-4 раза в день, что является оптимальным. Анализ наличия первых блюд в рационе питания показал, что большинство (более половины) студентов использовали их 1-2 раза в неделю, при этом данные блюда отсутствовали у 13,6% девушек.
Вторые блюда в рационе питания присутствовали у всех студентов. Они были представлены мясом (в основном говядиной или свининой) или птицей (курицей) с гарнирами из круп, макарон и картофеля. Следовательно, в рационе питания студентов присутствовали белки как животного (полноценные), так и растительного происхождения.
Также было проанализировано использование в рационе питания таких групп пищевых продуктов, как овощи и фрукты, молочные продукты, рыба и рыбопродукты. Анализ показал, что 56,7% юношей использовали овощи и фрукты 1-2 раза в неделю, а 43,2% девушек - регулярно. При этом у 23,3% юношей и у 18,2% девушек овощи и фрукты отсутствовали в 5-дневном рационе питания. Молоко и молочные продукты (сыр, творог, сметана, йогурты и др.) полностью отсутствовали у половины юношей и у 29,5% девушек, регулярно их потребляли только 16,7% юношей и 34,1% девушек. Рыбопродукты полностью отсутствовали у 80,0% юношей и у 72,7% девушек. И только, соответственно, 20,0 и 27,3% студентов употребляли данную группу пищевых продуктов 1-2 раза в неделю.
"Еда на ходу", "еда деловых, занятых людей" занимает определенное место в меню современных молодых людей. Как следует из табл. 1, большинство студентов практически не пользовались (1 раз в неделю) или редко (2-3 раза в неделю) пользовались предприятиями фаст-фуд. И только около 17% часто (ежедневно) использовали блюда фастфуда в своем питании.
Анализ табл. 1 также свидетельствует о нарушении водного баланса. Норму жидкости (до 2 л/сут) потребляли только 13,3% юношей и 20,5% девушек. Остальные респонденты потребляли в пределах 1 л воды в сутки, что не соответствует принципам здорового питания. БАД к пище как источники недостающих микронутриентов пищи в своем питании использовали только 15,9% девушек.
В результате исследования были определены некоторые антропометрические данные и рассчитан индекс массы тела (ИМТ) студентов (табл. 2).
&hide_Cookie=yes)
Как следует из полученных данных, в обеих группах средний ИМТ находится в пределах нормы (18,5-25). При этом было установлено, что масса тела снижена у 6,7% юношей и у 11,4% девушек; избыточная масса тела выявлена соответственно у 20,0% юношей и у 6,8% девушек. Нормальную массу тела имели 73,3% юношей и 81,8% девушек.
В табл. 3 представлены данные по оценке энергетической ценности и содержанию макронутриентов в рационе питания студентов в сравнении с индивидуальными значениями нормы. Анализ рациона питания показал, что у юношей калорийность рациона, содержание белков и жиров незначительно отличались от нормы. При этом наблюдался углеводный дисбаланс - увеличение доли легкоусвояемых углеводов (сахара) и снижение содержания крахмала и пищевых волокон. В рационе питания девушек отмечено потребление белка ниже нормального уровня и аналогичный углеводный дисбаланс.
Для учащихся очень важна сбалансированность витаминно-минерального состава рациона питания. Анализ результатов исследования показал, что содержание витаминов в рационе питания и юношей, и девушек недостаточно. У юношей отмечен дефицит β-каротина и витамина С, у девушек дополнительно отмечен недостаток витаминов В1 и В2 (табл. 4).
&hide_Cookie=yes)
Из анализа данных по потреблению студентами минеральных веществ (табл. 5) следует, что рацион питания как юношей, так и девушек дефицитен по минеральным веществам - кальцию и магнию; у девушек дополнительно снижено потребление калия, фосфора и железа. Избыточным элементом в питании был натрий. Также в рационе питания юношей содержание фосфора и железа превышало норму.
Таким образом, анализ рациона питания студентов свидетельствует о дисбалансе содержания и дефицитности ряда макро- и микронутриентов пищи, который наиболее выражен у девушек.
