СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОДУКТА СПОРТИВНОГО ПИТАНИЯ
METHOD FOR PREPARING SPORTS SUPPLEMENTS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к пищевой промышленности, медицине, гигиене питания, а именно к способу создания продукта спортивного питания, предназначенного для определения эффективных доз натуральных витаминов и минеральных веществ с целью восполнения их физиологических потребностей и поддержания физиологических функций в организме высококвалифицированных спортсменов.
Уровень техники
К настоящему моменту существуют способы создания продуктов спортивного питания, в частности специализированных пищевых продуктов для питания спортсменов (СППС) [3, 8, 10-17]. Аналогами по способу создания продукта спортивного питания исходя из предъявляемых требований к составу ингредиентов и технологии изготовления, основанных на принципах экономичности, рациональности и эффективности достижения результата, являются:
- «Продукт «спортамин» для питания спортсменов» (RU 2306720 С1, 27.09.2007). Цель и содержание данного способа создания продукта заключается в обеспечении организма легко и быстро утилизирующимися белковыми субстратами (аминокислотами - донаторами энергии), способствующими повышению мышечной работоспособности, ускорению восстановления энергопотенциала белковых клеток после повышенных физических нагрузок. По данному способу рецептура продукта формируется на основе экспериментально подобранного соотношения аминокислот, исходя из общих, типовых потребностей организма человека в энергии, с добавлением комплекса растительных пищевых волокон. Получают продукт «Спортамин» в способе путем механического смешения компонентов, последующей грануляцией и капсулированием или таблетированием. Предназначен для использования в качестве дополнительного питания спортсменов;
- «Специализированный белковый продукт для питания спортсменов» (RU 2375923 С2, 20.12.2009). Цель и содержание данного способа создания продукта заключается в обеспечении организма белковыми субстратами и прочими компонентами (растительные пищевые волокна, витаминный и минеральный премиксы - для нормализации состояния белкового обмена и повышения пищевой ценности продукта, вкусовые и ароматические добавки), способствующими активизации набора мышечной массы и процесса восстановления после физической нагрузки, сокращению срока адаптации к физической нагрузке и условиям среды, поддержанию иммунитета и уменьшению жировой прослойки, увеличению взрывной силы мышц и выносливости, повышению психической устойчивости и работоспособности спортсменов. По данному способу рецептура продукта формируется с учетом комплексного синергетического эффекта действия взятых компонентов, частичного восполнения суточной потребности организма в отдельных нутриентах. Получают продукт в способе сухим смешиванием компонентов в смесителях, применяемых в пищевой промышленности и представляется в форме порошка или гранулированного порошка. Предназначен для использования в качестве дополнительного питания спортсменов;
- «Зерновой батончик, содержащий аминокислотный витаминно-минеральный комплекс, и способ его производства» (RU 2468606 С2, 10.12.2012). Цель и содержание данного способа создания продукта заключается в обеспечении организма белковыми субстратами (автолизат пивных дрожжей) и прочими компонентами (витаминный премикс, хлопья гречневые, рис экструдированный, вкусовые добавки и ароматизаторы), как источника незаменимых и заменимых аминокислот для спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни. В данном способе рецептура продукта формируется на принципе улучшения показателей качества (прежде всего - вкусовых) и питательных свойств. Получают продукт в способе путем приготовление сиропа в открытом варочном котле, затем готовят конфетную массу путем смешивания сиропа-связки и предварительно подготовленных сухих рецептурных компонентов в смесителе периодического или непрерывного действия. Массу раскатывают в пласт и подвергают резке на батончики.
