Сравнительная оценка жирнокислотного состава, индексов атерогенности и тромбогенности молока различных видов сельскохозяйственных животных

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

Comparative evaluation of fatty acid composition, atherogenic index and thrombogenicity milk of different species of farm animals Sinyavskiy Yu.1, Yakunin A.2, Torgautov A.3, Berdygaliev A.4 Сравнительная оценка жирнокислотного состава, индексов атерогенности и тромбогенности молока различных видов сельскохозяйственных животных

1 2 3

Синявский Ю. А. , Якунин А. В. , Торгаутов А. С. , Бердыгалиев А. Б.4

1Синявский Юрий Александрович /Sinyavskiy Yuriy - доктор биологических наук, профессор,

руководитель лаборатории, лаборатория биотехнологий специализированных продуктов питания, Казахская академия питания; 2Якунин Александр Викторович / Yakunin Aleksandr - магистрант, кафедра биотехнологии, Казахский национальный университет им. аль-Фараби; 3Торгаутов Асхат Серикович / Torgautov Askhat - младший научный сотрудник, лаборатория биотехнологий специализированных продуктов питания, Казахская академия питания; 4Бердыгалиев Айдар Болатович /Berdygaliev Aidar - кандидат медицинских наук, доцент,

кафедра нутрициологии, Казахский национальный медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова, г. Алматы, Республика Казахстан

Аннотация: установлены показатели атерогенности и тромбогенности молока различных видов сельскохозяйственных животных. Приведен жирнокислотный состав различных видов молока, содержание трансизомеров жирных кислот, содержание т-3 и т -6 жирных кислот. Показано, что кобылье молоко с точки зрения здорового питания и профилактики атеросклероза и тромбообразования, является наилучшим источником животного белка и жира в рационе питания человека.

Abstract: established indicators of atherogenicity and thrombogenicity milk of different species offarm animals. Is a fatty acid composition of milk of various species, the content of trans fatty acids, the content of т-3 and т -6 fatty acids. It is shown that the mare milk in terms of healthy nutrition and the prevention of atherosclerosis and of thrombus formation is the best source of animal protein and fat in the human diet.

Ключевые слова: полиненасыщенные жирные кислоты, индексы: атерогенности, тромбогенности и здоровья, кобылье молоко, молоко различных видов сельскохозяйственных животных.

Keywords: polyunsaturated fatty acids, indexes: atherogenesis, thrombogenicity and health, mare's milk, various species of farm animals.

Введение.

Несбалансированное и неправильное питание является одним из главных факторов развития алиментарно-обусловленных заболеваний. В настоящее время доказана связь многих заболеваний с нарушением обмена липидов вследствие неадекватного и разбалансированного поступления их с пищей [1, 2].

Клеточные мембраны и липопротеиды, в состав которых входит насыщенные жирные кислоты (НЖК), или молекулы липидов с НЖК, функционально менее активны. Такие липопротеиновые частицы образуют более устойчивые связи с

клеточными рецепторами к липопротеидам, что способствует нарушениям в холестерин-транспортной системе организма человека и развитию нарушений спектра липопротеидов плазмы крови - дислипопротеинемиям (ДЛП), способствующим развитию атеросклероза [3].

Влияние значительной доли (>10 %) насыщенных жирных кислот в общей калорийности рациона, увеличивает риск развития болезней системы кровообращения, обусловленных атеросклерозом, опосредуется, в основном, через повышение содержания в плазме крови общего холестерина (ХС) за счёт повышения ХС липопротеидов низкой плотности (ЛНП) и зависит не столько от общего количества потребляемого жира, сколько от сочетания НЖК с другими пищевыми компонентами. Сочетание в пищевом жире НЖК с полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК) и мононенасыщенными жирными кислотами (МНЖК) значительно уменьшает атерогенное действие НЖК, тогда как сочетание НЖК с трансизомерами жирных кислот и высоким содержанием ХС резко усугубляет их негативное влияние на риск развития болезней системы кровообращения [3].

