Глава 5. Обогащение пищевых продуктов кальцием и фосфором

Кальций (Са) - эссенциальный нутриент, необходимый для нормальной жизнедеятельности организма. Он является материалом для формирования костей и зубов, участвует в процессе свертывания крови, транс­порте ряда медиаторов через плазматическую мембра­ну, играет важную роль в энергетическом обмене, в работе нервной ткани и др. [1, 2].

В детском и подростковом возрасте потребности в полноценной обеспеченности кальцием являются определяющими для нормального формирования ске­лета и достижения им пиковой, генетически предопре­деленной массы и плотности. Обеспеченность кальцием в детстве является определяющим фактором снижения риска потери плотности костной ткани и развития остеопороза в зрелом возрасте. В то же время установлено, что недостаточное потребление кальция в детском воз­расте может приводить к уменьшению пиковой массы костей на 5-10%, что в свою очередь увеличивает частоту переломов шейки бедра в зрелом возрасте на 50% [1].

Известно также, что каждая 5-я беременная в III триместре имеет симптомы недостатка кальция [2]. У беременных потребность в кальции достаточно высока и составляет 1300 мг/сут. Это связано с тем, что растущему плоду в большом количестве нужен кальций как для роста костной системы и зубов, так и для формирования всех тканей, включая нервную, мышечную систему, сердце. Кроме того, дефицит кальция повышает риск невына­шивания беременности, фетоплацентарной недо­статочности, а также приводит к остеопорозу [2, 3].

Убедительные данные получены по частоте развития эклампсии у женщин с низким алиментарным потреблением кальция и магния. Доказано, что при низком алиментарном поступлении кальция и магния происхо­дят системные изменения сосудов с развитием нарушений в жизненно важных органах и плаценте. Недостаточное содержание кальция в рационе бере­менной и повышенное потребление кальция организ­мом плода часто приводит к его дефициту у беремен­ной с деминерализацией костей и эклампсией [4-6].

Для пожилых людей достаточное количество кальция в рационе – профилактика переломов, т.к. процессы ремоделирования кости и ее минерализация тесно связаны с кальций-фосфорным обменом. По данным мета- анализа, ежедневное употребление 1500 мг кальция и 800 МЕ витамина D лицами старше 50 лет достоверно снижает риск развития остеопоротических переломов на 10-15%. Доказано, что достаточное количество кальция у пожилых, поступающего с пищей, также уменьшает риск переломов [7,8].

Таким образом, дети, беременные, кормящие мамы и пожилые люли – наиболее уязвимые категории граждан в отношении недостатка кальция и связанных метаболизмом с этим биоэлементом нутриентов.

Решением проблем может быть приём биоэлемента в виде препаратов, БАДов, обогащенных пищевых продуктов (прежде всего молочных), или увеличение доли необогащённых молочных продуктов указанными категориями лиц.

Так, имеются данные, что дополнительный прием кальция (до 2000 мг/сут в виде БАД) при его недостаточном алиментарном потреблении во время беременности обеспечивает защиту от преждевременных родов [3].

Установлено, что дополнительное введение в рацион молока более 1 порции в сутки приводит к увеличению минеральной плотности кости у пожилых [9].

При этом продуктовый состав рациона питания может сущес­твенно влиять на количество потребляемого кальция, а также на его биодоступность. Известно, что процессы абсорбции в кишечнике зависят от множества алимен­тарных факторов, таких как, например, присутствие белка, витамина D, фосфора, пищевых волокон. Оптимальным пищевым источником кальция явля­ются молочные продукты: питьевое молоко, жидкие кисломолочные продукты, творог, сыры [1].

Среди основных продуктовых групп именно молочные про­дукты характеризуются высоким содержанием природного кальция (в сыры, иногда, в творог кальций вносится в виде технологической добавки), относительно высокой биодоступностью и высокой пи­щевой плотностью – т.е. количеством кальция на 100 ккал продукта [7].

