Перспективы применения функциональных пищевых продуктов при повышенных физических нагрузках

Введение. Образ жизни и питание являются важнейшими факторами, обеспечивающими здоровье человека, его способность к труду, устойчивость к внешним неблагоприятным воздействиям и, в конечном итоге, определяющими качество жизни и ее продолжительность. Потребности в макро- и микронутриентах у разных групп людей существенно отличаются в зависимости от возраста, пола, уровня физической активности и др.

В настоящее время совершенствование питания является одним из основных направлений обеспечения общей системы жизнеобеспечения различных категорий населения, в т.ч. спортсменов высших категорий и военнослужащих, которые испытывают в результате своей профессиональной деятельности повышенные физические нагрузки. Значительные нагрузки, которым подвергаются военнослужащие в ходе определенных видов военно-профессиональной деятельности (напри- мер, длительных маршей на транспортных средствах и в пешем порядке), приводят к острой необходимости быстрого восстановления физической работоспособности [1]. Особые физиологические условия при повышенных физических нагрузках обусловливают появление дополнительных потребностей в пищевых веществах, в частности в белке и основных макро- и микронутриентах.

Известно, что для поддержания функций организма человека при экстремальных воздействиях и сохранения возможности его профессиональной деятельности обычно используются технические, организационные, психофизиологические и фармакологические методы коррекции. Однако специалисты в целях профилактики развития дезадаптационных расстройств и ускоренного восстановления функционального состояния и работоспособности человека предлагают использовать естественный путь поступления в его орга- низм необходимых полноценных нутриентов и биологически активных компонентов в составе функциональных продуктов питания [2].

Цель исследования. Изучение перспектив применения функциональных продуктов питания в рационах различных категорий населения, в т.ч. военнослужащих, испытывающих в результате своей профессиональной деятельности повышенные физические нагрузки.

Материалы и методы. В качестве материала исследования использовались отечественные и зарубежные публикации, содержащиеся в базах данных Национальной медицинской библиотеки США (US National Library of Medicine) Medline и поисковой системе PubMed.

Результаты и обсуждение. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма при интенсивных нагрузках необходимо рациональное питание (адекватная энергетическая ценность, разнообразие, легкая усвояемость и небольшой объем суточного рациона). Правильный режим приема пищи покрывает энергетические затраты, повышает работоспособность организма и ускоряет течение восстановительных процессов. При организации питания следует учитывать химический состав продуктов, их количественные пропорции, способ кулинарной обработки, режим приема пищи и т.д.

Восстановление после интенсивных физических нагрузок – сложный и разносторонний процесс, течение которого зависит от множества факторов. Безусловно, наибольший эффект дает комплексное использование восстановительных средств, что позволяет одновременно устранить как нервный, так и физический компоненты утомления. Медикобиологические средства восстановления занимают в этой системе не последнее место и качественно дополняют основные методы.

Главным при выборе любого рациона является учет биохимических закономерностей обмена веществ, обусловленных объемом, интенсивностью и характером физических нагрузок, а также закономерностей усвоения (ассимиляции) пищевых веществ в организме здорового человека [3].

Действующими в Вооруженных силах Российской Федерации нормативами энергетической ценности питания при повышенных физических нагрузках не предусмотрено обеспечение организма дополнительным питанием. Поэтому необходимо рассмотреть возможность включения в рацион источника, восполняющего потери необходимых питательных веществ, в виде функционального пищевого продукта (ФПП) с достаточным количеством легкоусвояемых белков и особенно незаменимых аминокислот, а также других биологически активных веществ, способствующих ускорению восстановления функционального состояния организма после интенсивных физических нагрузок.

Определение функционального пищевого продукта приведено в ГОСТ Р 52349-2005, согласно которому ФПП – это пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе физиологически активных функциональных пищевых ингредиентов.

