бследования последних лет свидетельствуют о том, что полностью обеспечены всеми необходимыми витаминами 14% взрослых и 16,8% детей старше 4 лет [1, 2]. Полигиповитаминоз наблюдается у 39,6% детей и около 22% взрослых [2]. Наиболее часто у взрослого населения отмечается дефицит витаминов D, В2 и бетакаротина [1]. Недостаток витамина D имеет место у 52–90% населения разных регионов. Дефицит витаминов группы В у взрослого населения обнаруживается значительно чаще, чем других витаминов (С, А, Е). В рационе жителей РФ на фоне природного йоддефицита не хватает также кальция, ряда микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК).
Недостаточная обеспеченность витаминами и минеральными веществами является фактором риска развития многих алиментарно-зависимых заболеваний (атеросклероз, гипертоническая болезнь, гиперлипидемия, ожирение, сахарный диабет, остеопороз, подагра, некоторые злокачественные новообразования), замедляет физическое и нервно-психическое развитие детей, приводит к снижению работоспособности и продолжительности жизни взрослого населения.
Поскольку для большинства взрослого и детского населения характерен недостаток потребления с пищей сразу нескольких микронутриентов (витаминов, минеральных веществ) и полиненасыщенных жирных кислот, а в организме витамины образуют между собой межвитаминные метаболические сети, целесообразным является обогащение рациона комплексом, а не отдельными микронутриентами [3]. Для этих целей используют витаминные и витаминно-минеральные комплексы (ВМК) или включают в рацион обогащенные микронутриентами пищевые продукты промышленного производства [4]. Между тем, по данным Росстата, ВМК употребляют только половина детского и четверть взрослого населения.
Технологическое обогащение витаминами пищевых продуктов массового потребления — это непосредственное добавление одного или нескольких витаминов (премиксов) в процессе производства с обязательным указанием их содержания в готовом продукте.
Обогащение является экономически эффективным способом увеличения потребления витаминов и минеральных веществ, особенно в группах риска недостаточного потребления. Оценка программы обогащения зерновых продуктов в США по критериям «затраты — выгода» и «затраты — эффективность» показала, что она не только способствует поддержанию здоровья населения, но и обеспечивает экономический эффект [4].
В торговой сети РФ присутствует весьма небольшое количество обогащенных пищевых продуктов. С одной стороны, это обусловлено незначительным их производством, а с другой — недостаточным уровнем знаний среди населения о роли витаминов в поддержании здоровья.
Общепризнанным компонентом функциональных пищевых продуктов с определенной пищевой ценностью является куриное яйцо, которое повсеместно используется в питании всех категорий населения, то есть является пищевым продуктом массового потребления. К тому же, если до недавнего времени диетологи ограничивали потребление яиц, мотивируя это высоким содержанием в них холестерина, то в последнее время новые исследования показали, что этот продукт не связан с повышением риска сердечно-сосудистых заболеваний [5]. Имеются сведения о том, что лютеин из яйца усваивается лучше, чем из шпината, а использование в рационе приготовленных целых яиц одновременно с салатом изсвежих овощей повышает усвоение α-и γ-токоферолов, а также каротиноидов из растительной пищи [6]. Перспективными направлениями в увеличении объемов потребления микронутриентов населением являются:
• биофортификация (bio-addition, biofortification), то есть обогащение продукции птицеводства путем добавления эссенциальных пищевых веществ в корма животных;
• уменьшение в рационе животных содержания нежелательных компонентов (например, холестерина) за счет введения в него различных сорбентов.
Рассмотрим биофортификацию продукта витаминами [7]. Известно, что интерес к куриному яйцу, как идеальному объекту, микронутриентная ценность которого может быть повышена естественным способом за счет обогащения витаминами и минеральными веществами рациона кур-несушек, продолжает сохраняться многие годы.
Несомненным преимуществом биофортификации яиц является биотрансформация в организме кур добавленных в корма синтетических витаминов в их естественные формы. В итоге человек потребляет витамины в натуральном виде в отличие от непосредственного добавления синтетических витаминов в ходе технологического обогащения пищевой продукции.
