Содержание селена в безглютеновой пищевой продукции

Резюме

Для лечения и профилактики заболеваний органов пищеварения применяют особые диеты с учетом индивидуальной пищевой непереносимости и возможных аллергических реакций. Однообразие рациона питания вследствие ограниченного ассортимента рекомендуемых продуктов и блюд отрицательно влияет как на эффективность лечения непереносимости глютена, так и на обеспечение организма заменимыми и незаменимыми пищевыми веществами.

Цель данного исследования - определение содержания селена в продуктах переработки безглютеновых зерновых культур (мука), их смесях, а также в готовой продукции (блинов) из смеси амарантовой и гречневой муки.

Материал и методы. В исследовании применялось следующее сырье: мука амарантовая, крупа гречневая непропаренная, мука рисовая цельнозерновая и мука кукурузная. Путем смешивания компонентов в лабораторном миксере получали сухие безглютеновые композиции: смесь из муки амарантовой и муки из нативной гречневой крупы; смесь из амарантовой и рисовой муки и смесь из амарантовой и кукурузной муки в соотношениях 1:2 и 1:1; смесь из амарантовой, гречневой и кукурузной муки в равных соотношениях. При лабораторной выпечке блинов использовали смеси из муки амарантовой и муки из нативной гречневой крупы. Содержание селена определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии с электротермической атомизацией после мокрой минерализации образцов.

Результаты. Мука амарантовая, гречихи и кукурузная - богатые источники селена. При этом наиболее ценным источником селена является амарантовая мука (515 мкг/кг). Содержание селена в муке из нативной гречневой крупы и в кукурузной муке составляет соответственно 405 и 458 мкг/кг. Наименьшее содержание селена было выявлено в рисовой муке (135 мкг/кг). Содержание селена в смесях муки исследуемых культур колебалось в диапазоне от 258 до 522 мкг/кг. Наивысшие значения содержания селена отмечаются в смесях амаранта с кукурузной мукой - 516-522 мкг/кг. Наименьшее содержание данного микроэлемента было выявлено в смесях, содержащих рисовую муку, - от 258 до 325 мкг/кг. Содержание селена в блинах, приготовленных из смесей амарантовой муки и муки из нативной гречневой, варьировало от 290 до 326 мкг/кг. Проведенный расчет показал, что потребление порции блинов (50 г) детьми школьного возраста удовлетворит их суточную потребность в селене на 7,3-8,1%.

Заключение. Регулярное включение продуктов на основе амаранта в рацион питания детей с непереносимостью глютена может положительно повлиять на устранение дефицита селена.

Ключевые слова:селен, амарант, безглютеновая продукция, дети, непереносимость глютена, продукты детского питания на зерновой основе, зерновые смеси

Финансирование. Научно-исследовательская работа проведена за счет субсидий на выполнение государственного задания на 20192021 гг. по теме "Разработка специализированных безглютеновых зерновых смесей с амарантом для питания детей с непереносимостью глютена" (№ 0529-2019-0065).

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.

Благодарности. Авторы выражают благодарность лаборатории качества продуктов и аналитических методов исследования НИИ ПП и СПТ - филиала ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии" за проведение анализов.

Для цитирования: Урубков С.А., Хованская С.С., Смирнов СО. Содержание селена в безглютеновой пищевой продукции // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 1. С. 102-107. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-1-102-107

Один из главных принципов рационального питания - его сбалансированность, а основным условием сбалансированности является максимальное разнообразие рациона питания. При этом при составлении рациона необходимо учитывать индивидуальные особенности организма, в том числе непереносимость отдельных продуктов и блюд. В соответствии с принципами рационального питания оно должно обеспечивать организм необходимой энергией и всеми незаменимыми и заменимыми нутриентами, что является непременным условием нормального психического и физического развития организма, особенно в детском возрасте [1].

Заболевания органов пищеварения, пищевая непереносимость и аллергия требуют применения особых диет. Элиминационная диетотерапия при пищевой непереносимости глютена основана на исключении из рациона питания продуктов, содержащих глютен - белковый комплекс, присутствующий в таких злаковых культурах, как пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале. Невозможность потребления данных злаковых культур приводит к нарушению принципа сбалансированного питания и влечет за собой дефицит потребления ряда макро-и микронутриентов, поступающих в организм с продуктами на зерновой основе [2].

