Селен - один из незаменимых пищевых факторов, его адекватное поступление необходимо для обеспечения здоровья человека. Этот эссенциальный микроэлемент входит в состав ряда гормонов и ферментов, связан со всеми органами и системами, наряду с другими микроэлементами необходим для поддержания нормального функционирования организма. Селен оказывает антиоксидантное [1], канцеропротекторное [2, 3], антивирусное, антибактериальное [4] и иммуномодулирующее действие [5, 6], снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний [7], нормализует работу щитовидной железы [8]. Селен взаимодействует с витаминами, ферментами и биологическими мембранами; между потребностью в селене и витамине Е выявлена корреляция [9].
Недостаток селена в организме человека во многом связан с его ограниченным поступлением с пищей (см. рисунок) [10].
)
Достаточное содержание селена в организме является одним из существенных факторов повышения адаптационных возможностей организма [11].
Некоторые микроэлементы, такие как селен, цинк и йод, могут выступать в качестве иммуномодулирующих средств. Они способны влиять на все звенья врожденного и приобретенного иммунитета. Но наиболее активное участие в становлении защитных функций организма принимают ионы цинка. Этот микроэлемент поддерживает необходимый синтез специфических антител классов IgG, IgA, IgM. Цинк принимает участие в создании системы секреторного иммунитета, оказывает влияние на активность комплемента и другие факторы неспецифической защиты [12].
Этот эссенциальный микроэлемент участвует в процессах роста, деления и дифференцировки клеток, он необходим для нормального роста волос, ногтей и кожи, а также при заживлении ран [13, 14]. Недостаточное потребление цинка приводит к циррозу печени, половой дисфункции, вторичному иммунодефициту, анемии, наличию пороков развития плода [14, 15]. Экспериментально установлено, что высокие дозы цинка способны нарушать усвоение меди и тем самым способствовать развитию анемии. Причинами низкого поступления цинка в организм человека являются неполноценное питание, недостаток в рационе мяса, рыбы и некоторых других продуктов. В связи с этим жителям, проживающим в регионах с низким содержанием цинка в питьевой воде и пищевых продуктах, можно рекомендовать потреблять продукты с высоким содержанием цинка: грибы, пророщенную пшеницу, цельные злаки, бобовые, орехи, подсолнечные и тыквенные семечки [13].
Цель работы - изучить содержание селена и цинка в наиболее употребляемых пищевых продуктах Якутии.
Материал и методы
Объекты исследования - мясо и субпродукты крупного рогатого скота породы якутский скот, жеребят якутской лошади, северных домашних оленей, рыбы муксун (Coregonus muksun), карась якутский (Carassius carassius jacuticus), гольян озерный [Phoxinus percnurus (Pallas)].
Образцы мяса и субпродуктов жеребят якутской лошади были взяты в ООО "Конезавод Берте" с. Улахан-Аан, Хангаласского района. Было отобрано мясо от 3 голов жеребят в возрасте 6 мес, хорошей упитанности. Разделка туши по отрубам была выполнена в соответствии с требованиями ГОСТ 32226-2013 "Мясо. Разделка конины и жеребятины на отрубы". Пробы мяса жеребят для лабораторных исследований были взяты согласно ГОСТ Р 51447-99 "Мясо и мясные продукты. Методы отбора проб". Всего была отобрана 21 проба мяса с 7 различных отрубов по 3 пробы с каждого отруба (шейный, лопаточный, спинно-реберный, поясничный, крестцовый, тазобедренный, грудной).
Пробы мяса и субпродуктов оленей были взяты от 3 голов животных из ОПХ "Ючюгейское" Оймяконского района Республики Саха (Якутия), где разводятся олени наиболее характерной популяции домашних северных оленей эвенской породы. Олени имели высшую упитанность, содержались в естественных природно-климатических условиях без дополнительной подкормки. Обвалку туш проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 32243-2013 "Мясо. Разделка оленины на отрубы". Отбор проб проводили согласно ГОСТ Р 52480-2005 "Мясо и мясные продукты". Всего было отобрано 27 проб мяса с 9 различных отрубов по 3 пробы с каждого отруба по 250-300 г (шейный, лопаточный, грудинка, филейный, короткая филейная часть, реберный пласт, брюшина, крестцовый, бедренный).