Однако эти способы создания продуктов спортивного питания имеют ряд общих недостатков:
- исходя из состава ингредиентов и по ведущему параметру предназначения, способы направлены на получение продукта, относящегося к специализированным белковым продуктам, а не переваренные до конца белки, обрывки их цепей - полипептиды, могут вызывать аллергические реакции [12] (длительное использование, индивидуальные особенности организма);
- способы предусматривают использование продуктов лишь в качестве дополнительного питания спортсменов;
- принятый в способах состав продукта формируется преимущественно за счет синтетических белковых и витаминно-минеральных комплексов, которые всегда являются простыми химическими веществами; кроме того, по мнению ряда авторов, синтетические витамины могут вызвать токсические реакции [18]. Используемый в рецептуре продукта витаминно-минеральный комплекс ограничен по составу;
- основное предназначение способов создания продукта в аналогах - восполнение и (или) поддержание, при повышенных физических нагрузках, энергетической потребности мышц и через нее возможное регулирование вторичных изменений в организме;
- форма изготовления продукта в способах - порошок (допускается наличие комочков), полученный сухим смешиванием компонентов (в т.ч., вкусоароматических добавок) в смесителях, применяемых в пищевой промышленности;
- основная цель способов создания продукта - повышение мышечной работоспособности спортсменов.
Принципиальным отличием предлагаемого изобретения от аналогов является, обеспечение насыщенности организма спортсменов любого вида спорта за счет только натуральных продуктов, прежде всего, витаминами и минеральными веществами для восстановления и поддержания метаболических процессов (в состоянии физиологической «нормы») посредством продукта, обеспечивающего оптимальное базовое питание (исключается присутствие, каких бы то ни было добавок).
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения по ведущему принципу количественного (доза) и качественного (эффект) отбора ингредиентов для создания продукта спортивного питания является - «Способ определения эффективных доз токсичных и лекарственных веществ» (RU 2195649 С2, 27.12.2002), который принимается за прототип. Изобретение относится к медицине, а именно к токсикологии, фармакологии, радиобиологии, и предназначено для определения эффективных доз токсичных и лекарственных веществ. Испытания проводят в три этапа на тест-объектах. На первом этапе определяют диапазон доз, в котором происходит резкий переход эффектов от 0 к 1. На втором этапе, увеличив или уменьшив дозу в заданном диапазоне в 1.1 раза, добиваются воспроизведения следующих последовательностей эффектов: 00-0001-11, 00-0010-11, 00-0011-11, 00-0100-11, 00-0101-11, 00-0110-11, 00-0111-11, 00-1000-11, 00-1001-11, 00-1010-11, 00-1011-11, 00-1100-11, 00-1101-11, 00-1110-11, при этом увеличивая число шесть тест-объектов. На третьем этапе проводят дополнительные испытания в специально заданных точках и методом ядерной оценки регрессии строят функцию эффективности и определяют эффективные дозы. Способ позволяет повысить точность способов определения эффективных доз.
Проблемы оценки зависимости проявления эффектов от доз исследуемых объектов изложены также в книге - Криштопенко С.В., Тихов М.С., Попова Е.Б. Доза-эффект. - М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2008. - 288 с.
Однако существенными недостатками данного способа-прототипа являются: рассмотрение проблемы «доза-эффект» лишь с целью повышения точности способа определения эффективных доз (во-первых); только для токсичных и лекарственных веществ, то есть для ингредиентов, не являющихся для здорового организма физиологически и функционально необходимыми и значимыми, действие которых на организм - или вызывает развитие патологии, или проявляется в коррекции патологического состояния, соответственно (во-вторых); отсутствуют рекомендации, интерпретация использования способа для оценки «эффекта» («ответной реакции») организма на присутствие (в количествах, соответствующих физиологической «норме») (и) или введение (изменение физиологической «нормы») и действие физиологически значимых ингредиентов метаболизма, обеспечивающих оптимальное (определяемое понятием «здоровье») функционирование всех органов и систем, в том числе при значительных физических нагрузках, например у спортсменов (в-третьих). Отмеченные положения учтены, получили развитие и реализованы в предлагаемом «Способе создания продукта спортивного питания».
Раскрытие изобретения
Перспективным направлением оптимизации питания спортсменов служит включение в рацион продуктов с повышенным содержанием биологически активных веществ (БАВ) натурального происхождения из растительного (и) или растительно-белкового сырья, прежде всего - витаминов и минеральных веществ.