ФПП обладает научно обоснованными и подтвержденными свойствами предотвращать или восполнять в организме человека дефицит питательных веществ. Меняя содержание и соотношение поступающих с ФПП определенных пищевых компонентов, можно регулировать многие метаболические процессы, происходящие в органах и тканях, что должно приводить к положительной модификации физиологических функций организма, снижению действия повреждающих факторов, восстановлению баланса между окружающей и внутренней средой организма, уменьшению проявления симптомов дезадаптации. ФПП влияет на организм через прямое или опосредованное воздействие на клеточные и ядерные рецепторы, гормонально-ферментные системы, процессы всасывания и выделения, тем самым катализируя или ингибируя соответствующие обменные процессы [4, 5].

К категории ФПП относятся:

– продукты питания, естественно содер- жащие требуемые количества функционального ингредиента или группы функциональных ингредиентов;

– натуральные продукты, дополнительно обогащенные каким-либо функциональным ингредиентом или группой функциональных ингредиентов;

– натуральные продукты, из которых удален компонент, препятствующий проявлению физиологической активности присутствующих в них функциональных ингредиентов;

– натуральные продукты, в которых исходные потенциальные функциональные ингредиенты модифицированы таким образом, что они начинают проявлять свою физиологическую активность или эта активность усиливается;

– натуральные пищевые продукты, в которых в результате тех или иных модификаций биоусвояемость входящих в них функциональных ингредиентов увеличивается [6].

Профилактическое действие ФПП проявляется как повышение физической выносливости, иммунитета и улучшение функции пищеварения. К наиболее разработанным ФПП относятся пищевые продукты, обогащенные пищевыми волокнами (пребиотиками), бифидо- и лактобактериями (пробиотиками), антиоксидантами, витаминами (А, Е, С, бета-каротин), минеральными веществами (кальций, магний и др.), микроэлементами (железо, цинк, фтор, селен и др.) и флавоноидами (катехины, лейкоантоцианы, флаваноны, антоцианидины и антоцианы, флавоны и др.) [7–9].

В настоящее время отсутствует единая, признанная классификация ФПП. Приводим наиболее, как нам кажется, удачную попытку классифицировать ФПП, предпринятую доктором медицинских наук профессором Е.Б. Шустовым [10]:

• 1.    Заменители материнского молока и детского питания при непереносимости отдельных пищевых компонентов.

• 2.    Жидкие концентраты для приготовления напитков с общеукрепляющим и специальным действием.

• 3.    Сухие витаминизированные напитки на основе плодово-ягодных и овощных соков,

• 4.    Лечебно-оздоровительные кисели.

• 5.    Каши, крупы и другие продукты для оздоровительного питания, содержащие дополнительные источники витаминов, микроэлементов, ферментов, пищевых волокон или исключающие отдельные пищевые компоненты при их непереносимости.

• 6.    Низкокалорийные пищевые коктейли для снижения веса, заменяющие прием пищи.

• 7.    Белковые, углеводно-белковые, витаминизированные коктейли для спортивного питания и функционального питания ослабленных (истощенных) лиц.

• 8.    Смеси энтерального питания для больных.

• 9.    Диетические фитокомплексы (сухие фитосупы для больных, фитосоусы и приправы на основе измельченных лекарственных растений, гидробионтов или их экстрактов).

• 10.    Лечебные вина, настоянные на лекарственных травах.

• 11.    Джемы, конфитюры на основе лекарственных растений и витаминных компонентов.

• 12.    Специализированные чайные напитки и заменители кофе для больных хроническими заболеваниями.

• 13.    Салатные оздоровительные масла, дополнительно насыщенные антиоксидантами, ликопином, фитостеринами, другими концентрированными жирорастворимыми активными компонентами.

дополнительно содержащие экстракты лекарственных растений или лекарственные вещества в сниженных дозировках по сравнению с терапевтическими.

