Глава 2. Функциональные пищевые продукты с йодом

В 1980 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила о том, что йододефицитные заболевания (ЙДЗ) являются самой распространённой неинфекционной патологией в мире, около 60% человечества страдает от дефицита йода (наиболее тяжелого — в развивающихся странах). Вскоре стало известно, что самым простым и дешевым способом устранить дефицит биоэлемента йод (I) является потребление йодированной соли. С тех пор доля домашних хозяйств, использующих йодированную соль, возросла с 20 до 24-70%.

Несмотря на это, по данным ВОЗ, около 2 млрд человек (примерно 30% населения Земли), треть из которых составляют дети школьного возраста, продолжают существовать в условиях дефицита йода [1].

Более 70% территорий РФ являются геохимической провинцией с дефицитом йода, и большинство насе­ления России подвержены риску развития ЙДЗ. Однако так было не всегда. В процессе формирования шельфа Земли наиболее мощное влияние на снижение йода в почве внесли четыре эпохи обледенения, в процессе которых йод из почвы высаливался в лежащие ниже плодородного слоя уровни.

Зоб диагностируется в России у 20-30% детей 7-10 лет, у 30-50% подростков и у 30-50% беременных женщин [2-4]. Наиболее неблагоприятные последствия возникают на ранних этапах развития, начиная от внутриутробного периода. Недостаточное поступление приводит к эндемическому зобу с гипотиреозом и замедлению обмена веществ, артериальной гипотензии, отставанию в росте и кретинизму у детей. Дефицит йода у школьников сопровождается более низкими показателями интеллекта и снижением слуха [3]. Исследования в разных странах мира, показали, что средние показатели умственного развития населения (IQ-индекс), проживающего в регионах йодной недостаточности, достоверно на 15-20% ниже таковых в регионах без дефицита йода.

В недавних исследованиях (2016 г.) [2] показано, что ежедневно потребляют продук­ты, богатые йодом, только 1-4% населения.  Например, среди жителей Московской области глубокий дефицит I зарегистрирован в 12% случаев (2014 г.), в отдельных регионах России распространённость эндемического зоба составляет до 80%.

Адекватное потребление йода является важнейшим условием, обеспечивающим здоровье человека [3]. Клинические формы проявления состояний, связанных с недостаточностью йода, весьма разнообразны и зависят от периода жизни. При этом в структуре патологий щитовидной железы ЙДЗ у взрослых составляют 65%, а у детей — 95% [1].

Во взрослом состоянии человека недостаточность йода продолжает сказываться на разных системах и органах, включая появление таких эмоциональных расстройств, как раздражительность, подавленное настроение, сонливость, вялость, забывчивость, ухудшение памяти и внимания, понижение интеллекта [4].

Установленные уровни потребности йода 130-200 мкг/сут. Верхний допустимый уровень потребления 600 мкг/сут. Физиологическая потребность для взрослых - 150 мкг/сут, 250 мкг — для беременных и кормящих женщин. Физиологическая потребность для детей - от 60 до 150 мкг/сут., конкретнее по половому признаку и возрастным категориям: дети 0–12 мес — 60 мкг/сут, 1–3 года — 70 мкг/сут, 3–7 лет — 100 мкг/сут, 7–11 лет — 120 мкг/сут, 11–14 лет — 130 мкг/сут для мальчиков и 150 мкг/сут для девочек, 14–18 лет — 150 мкг/сут) [1].

Для индивидуальной и групповой йодной профилактики чаще используются йодосодержащие препараты, для массовой йодной профилактики - йодированная соль. Однако сегодня положение йододефицита усугубляется, по следующим называемым специалистами причинам [4-6]:

1) Существующая добровольная системы профи­лактики сочетается с недостаточной информированностью населения о рисках микронутриентной недостаточности и мерах профилактики. Свободное или добровольное (либеральное) обогаще­ние по инициативе производителей, широко развитое в индустриально развитых странах, иногда назы­вают "управляемое промышленностью обогащение» или "свободно-рыночное обогащение" (market-driven fortification), недостаточно регулируется государствен­ными нормативными документами. К сожалению, так называемое добровольное обогащение, т.е. добавление витаминов и минеральных веществ по усмотрению изготовителей пищевых продуктов, часто осуществля­ется не более чем в маркетинговых целях.

2) Ситуация природного йододефицита ос­ложняется ростом алиментарного дефицита йода, обус­ловленного низким потреблением пищевых продуктов, являющихся источниками йода (рыба и морепродукты). Особую группу риска в этом отношении составляют студенты и лица старшего возраста, среди которых рыбу вовсе не потребляют соответственно 40 и 28% обследованных. Студенты, взрослые и пожилые люди чаще всего использующие рыбу (1 раз в неделю), и даже та доля детей, которым дают рыбу 3 раза в неделю, получают за 7 дней всего 63 мкг I, очевидно при существующем уровне потребления решить проблему обеспеченности I населения только за счет рыбы и морепродуктов.