К показателям характеризующим жирнокислотный состав потребляемой пищи могут быть отнесены индексы атерогенности, тромбогенности и здоровья.

Индекс атерогенности (ИА) - показатель указывающий на соотношение между суммой насыщенных и ненасыщенных жирных кислот [4]. Данный индекс рассчитывается из соотношения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.

Индекс тромбогенности (ИТ) - показатель, характеризующий тенденцию к тромбообразованию в кровеносных сосудах, который определяется соотношением протромбогенных (насыщенные жирные кислоты ) и антитромбогенных (моно и полиненасыщенные жирные кислоты) [4].

Так, избыточное потребление насыщенных жиров и продуктов, имеющих высокие индекс атерогенности и тромбогенности, существенно повышает риск развития атеросклероза и как следствие инфаркта и инсульта, а также ишемической болезни сердца [2, 3].

Индекс здоровья (ИА) - указывает на соотношение суммы полиненасыщенных и мононенасыщенных жирных кислот к насыщенным жирным кислотам [5]. Как правило, наибольший индекс здоровья имеют растительные масла такие как соевое и оливковое - свыше 7, в то время как, животные жиры, характеризующиеся низким содержанием ПНЖК и МНЖК имеют индекс менее 2.

Потребление продуктов с высоким уровнем тромбогенности и атерогенности, как было показано выше, увеличивает риск развития сердечно - сосудистых патологий. В этой связи, изучение жирнокислотного состава различных видов молока, как одного из основных продуктов питания, позволяет оценить риски атерогенности и тромбогенности последних.

Материалы и методы исследования.

Для проведения исследований были отобраны по 15 образцов различных видов молока сельскохозяйственных животных собранного на территории Алматинской области: козьего - Зааненской породы, кобыльего - казахской породы Джебе, коровьего - Черно-Пестрой молочной породы и верблюжьего - породы Двугорбых верблюдов.

Пробоподготовку образцов молока осуществляли в соответствии с общепринятой методикой [6].

Образцы молока нагревали до 40°С, затем перенесены в центрифужные пробирки объемом 50 мл, центрифугировали при 10 000 оборотов в минуту, в течение 15минут, отбирали верхнюю жировую фракцию в стакан объемом 250 см3, добавляли 150 мл гексана, перемешивали и гомогенизировали в течение 3-5 минут при 3000 оборотов в минуту, отделяли гексановый слой и переносили в круглодонную колбу объемом 250 см3.

Колбу присоединяли к ротационному испарителю и полностью отгоняли растворитель при температуре 70±2°C.

Полученную жировую фракцию использовали для приготовления метиловых эфиров жирных кислот в соответствии с ГОСТ 31665 [7].

После процедуры метилирования, жирные кислоты определяли на газовом хроматографе Agilent 6890N с плазменно-ионизационным детектором на капиллярной колонке DB-23 длинной 60м, условия хроматографического анализа в соответствии с [8].

Для качественной идентификации метиловых эфиров жирных кислот использовали стандартный раствор корпорации SUPELCO 37 comp.fame mix (47885 -u) в который входят 37 метиловых эфиров жирных кислот.

Индекс атерогенности рассчитывали по формуле Уилбрихта и Саутгейта [9].

С12: 0 + 4 X С14: 0 + С16: О ид =_

Хмнжк + хпнжк

Индекс тромбогенности рассчитывали исходя из формулы Уилбрихта и Саутгейта [9].

С14 : 0 + С16 : 0 + С18 : О

ИТ =-

0. 5 х МНЖК + 0. 5 х ПНЖК -m6 + 0. 5ПНЖК - а>3 + ПНЖК - <ЬЗ/ПНЖК - m6

Индекс здоровья рассчитывали по формуле [5].

_ £МНЖК + £ПНЖК

И3 ~ С12: 0 + 4 X С14: 0 + С16: 0

Обработку полученных результатов проводили в соответствии с методами математической статистики для малых выборок [10].