Однако данная классификация основана на технологических свойствах и формах выпуска ФПП с некоторой расшифровкой конкретной области применения, поэтому необходимо как можно теснее сблизить классификацию биологически активных продуктов (БАД) и ФПП, так как они очень близки с точки зрения их применения.

Специалистами Института питания РАМН предлагается следующая классификация БАД по их функциональному (преимущественному) действию [11]:

• 1.    Источники витаминов, минеральных элементов, других пищевых веществ (нутрицевтики).

• 2.    Антиоксиданты.

• 3.    Применяемые при контроле массы тела.

• 4.    Стимулирующие функциональную активность отдельных органов и систем.

• 5.    Стимулирующие заживление костных травм.

• 6.    Антистрессового действия, оказывающие легкий снотворный и седативный эффекты.

• 7.    Тонизирующего действия.

• 8.    Для нормализации функции кишечника, пищеварения, желчеотделения.

• 9.    Общеоздоравливающего действия, в т.ч. гериатрического назначения.

• 10.    Нормализаторы состава микрофлоры толстого кишечника (эубиотики).

Таким образом, пищевые продукты, обогащенные БАД, будут иметь свойственную им функциональную направленность.

Однако существует и различие. Концентрация действующего функционального начала в БАД может значительно (иногда в десятки раз) превышать физиологически требуемые потребности, поэтому они обычно назначаются курсами и принимаются в течение определенного времени.

Принципиальным различием между ФПП и БАД к пище является форма, в которой недостающие организму человека функциональные ингредиенты доставляются в организм: если в виде препарата или добавки, схожей с лекарством для орального применения (таблетки, капсулы, порошки и т.д.), то следует говорить о БАД, если в форме традиционного питательного продукта, то речь идет о ФПП.

Пищевой продукт становится функциональным за счет добавления в его состав функциональных пищевых ингредиентов.

Согласно ГОСТ Р 54059–2010, функциональный пищевой ингредиент (ФПИ) – это живые микроорганизмы, вещество или комплекс веществ животного, растительного, микробиологического, минерального происхождения или идентичные натуральным, входящие в состав ФПП в количестве не менее

15 % от суточной физиологической потребности в расчете на одну порцию продукта, обладающие способностью оказывать научно обоснованный и подтвержденный эффект на одну или несколько физиологических функций, процессы обмена веществ в организме человека при систематическом употреблении.

Концентрации функциональных ингредиентов в ФПП, оказывающих регулирующее действие на функции и реакции человека, близки к оптимальным физиологическим, и поэтому такие продукты могут приниматься неопределенно долго. Как правило, пищевой продукт может быть отнесен в разряд ФПП, если содержание в нем биоусвояемого функционального действующего ингредиента находится в пределах 10–50 % от средней суточной потребности в соответствующем нутриенте [12].

Однако в некоторых источниках в соответствии с мировой практикой продукт считается функциональным, если регламентируемое содержание микронутриентов в нем достаточно для удовлетворения (при обычном уровне потребления) 25–50 % среднесуточной потребности в этих компонентах [13].

Обычно ФПП производят с определенным востребованным химическим составом, что дает возможность целенаправленно применять их для восстановления нарушенных функций. Они обладают выраженным действием, регулирующим отдельные процессы в организме: усиливают механизм биологической защиты, предупреждают определенное заболевание, контролируют физическое и душевное состояние, замедляют старение [14].

На сегодняшнем этапе развития рынка эффективно используются семь основных видов функциональных ингредиентов:

• 1)    пищевые волокна – растворимые и нерастворимые;

• 2)    витамины (А, группа В, D и т.д.);

• 3)    минеральные вещества (в т.ч. кальций, железо, йод и др.);

• 4)    полиненасыщенные жиры (растительные масла, рыбий жир, жирные кислоты омега-3);

• 5)    антиоксиданты (β-каротин, аскорбиновая кислота, альфа-токоферол);

• 6)    пребиотики (фруктоолигосахариды, инулин, лактоза, молочная кислота и др.);

• 7)    пробиотики (бифидобактерии, лактобактерии, дрожжи и даже высшие грибы).