Лактоза молочных продуктов повышает всасывание кальция в кишечнике [10], что позволяет говорить о том, что молочные продукты могут быть более эффективными в профилактике остеопороза, чем кальцийсодержащие диетические добавки [11].

По результатам исследований изу­чения особенностей потребления кальция детьми РФ в возрасте 4-13 лет, оценки вклада отдельных продук­тов и приемов пищи в потребление кальция, а также пот­ребления кальция и молочных продуктов в зависимости от уровня дохода домохозяйства, на основании анализа данных по фактическому питанию, собранных Росстатом в 2013 г. на выборке из всех регионов РФ получены следующие данные [1]:

1) Завтрак - важный прием пищи, обеспечивающий 23-28% суточного потребления кальция в исследуемых возрастных группах. Молоко и молочные напитки на завтрак заменяются сладким чаем, кофейными напит­ками. Дети, пропускающие завтрак, потребляют меньше кальция по сравнению с детьми, которые завтракают. Особенно существенна эта разница в самой младшей группе - дошкольников 4-6 лет. Особенно актуальна пропаганда полноценного за­втрака как важного элемента здорового сбалансирован­ного рациона питания детей дошкольного и школьного возраста.

2) Напитки на молоке - важный компонент рациона, по-видимому, благодаря своим вкусовым свойствам. Обыч­ное питьевое молоко потребляют на завтрак только 13% дошкольников, а напитки на молоке типа какао, кофейного напитка потребляют 22% дошкольников.

3) Дети из семей с высоким доходом потребляют больше кальция в сутки из других пищевых источников, чем дети из семей с низким доходом. Для обеспечения оптимального потребления кальция необходимо увеличить потребление молока, молоч­ных продуктов или продуктов, обогащенных кальцием, в рационе детей 4-13 лет. Молочные продукты остаются оптимальными пищевыми источниками кальция [1].

4) Важная роль в обеспечении суточной потребности в кальции у детей должна уделяться разнооб­разию, а также многократному приему (3 раза в день) молочнокислых продуктов, таких как йогурт, кефир, творог и сыр, и традиционных - простокваша, ряженка.

5) Представляется важным принимать во внимание до­ступность источников этого важного микронутриента и проводить соответствующие меры по включению про­дуктов, богатых кальцием, в рацион малообеспеченных слоев населения. Кроме того, следует больше внима­ния уделять физической активности и дозированному солнечному облучению для поддержания адекватной обеспеченности витамином D.

6) В употреблении молока и молочных продуктов важна роль родителей как моделей пищевого поведения. Так, показано, что в группе девочек-подростков, кото­рые отмечали, что их отцы потребляют молоко, потреб­ление кальция было выше, чем в группе детей, которые не видели, что их отцы пьют молоко [12].

 Таким образом, обязательное включение в рацион молока и молочных продуктов может служить эффективным способом профилактики недостаточного потребления кальция. Что касается вопроса об обогащении продуктов (функциональных пищевых продуктов ФПП) кальцием, то это считается актуальным для: людей не потребляющих, или малопотребляющих молочные продукты, в том числе страдающих аллергией к молочным продуктам, людей с переломами костей, лиц старше 55 лет, в особенности женщин [13].

Вопросам обогащения пищевых продуктов кальцием необходимо уделять внимание потому, что чтобы получить необходимые 800 или тем более 1200 мг кальция за счет молочных продуктов, надо выпивать 0,65–1 л молока или съедать 650–800 г творога ежедневно.

Содержание кальция в хлебе, крупах, мясе, рыбе и овощах невелико и не может удовлетворить потребность организма в этом элементе при обычных уровнях потребления.

Низкая жесткость воды, характерная для поверхностных водоисточников Мурманской, Архангельской, Псковской, Новгородской, Вологодской и других областей, Республики Коми, Карелии делает лучшие минеральные или минерализованные воды (5–7 ммоль/л солей) малодоступными для жителей этих регионов [14].