3) Акцентируется внимание на значительной распространенности неадекватного приема препаратов биоэлементов: пациент либо вообще не принимает рекомендованный ему препарат, либо принимает минеральные или витаминно-минеральные комплексы с недостаточным содержанием биоэлемента.

4) Активное применение препаратов йода может спровоцировать рост злокачественных клеток. Поэтому этот биоэлемент рекомендуют принимать только в комплексе с другими биоэлементами и витаминами [3]. Например, витамины С, D, Е, гр. В, биоэлемент кальций помогают йоду безопасно и качественно усвоиться.

5) Метаболизм йода и селена также неразрывно связаны друг с другом, определяя необходимость осуществления совместной коррекции существующих дефицитов. Se активно участвует в метаболизме тиреоидных гормонов: трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4), входя в состав активного центра трийодтиронин деиодиназ. Нарушение работы щитовидной железы, таким образом, оказывается неразрывно связанным с дисбалансом в организме двух элементов: I и Se. Между тем оптимизацию йодного и селенового статуса населения до сих пор осуществляли раздельно, используя, например, йодированную соль или обогащая продукты растениеводства Se путем внесения в почву селеносодержащих удобрений.

6) Перспективным способом улуч­шения витаминно-минерального статуса населения в целом является обогащение микронутриентами пищевых продуктов массового потребления промышленного производства и функциональных пищевых продуктов (ФПП) (рис. 2.1.) [6], поскольку в этом случае не требуется измене­ния традиционного пищевого поведения населения и учитывается совместимость отдельных обогащающих компонентов.

 

Рис. 2.1. Вклад отдельных продуктов в общую структуру ФПП

 

6) Проблемой повышения пищевой ценности и качест­ва пищевой продукции является недостаток в Российской Федерации производ­ства пищевых ингредиентов. В СССР потребности в витаминах и минеральных веществах полностью удовлетворялись за счет собст­венного производства субстанций. При этом 10% продукции шло на экспорт. В настоящее время химический синтез субстанций ви­таминно-минеральных ингредиентов в Российской Федерации практически не осу­ществляется. После распада СССР обязательная вита­минизация пищевых продуктов массового потребления прекратилась. Потребности медицинской, пищевой про­мышленности и сельского хозяйства удовлетворяются только за счет импорта. Расчет объема поступающих в Российскую Федерацию субстанций витаминов прово­дили на основании Базы данных Федеральной таможен­ной службы. Объем импорта витаминов растет и в 2016 г. составил 9920 т или в стои­мостном выражении - 125,98 млн. долларов или примерно 8 млрд. рублей.

Поэтому стимулирование отечественных разработок современных технологий производства пищевых ингредиентов, производства пищевых ингредиентов, и технологий переработки пищевой продукции, включая обогащенные функциональные пищевые продукты (ФПП) является одним из направлений государственной политики [7-9].

Таким образом, одним из важнейших решением проблемы может быть производство отечественных обогащающих ингредиентов и обогащенных йодом продуктов питания массового потребления, таких как хлеб и хлебобулочные изделия, молочные продукты с использованием отечественных ингредиентов.

Иодид калия не идеален для обогащения ФПП, т.е. является нестабильным веществом. Специалистами института питания РАМН разработана высококачественная соль пищевая поваренная «Экстра», обогащённая иодатом калия до гарантированного содержания йода не менее 25 мкг на 1 г соли с высоким сроком годности [10, 11]. Для обогащения может быть использована соль «Валитек Продимпэкс», обогащённая, наряду с йодом, калием и магнием.

Йодированную соль технологически возможно исполь­зовать в хлебопекарной промышленности при выпечке массовых сортов хлеба. Хлеб и хлебобулочные изделия, изготовленные с использованием йодированной соли взамен обычной поваренной соли (по рецептуре 1,5% соли на 100 г муки), автоматически превращаются в обогащенные, поскольку по содержанию йода отве­чают критериям для обогащенных пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.2804-10). В усредненной суточной порции хлеба 150 г (с учетом потерь йода при выпечке до 30%) будет содержаться около 50 мкг йода, что соответствует примерно 35% от рекомендуемого суточного потребле­ния этого микроэлемента для взрослых.