При разработке нормативно-технической документации ФПП часто ошибочно называют лечебными или лечебно-профилактическими. Согласно Федеральному закону от 02.01.2000 № 29 «О качестве и безопасности пищевых продуктов» продукты, содержащие физиологически функциональные ингредиенты или БАДы к пище, не предназначены для лечения. При полноценном и профилактическом питании ФПП выступает в качестве диетического фона или дополнительного элемента к основному рациону. Такие продукты могут употреблять здоровые люди для профилактики в целях снижения риска развития заболеваний и обменных нарушений.

Основными критериями выбора пищевых микроингредиентов или природных источников биологически активных веществ являются:

• 1)    высокая биоусвояемость пищевого функционального ингредиента в течение всего срока хранения обогащенного продукта;

• 2)    оптимальная стоимость добавки;

• 3)    приемлемые физико-химические свойства добавки (цвет, растворимость, размер частиц);

• 4)    простая технология внесения добавок (сухое смешивание с продуктом, распыление на поверхность и т.д.);

• 5)    отсутствие взаимодействия микронутриента с компонентами пищевой массы, приводящего к снижению содержания или усвояемости других пищевых веществ [15].

На текущий момент вполне осуществима разработка именно ФПП на основе использования функциональных пищевых ингредиентов. В условиях сохраняющегося эмбарго на ввоз в Россию ряда пищевых продуктов производство отечественных функциональных пищевых продуктов и ингредиентов имеет благоприятные перспективы и выгодно как производителю, так и потребителю [16–21].

Значительный опыт коррекции воздействия интенсивных физических нагрузок, а также восстановления организма после них накоплен в спортивной медицине. Ценность этих данных обусловлена тем, что в спорте высоких достижений используются наиболее передовые приемы контроля физиологического состояния организма человека и самые точные методы измерения его параметров. Серьезным основанием для использования рекомендаций спортивной медицины в практике военного труда является большая роль физической подготовки в разных областях военной деятельности [22–24].

Сравнивая спорт и военно-профессиональную деятельность по уровням физических и нервно-психических нагрузок, американские специалисты оценивают нагрузки большинства военных специальностей выше уровня спортсменов-любителей, но ниже уровня представителей профессионального спорта. Спорт отличается от повседневной физической подготовки наличием соревновательного периода, когда спортсмены и спортивные коллективы соревнуются между собой, а напряженность их физических усилий является максимальной. Однако и учебно-боевая деятельность направлена на достижение таких результатов, какие в период ведения боевых действий обеспечили бы при прочих равных условиях преимущество над противоборствующей стороной. Таким образом, состязательный элемент присутствует в обоих случаях, но цены побед в них не сопоставимы [25–27].

В статье В.Г. Михайлова и соавт. показано, что использование пребиотиков в сочетании с витаминно-минеральным комплексом и адаптогенами на фоне чрезмерных физических нагрузок является эффективным средством повышения работоспособности у лиц опасных профессий [28].

Целесообразность применения аналогичного комплекса у военнослужащих, относящихся к IV группе физической активности (тяжелые физические нагрузки) или имеющих недостаточный или пониженный статус питания, показана также в ряде других наблюдений [29, 30].

Изучение зарубежного опыта военно-прикладных разработок в области питания военнослужащих показало, что в США существует продовольственная программа, в которой на- ряду с использованием стандартных рационов имеется возможность их изменения с учетом географических и климатических условий [31–34]. Нормы довольствия и рационы в армиях НАТО относительно стабильны, однако ведется постоянная работа по их совершенствованию. Целесообразность включения в рационы функциональных пищевых продуктов, в т.ч. средств, нормализующих микробиом, доказана и признана одним из направлений совершенствования питания военнослужащих стран НАТО [35]. Изучение эффектов пробиотиков и пребиотиков в составе боевых рационов армии США подтвердило перспективность их применения. В частности, было установлено, что пробиотики и пребиотики способствуют сохранению здоровья путем профилактики инфекций и нормализации иммунитета, а также являются средством предупреждения диареи, связанной с применением антибиотиков [36, 37].