Роль витаминов в спортивном питании достаточно подробно описана в научной литературе. Известно, что недостаточная обеспеченность витаминами нарушает обмен веществ. Специфическая функция большинства витаминов состоит в том, что они в виде образующихся из них в организме коферментов или простетических групп входят в состав активных центров белков-коферментов и таким образом принимают участие в механизмах ферментативного катализа многообразных реакций обмена веществ, лежащих в основе всех процессов жизнедеятельности и функций организма [6]. Это обстоятельство имеет решающее значение для поддержания гомеостаза и регуляции обмена веществ, поскольку биосинтез белковой части фермента и его функционирование как целого являются основными точками приложения многообразных регулирующих механизмов, обеспечивающих интеграцию обмена веществ и его адаптацию к изменяющимся внутренним потребностям и внешним условиям [7]. Установлена роль отдельных витаминов в тех или иных биохимических процессах организма.
Основными пищевыми источниками витаминов являются овощи, фрукты, ягоды, растительные и животные масла, мясо, молоко.
Минеральные вещества наряду с белками, углеводами, жирами и витаминами являются жизненно важными компонентами пищи человека, необходимыми для построения химических структур живых тканей и осуществления биохимических и физиологических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма.
Минеральные вещества в организме выступают в качестве активаторов или ингибиторов различных ферментов. Состояния дефицита, избытка или дисбаланса минеральных веществ в организме приводят к микроэлементозам, отражающимся на здоровье человека, в том числе и спортсменов [4, 5].
В настоящее время для компенсации витаминно-минеральной недостаточности организма спортсменов используются синтетические витаминно-минеральные комплексы. Вместе с тем, они уступают натуральным, поскольку синтетический продукт всегда является простым химическим веществом, а естественный продукт - сложной смесью связанных веществ. Хотя синтетические витамины и минеральные вещества и давали удовлетворительные результаты при их употреблении, пользы от натуральных витаминов больше на многих уровнях. Химический анализ обоих представителей может казаться одинаковым, но это далеко не все, что есть в натуральных витаминах, что связано с этими веществами в природе. Синтетический витамин С - это только аскорбиновая кислота и ничего больше. Натуральный же витамин С из плодов шиповника содержит еще биофлавоноиды, целый комплекс витамина С, что делает натуральный аналог намного более эффективным. Натуральный витамин Е, который может включать в себя все токоферолы, а не только альфа-токоферол, является более эффективным, чем его синтетический двойник [18].
Известно, что для нормального функционирования организма и всех его систем необходимы не только витамины и минеральные вещества (сбалансированные витаминно-минеральные комплексы), а значительно более широкий комплекс натуральных компонентов пищи, к которым человек адаптирован, в частности минорные вещества. Последние, не имея энергетического и пластического значения, оказывают разностороннее физиологическое действие на организм. Так, биофлавоноиды обладают антиоксидантными свойствами за счет ингибирования окисления липопротеидов низкой плотности и эндогенного витамина Е, образования хелатных комплексов с ионами металлов и связывания свободных радикалов; подавления образования и освобождения факторов-промоторов воспаления и деструкции тканей; регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков. Пищевые индолы и изотиоцианаты способны индуцировать активность монооксигеназной системы, индукторами ферментов II фазы метаболизма ксенобиотиков [2].
Основным источником витаминов, минеральных и минорных веществ являются растения и, соответственно, растительная пища [2]. Оптимальными комплексами, включающими все эти элементы - натуральные концентрированные пищевые продукты (НКПП) из растительного или белково-растительного сырья, изготовленные по криогенной технологии.
Растительное или белково-растительное сырье перерабатывается методом низкотемпературной сушки с последующим измельчением в условиях низких температур. Конечные продукты представляют собой мелкодисперсные криопорошки, которые обладают более высокой биодоступностью БАВ при их употреблении внутрь. Употребление одного грамма концентрата аналогично употреблению 700-1000 граммам свежих фруктов или овощей [1].