Результаты и обсуждение.

В норме соотношение атерогенных и антиатерогенных липидов не должно превышать 3,5.

Индекс атерогенности более 4,0 указывает на высокий уровень развития атеросклероза и ишемической болезни сердца и требует назначения холестеринснижающей терапии [11]. Высокий индекс атерогенности крови указывает на повышенное количество насыщенных жиров в крови.

С точки зрения первичной профилактики перспективным является изучение индекса атерогенности пищевых продуктов с целью коррекции рациона питания и прогнозирования влияния продуктов питания на развитие атеросклероза и болезней сердечно-сосудистой системы.

Определённый интерес представляет поиск сырьевых источников, положительно влияющих на качество жизни и снижающих развитие атеросклероза, обменно-алиментарных и сердечно-сосудистых заболеваний.

Для Казахстана с развитым животноводческим сектором, где наряду с ростом поголовья крупного рогатого скота успешно развивается коневодство, верблюдоводство и козоводство, несомненный интерес представляет кобылье, козье и верблюжье молоко, которые традиционно используются в питании населения.

В этой связи, целесообразным было провести сравнительную оценку не только жирнокислотного состава молока различных сельскохозяйственных животных, но и рассчитать индексы его атерогенности и тромбогенности, определив их дальнейшую перспективу использования с профилактической и лечебной целью.

Для расчета индекса тромбогенности и атерогенности был определен жирнокислотный состав проб молока различных сельскохозяйственных животных (Таблица 1).

Результаты, приведенные в таблице 1, выгодно выделяют жирнокислотный состав кобыльего молока среди других анализируемых видов молока.

Так, кобылье молоко по содержанию ПНЖК превосходит козье, коровье и верблюжье молоко в 6,7 и 9,6 раза соответственно. Кроме того, кобылье молоко характеризуется высоким содержанием œ -6 жирных кислот и по их содержанию превышает их уровень у коровьего, козьего и верблюжьего молока в 5,4; 7,0 и 9.4 раза соответственно. Характерной особенностью кобыльего молока является высокий

уровень ю-3 жирных кислот, так уровень последних в кобылье молоке превышает аналогичные показатели в козьем, коровьем и верблюжьем молоке в 13,0; 42,0 и 9,7 раза соответственно.