При содержании в корме витаминов ниже норм, рекомендуемых для кур-несушек, их уровень в яйце находится на минимальном уровне. Увеличение количества большинства витаминов в рационе кур сопровождается постепенным нелинейным ростом их уровня в целом яйце [7]. Зависимость концентрации витамина в яйце от его содержания в корме имеет вид кривой насыщения, то есть показатель постепенно растет и достигает плато. Наличие оптимального содержания витаминов и каротиноидов в корме птицы позволяет достичь их максимального уровня в яйце, что превращает его в хороший источник витаминов D, Е, группы В и каротиноидов для человека. Одно такое яйцо может обеспечить поступление до 40–50% от рекомендуемой нормы потребления (РНП) витаминов D, В12, К, пантотеновой кислоты, 30% — витамина Е, 20% — фолата, 10% — витамина А, 12% — витамина В2, до 30% — от адекватного уровня потребления лютеина [7]. Таким образом, биофортифицированное яйцо отвечает критерию обогащенной витаминами пищевой продукции, когда одна порция содержит не менее 15% от рекомендуемого суточного потребления микронутриента и превращает его в природный функциональный пищевой продукт массового потребления. Эффективным способом повышения содержания витамина D в яйце является облучение кур ультрафиолетовым светом или их свободный выгул при естественном солнечном свете. В яйце, полученном от кур, облучаемых ультрафиолетом по 3 ч ежедневно, в течение четырех недель, и вскармливаемых на рационе с адекватным уровнем витамина D3 (3000 МЕ/кг корма), уровень витамина D (в форме холекальциферола и 25-гидроксихолекальциферола) обычно достигает 2,5 мкг. Это почти в пять раз превышает соответствующий показатель в яйцах кур, получавших такой же рацион, но не подвергавшихся облучению ультрафиолетовой лампой на уровне ног (доза на расстоянии 20 см составляет 76 мкВт/см2) [8]. Любопытно, что эндогенное образование витамина происходит в основном в ногах кур, где меньше всего оперения. К аналогичному увеличению уровня витамина D приводит и естественная солнечная инсоляция. Содержание витамина D3 в яичном желтке птиц, которые подвергались воздействию естественного солнечного света (открытый и закрытый / открытый способ содержания), в 3–4раза (р<0,001) превышало содержание витамина D3 в яичном желтке кур, содержавшихся в закрытом помещении [10].
Так, концентрация витамина D3 в яичном желтке птиц на свободном выгуле составила 14,3 мкг/100 г сухого вещества против 3,8 мкг/100 г в яйцах кур, содержащихся в закрытом помещении. В этой связи в условиях полного отсутствия в России производства по синтезу витаминов, когда потребность в них обеспечивается только за счет импорта, способ обогащения витамином D путем воздействия на птицу природного фактора может в какой-то мере служить выходом из сложившейся в стране ситуации.
Метод биофортификации яиц полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК) применил в своем исследовании А.Ш. Кавтарашвили с соавторами [11]. Добавление в корм несушек льняного семени приводит к повышению в яичном желтке содержания альфа-линоленовой кислоты (АЛК). Включение в рацион кур хлореллы Chlorella fusca обеспечивает обогащение яиц преимущественно альфа-линоленовой кислотой. Добавление в корм рыбьего жира, содержащего полиненасыщенные жирные кислоты омега-3 — докоза гексаеновую кислоту (ДГК), эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК) и АЛК, приводит к увеличению содержания этих ПНЖК в желтке куриного яйца, однако недостатком продукта является рыбный запах.
Лишенным этого недостатка способом является включение в рацион кур-несушек биомассы (125 или 250 мг/100 г корма) автотрофных микроводорослей (Phaeodactylum tricornutum, Nannochloropsis oculata, Isochrysis galbana) с высоким содержанием ПНЖК омега-3, что приводит к увеличению в яичном желтке в основном ДГК. Наибольшей эффективностью обогащения ПНЖК омега-3 до уровня 90 мг ДГК в одном яйце обладает Phaeodactylum tricornutum и Isochrysis galbana. Цвет желтка при этом изменяется от желтого до интенсивного красного цвета за счет перехода в него каротиноидов из микроводорослей. Учитывая, что потребление 250 мг ПНЖК омега-3 в день обеспечивает профилактику сердечно-сосудистых заболеваний, следует признать такое обогащение весьма полезным.
Биофортификация яиц микроэлементами была изучена А.Ш. Кавтарашвили с соавторами [12]. Путем обогащения корма птицы микроэлементами до оптимального уровня можно получить яйца с максимальным содержанием селена, йода, цинка. В ходе сравнительных исследований с использованием в качестве источника селена селенита, селенсодержащих дрожжей или органического селена, полученного в результате реакции неорганического селена с ферментативно гидролизованным белком, был сделан вывод о преимуществах использования именно органических форм селена в дозе 0,3 мг/кг корма.
Таким образом, путем обогащения корма птицы витаминами до оптимального уровня можно получить яйца с максимальным содержанием витаминов, каротиноидов, а также ПНЖК омега-3, что заметно повышает их витаминную ценность до уровня, отвечающего критериям для обогащенной пищевой продукции (от 15 до 50% от РНП в одной порции).
Другим направлением в создании функциональных яиц является уменьшение в них количества насыщенных жиров и холестерина, содержание которых в 100 г может достигать 3 г и 200–300 мг соответственно. В большинстве исследований основное внимание уделяется генетическому отбору или модификации рациона кур-несушек.