Якутский скот (Bos Taurus Turano-mongolicus) - это малочисленная и исчезающая порода крупного рогатого скота, которая была выведена народной селекцией в суровых условиях Якутии. В настоящее время численность якутского скота насчитывает всего 2378 голов, в том числе 976 коров (на 1 января 2021 г.). Иначе говоря, он находится в "угрожающем статусе". Пробы мяса и субпродуктов якутского скота были отобраны у 2 бычков (из-за их малочисленности) в возрасте 2,5 года в государственном питомнике "Тускул" Намского улуса Республики Саха (Якутия). Пробы для исследования отбирали согласно ГОСТ 31797-2012 "Мясо. Разделка говядины на отрубы". Было отобрано 24 пробы из 8 отрубов по 3 пробы с каждого отруба [шейный, лопаточный, спинной, поясничный (филей), передняя голяшка, кострец, ребра, задняя голяшка]. По мясной продукции были исследованы всего 72 пробы, каждая проба была исследована раздельно, далее были определены средние показатели.
Взятие и подготовку проб на анализ субпродуктов якутского скота, жеребят якутской лошади, северных домашних оленей проводили согласно ГОСТ 32244-2013 "Субпродукты мясные обработанные". Всего было отобрано 30 проб из 10 видов субпродуктов якутского скота, 33 пробы из 11 видов субпродуктов жеребят якутской лошади и 27 проб из 9 видов субпродуктов северных домашних оленей. Всего исследовано 90 проб субпродуктов.
Рыба муксун (Coregonus muksun) отобрана с осенне-зимнего улова 2013 г. в низовьях бассейна реки Лена у п. Жиганск Жиганского улуса Якутии, заморожена при температуре не выше -30 °C в модульной установке для замораживания продуктов (МУЗ-07-10) с последующим хранением в ледниках и морозильных камерах с температурой не выше -15 °C.
Карась якутский (Carassius carassius jacuticus) выловлен летом 2014 г. из озера Ниджили с. Арыктах Кобяйского улуса Республики Саха (Якутия).
Гольян озерный - [Phoxinus percnurus (Pallas)] выловлен летом 2014 г. из озера Эбэ с. Модут Намского улуса.
Отбор образцов рыбной продукции проводили непосредственно на местах вылова методом выборки из каждой партии характерных мерных экземпляров согласно ГОСТ 7631-2008 "Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Методы определения органолептических и физических показателей". Все образцы рыбной продукции были отобраны согласно ГОСТ 31339-2006 "Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб" по 3,0 кг каждого вида. В лаборатории перед исследованием биохимического состава цельные замороженные тушки рыб предварительно размораживали на воздухе при комнатной температуре, очищали от чешуи и внутренностей. Из отобранных проб удаляли кости и хрящи. На исследование брали мышечную ткань из спинной и брюшной части рыб. Полученные образцы от всех частей рыб объединили в однородные партии и привели к средней пробе.
Содержание цинка и селена определяли методом инфракрасной спектроскопии на анализаторе SpectraStar 2200 (Unity Scientific, США), калиброванном на основе общепринятых стандартных химических методов в лаборатории переработки сельскохозяйственных продуктов и биохимических анализов ЯНИИСХ.
Статистическая обработка полученных данных проведена с помощью прикладной программы Microsoft Office Excel 2003.
Результаты и обсуждение
Основной причиной низкого содержания селена и цинка в рационе питания является его низкая концентрация в пищевых продуктах.