Исследования биокорректоров показали, что в результате осуществления целого технологического цикла обработки по данной технологии происходит существенное увеличение содержания БАВ в конечных продуктах. Удаление влаги из овощей и фруктов существенно повышает экстракционные свойства продукта и степень усвоения продукта. Концентрация пищевых волокон, их микроструктурирование и в связи с этим большая активная поверхность НКПП придает им свойства энтеросорбентов.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа создания продукта для питания спортсменов, обеспечивающего морфогенетическое, физиологическое, функциональное состояние здорового организма спортсменов, достижение стабильно высоких спортивных результатов за счет восстановления и поддержания метаболических процессов, физиологических функций организма на индивидуально оптимальном уровне. Поставленная задача решается предлагаемым способом создания продукта для питания спортсменов, в основу которого положен принцип «доза - ответная реакция», а в рецептуре используются только НКПП.
Техническим результатом настоящего изобретения является разработка алгоритма определения оптимальных доз витаминов и минеральных веществ (нутриентов) в различных НКПП, на их основе - оптимальных доз и вида (овощи, фрукты, злаки и т.д.) самих НКПП, как ингредиентов, составляющих рецептуру продукта спортивного питания, который восстанавливает насыщенность организма витаминами и минеральными веществами в пределах физиологической нормы; следствием чего является восстановление генетически обусловленных метаболических процессов организма человека.
Предлагаемый способ в сравнении с прототипом технически прост, не требует проведения каких-либо дополнительных испытаний и сложных математических расчетов в определении физиологически эффективных доз витаминов и минеральных веществ; обеспечивает существенное снижение времени и материальных затрат на проведение анализа. Интерпретация полученных результатов может быть использована с целью диагностики индивидуальной предрасположенности к различным видам спорта (физической нагрузке), определения особенностей тренировочно-соревновательного процесса.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что в способе, условно выделяют и выполняют следующие ступени алгоритма определения доз и вида НКПП, как ингредиентов, составляющих рецептуру продукта спортивного питания:
1) лабораторным методом определяют исходные концентрации витаминов и минеральных веществ (нутриентов) в сыворотке крови спортсменов (мкг/мл) до начала приема НКПП;
2) определяют содержание нутриентов (мг) в используемых НКПП и общее их количество в одинаковых объемах НКПП, полученных спортсменами с различной массой тела (МТ), при идентичных условиях приема продукта, и дозу нутриентов (мг/кг МТ), полученных каждым спортсменом;
3) определяют концентрации нутриентов в сыворотке крови спортсменов (мкг/мл) после приема НКПП и на основе разницы концентраций нутриентов в сыворотке крови после и до приема НКПП, определяют зависимость наличия (отсутствия) эффекта повышения их концентрации в исследуемом интервале доз от величины рассчитанной дозы (мг/кг МТ), полученной спортсменами;
4) исследуемый интервал доз разбивают на определенные подинтервалы, в каждом из которых вычисляют средние значения доз и частоту возникновения эффекта насыщенности организма нутриентами, а затем по полученному графику зависимости «доза-эффект» определяют значение дозы отдельных нутриентов (мг/кг МТ), соответствующее максимальной вероятности проявления эффекта повышения концентрации нутриентов в сыворотке крови;
5) определяют содержание нутриентов (мг/100 г продукта) в различных НКПП и полученные данные, с учетом установленных доз витаминов и минеральных веществ, соответствующих максимальному проявлению эффекта повышения концентрации нутриентов в сыворотке крови, и особенностей физиологических потребностей организма спортсменов различных видов спорта, являются основой создания различных рецептур функциональных продуктов спортивного питания.
Настоящее изобретение принципиально отличается от прототипа тем, что разработан оригинальный алгоритм определения доз и вида НКПП для создания рецептуры продуктов питания спортсменов различных видов спорта, на основе учета установленных доз витаминов и минеральных веществ, соответствующих максимальному проявлению эффекта повышения концентрации нутриентов в сыворотке крови.
Кроме того, важно отметить, что настоящий способ преимущественно отличается от аналогов и прототипа тем, что:
- при создании рецептуры спортивного продукта используют только НКПП из растительного (НКППРС) или белково-растительного сырья (НКППБРС) с повышенным содержанием БАВ, включая минорные компоненты, и изготовленные по криогенной технологии;
- позволяет создать многокомпонентные рецептуры с учетом индивидуальных физиологических потребностей организма спортсменов высокой квалификации, этапов тренировочно-соревновательного цикла и видов спорта;
- позволяет создать сложные многокомпонентные составы спортивного продукта на основе определения концентрации нутриентов в моносырье, подвергнутом криогенной обработке.
