Глава 4. Специализированные пищевые продукты с магнием

Биоэлемент магний (М g) оказывает сосудорасширяющее и противосудорожное действие. Природный спазмальгетик – важнейшая функция магния. Образуя в клетках комплексы с нуклеиновыми кислотами, магний участвует в передаче нервного импульса, сокращении мышц. Недостаток магния приводит к гипомагниемии, повышению риска развития гипертонии, болезней сердца.

Установленные уровни потребности в магнии 200-500 мг/сут. [1], из которых всасывается, в среднем, около 30%.

Больше магния необходимо людям, потребляющих жирную пищу, принимающим слабительные и обезвоживающие средства, спортсменам и банщикам с усиленным потоотделением [2]. Важно знать, что в тех случаях, когда человек часто и по любому поводу раздражается, магний, содержащийся в организме, быстрее «сгорает», риск его недостатка возрастает.

Повышенная потребность в магнии у беременных женщин и кормящих матерей, в частности в перинатальном периоде. Перинатальным (околородовым) в медицине называют период, начинающийся с 28 недели внутриутробного развития плода и продолжающийся до 8 дня жизни после рождения. Перинатальный период является самым уникальным по способности понижать «наследственные» риски. Нутригеномика – наука о способности питания влиять на гены [3, 4].

Фолиевая кислота, йод, железо, кальций, магний – эти микронутриенты относят к числу широко распространенных на рынке, в качестве используемых для обогащения продуктов специального питания, предназначенных для беременных женщин [3].

При недостатке магния у беременных женщин может возникнуть повышенный тонус матки, судороги мышц, болезненные подергивания различных мышц, чаще всего шеи, спины или конечностей.

Современное научное представление заключается в том, что нутриционные факторы, действующие до зачатия, во время беременности, в перинатальном периоде, и в период младенчества могут иметь долгосрочные последствия для развития здорового потомства, последствия, сохраняющие своё влияние на всю жизнь [6, 7]. 

Несмотря на то, что влияния на экспрессию конкретных генов ионов магния не выявлено, именно в этот период важно достаточное поступление в организм магния, ведь он принимает активное участие в качестве незаменимого кофактора в биосинтезе нуклеиновых кислот, белков и липидов, АТФ, регулирует активность ферментативных систем углеводно-фосфорного и энергетического обмена [2, 8].   

Над значением магния для человеческого организма задумались, когда установили сходную структуру хлорофилла и гемоглобина, с единственным различием – в состав последнего входит железо, а в состав хлорофилла – магний [9]. Это открытие подтвердило связь эволюции растительного и животного миров, поэтому в настоящее время некоторые ученые связывают возрастающий уровень болезней цивилизации в значительной степени со снижающимся поступлением магния в организм. У жителей районов с более теплым климатом спазмы кровеносных сосудов случаются реже, чем у северян за счет большей доли в рационе фруктов и зеленых овощей. Только животные, в рационе которых мало магния «зарабатывают» инфаркт миокарда [10].

Кроме указанной биологической роли: участия в биосинтезе важнейших соединений и спазмальгетической функции биоэлемент магний участвует во взаимосвязанных с ими процессах:

- в поддержании нормальной функции нервной системы, нервно-мышечной возбудимости, в том числе мышцы сердца;

- в снижении уровень холестерина в крови и тканях;

- в стимулировании желчеотделения;

- в повышении двигательной активности кишечника, что способствует выведению шлаков и холестерина из организма;

- наряду с кальцием и калием регулирует ионный транспорт через мембраны;

- в предупреждении образование камней в почках [9];

- контролирует работу митохондрий – главных энергетических станций организма. Он, как невидимый кочегар, пережигает все ненужное и следит за работой электростанции, но стоит ему отлучиться – и работа всего организма сорвана. Отодвигает момент переутомления при умственных и физических нагрузках. При стрессе повышается потребность в энергии и в магнии [10];

- обладает стабилизирующим действием для мембран, необходим для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия [1].

- принимает участие в нескольких сотнях других эссенциальных метаболических реакциях [11];

- играет, наряду с кальцием и фосфором, структурную роль в костной ткани.

При недостатке магния нарушается усвоение пищи, задерживается рост [12].

При длительно текущем дефиците магния нарушается структура костной ткани, возникают структурные и регуляторные предпосылки для развития остеопороза: кристаллы гидроксиапатита становятся более крупными и хрупкими, нарушается гормональный контроль поддержания нормального уровня кальция в крови. Дефицит магния может усиливать кальцификацию сосудов, миокарда сердца, почек.

Ион магния, по сравнению с ионом кальция проявляет большую тенденцию к образованию ковалентных донорно-акцепторных связей с электроотрицательными атомами (N, О) входящими в состав биологических макромолекул (белков, нуклеиновых кислот). Это обусловливает большие ферментативные функции магния, по сравнению с кальцием.

Много магния в зеленых растениях (салате, петрушке, горохе), т.к. магний – комплексообразователь в молекуле хлорофилла. Хорошим источником магния являются магниевые минеральные воды («Арзни» «Донат» и др.). Много магния в кураге, урюке, черносливе, бобовых, орехах; среднее содержание его в различных крупах: гречневой (200), овсяной (116), пшене (83 мг/100 г). В капусте, картофеле и других овощах содержание магния колеблется от 10 до 20 мг/100 г.

В качестве функциональных ингредиентов для обогащения пищевых продуктов можно использовать:

Фосфат магния (E343, магнезия фосфорика) называют еще гомеопатической нo-шпой. Он снимает спазмы в кишечнике внизу живота. Наряду с нейтральной солью, применяются более растворимые кислые соли: гидрофосфат магния (тригидрат ортофосфата магния 2-замещённый), дигидрофасфат магния (ортофосфат магния 1-замещённый).