Однообразие рациона питания вследствие ограниченного ассортимента рекомендуемых продуктов и блюд отрицательно влияет как на эффективность лечения непереносимости глютена, так и на обеспечение организма заменимыми и незаменимыми пищевыми веществами [3, 4].

В настоящее время многие мировые исследования направлены на изучение и решение проблемы дефицита минеральных веществ, в том числе селена. Особенно важно устранить дефицит данного микроэлемента у пациентов с непереносимостью глютена, поскольку зерновые продукты, содержащие данный белок, являются одним из главных источников селена.

В составе селенсодержащих белков и ферментов этот микроэлемент считается сильным антиоксидантом, который вместе с витаминами-антиоксидантами защищает против вредного воздействия свободных радикалов, кроме того, селен необходим для правильного синтеза, активации и метаболизма гормонов щитовидной железы [5].

Рис, кукуруза и гречиха - традиционные для России зерновые культуры, не содержащие глютен, при этом из риса и кукурузы производится более 85% безглютеновой продукции во всем мире. Продукция на основе риса и кукурузы имеет высокую энергетическую ценность, но обладает низким содержанием полноценного белка, полиненасыщенных жирных кислот, макро- и микроэлементов. Гречиха широко применяется в России, однако ассортимент безглютеновой продукции с использованием гречневой муки весьма ограничен.

В мировой практике широкий ассортимент безглютеновых продуктов (gluten-free products) обеспечивается использованием в качестве ингредиентов таких зерновых и злакоподобных культур, как просо, теф, амарант, киноа, чиа, а также некоторых других [6-8].

Особый интерес вызывает зарубежный опыт использования амаранта в безглютеновых продуктах не только в связи с высоким содержанием белка, полиненасыщенных жирных кислот, минеральных веществ и витаминов [9], но и биологически активных соединений, обладающих антиоксидантными и антимикробными свойствами, а также антидиабетическими, гиполипидемическими и гипохолестеринемическими эффектами [10]. В зерне амаранта содержатся такие минеральные вещества, как Mg, K, P, Fe, Mn, S, Na, Se [11]. Амарант - относительно новая культура для отечественной пищевой промышленности, и данных российских исследований по содержанию в зерне амаранта макро- и микроэлементов, в том числе и селена, недостаточно.

Проводимые в России исследования по изучению влияния длительной безглютеновой диеты с применением продуктов из амаранта на изменение пищевого статуса детского организма дали положительные результаты. Отмечалось отсутствие диспептических и аллергических реакций у пациентов, а благодаря внесению в рацион дополнительного ассортимента продуктов наблюдалось улучшение психоэмоционального состояния детей [12].

Расширение ассортимента специализированной продукции на зерновой основе, не содержащей глютен, относится к актуальной научно-практической задаче. Применение амаранта в сочетании с традиционными безглютеновыми культурами позволит создать более сбалансированный рацион питания, а следовательно, поможет снизить частоту и степень выраженности дефицитных состояний эссенциальных микронутриентов [2, 3, 13].

В связи с вышеизложенным актуально исследование содержания селена в зерновых культурах, не содержащих глютен, при разработке безглютеновой продукции, в том числе специализированного питания для детей старше 3 лет.

Цель данной работы - определение содержания селена в продуктах переработки безглютеновых зерновых культур, в их смесях, а также в готовой продукции (блинах) из смеси амарантовой и гречневой муки.

Материал и методы

В исследовании использовали следующее сырье: мука амарантовая по ТУ 9293-004-77872064-2011 (1-й сорт, Воронежская область); крупа гречневая непропаренная по ГОСТ Р 55290-2012 (1-й сорт, Алтайский край); мука рисовая цельнозерновая по ГОСТ 31645-2012 (Краснодарский край); мука кукурузная жерновая (Словения).