Таблица 1. Жирнокислотный состав молока различных видов сельскохозяйственных

животных

Наименования жирных кислот Кобылье Козье Коровье Верблюжье

С4:0 0.19±0.02 3.01±0.68 6.69±0.97 0.38±0.05

С6:0 0.34±0.06 2.56±0.44 3.15±0.31 0.52±0.04

С8:0 2.75±0.67 2.61±0.37 1.61 ±0. 3 5 0.43±0.04

С10:0 5.82±1.45 8.75±0.96 3.4±0.54 1.88±0.23

С12:0 6.52±1.74 4.33±0.52 3.76±0.44 2.13±0.26

С14:0 6.35±1.92 11.12±1.16 9.28±1.06 11.73±1.47

С14:1 3.82±0.68 0.34±0.13 2.57±0.33 0.94±-0.13

С15:0 0.41±0.05 0.60±0.18 1.44±0.35 1.24±0.14

С16:0 22.49±3.43 25.29±6.67 33,87±5.43 27.49±6.18

С16:1 4.3±0.94 0.96±0.24 1.65±1.93 3.78±0.67

С17:0 0.29±0.03 0.72±0.19 0.84±0.09 0,92±0.09

С17:1 0.56±0.13 0.45±0.21 0.32±0.04 0.34±0.02

С18:0 0.89±0.24 9.95±1.82 9.17±1.12 15.98±2.36

С18:1п91 - - 0.36±0.05 3.52±0.45

С18:1 п-9 21.71±5.42 25,16±6.39 18.92±3.42 26.19±4.15

С18:2п61 - 0.38±0.04 0.26±0.04 -

С18:2 п-6 15.14±4.46 2.61±0.24 1.68±0.25 1.65±0.18

С18:3 п-3 7.56±1.54 0.52±0.06 0.18±0.02 0.78±0.08

18:3, п-6 - - 0.28±0.03

С20:0 - 0.27±0.03 0.2±0.03 0.08±0.01

С20:1 0.30±0.12 0.09±0.01 0.09±0.01 0.02±0.01

С20:2 п-6 0.43±0.25 - - -

С20:3п6 0.03±0.01 0.06±0.01 0.08±0.01 -

С20:4п6 0.08±0.02 0.22±0.02 0.2±0.02 -

С20:5п3 0.011±0.01 0.06±0.01 - -

Сумма НЖК 46.05±5.30 69.21±8.80 73.41±5.06 62.78±6.06

Сумма МНЖК 30.69±7.15 27.0±5.37 23.55±3.50 31.99±3.02

Сумма ПНЖК 23.25±6.05 3.47±0.35 2.42±0.25 2.43±0.22

ю -6 15.65±4.50 2.89±0.24 2.24±0.20 1.67±0.14

ю -3 7.57±1.40 0.58±0.05 0.18±0.01 0.78±0.05

Трансизомеры жирных кислот - 0.38±0.03 0.62±0.04 3.52±0.43

Индекс атерогенности 1.0±0.23 2.42±0.28 2.87±0.27 2.22±0.19

Индекс тромбогенности 0.51±0.12 2.53±0.27 3.53±0.34 2.64±0.23

Индекс здоровья 0.99±0.18 0.41±0.04 0.35±0.05 0.44±0.05

Сравнительный анализ индексов атерогенности и тромбогенности различных видов молока указывает на неоднозначность показателей, так часто используемое коровье молоко имеет ИА и ИТ 2,87 и 3,53 соответственно, в то же время, у кобыльего молока данные показатели составляют 0,51 и 0,99 соответственно. Кроме того, индекс здоровья кобыльего молока почти в два раза выше, чем верблюжьего и козьего молока Следует отметить, что только в кобыльем молоке отсутствуют трансизомеры жирных кислот, негативно влияющие на здоровье и способствующие повышению риска таких заболеваний как рак, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз и др. Кобылье молоко характеризуется высоким содержанием полиненасыщенных и мононенасыщенных жирных кислот, участвующих в регуляции структурно-функциональной целостности клеточных мембран, в формировании иммунитета и антиоксидантной защиты организма. Как видно из данных таблицы 1, количество ПНЖК в кобыльем молоке превышает аналогичные показатели в коровьем, козьем и верблюжьем молоке в несколько раз.

При прогнозировании индекса атерогенности и тромбогенности пищевых продуктов целесообразно акцентировать внимание не только на молоке, но и на основных группах жиросодержащих пищевых продуктов и их доли в общем рационе питания населения.

При анализе потребления основных жиросодержащих продуктов в Республике Казахстан отобраны 4 группы продуктов - мясопродукты, масло растительное, рыбопродукты, молоко и молочные продукты.

Таблица 2. Показатели индексов атерогенности и тромбогенности основных жиросодержащих продуктов с учетом их потребление в РК по статистическим данным 2015 года

Наименование продукта Потребление на 1 человека в год, кг Индексы Доля индекса в целом, %

Всего В т.ч.жира ИА ИТ ИА ИТ

Мясопродукты 72.8** 14.112 0.65* 1.35* 29.06 37.69

Масло растительное 19.0** 18.81 0.07* 0.28* 4.15 10.40

Рыбопродукты 4 4** 0.256 0.28* 0.16* 0.22 0.08

Молоко и молочные продукты 232** 7.424 2.87 3.53 66.56 51.83

Всего 100% 100%

* по данным авторов Пешук Л. В. и др. 2013 18-19 October 2013, Plovdiv [11].

