Сравнительная физиолого-гигиеническая оценка витаминно-минерального состава напитков на основе плодов шиповника и черного чая применительно к питьевому режиму военнослужащих

Введение. Актуальность настоящей работы заключается в необходимости совершенствования водопотребления с помощью функциональных напитков у военнослужащих, которые по коэффициенту физической активности относятся к IV–V группам. В распоряжении Правительства РФ от 2010 г. «Об утверждении Основ государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 г.» особое внимание обращается на продукты функционального питания с целью укрепления здоровья людей, а также профилактики заболеваний, обусловленных недостатками традиционного питания [1]. «Критическими» в этом отношении представляются субпопуляции населения с высоким уровнем интенсивности труда, в т.ч. военнослужащие и спортсмены [1–3].

Потребности организма в некоторых ингредиентах пищи при экстремальных нагруз- ках могут возрастать до 10–15 раз. Наиболее эффективным способом профилактики возможных острых гиповитаминозных и гипо-элементозных состояний, а также обеспечения высокой работоспособности является введение в рационы питания функциональных напитков как части функциональных продуктов, обогащенных соответствующим набором (количеством) витаминов и других биологически активных веществ [4–7]. Основное отличие функциональных от традиционных напитков общего назначения – их искусственное обогащение витаминами, макро- и микроэлементами, белками, моно- и дисахарами. Функциональные напитки, помимо известных характеристик, свойственных традиционным напиткам (утоление жажды, получение удовольствия и др.), обладают полезными для здоровья человека свойствами. Как часть ежедневного рациона питания функциональные напитки могут принимать участие в регулировании защитных биологических механизмов, повышать выносливость и др., поэтому они входят в состав рационов питания военнослужащих зарубежных армий (например, в армии США) [8–10].

В то же время в составе рационов питания ВС РФ не предусмотрены средства для приготовления специализированных напитков [9]. Разработка такого напитка и оценка его эффективности необходимы для определения целесообразности его употребления в целях более быстрого восстановления энергетических и водно-электролитных потерь у военнослужащих (и гражданского населения), повышения выносливости и улучшения процесса восстановления после тяжелых нагрузок [9, 11].

Цель исследования. Дать сравнительную физиолого-гигиеническую оценку функциональных изотонических напитков из плодов шиповника, а также черного чая, входящего в состав основных пайков военнослужащих, на основании чего разработать предложения по целесообразности употребления их военнослужащими в условиях повышенных физических нагрузок.

Материалы и методы. Для определения содержания витамина С и микроэлементов использовали четыре сорта шиповника и три – черного чая. Определение витамина С проводили по методу Тильманса и йодометрическим методом по ГОСТ 24556-89 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С».

Кроме витамина С, продукты были исследованы на содержание витаминов А, В 1 , В 2 , Е, РР и β-каротина, а также биоэлементов: калия (K), кальция (Ca), магния (Mg), натрия (Na), фосфора (P), меди (Cu), железа (Fe), марганца (Mn), молибдена (Mo), цинка (Zn) и селена (Se) – с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии на спектрофотометре МГА 915-M («Люмекс», Россия) [12].

Статистический анализ результатов измерений осуществляли с помощью t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. К современным функциональным напиткам относятся витаминные напитки с комплексом витаминов А, С и Е (напитки АСЕ), мультивитаминные напитки на основе растительных экстрактов с добавлением балластных веществ, энергетические, специализированные, спортивные напитки и др. Данный классификационный подход достаточно условен. Витаминные напитки могут содержать балластные вещества, спортивные напитки – витамины, энергетические – натуральные растительные экстракты и др. [13].

Как правило, большинство функциональных напитков имеет полный набор эссенциальных пищевых веществ. Они делятся по своему назначению на две группы: первая – для употребления во время физической нагрузки; вторая – в течение периода восстановления [14].

К первой группе относят изотонические напитки. Изотонической называют жидкость, имеющую осмотическое давление, как у плазмы крови (270–290 mOsm). К примеру, раствор глюкозы с концентрацией 4,5 % изотони-чен плазме. Указанные напитки возмещают потери электролитов и способствуют поддержанию оптимального водно-электролитного баланса в организме. Быстрое всасывание воды характерно для гипотонических жидкостей, а изотоники всасываются относительно медленно, т.е. они обеспечивают равномерное снабжение организма жидкостью [15].