Использование йоди­рованной соли при производстве хлебобулочной про­дукции обеспечивает ее высокую сохранность, повы­шая качество продукции; замена пищевой поваренной соли на йодированную при производстве хлеба не требует перестройки производства, при этом разница стоимости соли йодированной и не йодированной со­ставляет 1%, поэтому цена 1 кг хлеба при реализации практически не меняется [6].

Наряду с неорганическими формами йода, для коррекции йододефицитных состояний применяют йод в связанном с органической матрицей виде - модифицированные йодированные белки.

 Так, школьное молоко обогащали, как правило, йодказеином [12]. Технологичность применения йода в "Йодказеине" обусловлена прочной связью биоэлемента с рядом аминокислотных остатков казеина, выдерживающей различные температурные и влажностные режимы обработки. Концентрация "Йодказеина" в составе обогащаемого им продукта определяется утвержденным в установленной форме методом, а рецептура и технология отличаются простотой дозирования необходимых компонентов. Стабильность связывания йода: обогащенные "Йодказеином" пищевые продукты в течение длительного времени стабильно сохраняют йод в необходимых для профилактики йодного дефицита количествах (в среднем срок годности "Йодказеина" составляет 2 года). Расход йодказеина не должен быть более - 9,0 г на тонну готовой продукции.

Идея организации программ распределения молока в школах возникла в Великобритании в середине 1920-х – в период экономической депрессии и массового обнищания населения. В начале 2000-х программа запущена в Китае, Иране, Бангладеш, а в 2005 году национальная программа «Школьное молоко» приходит в Россию. На сегодняшний день международная программа «Школьное молоко» действует более чем в 80 странах мира [12].

Именно благодаря этой программе (2011-2013 гг.) наблюдалось снижение частоты выявления ЙДЗ среди детского населения (5-14 лет), в частности в конкретном исследовании на 24%, количество детей с тяжелой йодной недостаточностью, но увеличилось вдвое - с умеренным йоддефицитом [5].

В другом клиническом исследовании [13] на студентках добавляли (по 100 мкг I) в течение 1 месяца в мясные котлеты (1 группа испытуемых), или включали в рацион в виде препарата БАД (2 группа испытуемых). В обеих контрольных группах, по сравнению с контрольной группой, не получающей дополнительно йод, отмечалось некоторое улучшение состояний гипофизарно-тиреоидной системы испытуемых и некоторых когнитивных функций.

Рис. 2.2. Состояние функций памяти и внимания у студентов по окончании коррекции йодной недостаточности [13].

 

При проведении эксперимента студенты 1-й группы ежедневно в течение 30 дней получали порцию жареных мясных котлет (50 г), обогащенных молочным йодированным белком, полученным путем ферментативного йодирования аминокислотных остатков тирозина и гистидина сывороточных белков коровьего молока, дополнительной очистки и концентрирования с помощью мембранной микро- и ультрафильтрации с последующей сублимационной или распылительной сушкой (добавка для обогащения пищевых продуктов "Биойод", разработанная и выпускаемая ФГУП ЦНКБ по заказу ООО "Инновационные биохимические технологии" [13].

Содержание йода в готовой котлете составляло также 100 мкг. Опрос студентов показал, что апробируемый продукт по своим органолептическим свойствам удовлетворял всех. При ежедневном потреблении продукта в течение всего периода наблюдения не отмечалось снижения аппетита к нему, чувства "приедаемости". Отказов от употребления не было, побочных эффектов не наблюдалось.

Участники 2-й группы ежедневно получали молочный йодированный белок в форме БАД (свидетельство о госрегистрации № RU.77.99.11.003. Результаты исследования функции памяти (механическое и логическое запоминание) и внимания (эффективность работы и психическая устойчивость) у студентов по окончании коррекции йодной недостаточности представлены на рис. 2.2. Данные приведены в процентах по отношению к исходному уровню, который принят за 100%, в частности механическое запоминание возросло почти в два раза.

Для обеспечения необходимой потребности в йоде различных возрастных категорий, требуется полномасштабная индивидуальная, групповая и массовая профилактика йододефицита [4], включающая бесперебойное обеспечение рынка качественными обогащенными продуктами питания, доступными для широких слоев населения, в том числе в организованных коллективах, всеобщее образование населения в вопросах здорового питания (рис. 2.3.) [14, 15]. 

Существует два типа обогащения пищевой продук­ции. Массовая фортификация - обогащение пищевых продуктов (хлеб и хлебобулочные изделия; молочные продукты, зерновые продукты (каши, мюсли, хлопья), соки, нектары, напитки, йодированная соль, которые повседневно потребляются всеми слоями населения старше 3 лет. Целевое обогащение - обогащение пищевых продук­тов для отдельных категорий населения. Обогащение продуктов массового потребления почти всегда яв­ляется обязательным, законодательно закрепленным, целевое обогащение - как обязательным, так и добро­вольным в зависимости от проблемы, которую пытаются решить [6].