Оценка особенностей антиоксидантного статуса, так же как и качества питания студентов, имеет большое значение. Чтобы противостоять стрессовым факторам, организм должен получать с пищей достаточное количество природных антиоксидантов. Как известно, высокой антиоксидантной активностью обладают витамины Е, А и С [4, 5]. Соединения пептидной природы также играют существенную роль в поддержании антиоксидантного статуса организма [22].
Определение общего антиоксидантного статуса организма - важная задача для медико-биологических исследований, поскольку именно взаимосвязанное воздействие всех антиоксидантов организма определяет возможности защитной системы для борьбы с окислительным стрессом [1].
За последние 15 лет разработано много методов определения как антиоксидантной активности пищевых продуктов, так и антиоксидантного статуса организма человека, предложены новые реагенты, созданы модельные системы и приборы аналитического контроля. В основе данных методов чаще всего лежат принципы прямого или косвенного измерения скорости или полноты реакции биологически активных веществ с соответствующими реагентами [23, 24]. Например, суммарную антиоксидантную активность в пищевых продуктах определяют методами высокоэффективной жидкостной хроматографии, капиллярного электрофореза, используются электрохимические, спектрофотометрические, флуоресцентные, потенциометрические и другие методы анализа [25].
В работах по исследованию антиоксидантного статуса организма приводятся данные определения как общей антиоксидантной активности, так и содержания в биологических пробах отдельных веществ, обладающих соответствующими видами активности: α-токоферола, ретинола, аскорбиновой кислоты, глутатиона, супероксиддисмутазы и др. [7, 23, 26].
Для определения антиоксидантного статуса могут быть исследованы все биологические жидкости организма: кровь, моча, слюна и др. Кровь является сложной субстанцией для изучения. Ее антиоксидантный состав обусловлен прежде всего наличием аминокислот, мочевой кислоты, витаминов Е, С, глюкозы, ферментов, неорганических солей, а также промежуточных и конечных продуктов метаболизма. При этом под суммарной антиоксидантной активностью понимается интегральная характеристика, отражающая потенциальную возможность антиоксидантного действия всех компонентов плазмы крови, причем в совокупности их взаимодействия между собой в этой сложной системе с учетом потенциального синергизма и антагонизма [2].
Данные по суммарной антиоксидантной активности сыворотки крови, мочи и слюны представлены в табл. 6.
Из данных табл. 6 следует, что антиоксидантная активность уменьшалась в ряду моча - сыворотка крови - слюна. Выявлены гендерные особенности таких изменений: антиоксидантная активность сыворотки крови юношей была выше, чем девушек; в моче - зависимость носила обратный характер.
Отличия в уровне суммарной антиоксидантной активности не являлись статистически значимыми. Некоторое ее уменьшение в сыворотке крови девушек может быть связано с большим, чем у юношей, дефицитом в рационе питания β-каротина, витамина С и других нутриентов, обладающих антиоксидантным действием. А большая, чем у юношей, антиоксидантная активность в моче девушек, возможно, обусловлена гормональными особенностями организма. Для установления статистически значимых результатов необходимы дальнейшие исследования с большим количеством респондентов.
Необходимо отметить, что работы по изучению антиоксидантного статуса жителей Байкальского региона (основных этнических и возрастных групп) не- многочисленны. Так, в работе Л.И. Колесниковой и соавт. (2012) установлены особенности состояния антиоксидантной системы у здоровых лиц основных этнических групп Прибайкалья [26]. В работе отмечено, что у мужчин бурятской этногруппы в сравнении с русскими при нарастании вторичных продуктов липопероксидации (кетодиенов и сопряженных триенов) в сыворотке крови установлено снижение активности системы антиоксидантной защиты (уровня α-токоферола, ретинола, восстановленного и окисленного глутатиона, а также активности супероксиддисмутазы). У женщин бурятской этногруппы в сравнении с русскими при увеличении концентрации первичных продуктов перекисного окисления липидов (диеновых конъюгатов) наблюдается адекватный антиоксидантный ответ. В работе отмечено, что комплексное исследование состояния антиоксидантного статуса и процессов липопероксидации у практически здоровых лиц расширяет представления об адаптационно-компенсаторных реакциях и может стать основой для эффективного мониторинга здоровья человека.