Введение в рацион кур в течение 1,5 месяцев хитозана (ежедневно по 10 или 20 мг на 1 кг живой массы) сопровождалось уменьшением в желтке куриного яйца содержания холестерина в 1,5–2 раза, витамина А — соответственно на 13 и 20% (Р0,05), витамина Е — на 30%, лютеина — на 17%, но не влияло на содержание общих липидов и уровень витамина В2 в целом яйце [13]. При низкой дозе сорбента наблюдалось увеличение уровня фосфолипидов желтка в 1,8 раза. Оптимальным для улучшения пищевых качеств куриного яйца является добавление в рацион кур хитозана в дозе 10 мг/кг, которое при незначительном уменьшении содержания жирорастворимых витаминов и каротиноидов заметно снижает уровень холестерина и повышает концентрацию фосфолипидов.
В настоящее время биофортификация куриных яиц витаминами, микроэлементами и ПНЖК признана в мире перспективной стратегией увеличения потребления населением этих микронутриентов, и, в конечном счете, поддержания здоровья и долголетия населения.
Литература
1. Коденцова В.М. Характеристика обеспеченности витаминами взрослого населения Российской
Федерации / В.М. Коденцова, Н.А. Бекетова, Д.Б. Никитюк, В.А. Тутельян // Профилактическая медицина. — 2018. — № 21(4). — С. 32–37; doi: 10.17116/profmed201821432.
2. Коденцова В.М. Витаминная обеспеченность взрослого населения Российской Федерации (1987–2017 гг.) / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, Д.Б. Никитюк, В.А. Тутельян // Вопросы питания. — 2018. — Т. 87. —№ 4. — С. 62–68; doi: 10.24411/0042-88332018-10043.
3. Коденцова В.М. Обеспеченность населения России микронутриентами и возможности ее коррекции. Состояние проблемы / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, Д.В. Рисник, Д.Б. Никитюк, В.А. Тутельян // Вопросы питания. — 2017. — Т. 86. — № 4. — С. 113– 124; doi: 10.24411/0042-8833-2017-00067.
4. Коденцова В.М. Анализ отечественного и международного опыта использования обогащенных
витаминами пищевых продуктов / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская // Вопросы питания. — 2016. — Т. 85. — № 2. — С. 31–50.
5. Richard C., Cristall L., Fleming E., Lewis E.D., Ricupero M., Jacobs R.L., Field C.J. Impact
of egg consumption on cardiovascular risk factors in individuals with type 2 diabetes and at risk
for developing diabetes: a systematic review of randomized nutritional intervention
studies // Can J. Diabetes. — 2017. — 41(4). —P. 453–463; doi: 10.1016/j.jcjd.2016.12.002.
6. Kim J.E., Ferruzzi M.G., Campbell W.W. Egg consumption increases vitamin E absorption from
co-consumed raw mixed vegetables in healthy young men // J. Nutr. — 2016. —№ 146(11). — P. 2199–2205.
7. Кавтарашвили А.Ш. Биофортификация куриного яйца. Витамины и каротиноиды.
/ А.Ш. Кавтарашвили, В.К. Мазо, В.М. Коденцова, Д.В. Рисник, И.Л. Стефанова // Сель
скохозяйственная биология. — 2017. — Т. 52(6). — С. 1094–1104; doi: 10.15389/
agrobiology.2017.6.1094rus.
8. Schutkowski A., Krämer J., Kluge H., Hirche F., Krombholz A., Theumer T., Stangl G.I. UVB
exposure of farm animals: study on a
food-based strategy to bridge the gap between current vitamin D intakes and dietary targets // PLoS
One. — 2013. — 8(7). — e69418. doi:10.1371/journal.pone.0069418.
9. Kühn J., Schutkowski A., Hirche F., Baur A.C., Mielenz N., Stangl G.I. Non-linear increase of
vitamin D content in eggs from chicks treated with increasing exposure times of ultraviolet light
// J. Steroid Biochem.& Mol. Biol. — 2015. — № 148. — P. 7–13; doi: 10.1016/j.jsbmb.2014.10.015.
10. Kühn J., Schutkowski A., Kluge H., Hirche F., Stangl G.I. Free-range farming: a natural alter
native to produce vitamin D-enriched eggs // Nutrition. — 2014. — № 30(4). — P. 481–484; doi:
10.1016/j.nut.2013.10.002.
11. Кавтарашвили А.Ш. Эффективный путь производства функциональных яиц / А.Ш. Кавтарашвили, Е.Н.
Новоторов, И.Л. Стефанова, В.С. Свиткин // Птицеводство. — 2017 — № 2. — С. 6–10.
12. Кавтарашвили А.Ш. Производство функциональных яиц. Сообщение II. Роль селена, цинка и йода /
А.Ш. Кавтарашвили, И.Л. Стефанова, В.С. Свиткин, Е.Н. Новоторов // Сельскохозяйственная биоло
гия. — 2017. — Т. 52. — № 4. — С. 700–715; doi: 10.15389/agrobiology.2017.4.700ru.
13. Вржесинская О.А. Влияние введения хитозана в рацион кур-несушек на содержание витаминов и
холестерина в яйце / О.А. Вржесинская, И.В. Филимонова, О.В. Коденцова, Н.А. Бекетова, В.М.
Коденцова // Вопросы пита-
ния. — 2005. — № 3 — С. 28–31.