Обогащать продукты и воду можно хорошо растворимыми солями кальция: хлоридом Е507, глицерофосфатом Е383, лактатом Е327, глутаматом Е623, глюконатом Е778, аскорбатом Е303, изоаскорбатом Е318, цитратом Е333, рибонуклеотидом Е634, пропионатом Е282, тартратом Е354, карбонатами Е170, формиатом Е238, цитратом Е333, кальциевой солью цикламомой кислоты Е952 (≈ в 40 раз слаще сахарозы) и др.

В отдельных случаях предпочтительно обогащение ФПП  средне (мало) растворимыми солями, например: сульфатом Е516, лактилатом Е482, гидроксидом кальция Е526, смесью фосфатов Е542 и Е341 или плохо (не) растворимыми в воде: алюмосиликатом Е556, ацетатом Е263, фумаратом Е367. Из указанных солей всех хуже усваивается хлорид кальция. Имеются сведения, что лучше всех (из более неполного списка) усваивается цитрат кальция. Специально подобранные под конкретные случаи композиции солей должны быть проверены на отсутствие примесей тяжелых металлов [14].

Обогащение пищевых продуктов кальцием целесообразно сочетать с одновременным внесением в них витаминов С. D, В₂ и В₆, необходимых для его успешного усвоения [15], иногда с биоэлементами фосфором (P) и магнием (М g).

Сбалансированным, оптимальным для усвоения считается отношение (Са: Р: Мg близкое к: 1,00:0,50:0,20 – для детей до 29 дней; 1,00:0,80:0,12 – первого полугодия жизни; 1,00:0,83:0,12 – второго полугодия; 1,00:1,00:0,19 – с одного до 3 лет; 1,00:1,21:0,25 – с 4 до 6 лет; 1,00:1,50:0,25 – с 7 до 17 лет; 1,00:1,50:0,50 – для взрослых; 1,00:1,50:0,45 – для беременных и кормящих женщин.

Большинство продуктов питания далеки от идеального для усвоения соотношения Са:Р в сторону избытка фосфора: свинина 1:21; греча 1:5,5; картофель 1:6; яйца куриные 1:4, хлеб 1:4. Поэтому избыток фосфора в рационе встречается гораздо чаще, чем недостаток. Неблагоприятное соотношение кальция к фосфору в рационе еще более сдвигается в сторону форфора в связи с широким использованием фосфатсодержащих пищевых добавок, в частности полифосфатов, добавляемых в колбасные изделия в качестве влагоудерживающего средства.

Поэтому, вместо названного необходимого организму соотношения Са: Р в рекомендациях диетологов рекомендуемое соотношение 1:0,8 и даже 1:0,6(6) [14]. Уточненная физиологическая потребность для взрослых - 800 мг/сут.
Уточненная физиологическая потребность в кальции для взрослых - 1000 мг/сут, для лиц старше 60 лет - 1200 мг/сут.

Однако если фосфора недостаточно, наряду с фосфатом кальция в костях откладываются еще более растворимые, следовательно, быстро вымываемые кровотоком из них гидрофосфат (произведение растворимости 2,7∙10^–7) и дигидрофосфат (произведение растворимости 1,0∙10^–3).

Кроме того кальций находится в биологическом антагонизме с ионами алюминия, цинка, свинца, избытком фосфора (Са:Р свыше 1:2), ионами натрия и калия [3].

Однозначно, всасывание кальция улучшается, если они принимаются вместе с пищей, т.к. пища стимулирует желудочную секрецию и моторику, и источники кальция становятся более измельченными и растворимыми.

Недостаточное потребление усвояемого кальция, характерное для питания 30–40% людей России в современных социально-экономических условиях связано с избыточным содержанием фосфора, фитатов и др. антагонистов кальция в рационах и недостаточным потреблением молока и молочных продуктов [14].