В настоящее время одной из важнейших в практике тренировки спортсменов различной квалификации и возраста становится проблема восстановления их работоспособности. Значительные нагрузки, которые переносят спортсмены, требуют поиска средств восстановления их работоспособности в условиях оптимизации тренировочного процесса, а также при подготовке к соревнованиям и в период их проведения. В современном спорте проблема восстановления так же важна, как и сама тренировка, поскольку невозможно достичь высоких результатов только за счет увеличения объема и интенсивности нагрузок [38].

Восстановление после интенсивных физических нагрузок в спорте – это сложный, разносторонний процесс, течение которого зависит от множества факторов. Поэтому практическое использование различных восстановительных средств в системе подготовки спортсменов является важным резервом для дальнейшего повышения эффективности тренировки, достижения высокого уровня подготовленности. Наибольший эффект дает комплексное использование восстановительных средств, что позволяет одновременно устранять как нервный, так и физический компоненты утомления.

Как было отмечено выше, для повышения биологической ценности ФПП возможно добавление комбинированных БАДов к пище, но в дозе, не превышающей 15 % от общей массы продукта. Они представляют собой сложные композиции для коррекции какой-либо определенной функции организма, включающие такие компоненты, как глюкоза, витамины и коферменты, электролиты, микроэлементы, АПФ, АТФ, креатин фосфат, тканевые экстракты, L-карнитин. Липидно-бел-ково-углеводные смеси и многие другие являются одновременно продуктами питания и лекарственными средствами [39, 40].

При напряженных тренировочных нагрузках, особенно при 2–3 занятиях в день, для ускорения восстановительных и метаболических процессов рекомендуется включать в меню специальные пищевые препараты. К ним относятся спортивные напитки с белковым гидролизатом, белково-глюкозный шоколад, белковое печенье, белковый мармелад и др.

Следует помнить, что все продукты повышенной биологической ценности должны иметь антидопинговый сертификат.

Дополнительное питание – это питание, которое дополняет или заменяет отдельные приемы пищи. Появление и распространение в практике спорта продуктов повышенной биологической ценности (ППБЦ) вызвано рядом конкретных обстоятельств:

• –    при значительных суточных энерготратах (6000–7000 ккал) у спортсменов нет возможности компенсировать их, так как не достает пластических веществ;

• –    не обеспечивается большая потребность в витаминах и минеральных веществах.

ППБЦ используют в практике спорта для решения следующих задач:

• –    питание на дистанции и между тренировками;

• –    ускорение процессов восстановления организма после тренировок и соревнований;

• –    поддержание водно-солевого обмена и терморегуляции;

• –    корректировка массы тела;

• –    направленное развитие мышечной массы спортсмена;

• –    снижение объема суточных рационов в период соревнований;

• –    изменение качественной ориентации суточного рациона в зависимости от направленности тренировочных нагрузок;

• –    индивидуализация питания;

• –    срочная коррекция несбалансированных суточных рационов;

• –    увеличение кратности питания в условиях многоразовых тренировок.

Достоинства ППБЦ:

• –    выраженная пищевая направленность;

• –    высокая пищевая плотность;

• –    гомогенность;

• –    разнообразие удобных форм приготовления и транспортировки;

• –    хорошие вкусовые качества;

  – надежные гигиенические качества.

Специализированные продукты для спортсменов подразделяются на несколько групп:

• 1.    Продукты с повышенным содержанием белка, к которым относятся сухие белковые продукты (СП-11 и «Синтез», содержащие 45 % белка), ацидофильный специализированный продукт (АСП-1, содержащий 35 % белка).