В работе Л.И. Колесниковой и соавт. (2015) представлен анализ антиоксидантного статуса и фактического питания студенток, проживающих в общежитии и на съемных квартирах [7]. В работе отмечено, что у студенток, проживающих в общежитии, содержание ретинола (измеряли спектрофлюориметрически) в сыворотке крови было в 1,5 раза ниже, чем у студенток, проживающих на съемных квартирах. При анализе общей антиокислительной активности сыворотки крови (оценивали с использованием в качестве модельной системы суспензии липопротеидов желтка куриных яиц) отмечено снижение данного параметра в обеих группах студенток. Авторами также установлено, что энергетическая ценность суточного рациона у девушек обеих групп была ниже энергозатрат, при этом более калорийное питание получали студентки, проживающие на съемных квартирах. Кроме этого, в рационе питания студенток, проживающих в общежитии, преобладали углеводы, а у студенток, проживающих на съемных квартирах, превалировали жиры. Авторы делают вывод, что группой повышенного риска в отношении несбалансированного питания и адаптационных возможностей являются студентки, проживающие в условиях общежития, в чем решающую роль играет невысокое материальное обеспечение последних.
Состояние антиоксидантной системы организма важно оценивать как у практически здоровых людей, так и при различных заболеваниях. Например, в работе Р.Л. Полтавской и соавт. (2012) исследовано количественное содержание в сыворотке крови водорастворимых антиоксидантов (амперометрическим методом), церулоплазмина и трехвалентного железа у пациентов с синдромом алкогольной зависимости [27]. Авторами отмечено, что у больных меняется уровень компонентов антиоксидантной системы: повышается содержание антиоксидантов и церулоплазмина и снижается количество железа. Выявлены гендерные особенности таких изменений: у мужчин в большей степени увеличено содержание антиоксидантов, чем у женщин, тогда как церулоплазмин и железо доминировали у женщин. Антиоксидантная активность сыворотки крови здоровых респондентов составила 7,0х10-2 мг/л, что соответствует полученным нами данным.
Полученные данные указывают на возможность экспресс-оценки суммарного антиоксидантного потенциала организма по соответствующим показателям биологических жидкостей. Однако выбор наиболее адекватной жидкости в качестве интегрального показателя антиоксидантной системы требует дополнительных исследований.
Поддерживать организм в здоровом состоянии - значит сохранять необходимый баланс между генерацией свободных радикалов и их нейтрализацией системой противоокислительной защиты, главным звеном которой являются антиоксиданты. Часть антиоксидантов поступает в организм с пищей, а другая синтезируется в организме. Таким образом, для поддержания антиоксидантного статуса организма (в частности студентов) необходимо качественно и количественно сбалансировать рацион питания. Необходимо включить в него продукты, богатые полноценным белком, сложными углеводами, витаминами и микроэлементами.
Другим не менее перспективным способом формирования антиоксидантного потенциала является разработка и использование функциональных продуктов, обогащенных антиоксидантами.
Литература
1. Kusano C., Ferrari B. Total antioxidant capacity: a biomarker in biomedical and nutritional studies // J. Cell Mol. Biol. 2008. Vol. 7. P. 1-15.
2. Sies H. Total antioxidant capacity: appraisal of a concept // J. Nutr. 2007. Vol. 137. P. 1493-1495.
3. Агаджанян Н.А., Труханова А.И., Шендеров Б.А. Этюды об адаптации и путях сохранения здоровья. М. : Сирин, 2002. 156 с.
4. Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Мазо В.К. Витамины и окислительный стресс // Вопр. питания. 2013. Т. 83, № 3. С. 11-18.
5. Коденцова В.М., Кочеткова А.А., Смирнова Е.А. и др. Состав жирового компонента рациона и обеспеченность организма жирорастворимыми витаминами // Вопр. питания. 2014. Т. 83, № 6. С. 4-17.
6. Бекетова Н.А., Коденцова В.М., Вржесинская О.А. и др. Оценка витаминного статуса студентов Московского вуза по данным о поступлении витаминов с пищей и их уровню в крови // Вопр. питания. 2015. Т. 84, № 5. С. 64-75.