Какие продукты или препараты принимать – оптимальный выбор за потребителем, при условии расширения рынка функциональных минерализованных вод и продуктов питания, перехода на производство мясных продуктов без фосфатов, на технологии производства хлебобулочных изделий с пониженным содержанием фитатов и т.п. и развитие науки о здоровом питании с повышением грамотности населения.

Литература по ГЛАВЕ 5

1. Мартинчик А.Н. Кальций в рационе детей дошкольного и школьного возраста: основные пищевые источники и факторы, влияющие на потребление // Вопр. питания. - 2018. - № 2. - С. 24-33.

2. Чабанова Н. Б., Матаев С. И., Василькова Т. Н. Роль алиментарных факторов и ожирения у беременных женщин в развитии акушерской и перинатальной патологии // Вопр. питания. - 2017. - № 4. - С. 6-21.

3. Рустамова М.С., Пулатова А.П., Курбанова М.Х. Особенности течения гестационного процесса у женщин при дефиците алиментарного потребления кальция и магния // Докл. Академии наук Республики Таджикистан.  2013. Т. 56. № 11.  С. 926-931.

4.  Сидельникова В.М., Сухих Г.Т. Невынашивание беременности: руководство для врачей. М.: МИА, 2010. 116 с.

5. Хойфер Д.Ю., Нейльсон Д.П., Афириевич З.Г. и др. Кохрановское руководство. Беременность и роды. М.: Логосфера. 2010.  410 с.

6. Johnson N.P., Hummelshoj L. Reply: Consensus on current man­agement of endometriosis // Hum. Reprod. 2013. - Vol. 28, - N 11. - Р. 3163-3164.

7. Надежда А. Ш., Мурадянц А.А.,  Кондрашов А.А и др. Клиническая эффективность быстрорастворимого козьего молока в комплексной терапии и профилактике остеопороза у больных ревматоидным артритом // Вопр. питания. 2014. № 5. С. 79-85.

8. Hong H., Eun-Kyung Kim, Jung-Sug Lee. Effects of calcium intake, milk and dairy product intake, and blood vitamin D level on osteoporosis risk in Korean adults: analysis of the 2008 and 2009 Korea National Health and Nutrition Examination Survey // Nutr. Res. Pract. 2013.  Vol. 7, N 5.  P. 409-417.

9. Hong H., Eun-Kyung Kim, Jung-Sug Lee. Effects of calcium intake, milk and dairy product intake, and blood vitamin D level on osteoporosis risk in Korean adults: analysis of the 2008 and 2009 Korea National Health and Nutrition Examination Survey // Nutr. Res. Pract. 2013. Vol. 7, N 5.  P. 409-417.

10. Areco V., Rivoira M.A., Rodriguez V., Marchionatti A.M., Carpentieri A., Tolosa de Talamoni N. Dietary and pharmacological compounds altering intestinal calcium absorption in humans and animals // Nutr. Res. Rev. 2015. Vol. 28, N 2. P. 83-99.

11.  Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D and Calcium / eds A.C. Ross, C.L. Taylor, A.L. Yaktine, H.B. DelValle. Washington, DC: National Academy Press, 2011.

12. Du X., Zhu K., Trube A., Zhang Q., Ma G., Hu X. et al. School-milk intervention trial enhances growth and bone mineral accretion in Chinese girls aged 10-12 years in Beijing // Br. J. Nutr. 2004. Vol. 92, N 1. P. 159-168.

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

14.   Корсак Т.В., Цибина Л.А., Полянская И.С. Обогащение пищевых продуктов кальцием [Электронный ресурс] // Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации. НИЦ Мир науки, -  2019.  С. 13-21. URL: http://science-peace.ru/page-6.html (дата обращения: 19.01.2020).

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

 

Тесты, творческие вопросы и задания по ГЛАВЕ 5.