Сухие безглютеновые смеси получали путем смешивания компонентов в лабораторном миксере B5 (Gastromix, Китай). Исследовали содержание селена в композициях: смесь из муки амарантовой и муки из нативной гречневой крупы в соотношениях 1:2 и 1:1 (MABF1:2 и MABF1:1 соответственно); смесь из амарантовой и рисовой муки в соотношениях 1:2 и 1:1 (MARF1:2 и MARF1:1 соответственно); смесь из амарантовой и кукурузной муки в соотношениях 1:2 и 1:1 (MACF1:2 и MACF1:1 соответственно); смесь из амарантовой, гречневой и кукурузной муки в равных соотношениях (MABCF 1:1:1).

При лабораторной выпечке блинов использовали смеси из муки амарантовой и муки из нативной гречневой крупы: MABF1:2 и MABF1:1, а также дополнительные ингредиенты: соль пищевую (ГОСТ Р 51574-2018), воду питьевую (ГОСТ 32220-2013, СанПиН 2.1.4.1116-02), сахар белый (ГОСТ 33222-2015), яйца куриные пищевые (ГОСТ 31654-2012).

Содержание селена определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре "Hitachi 180-80" (Hitachi, Япония) методом атомно-абсорбционной спектроскопии с электротермической атомизацией с модификатором матрицы - палладием азотнокислым - по ГОСТ Р 56372-2015 "Комбикорма, концентраты и премиксы. Определение массовой доли железа, марганца, цинка, кобальта, меди, молибдена и селена методом атомноабсорбционной спектроскопии". Анализ проводили после мокрой минерализации образцов (масса навески ~3 г) в азотной и хлорной кислотах с добавлением перекиси водорода и этанола. Данные представлены в виде среднего значения 3 полученных результатов. Относительное стандартное отклонение составляло 1,2-10,4%.

Результаты и обсуждение

Содержание селена в амарантовой муке и муке гречневой непропаренной крупы, а также полученные на предыдущих этапах работы данные о содержании этого микроэлемента в рисовой и кукурузной муке [14] представлены в табл. 1.

Таблица 1. Содержание селена в безглютеновых зерновых культурах

Table 1. Selenium content in gluten-free cereals

По данным таблицы, гречневая, кукурузная и амарантовая мука являются богатыми источниками селена, при этом амарантовая мука превосходит по содержанию селена другие исследованные образцы безглютенового сырья. Наименьшее содержание селена среди исследуемых культур было выявлено в рисовой муке.

Результаты определения содержания селена в смесях с амарантовой, рисовой, кукурузной мукой и мукой из нативной гречневой крупы представлены в табл. 2.

Таблица 2. Содержание селена в смесях безглютеновых зерновых культур

Table 2. Selenium content in mixtures of gluten-free cereals

Относительно высокая концентрация селена была выявлена в смесях амаранта с кукурузой и гречихой (MABF1:1, МАСР 1:1), а также в смеси, содержащей все 3 вышеупомянутые культуры (MABCF 1:1:1). Наивысшее содержание селена отмечено в смесях амаранта с кукурузной мукой. Наименьшее содержание данного микроэлемента выявлено в смесях, содержащих рисовую муку (особенно MARF1:2).

Анализ данных литературы показал, что количество работ, направленных на изучение содержания селена в безглютеновых зерновых культурах и продуктах из них, весьма ограничено. При этом полученные в данном исследовании результаты сопоставимы с данными других авторов. Так, I. Rybicka и соавт. указывают на схожее содержание селена в амарантовой муке (470 мкг/кг) [14]. Обобщенные данные по химическому составу пищевых продуктов свидетельствуют, что содержание селена в муке рассматриваемых культур в России находится в следующих пределах: рисовая мука - 65-230 мкг/кг, мука гречневая - 320-470 мкг/кг, мука кукурузная - 80-380 мкг/кг [15]. Экспериментальные данные по содержанию селена, полученные в проведенном исследовании, входят в указанный диапазон его содержания в исследуемых культурах, за исключением кукурузной муки (457 мкг/кг с.в.). Зарубежные исследования определили меньшую концентрацию селена в кукурузной (240 мкг/кг с.в.) и гречневой муке (290 мкг/кг с.в.), но более высокое содержание в рисовой муке (250 мкг/кг с.в.) [16]. Подобные колебания связаны с различным уровнем накопления селена в растении, которое напрямую зависит от его количества и химической формы в почве, что в свою очередь определяется климатическими условиями и количеством вносимых удобрений. Кроме того, сортовые особенности растений также влияют на их способность накапливать селен.