7. Колесникова Л.И., Даренская М.А., Гребенкина Л.А. и др. Анализ антиоксидантного статуса и фактического питания студенток // Вопр. питания. 2015. № 4. С. 66-73.
8. Бакуменко О.Е., Доронин А.Ф., Шендеров Б.А., Шатнюк Л.Н. Оценка состояния здоровья и анализ фактического рациона питания учащихся вуза // Вестн. ОГУ. 2005. № 11. С. 43-47.
9. Османов Э.М., Ронжина Г.П., Дорофеева Е.А. и др. Проблемы питания современного студента // Вестн. ТГУ. 2010. Т. 15, вып. 2. С. 685-687.
10. Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация : пер. с англ. М. : Мир, 1988. 568 с.
11. Гаппаров М.М., Первова Ю.В. Влияние структуры питания и окружающей среды на неспецифическую резистентность организма детей и их физическое развитие // Вопр. питания. 2005. № 1. С. 33-36.
12. Лакшин А.М., Кожевникова Н.Г. Питание как фактор формирования здоровья и работоспособности студентов // Вопр. питания. 2008. Т. 77, № 1. С. 42-45.
13. Сахарова О.Б., Кику П.Ф., Лапардин М.П. и др. Состояние питания и заболеваемость студентов Дальневосточного государственного университета // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2009. № 4-5. С. 168-170.
14. Тутельян В.А. Гигиена питания: современные проблемы // Здравоохр. Рос. Федерации. 2008. № 1. С. 8-9.
15. Химический состав пищевых продуктов: Кн. 1. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов / под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. М. : Агропромиздат, 1987. 224 с.
16. Химический состав пищевых продуктов: Кн. 2. Справочные таблицы содержания аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов / под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. М. : Агропромиздат, 1987. 360 с.
17. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Методические рекомендации. МР 2.3.1.2432-08. М. : Минздрав РФ, 2008. 42 с.
18. Мартинчик А.Н., Маев И.В., Янушевич О.О. Общая нутрициология : учебное пособие. М. : МЕДпресс-информ, 2005. 392 с.
19. Яшин А.Я., Яшин Я.И. Аналитические возможности жидкостного хроматографа "Цвет Яуза" с электрохимическими детекторами // Рос. хим. журн. (журн. Рос. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева). 2002. Т. 46, № 4. С. 109-115.
20. Чижевский Г.Б., Кишинская Д.С. К вопросу о гигиенической оценке питания студентов // Актуальные проблемы питания : материалы науч.-практ. конф. Пермь, 2008. С. 201-202.
21. Технический регламент таможенного союза ТР ТС 022/2011. Пищевая продукция в части ее маркировки. 29 с.
22. Sarmadi B.N., Ismail A. Antioxidative peptides from food proteins: a review // Peptides. 2010. Vol. 31. P. 1949-1956.
23. Мисин В.М., Сажина Н.Н., Короткова Е.И. Сравнительный анализ суммарного содержания антиоксидантов и их активности в плазме крови человека // Тез. докл. VIII Межд. конф. "Биоантиоксидант". М., 2010. С. 303-304.
24. Яшин А.Я. Инжекционно-проточная система с амперометрическим детектором для селективного определения антиоксидантов в пищевых продуктах и напитках // Рос. хим. журн. (журн. Рос. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева). 2008. Т. LII, № 2. С. 130135.
25. Наумова Н.Л. Современный взгляд на проблему исследования антиоксидантой активности пищевых продуктов // Вест. ЮУрГУ. 2014. Т. 2, № 1. С. 5-8.
26. Колесникова Л.И., Даренская М.А., Гребенкина Л.А. и др. Особенности состояния антиоксидантной системы у здоровых лиц основных этнических групп Прибайкалья // Вопр. питания. 2012. № 3. С. 46-51.
27. Полтавская Р.Л., Чупахина Г.Н., Мелешенко Т.В. Состояние антиоксидантной системы крови пациентов с синдромом алкогольной зависимости // Вест. Балтийского федер. ун-та им. И. Канта. 2012. Вып. 7. С. 28-32.