Цитраты магния (Е345) – регулятор кислотности, стабилизатор. Мономагний цитрат среднерастворим, тримагний цитрат – плохо растворим в воде.

Оксид магния (жженая магнезия) используется в медицине как антацид (противоязвенное средство). Иногда применяется в малых дозах (0,25–1,0 г) при изжоге, вызванной повышением кислотности. В больших дозах (3–5 г) применяется как слабительное при отравлении кислотами. Как пищевая добавка оксид магния (Е530) часто выступает в роли наполнителя и текстурообразующего агента [13].

Возможны варианты: магниевые соли кремниевых кислот, карбонат магния, органические соединения магния: соль D-глюконовой кислоты и др.

Магния сульфат (гептагидрат), или «английская соль», в медицине применяют как спазмолитик, антиаритмическое средство. Оказывает седативное (успокаивающее), снотворное, противосудорожное, желчегонное. Для обогащения подходит меньше, т.к. горькая на вкус и вызывает слабительное действие.

Нежирные высокобелковые несолёные молочные продукты с низким содержанием пищевых волокон являются, одной из самых идеальных основ для обогащения их магнием. Дело в том, что высокое природное содержание кальция в них характеризуется сравнительно низким содержанием магния.

Магний же лучше усваивается при соотношении в пище Са:Мg близком к 1:0,5. Усвоению магния мешают избыток фосфатов (идеальное соотношение Мg:Р составляет 1:1), натрия, жиров (за счет образования труднорастворимых солей высших жирных кислот), повышенное потребление сахара, алкоголя, кофеина. Пищевые волокна так же снижают биодоступность магния, как и других минеральных элементов. Дефицит белка (менее 30 г/сут.) снижает усвоение магния.

Поскольку обмен магния (как кальция и фосфора) регулируется витамином D, последний способствует повышению его эффективности его действия. Улучшают обмен магния калий, витамины Е и В₆. Для усиления функции снижения холестерина в питании кроме магния должны присутствовать витамин В₆, холин и инозит.

Другим хорошим источником магния могут служить минеральные или минерализованные воды [15-18].

Хлебобулочные изделия могут быть функциональными или специализированными по содержанию магния (а также железа, или цинка, или кальция), но при условии технологической обработки муки, разрушающей фитаты, из-за которых биоэлементы хуже усваиваются организмом [7]. Опасности поступления чрезмерных количеств магния с рационом не существует [5].

Литература по ГЛАВЕ 4

1. 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 https://rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=4583 (дата обращения: 19.01.2020).

2. Анчева И.А. Функциональное питание при беременности // Вопр. питания. 2016. № 4. С. 22-29.

3. Питание и здоровье в Европе: новая основа действий [Электронный ресурс] URL: http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0018/74421/E82161R.pdf[ - Заглавие с экрана. (дата обращения: 19.01.2020).

4. Abuajah C.I., Ogbonna A.C., Osuji C.M. Functional components and medicinal properties of food: a review // J. Food Sci Technol. 2015. - Vol. 52. - N 5. P. 2522-2529.

5.Michael Müller, Sander Kersten. Opinion: Nutrigenomics: goals and strategies. Nat Rev Genet. 2003. № 4. P. 315-322.

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

7. Химический состав российских пищевых продуктов: Справочник / Под ред. член-корр. МАИ, проф. И. М. Скурихина и академика РАМН, проф. В. А. Тутельяна. - М.: ДеЛи принт, 2002. - 236 с.

8. Ковалёва С.А., Полянская И.С. Программируемая роль пробиотиков в перинатальный период [Электронный ресурс] // Наука XXI века: теория, практика, перспективы развития. - НИЦ Мир науки, - 2018. - С. 13-18. URL: http://science-peace.ru/page-6.html (дата обращения: 19.01.2020).

9. Лифляндский В.Г. Новейшая энциклопедия здорового питания. – СПб.: Нева, 2004. – 384 с.

10. Популярная библиотечка химических элементов.– М.: Наука, 1983. - 575 с.

11. Королев. А.А., Гигиена питания. – М.: Медицина, 2006. – 528 с.

12. Пищевая химия / Под ред. А.П. Нечаева.– СПб.: ГИОРД. - 2015.– 640 с.

13. Верников В.М., Арианова Е.А., Гмошкинский И.В., Хотимченко С.А., Тутельян В.А. Нанотехнологии в пищевых производствах: перспективы и проблемы // Вопросы питания.– 2009. - № 2. – С. 4–17.

14. Способ обогащения минеральными веществами пищевого продукта: пат. 2287302 Рос. Федерация: МПК51 А23L 1/30 / Полянская И.С. и др.; заявитель и патентообладатель Вологодская ГМХА. - № 2004114680/13; заявл, 13.05.2004.

15. Попова Т.А. Минеральные воды Кавказа как функциональный пищевой продукт [Электронный ресурс] // Проблемы и перспективы развития современной науки. - НИЦ Мир науки, 2017. - С. 18-22. URL: http://science-peace.ru/page-6.html (дата обращения: 19.01.2020).

16. Приготовление минерализованных и витаминно-минерализованных вод со сбалансированным составом. Заявка РФ № 2004105584, кл. С02F1/68, 2004.

17. Полянская И.С., Венкова М.С. Классификация бутилированных питьевых вод // Science Time. 2015. № 12. - С. 626.

18.Магниевые минеральные воды [Электронный ресурс]: https://my.mail.ru/community/sexhealthbeauty/174A2C8C88B09D15.html- Заглавие с экрана.

Тесты, творческие вопросы и задания по ГЛАВЕ 4.