Влияние избыточного потребления сахарозы на вкусовую чувствительность и биоритмы кишечника у девочек-подростков

Введение. Питание является одним из постоянно действующих факторов среды обитания и важнейших элементов адаптации организма к внешним условиям. Первостепенное значение в формировании культуры здорового питания населения имеет адекватность сложившейся структуры потребления пищевых продуктов физиологическим потребностям организма в пищевых веществах и энергии с учетом традиций, привычек и экономического положения, а также профилактика заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием [1].

Однако в современном обществе питание большинства групп населения, особенно детей и подростков, характеризуется избыточным потреблением пищи с низким уровнем содержания эссенциальных макро- и микронутриентов, но высоким содержанием насыщенных жиров и быстро усваиваемых углеводов, в особенности сахарозы [2, 3]. Многочисленными исследованиями установлено, что избыточное потребление сахарозы выступает риском развития алиментарного ожирения [4, 5], сахарного диабета [6], сердечно-сосудистых заболеваний, в т.ч. ишемии сердца [7, 8]

и атеросклероза [9], кариеса у детей [10]. Физиолого-биохимические механизмы воздействия избыточного потребления сахарозы традиционно связывают с ее высоким гликемическим эффектом, меняющим гормональный профиль организма, при этом данные, рассматривающие сахарозу как химический компонент пищи, способный непосредственно повлиять на эффективность отдельных этапов пищеварения, в частности на вкусовую чувствительность и биоритмы кишечника, практически отсутствуют. В то же время вкусовая чувствительность, по признанию ряда авторов, является точным и надежным индикатором адекватности физиологических реакций организма на изменения внешней среды [11, 12], а околосуточный ритм эвакуаторной функции кишечника - одним из базисных элементов циркадианной активности организма [13].

Цель исследования. Выявить уровень вкусовой чувствительности и состояние циркадианного ритма функционирования кишечника в условиях избыточного потребления сахарозы.

Материалы и методы. В исследовании на добровольной основе приняли участие 43 условно здоровые, не имеющие хронических заболеваний девочки-подростки в возрасте 11–14 лет, принадлежащие к двум этническим группам: адыгской (n=25) и чеченской (n=18) - и проживающие соответственно в г. Майкоп и г. Грозный. Приоритетность исследований данной возрастной категории обусловлена тем, что девочки-подростки, по определению экспертов высокого уровня по вопросам продовольственной безопасности и питания [14], относятся к группе населения, испытывающей потребность в конкретных питательных веществах ввиду важнейшего этапа своего жизненного цикла, т.е. являются группой риска по влиянию нарушений питания на организм.

У девочек анкетно-опросным методом, в соответствии с действующими методическими рекомендациями по вопросам изучения фактического питания и состояния здоровья населения в связи с характером питания (МР № 2967-84), оценивали пищевые привычки (кратность и регулярность приема пищи: 1 раз в день, 2 раза в день, 3 раза в день, 4 и более раза в день), пищевые предпочтения (вкусовые, предпочтительность и кратность потребления основных групп пищевых продуктов: ежедневно, 2–3 раза в неделю, 2–3 раза в месяц и менее 1 раза в месяц), структуру и качество питания по 7-дневным рационам (проанализирован 301 суточный рацион питания по калорийности и содержанию общих углеводов, сахарозы, витаминов В9 и В12, цинка, растительных волокон).

Содержание нутриентов в рационах рассчитывали по справочным таблицам [15] и оценивали на соответствие утвержденным физиологическим нормам (МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации).