В настоящее время, согласно МР 2.3.1.0253-21 "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации", действуют следующие нормы потребления цинка: для взрослых - 12 мг/сут, для детей - от 3 до 12 мг/сут; селена: для взрослых - 55 мкг/сут для женщин, 70 мкг/сут для мужчин, для детей - от 10 до 50 мкг/сут [16].
Учитывая важную роль этих микроэлементов, нами исследованы наиболее употребляемые населением Якутии пищевые продукты, богатые цинком и селеном, и играющие большую роль в восполнении потребности человека в них. Результаты представлены в таблице.
)
)
Содержание цинка в мясе якутского скота и жеребят якутской лошади (6,7-6,8 мг/100 г) выше по сравнению с таковым в мышечной ткани быков герефордской и голштинской пород в Западной Сибири (соответственно 4,6 и 5,1 мг/100 г) [17] и конине в Кыргызстане (2,3 мг/100 г) [18], считающимися хорошими источниками этого микроэлемента. Необходимо отметить довольно равномерное накопление цинка в мясе всех исследуемых видов животных Западной Сибири (говядина - 5,10, свинина - 4,98, конина - 5,23) и субпродуктах говяжьих - 4,70 мг/100 г [19]. В то же время мясо домашних оленей Якутии содержит 1,5 мг цинка в 100 г (см. таблицу), что заметно ниже по сравнению с воркутинской олениной (4,2 мг/100 г) [20].
Содержание селена в говядине варьирует по районам Оренбургской области с 112 до 300 мкг/кг, в Монголии - в диапазоне 109-296 мкг/кг [21, 22], что сопоставимо с данными наших исследований: в мясе якутского скота обнаружено 190 мкг/кг. В конине в Монголии содержание селена составляет 120-225 мкг/кг [22], что ниже показателя в мясе жеребят якутской лошади.
В ХМАО-Югре концентрация селена в мясе северных животных (оленина, лосятина) составила 30 мкг/100 г, в рыбе - 28 мкг/100 г и в мясе домашних животных - 16 мкг/100 г. [23]. Содержание селена в оленине из ХМАО-Югры аналогично показателю в мясе северных оленей в Якутии - 37 мкг/100 г.
Наиболее высокое содержание цинка наблюдалось в субпродуктах (жал, внутренний жир) жеребят якутской лошади и в субпродуктах северных домашних оленей (сычуг, тонкая и толстая кишка), селена - в субпродуктах жеребят якутской лошади (почки, жал, почечный и внутренний жир) и в субпродуктах северных домашних оленей (сычуг, тонкая и толстая кишка), а также в теше муксуна (см. таблицу).
В соответствии с группировкой продуктов по содержанию микроэлементов сиговые рыбы рек Якутии (нельма, чир, омуль, муксун, сиг, ряпушка), щука обыкновенная, налим тонкохвостый относятся к группе продуктов
с очень большим и большим содержанием селена, а карась якутский и гольян озерный - к группе продуктов с умеренным содержанием селена [24].
Выявлена высокая концентрация цинка в филе якутского карася - 5,36 мг/100 г. В филе и теше муксуна содержание этого химического элемента было в 2-3 раза ниже (см. таблицу). В филе рыб семейства Cyprinidae, обитающих в реке Уй Челябинской области, содержится всего 1,2 мг/100 г цинка [25], что в 4,6 раза ниже выявленного нами в филе карася якутского.
В филе муксуна содержание селена превышало 30 мкг в 100 г, а в теше было еще выше в 1,3 раза (см. таблицу). Высокое содержание этого микроэлемента в муксуне, по-видимому, связано со средой обитания. Ленский муксун обитает в эстуариях проток дельты и прилежащих участках моря. Для нагула использует шельф Северного Ледовитого океана [26].
Содержание селена в карасе якутском было в 1,5 раза выше по сравнению с уровнем в карасе серебряном (Carassius gibelio, Bloch, 1782), обитающем в бассейне реки Волга (10,3 мкг/100 г), а в гольяне озерном концентрация селена находилась на одном уровне с данными литературы [27].