Таким образом, медико-социальное значение йодного дефицита, состоящее в существенной потере интеллектуального, образовательного и профессионального потенциала нации России может быть решено только при комплексном подходе, включающем медицину, образовательный потенциал населения, перестройку производства пищевой индустрии на увеличение доли обогащенной продукции, соответствующей принципам здорового питания при государственной поддержке государства (рис. 2.3.).

Рис. 2.3. Взаимодействие сторон в решении нутрициологических проблем, в том числе преодолении йододефицита [14].

Литература по ГЛАВЕ 2:

1. Ершова, Н.М. Баранов, И.С. Полянская Программа "Школьное мороженое с йодом"  [Электронный ресурс] // Последние тенденции в области науки и образования. – НИЦ Мир науки, - 2019. - С. 36-41. URL: http://science-peace.ru/page-6.html (дата обращения: 19.01.2020).

2. Супролотова Л.А., Макарова О.Г., Шарухо Г.В. и др. Роль питания в профилактике и коррекции йододефицитных состояний на эндемичной территории // Вопр. питания. - 2018. -№ 5. - С. 27-36.

3. Тырсин Ю.А., Королевец А.А., Чижик А.С. Микро- и макроэлементы в питании. – М.: ДеЛи плюс. – 2012. – 224 с.

4. Джатдоева Ф.А., Герасимов Г.А., Сырцова Л.Е. и др. Профилактика дефицита йода: информационная поддержка [Электронный ресурс] // Вопр. питания. – 2011. - №2. URL: http://vp.geotar.ru/ru/jarticles_diet/23.html?SSr=370133544713ffffffff27c__07de0b1b0d252b-971 (дата обращения: 19.01.2020).

6. Коденцова В.М., Вержисинская О.А., Рисник Д.В., Тутельян В.А. и др. Обеспеченность населения России микронутриентами и возможности ее коррекции. Состояние проблемы // Вопр. питания. - 2017. - 4. - С. 113-124.

7. Правительство РФ. Распоряжение. О плане мероприятий по реализации Основ государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 г. от 30 июня 2012 г. № 1134-р. Москва.

8. Правительство РФ. Распоряжение. [Электронный ресурс]:  Стратегия повышения качества пищевой продукции в РФ до 2030 г. от 29 июня 2016 г. № 1378-р. URL:http://pravo.gov.ru/laws/acts/54/49515452451088.html (дата обращения: 19.01.2020).

9. Основные положения Стратегии охраны здоровья населения РФ на период 2013 - 2020 гг.

[Электронный ресурс] // URL: http://diacatalog.ru/dev/editorPics/img514785ea517b3 (дата обращения: 19.01.2020).

10. Спиричев В.В., Шатнюк А.Н., Позняковский  В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минералами. Наука и технология. – Новосибирск: Сиб. унив. – 2004. - 548 с.

11. Патент RU (11) 2 708 334 (13) C1 Мороженое с функциональными свойствами. 22.01.2019.

12. Школьное молоко: десятки лет на страже здоровья [Электронный ресурс] URL: http://www.dairynews.ru/news/shkolnoe-moloko-desyatki-let-na-strazhe-zdorovya.html (дата обращения: 19.01.2020).

13. Большакова Л.С., Лисицын А.Б., Чернуха И.М. и др. Оценка эффективности использования молочного йодированного белка для улучшения обеспеченности йодом девушек // Вопр. питания. - 2014. - № 3. - С. 69-73.

14. Полянская И.С., Неронова Е.Ю., Носкова В.И. Сельскохозяйственные и сельхозперерабатывающие аспекты государственной концепции и стратегии здорового питания // Сельскохозяйственные науки. - 2016. № 12-1 (15). С. 45-49.
15. Полянская И.С. Уровни нутрициологии. Технологическая нутрициология // Современная наука: актуальные вопросы, достижения и инновации. - 2017. - С. 34-38.

16. Химический состав российских пищевых продуктов: справочник / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. – М.: ДеЛи принт, - 2002. – 236 с. 

17. МР 2.3.1.2432-08 Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации [Электронный ресурс]: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека URL: https://rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=4583 (дата обращения: 19.01.2020).

Тесты, творческие вопросы и задания по ГЛАВЕ 2.

Исследования в разных странах мира, показали, что средние показатели умственного развития населения (IQ-индекс), проживающего в регионах йодной недостаточности, ниже таковых в регионах без дефицита йода (продолжите).

А) на 5-10%

Б) на 15-20%  

В) на 20-30%