Экспресс-диагностику нарушений циркадианной регулярности кишечного ритма проводили с использованием опросника К.А. Ше-меровского, позволяющего диагностировать три основные стадии нерегулярности циркадианного биоритма эвакуаторной функции кишечника: первая (легкая) - при частоте ритма кишечника 5-6 раз в неделю, вторая (умеренная) - при частоте стула 3-4 раза в неделю, третья (тяжелая) - при частоте кишечного ритма 1-2 раза в неделю [16]. Уровень вкусовой чувствительности к сахарозе определяли органолептическим методом по модифицированной нами методике [17]. Для проведения исследования готовили растворы сахарозы в концентрациях от 0,1 до 1,5 %, пробы шифровали. Сначала подавали дистиллированную воду (контроль), а затем растворы сахарозы в возрастающей концентрации. Органолептической оценке подвергали растворы с температурой 36,5 °С - при этой температуре растворов происходит наилучшее восприятие вкусовых веществ. Участницы фиксировали в анкетах наличие вкусового возбуждения и характеризовали его качество и интенсивность. Оценку результатов проводили по следующей шкале: идентификация сладкого вкуса в растворах сахарозы с концентрацией 0,1-0,5 % -высокий уровень вкусовой чувствительности к сладкому (4 балла); 0,6-1,0 % - нормальный (3 балла); 1,1-1,5 % - низкий (2 балла). Также учитывали лиц, которые не смогли идентифицировать сладкий вкус ни в одном из пред- ставленных растворов сахарозы (1 балл). Для проведения исследования использовали следующее оборудование, посуду и реактивы: весы аналитические Ohaus PX84, баня водяная лабораторная Stegler ТБ-4А, стаканы химические В-1-50 по ГОСТ 25336, колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 100 и 1000 мл, нержавеющие ложки, сахароза по ГОСТ 5833-75, вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Исследования проведены с 20 января по 25 февраля 2020 г., в начале второго учебного полугодия.

Обработку данных, полученных в процессе исследований, проводили с использованием программы Statistica 10. Рассчитывали средние величины и стандартное отклонение (M±σ) при нормальном распределении признака, медиану и квартили (Me (P25; P75)) при распределении, отличном от нормального. Для качественных данных рассчитывали частоты и проценты. Взаимосвязь переменных оценивали по коэффициенту корреляции Пирсона (r).

Результаты и обсуждение. Анализ частоты потребления основных групп продуктов питания показал преобладание в ежедневных рационах подростков продуктов с высоким содержанием сахарозы. Так, ежедневно у 40 (93,0 %) девочек-подростков в рационе присутствуют кондитерские изделия, как сахаристые, так и мучные, у 100 % – чай с 2–3 чайными ложками сахара, у 34 (79,1 %) чел. – 2–3 раза в неделю молочные продукты, преимущественно сахаросодержащие, и у 38 (88,4 %) – соки и газированные безалкогольные напитки (табл. 1).

Таблица 1

Table 1

Частота потребления пищевых продуктов, наиболее часто представленных в рационах питания, %

Frequency of most popular foods consumption, %

Девочки-адыги Teenage girls (Adyghe)						Девочки-чеченки Teenage girls (Chechen)
Ежедневно Daily			2–3 раза в неделю 2–3 times a week			Ежедневно Daily			2–3 раза в неделю 2–3 times a week
EX о & S о И Й о о & ^ ex S ё и О и		3 3 й G £	ЕХ S	3 О Й о ед 3 Л §3 а 2 Q	S И о н И	ЕХ о & X Й & 0 ex S ё и х ед О и	«8 (Г Н	3 ЕХ 3 й G £	ЕХ S	3 & X О Й о ед 3 S й ^ as й 2 Q	ЕХ о & X Й & 0 ex S ё и х ед О и
96,0	100	80,0	76,0	80,0	92,0	88,9	100	72,2	66,7	77,8	83,3

Приверженность к сладким продуктам подтверждается довольно частым, практически ежедневым (76,4 %), потреблением фруктов и ягод, хотя в количественном выражении уровень потребления остается ниже рекомендуемых величин на 30,5 %. Однако в рационах питания девочек обеих этнических групп недостаточно представлен целый ряд полноценных пищевых продуктов. Не- смотря на то что большинство подростков (35 (81,4 %) чел.) указали, что мясные продукты присутствуют в рационе не менее 2–3 раз в неделю (табл. 2), данная продуктовая группа в фактических рационах питания представлена преимущественно мясными полуфабрикатами, а не блюдами из натурального мяса, особенно среди жительниц г. Майкоп (15 (60,0 %) чел.).