Из привозных продуктов весомым источником цинка являются хлебопродукты, а также все виды круп [28].
Заключение
Поскольку Республика Саха (Якутия) относится к территориям с экстремальными климатическими условиями, дискомфортными для проживания и трудовой деятельности человека, приоритетной задачей для сохранения и укрепления здоровья проживающего населения является его обеспечение полноценным и качественным питанием.
С целью улучшения обеспеченности населения цинком и селеном следует развивать агропромышленный комплекс республики, оптимизируя питание в сторону увеличения потребления мяса и субпродуктов местных сельскохозяйственных животных и пресноводной рыбы и уменьшая зависимость от завозного продовольствия. Потребление 100-200 г мяса, субпродуктов якутского скота, жеребят якутской лошади, субпродуктов северных домашних оленей или карася якутского может полностью обеспечить суточную физиологическую потребность взрослого человека в цинке. Полностью покрывает потребность в селене потребление 200 г оленины или муксуна, примерно наполовину и более - порция остальных исследованных продуктов.
Литература
1. Huang J., Xie L., Song A., Zhang C. Selenium status and its antioxidant role in metabolic diseases // Oxid. Med. Cell. Longev. 2022. Vol. 2022. Article ID 7009863. DOI: https://doi.org/10.1155/2022/7009863
2. Бьерклунд Г., Аасет Я., Пивина Л. М. Роль селена в профилактике рака // Наука и здравоохранение. 2018. Т. 20, № 5. С. 16-22. DOI: https://doi.org/10.34689/SH.2018.20.5.002
3. Борисов В.В. Микроэлементы селен и цинк в организме женщины и мужчины: проблемы и решения // Consilium Medicum. 2018. Т. 20, № 7. С. 63-68. DOI: https://doi.org/10.26442/2075-1753_2018.7
4. Mosolygó T., Kincses A., Csonka A., Tönki Á.S., Witek K., Sanmartín C. et al. Selenocompounds as novel antibacterial agents and bacterial efflux pump inhibitors // Molecules. 2019. Vol. 24, N 8. Р. 1487. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24081487
5. Weyh C., Krüger K., Peeling P., Castell L. The role of minerals in the optimal functioning of the immune system // Nutrients. 2022. Vol. 14, N 3. Р. 644. DOI: https://doi.org/10.3390/nu14030644
6. Сафронова А.И., Пырьева Е.А. Роль мяса птицы в детском питании // Вопросы детской диетологии. 2017. Т. 15, № 6. С. 75-78. DOI: https://doi.org/10.20953/1727-5784-2017-6-75-78
7. Куропаткина Т.А., Медведева Н.А., Медведев О.С. Роль селена в кардиологии // Кардиология. 2021. Т. 61, № 3. С. 96-104. DOI: https://doi.org/10.18087/cardio.2021.3.n1186
8. Gorini F., Sabatino L., Pingitore A., Vassalle C. Selenium: an element of life essential for thyroid function // Molecules. 2021. Vol. 26, N 23. Р. 7084. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules26237084
9. Методические рекомендации МР 2.3.1.0253-21 "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации", утв. руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 22.07.2021.