При длительном регулировании обмена жидкости в организме, когда объемы вводимой и выводимой жидкости составляют до нескольких литров в сутки, необходимо учитывать также баланс солей. Так, например, раствор, содержащий только углеводы, может быть изотоничным, но он не обеспечит восполнения потерь электролитов, в то время как вода с солями несколько замедлит вымывание электролитов из организма. Пренебрежение вопросом пополнения электролитов в крови, особенно Na, приводит к падению их концентрации, снижению осмотического давления, что усиливает экскрецию жидкости. Такой диуретический эффект может наблюдаться даже при отрицательном балансе жидкости в организме.

Поступающая в организм изотоническая жидкость поддерживает постоянный состав крови и, если в ней содержатся соли Na и К, Mg и др., восполняет потери электролитов с потом и мочой. В отличие от употребления гипотонических напитков (простая вода), потребление изотоников в меньшей степени активизирует механизм диуреза.

Изотонические напитки могут являться источником легкоусвояемых углеводов, регулирующих гликемический индекс (мальтодекстрин, фруктоза, сахароза). Предпочтение отдается напиткам, содержащим несколько различных углеводов, что приводит к увеличению скорости всасывания воды и сахаров, равно как и к улучшению вкусовых качеств напитка.

Максимальный уровень пищевых ингредиентов в напитке как в функциональном продукте питания не должен превышать 20–30 % от физиологической нормы потребления пищевых веществ в сутки [16–18].

В процесс перемещения жидкостей через клеточную мембрану нужно вносить некоторые поправки с учетом физиологических особенностей организма человека. Это прежде всего процесс активного транспорта против градиента концентрации ионов Na, К и Са с помощью так называемого ионного насоса. Кроме того, почки задерживают часть растворенных в плазме веществ и направляют их обратно в кровь. Всасывание жидко- стей в кишечнике также не подчиняется простым закономерностям осмоса.

Витаминно-минеральные комплексы не обладают никакими преимуществами в качестве источников витаминов и микроэлементов, но могут быть дополнительным источником углеводов, не заменяя более традиционные – твердую пищу и белково-углеводные коктейли. Таким образом, изотонические напитки должны употребляться с определенными целями, с учетом содержания в них различных компонентов. Основную потребность в жидкости рекомендовано удовлетворять за счет минеральной воды, жидких молочных продуктов и соков [9].

Для быстрого восстановления энергии, но не для восстановления водного-электро-литного баланса, людям после интенсивной и многочасовой физической нагрузки рекомендуются напитки с пептидными и глутамин-ными ингредиентами – пептидные гипертонические растворы. Помимо углеводов, минеральных веществ и антиоксидантов, они включают гидролизаты сои или пшеницы. Они более концентрированы, чем жидкости, содержащиеся в организме, поэтому всасываются медленно.

Для восполнения потерь рекомендуется употребление объема жидкости, превышающего по меньшей мере на 50 % ее количество, потерянное с потом. Максимальный уровень потребления жидкости не должен быть выше 1,0–1,5 л/ч, поскольку избыток жидкости приводит к противоположному эффекту – снижению работоспособности. Но в определенных условиях (тяжелый физический труд в сочетании с жаркой погодой) потребность в жидкости может вырасти до 100–150 г каждые 10–15 мин [20].

Как известно, для изготовления любого изотонического напитка на основе углеводов их концентрация должна быть в пределах 4,4–4,6 %. К примеру, содержание углеводов в сухом концентрате «Шиповник растворимый» составляет 68 г на 100 г съедобной части. В соответствии с этим изотонический напиток на основе «Шиповника растворимого» с установленным содержанием углеводов готовится путем растворения 6,6 г сухого концентрата в 93 см3 кипяченой воды. Для Пробы плодов шиповника и чая нами исключения разрушения витамина С темпе- были исследованы на содержание витаминов, ратура воды не должна превышать 50 °С. макро- и микроэлементов (табл. 1).

Сравнительная оценка витаминно-минерального состава плодов шиповника и черного чая

Таблица 1