Таблица 2

Table 2

Частота потребления пищевых продуктов, наименее часто представленных в рационах питания, %

Frequency of less popular foods consumption, %

Девочки-адыги Teenage girls (Adyghe)
2–3 раза в неделю 2–3 times a week			2–3 раза в месяц 2–3 times a month
3 O'S к 2 g S 2 та О 4-		S о >	3 2 4= Ю 43 3 .Й	О $3 И СО	О £
76,0	64,0	68,0	60,0	65,0	52,0

Девочки-чеченки Teenage girls (Chechen)
2–3 раза в неделю 2–3 times a week			2–3 раза в месяц 2–3 times a month
3 к 2 g S О 4-	ни и Ри Й « о	S о ад д о о >	3 Ри Я Ю Ри 2 43 & Ю 43 3 .Й Р л	Д и И СП	О £
88,9	83,3	66,7	55,6	66,7	55,6

Овощи, характеризующиеся высоким содержанием микроэлементов, витаминов и клетчатки, в недельном рационе в сыром виде представлены мало, в основном они входят в состав готовых блюд. Крайне редко потребляются такие ценные группы пищевых продуктов, как рыба и рыбопродукты, бобовые и орехи (у 58,1 % опрошенных всего 2–3 раза в месяц и у 27,9 % – менее 1 раза в месяц).

Анализ 7-дневных рационов адыгских и чеченских девочек показал, что по набору продуктов и блюд рационы можно разделить на два вида: «сладкие» (преобладают продукты, представленные в табл. 1, в т.ч. йогурты, сладкие сырки, тонизирующие напитки, чай с 2–3 ложками сахара, а также блюда из категории фастфуда, характеризующиеся высоким содержанием жиров и сахарозы), и «традиционные» рационы (преобладают продукты, представленные в табл. 2, а также блюда традиционной адыгской и чеченской кухни, в т.ч. из натурального мяса). Как показала количественная оценка рационов питания, диспропорции в структуре питания существенно отразились на уровне потребления отдельных макро- и микронутриентов, особенно сахарозы. Исходя из этого все девочки были разделены на две антитетические по уровню потребления сахарозы (УПС) группы (табл. 3): с нормальным УПС (49,9±7,45 г/сут) и высоким УПС (77,1±5,50 г/сут).

Таблица 3

Table 3

Энергетическая ценность и нутриентный состав суточных рационов питания девочек-подростков

Calories and nutrient composition of daily diets for teenage girls

Показатель Parameters	Физиологическая норма Physiological norm	Группа с нормальным УПС (n=16) Group with normal SCL (n=16)	Группа с высоким УПС (n=27) Group with high SCL (n=27)
Углеводы (У), г Carbohydrates (С), g	334	287,5 (265,5; 326,3)	325,0 (282,5; 365,0)
Сахароза (С), г Sucrose (S), g	<10 % от ккал / from kcal	49,9±7,45	77,1±5,50**
Энергетическая ценность (ЭЦ), ккал Calories (EV), kcal	2300	2049,1±119,44	2303,8±86,14**
ЭЦ:У:С Calories: Carbohydrates: Sucrose	100:14,5: не более 2,8 100:14,5: no more than 2,8	100:14,0:2,4	100:14,1:3,4
Цинк, мг Zinc, mg	12,0	10,5 (10; 12)	6,2 (5,6; 6,8)
Витамин В 9 , мкг Vitamin B9, mcg	300–400	296,8±40,52	203,4±39,04*
Витамин В 12 , мкг Vitamin B12, mcg	3,0	2,95±0,35	1,69±0,36*
Пищевые волокна, г Dietary fibers, g	20	16,6±4,41	4,4±1,26**

Примечание. * – достоверность различий по сравнению с группой с нормальным УПС при р<0,05;

** – при р<0,01.

Note. * – the differences are significant compared with the normal SCL, р<0.05; ** – р<0.01.

Согласно физиологическим нормам при калорийности рациона в 2300 ккал ежедневное потребление сахарозы для данной возрастной группы не должно превышать 65,5 г и должно соответствовать формуле ЭЦ:У:С=100:14,5: не более 2,8. У 27 (62,8 %) девочек-подростков потребление сахарозы превышает верхнюю границу суточной нормы в 1,2 раза и с учетом фактической калорийности рационов соответствует формуле ЭЦ:У:С=100:14,5:3,4. Поскольку по последним рекомендациям ВОЗ оптимальным считается потребление сахарозы не более 50 г/день, то превышение составляет 3,1 раза.