На основании полученных данных проведен расчет обеспечения рекомендуемой суточной потребности (РСП) в селене детского организма. Исходя из рекомендуемого среднесуточного набора продуктов для питания детей школьного возраста (МР 0100/8604-07-34 "Рекомендуемые среднесуточные наборы продуктов для питания детей 7-11 и 11-18 лет") суммарное потребление мучных и крупяных продуктов, а также кондитерских изделий, исключая хлеб, хлебобулочные и макаронные изделия, должно находиться в диапазоне 70-85 г/сут. Приведенная диаграмма демонстрирует, на сколько процентов удовлетворяет РСП ребенка в селене 85 г той или иной смеси.

Из графика следует, что смеси, содержащие в равной степени амарантовую муку и муку из нативной гречневой крупы (MABF1:1), смеси с амарантовой и кукурузной мукой (MACF1:1, MACF1:2), а также смесь, содержащая все 3 вышеупомянутые культуры (MABСF 1:1:1), удовлетворят РСП ребенка в селене на 19,2-22,2%. Смеси, содержащие рисовую муку, показали наименьший процент удовлетворения РСП - 11,0-13,8%.

Удовлетворение суточной потребности детского организма в селене за счет 85 г смеси

Satisfaction of the daily requirement of a child in selenium due to 85 g of the mixture

С целью определения содержания селена в готовой продукции проведена лабораторная выпечка блинов с использованием смесей из амарантовой муки с мукой из нативной гречневой крупы в различных соотношениях (использовались смеси MABF1:1, MABF1:2).

Результаты анализов показали снижение содержания селена в готовом продукте. Данное изменение объясняется внесением дополнительных рецептурных ингредиентов, а также возможным влиянием тепловой обработки продуктов. Содержание селена в блинах, приготовленных из смеси MABF1:1, составило 325,9 мкг/кг; в блинах, приготовленных из смеси MABF1:2, - 290,4 мкг/кг. Расчет показал, что потребление порции блинов (50 г) детьми школьного возраста удовлетворит их среднесуточную потребность в селене на 7,3-8,1%.

Заключение

По результатам исследования было установлено, что мука из зерна амаранта характеризуется относительно высоким содержанием селена среди зерновых культур (до 515,4 мкг/кг) и включение продуктов на его основе в рацион питания детей с непереносимостью глютена может положительно повлиять на устранение дефицита этого эссенциального элемента.

Литература

1. Детское питание. Руководство для врачей / под ред. В.А. Тутельяна, И.Я. Коня. Москва : Медицинское информационное агентство, 2017. 784 с. ISBN: 978-5-89482-009-5

2. Бельмер С.В. Эпидемиология целиакии: факты и выводы // Лечащий врач. 2013. № 1. С. 16-19.

3. Всероссийский консенсус по диагностике и лечению целиакии у детей и взрослых // Альманах клинической медицины. 2016. Т. 44, № 6. С. 661-668. DOI: https://doi.org/10.18786/2072-0505-2016-44-6-661-688

4. Гастроэнтерология детского возраста / под ред. С.В. Бельмера и А.И. Хавкина. Москва : ИД Медпрактика-М, 2003. 360 с. ISBN 5-901654-54-4

5. Тутельян В.А., Княжев В.А., Хотимченко С.А., Голубкина Н.А., Кушлинский Н.Е., Соколов Я.А. Селен в организме человека: метаболизм, антиоксидантные свойства, роль в канцерогенезе. Москва : Издательство РАМН, 2002. 224 c. ISBN 5-7901-0023-6

6. Naik R.D., Seidner D.L., Adams D.W. Nutritional consideration in celiac disease and nonceliac gluten sensitivity // Gastroenterol. Clin. North Am. 2018. Vol. 47, N 1. P. 139-154. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gtc.2017.09.006