10. Титов А.Ф., Казнина Н.М., Карапетян Т.А., Доршакова Н.В., Тарасова В.Н. Роль селена в жизнедеятельности растений, животных и человека // Успехи современной биологии. 2021. Т. 141, № 5. С. 443-456. DOI: https://doi.org/10.31857/S0042132421050094
11. Собуров К.А., Казыбекова А.А., Захаров Г.А. Влияние содержания селена на состояние иммунитета и окислительного гомеостаза у горных популяций Центрального Тянь-Шаня // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2016. Т. 21, № 6. С. 2295-2299. DOI: https://doi.org/10.20310/1810-0198-2016-21-6-2295-2299
12. Санькова М.В., Кытько О.В., Дыдыкина И.С., Чиликов В.В., Лаптина В.И., Маркина А.Д. Улучшение обеспеченности цинком как патогенетически обоснованная платформа поддержания иммунитета в период пандемии SARS-COV-2 // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 2 (534). С. 26-39. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-2-26-39
13. Сальникова Е.В. Потребность человека в цинке и его источники (обзор) // Микроэлементы в медицине. 2016. Т. 17, № 4. С. 11-15. DOI: https://doi.org/10.19112/2413-6174-2016-17-4-11-15
14. Prasad A.S. Impact of the discovery of human zinc deficiency on health // J. Am. Coll. Nutr. 2009. Vol. 28, N 3. Р. 257-265. DOI: https://doi.org/10.1080/07315724.2009.10719780
15. Студеникин В.М., Турсунхужаева С.Ш., Шелковский В.И. Цинк в нейропедиатрии и нейродиетологии // Лечащий врач. 2012. № 1. С. 44-47.
16. Попова А.Ю., Тутельян В.А., Никитюк Д.Б. О новых (2021) Нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 4. С. 6-19. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-4-6-19
17. Нарожных К.Н., Федяев Ф.И., Коновалова Т.В. Содержание цинка в мясе быков герефордской и голштинской пород // Пища. Экология. Качество : сборник материалов XVI Международной научно-практической конференции. Барнаул, 2019. С. 85-87. ISBN 978-5-7604-2383-3.
18. Исакова Д.Б. Особенности химического состава и функционально-технологических свойств конины // Известия Кыргызского государственного технического университета имени И. Раззакова. 2016. № 1 (37). С. 248-251.
19. Мармулева Н.И. Содержание тяжелых металлов и радионуклидов в продуктах животноводства Западной Сибири : автореф. дис. - канд. биол. наук. Новосибирск, 2004. 20 с. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15789386
20. Семенова А.А., Деревицкая О.К., Дыдыкин А.С., Асланова М.А., Вострикова Н.Л., Иванкин А.Н. Характерные особенности нутриентного состава воркутинской оленины, обусловленные условиями региона происхождения // Вопросы питания. 2019. Т. 88, № 5. С. 72-79. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10056
21. Бурцева Т.И., Голубкина Н.А., Мирошников С.А., Скальный А.В. Содержание селена в мясе животных и птицы, произведенных на территории Оренбургской области // Вопросы питания. 2013. Т. 82, № 5. С. 64-67.
22. Тармаева И.Ю., Эрдэнэцогт Э., Голубкина Н.А. Оценка обеспеченности селеном населения Монголии // Вопросы питания. 2016. Т. 85, № 5. С. 68-76. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2016-00065
23. Корчина Т.Я. Концентрация селена в объектах окружающей среды, продуктах питания и волосах у населения Ханты-Мансийского автономного округа // Научный медицинский вестник Югры. 2022. Т. 31, № 1. С. 66-72. DOI: https://doi.org/10.25017/2306-1367-2022-31-1-66-72
24. Абрамов А.Ф., Васильева В.Т., Ефимова А.А., Матвеев Н.А., Тимофеев С.М. Содержание селена в пресноводных рыбах рек и озер Якутии // Тенденции развития науки и образования. 2018. № 42-3. С. 57-59. DOI: https://doi.org/10.18411/lj-09-2018-60
25. Галатова Е.А. Особенности содержания цинка в организме рыб семейства Cyprinidae // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2007. № 4 (172). С. 123-125.
26. Кузнецов В.В. Ленский муксун как перспективный объект рыбоводства и акклиматизации // Вопросы рыболовства. 2012. Т. 13, № 2 (50). С. 294-306.
27. Пудовкин Н.А., Смутнев П.В. Динамика накопления и распределения селена в организме некоторых видов пресноводных рыб при добавлении в корм селен содержащего препарата // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 9 (143). С. 142-146.
28. Скурихин И.М., Тутельян В.А. Химический состав российских продуктов питания / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. Москва, 2002. 236 с. ISBN 5-94343-028-8.