Ежедневная избыточная нагрузка сахарозой в первую очередь оказывает воздействие на вкусовые рецепторы. Антитетические по потреблению сахарозы группы девочек-подростков существенно различаются по уровню вкусовой чувствительности к сладкому. Большинство девочек, у которых содержание сахарозы в рационе питания не превышает физиологическую норму, проявляют высокую (31,3 %) и нормальную (56,3 %) способность к распознаванию сладкого вкуса, и, наоборот, подростки с высоким УПС проявляют низкую чувствительность к сахарозе (33,3 %) или не могут распознать сладкий вкус ни в одном из представленных растворов сахарозы (7,4 %) (рис. 1).

Рис. 1. Распределение девочек-подростков по уровням вкусовой чувствительности к сахарозе

(* – различия достоверны по сравнению с группой с нормальным УПС при р<0,05; ** – при р<0,01)

Fig. 1. Division of teenage girls by levels of taste sensitivity to sucrose

(* – the differences are significant in comparison with the group with normal SCL, p<0.05; ** – p<0.01)

Между уровнем потребления сахарозы и уровнем вкусовой чувствительности к сладкому выявляется обратная корреляционная зависимость средней интенсивности (r=-0,66, р<0,05). Полученные данные показывают, что при длительном и регулярном потреблении сахарозы происходит снижение интенсивности вкусового ощущения сладкого, что в свою очередь провоцирует избыточное потребление сахарозы: формируется порочный круг нутри-ционно-вкусовой зависимости от сахарозы. Результаты анализа пищевых привычек подростков позволяют предположить возможность формирования также определенной физиолого-психологической зависимости от потребления сахарозы: 11 (25,6 %) подростков отмечают, что «предпочитают сладкое», 15 (34,9 %) – «очень любят сладкое» и 10 (23,3 %) – «не могут жить без сладкого». Косвенным подтвер- ждением полученных результатов являются данные, представленные в работе G. Beauchamp и M. Morgan [18], показывающие, что к двухлетнему возрасту дети, которые регулярно пили подслащенный раствор, демонстрировали желание употреблять большее количество сахарозы. По данным ряда авторов [3, 11, 12], снижать вкусовое восприятие может также и недостаток таких важнейших нутриентов, как цинк и витамины В9, В12, содержание которых в рационах питания с высоким уровнем содержания сахарозы (УСС), как показано в табл. 3, достоверно и с высокой корреляционной зависимостью ниже физиологических норм на 48,3 % (r=-0,83), 32,2–49,7 % (r=-0,83, р<0,05) и 43,7 % (r=-0,86, р<0,01) соответственно.

У подростков с разным УПС выявляются также существенные различия в циркадианной регулярности кишечного ритма (рис. 2).

Рис. 2. Распространенность нарушений циркадианного ритма кишечника в группах, %

(* – различия достоверны по сравнению с группой с нормальным УПС при р<0,05; ** – при р<0,01)

Fig. 2. Intestinal circadian rhythm disturbances in groups, %

(* – the differences are significant in comparison with the group with normal LSC, p<0.05; ** – p<0.01)

В группе девочек с нормальным УПС достоверно чаще (р<0,01) встречается нормальный ритм эвакуаторной функции кишечника: 75,0 против 37,0 % в группе с высоким УПС, и, наоборот, в группе с высоким УПС наиболее часто выявляются нарушения циркадианного ритма кишечника: легкой стадии – 29,6 против 15,4 % (р<0,05); умеренной – 22,2 против 6,3 % (при р<0,05) и тяжелой – 11,1 против 0 %. В основе нарушений биоритма эвакуато-рной функции кишечника разной степени вы- раженности, в т.ч. относимых к запорам в соответствии с критериями Римского консенсуса III (менее 3 раз в неделю), среди девочек-подростков с высоким УПС лежит целый ряд нутрициолого-биохимических и физиологических механизмов.

Во-первых, у большинства подростков с высоким УПС наряду со структурой нарушен также режим питания, как по кратности приема пищи в течение дня, так и по времени ее приема (табл. 4, 5).