• 2.    Белковые продукты, питательные смеси, обогащенные ПНЖК: халва «Бодрость», орехово-белковый концентрат.

• 3.    Белковые продукты, обогащенные железом: «Ферротон», халва «Бодрость».

• 4.    Углеводно-минеральные напитки: «Олимпия», «Спартакиада», «Виктория» и др.

• 5.    Продукты, применяемые при коррекции массы тела спортсмена: гипокалорийный продукт «Регмасс».

Суточное количество ППБЦ не должно превышать 100–150 г. Общая продолжительность приема ППБЦ в годичном цикле подготовки – не более 3–4 мес.

Отечественный опыт свидетельствует, что, по-видимому, наиболее рациональным способом решения проблемы дефицита питания (или частичного голодания) является выпуск функциональных продуктов, обогащенных необходимыми ингредиентами.

В статье группы авторов проведен анализ включения в повседневный рацион питания лиц, относящихся к IV группе интенсивности труда (военнослужащие), функциональных продуктов. Результаты показали, что высокое содержание аминокислот, белков, углеводов, минералов, витаминов и других биологически активных веществ в функциональных продуктах обосновывает целесообразность их включения в рацион питания военнослужащих, деятельность которых связана с экстремальными условиями [41].

При выполнении боевых задач величины суточных энерготрат военнослужащих могут существенно превышать энергетическую ценность как общевойскового пайка (4200 ккал), так и индивидуального рациона питания (4200 ккал). При подобном дефиците энергии у военнослужащих развивается чувство голода, в возникновении которого, по современным представлениям, решающую роль играет количество глюкозы, растворенной в крови. В норме независимо от качества потребляемой пищи содержание глюкозы в крови поддерживается в пределах 4,1–5,9 ммоль/л. В подобной ситуации спортсмены применяют такие продукты спортивного питания, как спортивные батончики, среди которых многочисленную группу составляют энергетические спортивные батончики, содержащие большое количество углеводов и малую долю жиров и белков. Продукты спортивного питания, перспективные для улучшения физической подготовки военнослужащих, имеют государственное регистрационное свидетельство Роспотребнадзора, что позволяет рассматривать их как безопасное и укрепляющее здоровье средство. Формально они дороже обычных пищевых продуктов, но если оценивать их эффективность по количеству усвоенных, а не потребленных питательных веществ, то включение продуктов спортивного питания в рацион военнослужащих следует рассматривать как один из экономичных способов улучшения войскового питания [42].

ФПП должны содержать в сбалансированном количестве белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины и другие ФПИ. ФПП разделяют на натуральные и искусственные. Первые сами по себе содержат ФПИ, вторые приобрели такие свойства вследствие специальной технологической обработки. Функциональные особенности ФПП в значитель- ной мере определяются биологическими свойствами ФПИ, которые входят в их состав. Они не должны снижать питательной ценности пищевых продуктов, должны быть безопасными с точки зрения сбалансированного питания и полезными для здоровья [43, 44].

Заключение. Использование ФПП является одним из перспективных путей решения важной и социально значимой задачи восполнения дефицитов макро- и микронутриентов в организме, так как их недостаток и воздействие неблагоприятных факторов внешней среды приводят к снижению работоспособности, а также к удлинению процессов восстановления. В особенности это актуально для военнослужащих, профессиональная деятельность которых требует как высокой физической подготовки, так и психоэмоциональной отдачи.

Отечественный и зарубежный опыт использования ФПП в рационах питания различных категорий населения показал перспективность их применения в качестве средства, способствующего укреплению здоровья и повышению профессиональной работоспособности лиц, испытывающих физические нагрузки.

Опыт использования ФПП в практике спорта высоких достижений можно экстраполировать на деятельность военнослужащих, испытывающих интенсивные физические нагрузки.

Использование ФПП в рационе военнослужащих позволит повысить трудо- и боеспособность, а также ускорить восстановление функционального состояния организма после длительных физических нагрузок.