Осуществление изобретения
Для достижения высокой работоспособности и, как следствие, стабильно высоких спортивных результатов спортсменам важно поддержание физиологических функций организма на оптимальном уровне.
Использование предлагаемого способа осуществляли в процессе выполнения тренировочно-соревновательного периода, направленного на развитие устойчивости к высоким и длительным физическим нагрузкам, повышение работоспособности. Использование способа и оценка результатов предусматривают проведение следующих мероприятий (исследований), которые рассмотрим на примере.
На основе информированного добровольного согласия 33 спортсмена по академической гребле принимали НКПП из белково-растительного сырья.
Спортсмены с едой однократно в день употребляли по 10,0 г НКПП «Антитокс» (состав: криопорошки красного винограда, топинамбура, свеклы, зелени петрушки) и 10,0 г НКПП «СпортАктив-2» (состав: криопорошки мяса кролика, сельдерея, лука, тыквы, шиповника) в течение 15 дней. Тестирование по насыщенности организма витаминами и минеральными веществами проводили дважды - до начала (исходное) и после окончания приема НКПП (заключительное).
2
Оценка витаминной насыщенности организма (содержание витаминов A, E, B в крови) проводилась на анализаторе биожидкостей «Флюорат - 02-АБЛФ-Т» - люминисцентно-фотометрическом.
Определение микроэлементов (цинк, медь, железо) в сыворотке крови проводили с помощью атомно-абсорбционного спектрометра «Квант-2А» с пламенным способом атомизации пробы и дейтериевым корректором фона.
2
Оценка содержания витаминов и минеральных веществ в НКПП осуществлялась теми же физико-химическими методами, что и в сыворотке (цельной) крови. Витамины извлекали из пищевых продуктов экстракцией гексаном (витамины A, E) и водой (витамин B). Для извлечения микроэлементов проводили автоклавную минерализацию проб.
Обоснование состава используемых НКППРС и НКППБРС
Поскольку академическая гребля требует больших физических нагрузок, необходим состав НКПП, содержащий животный белок (НКППБРС «СпортАктив-2»).
Значительные физические нагрузки способствуют нарушению антиоксидантной защиты организма, его стрессоустойчивости. В связи с этим в рацион питания необходимо ввести НКПП, обладающий выраженными антиоксидантными свойствами (НКППРС «Антитокс»).
НКППРС «Антитокс». Состав: криопорошки красного винограда, топинамбура, свеклы, зелени петрушки.
Красный виноград - богатейший спектр биофлавоноидов (полифенолов) и проантоцианидинов (антоцианов, проантоцианов, антоцианидинов, танинов, катехинов, дигидрокверцетина, ресвератрола и т.д.) усиливают детоксикационную и антиоксидантную функцию клеток. Благодаря большому содержанию витаминов, антоцианидинов, антоцианов, дигидрокверцетина, ресвератрола и важнейших для метаболизма человеческого организма легко усвояемых солей микроэлементов - железа, меди, кобальта и цинка, оказывают благотворное влияние на все процессы метаболизма в человеческом организме, и обеспечивают мощнейшую антиоксидантную защиту, регенерацию клеток печени, защищают клеточные мембраны от разрушения под воздействием неблагоприятных условий (инфекция, радиация, интоксикация, повышенные окислительные процессы), нормализуют кровяное давление, стимулируют деятельность сердечной мышцы и улучшают процессы кроветворения. Полифенолы - одни из самых мощных антиоксидантов, известных в природе. Их антиоксидантная активность превышает активность витамина E в 50 раз и витамина C в 20 раз. В общей сложности в красном винограде содержится не менее 300 соединений с радиопротекторными, антилучевыми, бактерицидными, антиоксидантными, нейростимулирующими, тонизирующими и другими функциональными свойствами.