Таблица 4

Table 4

Division of teenage girls according to food intake frequency, %

Группа Group	Кратность приемов пищи: всего / в т.ч. перекусы Food intake: total/including snacks
	1 раз/день 1 time a day	2 раза/день 2 times a day	3 раза/день 3 times a day	4 и более раза/день 4 or more times a day
С нормальным УПС Normal SCL	0/0	18,8/0	50,0/12,5	31,3/31,3
С высоким УПС High SCL	0/0	33,3/3,7	51,9/33,3	14,8/14,8

Таблица 5

Table 5

Division of teenage girls according to mealtime, %

Группа Group	Нарушение времени приема пищи, раз в неделю Violation of meal times, per week
	не завтракают No breakfast			не обедают No lunch			не ужинают No dinner
	2–3	4–5	6–7	2–3	4–5	6–7	2–3	4–5	6–7
С нормальным УПС Normal SCL	18,8	0	0	12,5	0	0	0	0	0
С высоким УПС High SCL	11,1	22,2	0	0	33,3	0	7,4	0	0

Распределение девочек-подростков по кратности приема пищи, %

Распределение девочек-подростков по времени приема пищи, %

Для подростков физиологичным считается три основных приема пищи и 1–2 перекуса, с наибольшей калорийностью, приходящейся на обед. Однако анкетирование показало, что чаще всего основные приемы пищи у девочек из группы с высоким УПС происходят 2 раза в день, при этом всю учебную неделю (4–5 дней) не завтракают 22,2 % и не обедают 33,3 % подростков, а в группе с нормальным УПС 2–3 дня в неделю не завтракают 18,8 % и не обедают 12,5 %. Ужин в основном является регулярным (97,7 %), с поздними перекусами (53,5 %), и на него у большинства (60,5 %) подростков приходится основной по плотности и объему прием пищи.

Во-вторых, большинство девочек-подростков отсутствие утренней дефекации объясняют тем, что «не успевают, так как торопятся в школу». Кроме того, имеются данные [13], что нередко запоры возникают вследствие привычного подавления позывов к дефекации, обусловленного стилем жизни (утренней спешкой, особенностью режима работы, отсутствием условий в туалете). Анкетирование показало, что большинство девочек (93,0 %) не владеют знаниями о нор- мальной кратности эвакуаторной функции кишечника в сутки и в качестве физиологической нормы указывают показания собственного биоритма.

В-третьих, между уровнями содержания сахарозы и пищевых волокон в рационах питания выявлена достоверная (р<0,01) и сильная обратная корреляционная зависимость (r=-0,87), т.е. у девочек с нормальным УПС содержание пищевых волокон в рационах питания ниже рекомендуемых величин на 17,0 %, а в группе с высоким УПС – на 78,0 % (рис. 3).

Установлено, что дефицит пищевых волокон является фактором риска развития бради-энтерий [14, 19], так как пищевые волокна играют важную роль в процессе пищеварения: стимулируют перистальтику кишечника, удерживают в просвете кишечника воду, увеличивая объем кишечного содержимого. Имеются данные [13, 20], что при употреблении продуктов питания с недостаточным содержанием клетчатки ведущим механизмом развития запора выступает нарушение двигательной активности толстой кишки и ректоаналь-ной зоны, которое усугубляется подавлением позывов к дефекации.

Рис. 3. Содержание пищевых волокон в рационах, различающихся по УСС, г/сут (* – различия достоверны по сравнению с рационами с нормальным УСС при р<0,01)

Fig. 3. Content of dietary fibers in diets with different SL, g/day

(* – the differences are significant in comparison with diets with normal SL, p<0.01)

Заключение. Нарушения структуры и качества питания у большинства девочек-подростков, независимо от этнической принадлежности, приводят к формированию «сладкого» рациона питания с критически высоким уровнем содержания сахарозы. Регулярное избыточное потребление сахарозы, коррелирующее с недостаточностью цинка, витаминов В9 и В12, снижает вкусовую чувствительность к сладкому, способствуя фор- мированию у девочек-подростков нутрици-онно-вкусовой и физиолого-психологической зависимости от потребления сахарозы. Нарушения режима питания по времени и кратности приема пищи, а также питание, избыточное по сахарозе, но дефицитное по содержанию пищевых волокон, выступают факторами риска нарушения циркадианной регулярности кишечного ритма и развития брадиэнтерий.