**данные Комитета по статистике РК [12].

Как видно из таблицы 2 наибольшее количество жира потребляется с мясом и растительными маслами, однако наибольший вклад в индекс атерогенности вносят молочные продукты 66.5 %, несмотря на то, что количество жира, потребляемое с мясными продуктами и растительным маслом превышает аналогичные показатели у молока в 1.9 и 2.5 раза соответственно. Молоко, речь идет в основном о коровьем молоке, в общем индексе тромбогенности занимает 51,83 %, а на остальные продукты питания приходится 48,2 % от величины индекса тромбогенности. С точки зрения атерогенности, молоко, молокопродукты и мясо являются основными продуктами питания, способствующими развитию атеросклероза, и их доля составляет около 95,6 % от величины общего индекса атерогенности.

Таким образом, базируясь на литературных данных с учетом потребления молочных и мясных продуктов, продукты на основе коровьего молока, включая сливочное масло, жидкие и пастообразные кисломолочные продукты, сыры и т.д. можно отнести к основным продуктам, повышающим риск развития тромбозов и атеросклероза.

На основании полученных данных можно сделать выводы, свидетельствующие о том, что молоко и молочные продукты являются одними из основных атерогенных пищевых факторов в питании человека.

Данные по индексу атерогенности и тромбогенности, а также уникальности жирнокислотного состава кобыльего молока выгодно выделяют его и указывают на перспективность его широкого использования для конструирования функциональных продуктов, включая продукты детского питания, с направленными антиатерогенными и гиполипидемическими свойствами.

Преимуществом кобыльего молока является также достаточно высокий уровень в нем œ-3 жирных кислот (в отличие от других видов молока), а также отсутствие трансизомеров жирных кислот.

Представленные сравнительные данные имеют определенное значение для врачей диетологов при коррекции рациона питания лиц с повышенным уровнем холестерина и находящихся в зоне риска по сердечнососудистым, обменно-алиментарным и онкологическим заболеваниям.

Литература

1. Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. Report of a joint WHO/FAO expert consultation. -Geneva, WHO, 2003. - WHO Technical Reporthttp://www.who.int/dietphysicalactivity/publications/trs916/en/.

2. ВОЗ Здоровое питание Информационный бюллетень N°394 Сентябрь 2015 г. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs394/ru/.

3. Петрова Н. В. и др. Пищевые жирные кислоты. Влияние на риск болезней системы кровообращения. // Рациональная фармакотерапия в кардиологии. - 2011. - Т. 7. - №. 5.

4. Fehily A. M. et al. Dietary indices of atherogenicity and thrombogenicity and ischaemic heart disease risk: the Caerphilly Prospective Study // British Journal of Nutrition. -1994. - Т. 71. - №. 2. - С. 249-258.

5. Investigating Opportunities Available in Genetic Selection for Healthy Beef J. R Tait and James Reecy Iowa State University may 2007.[Электронный ресурс]: URL: http://www.bifconference.com/bif2007/newsroom_pdf/3Friday/BIF07ETTait.pdf.

6. ГОСТ 32915-2014 Молоко и молочная продукция. Определение жирнокислотного состава жировой фазы методом газовой хроматографии].

7. ГОСТ 31665-2012 Масла растительные и жиры животные. Получение метиловых эфиров жирных кислот.

8. David F., Sandra P., Vickers A. K. Column selection for the analysis of fatty acid methyl esters // Food analysis application. Palo Alto, C A: Agilent Technologies. - 2005.

9. Ulbritcth, T. L. V., & Southgate, D. A. T. (1991). Coronary heart disease: seven dietary factors. Lancet, 338, 985-992.

10. Кокунин В. А. Статистическая обработка данных при малом числе опытов // Укр. биохим. журн. - 1975. - Т. 47. - №. 6. - С. 776-790.

11. Пешук Л. В. и др. Атерогенность как фактор прогнозирования функциональной направленности пищевых продуктов. Scientific works volume lx Food science, engineering and technologies - 2013 18-19 October 2013, Plovdiv.

12. Комитет по статистике, Министерство национальной экономики РК, Потребление продуктов питания в домашних хозяйствах РК 2014-2015 год.