7. Watkins R.D., Zawahir S. Celiac disease and nonceliac gluten sensitivity // Pediat. Clin. North Am, 2017. Vol. 64, N 3. P. 563-576. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pcl.2017.01.013

8. Collyer E.M., Kaplan B.S. Nonceliac gluten sensitivity: an approach to diagnosis and management // Curr. Opin. Pediatr. 2016. Vol. 28, N 5. P. 638-643. DOI: https://doi.org/10.1097/MOP.0000000000000392

9. Высочина Г.И. Амарант (Amaranthus l.): химический состав и перспективы использования (обзор) // Химия растительного сырья. 2013. № 2. С. 5-14.

10. Caselato-Sousa V.M., Amaya-Farfán J. State of knowledge on amaranth grain: a comprehensive review // J. Food Sci. 2012. Vol. 77, N 4. P. R93-104. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2012.02645.x

11. Coelho L.M., Silva P.M., Martins J., Pinheiro A.C., Vicente A.A. Emerging opportunities in exploring the nutritional/functional value of amaranth // Food Funct. 2018. Vol. 9, N 11. P. 5499-5512. DOI: https://doi.org/10.1039/c8fo01422a

12. Бавыкина И.А, Звягин А.А., Мирошниченко Л.А., Гусев К.Ю., Жаркова И.М. Эффективность продуктов из амаранта в безглютеновом питании детей с непереносимостью глютена // Вопросы питания. 2017. Т. 86, № 2. С. 91-99. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2017-00038

13. Urubkov S.A., Khovanskaya S.S., Dremina N.V., Smirnov S.O. Grain-based products for baby food // Вопросы детской диетологии. 2018. Т. 16, № 4. С. 67-72. DOI: https://doi.org/10.20953/1727-5784-2018-4-67-72

14. Urubkov S.A., Khovanskaya, S.S., Dremina, N.V., Smirnov, S.O. Аmaranth as a source of selenium in a gluten-free diet // Вопросы детской диетологии. 2019. Т. 17, № 3. С. 42-46. DOI: https://doi.org/10.20953/1727-5784-2019-3-42-46

15. Rybicka I., Krawczyk M., Stanisz E., Gliszczyńska-Świgło A. Selenium in gluten-free products // Plant Foods Hum Nutr. 2015. Vol. 70, № 2. Р. 128-134. DOI: https://doi.org/10.1007/s11130-015-0467-8

16. Семенова Л.И., Пономарева С.М. Оценка содержания селена в зерновом сырье и пищевых концентратах на его основе // Вопросы питания. 2018. Т. 87. № 5, Приложение. С. 234. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10344

SCImago Journal & Country Rank
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Тутельян Виктор Александрович
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»
Медицина сегодня
Четвертый Международный Форум онкологии и радиотерапии

IV Международный Форум онкологии и радиотерапии 20-24 сентября 2021 г. в Москве, в очном формате на базе Центра международной торговли с онлайн-трансляцией заседанией, состоится событие, по традиции имеющее непреходящее значение для всего профессионального медицинского, и...

XXXI Ежегодная международная конференция РАРЧ

XXXI Ежегодная международная конференция РАРЧ "Репродуктивные технологии сегодня и завтра" Гигантский скачок в развитии вспомогательных репродуктивных технологий произошел в начале XXI века. Методы ВРТ непрерывно совершенствуются и активно внедряются в медицинскую практику,...

"ХИРУРГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И БИОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ РАН И ГНОЙНО-НЕКРОТИЧЕСКИХ ОЧАГОВ У ДЕТЕЙ И ВЗРОСЛЫХ"

Глубокоуважаемые коллеги! 17 - 18 мая 2021 года РОО "Хирургическое общество - Раны и раневые инфекции" Société Française et Francophone des Plaies et Cicatrisations Sociedad Iberolatinoamericana Úlceras y Heridas ГБУЗ "НИИ неотложной детской хирургии и...


Журналы «ГЭОТАР-Медиа»