Топинамбур - обладает выраженными антиоксидантными свойствами и успешно выводит из организма радионуклиды, токсины и соли тяжелых металлов. Пищевые волокна и пектины стимулирует сократительную способность кишечной стенки, мягко очищают кишечник. Инулин топинамбура способствует нормализации микрофлоры кишечника, выведению токсинов, улучшению работы поджелудочной железы. Оказывает благотворное влияние на работу сердечно-сосудистой системы. Рекомендуется употреблять при гипертонии, атеросклерозе, тахикардии и ишемической болезни сердца. Отвар топинамбура обладает сахароснижающей способностью, это лучшее средство для лечения неинсулинового диабета. Рекомендован при лечении анемии, ожирения и полиартрита (предупреждает отложение солей, обладает противовоспалительным действием).
Свекла - благодаря наличию в ней бетаина и бетанина улучшает усвоение белков и участвует в образовании холина - вещества, повышающего деятельность клеток печени. Свекла усиливает также перистальтику кишечника (в связи с наличием в ней клетчатки и органических кислот), облегчая тем самым передвижение по нему пищи, активизирует функцию печени, обладает мочегонным, легким слабительным, обезболивающим и противовоспалительным действием, понижает артериальное давление. Как овощ, богатый йодом, свекла полезна больным тиреотоксикозом. Активные вещества свеклы также стимулируют очищение межклеточной жидкости от токсичных веществ. Обладает общеукрепляющим действием, стимулирует обмен веществ, повышает содержание гемоглобина в крови, улучшает ее состав и т.д.
Петрушка - эфирные масла (миристицин, лимонен, эвгенол, альфа-туйон) и флавоноиды (апиин, апигенин, лютеолин, кризоэриол) оказывают мочегонное, желчегонное, спазмолитическое действие и губительно действуют на патогенную микрофлору. Петрушка оказывает положительное воздействие на кислородный обмен и поддерживает нормальное функционирование мозга, надпочечников и щитовидных желез. Благодаря высокому содержанию витамина С, являясь мощным антиоксидантом - защитником организма от свободных радикалов, витамин С помогает предотвратить развитие и прогрессирование атеросклероза, диабета, астмы, необходим организму для здорового функционирования иммунной системы. Бета-каротин, преобразующийся в организме в витамин A, нормализует функции иммунной системы. Петрушка богата витаминами группы B, PP и К; содержит много минералов и микроэлементов, необходимых для организма человека - железо, фосфор, цинк, кальций, магний.
НКППБРС «СпортАктив-2». Состав: криопорошки мяса кролика, сельдерея, лука, тыквы, шиповника.
1
2
3
5
6
9
12
Мясо кролика - содержит все незаменимые аминокислоты, необходимые человеческому организму; усваивается на 90%; гипоаллергенно. По витаминному и минеральному составу кроличье мясо превосходит все остальные виды и содержит витамины B, B, B, B, B, B, B и минералы (в 100 г продукта) - калий (239 мг), кальций (13 мг), магний (19 мг), натрий (41 мг), фосфор (213 мг), железо (1,57 мг). Кроличье мясо - идеальный диетический продукт, практически не содержит холестерина, что служит хорошей профилактикой артериосклероза; способно нормализовать жировой обмен, благоприятно действует на ЖКТ, стимулируя секреторную функцию и восстанавливая нормальную деятельность всей пищеварительной системы. Хороший антиоксидант, улучшает синтез ДНК и миелина. При гипоксиях острой или хронической повышает потребление в клетках кислорода.
Сельдерей - стимулирует выработку андрогена (мужского полового гормона), в результате чего способствует увеличению мышечной массы. Эфирное масло сельдерея одновременно оказывает и успокаивающее, и тонизирующее действие на центральную нервную систему. Витамины группы В также способствуют улучшению работы нервной системы.
Лук репчатый - отличается высоким содержанием цинка, способствующему эффективному наращиваю мышечной массы и повышению иммунитета.
Тыква - обладает высокой сорбционной активностью в отношении холестерина, токсинов, вредных продуктов обмена веществ и солей тяжелых металлов, активизирует детоксикационную функцию печени и способствует восстановлению гепатоцитов, нормализует работу желчевыводящих путей. Бета-кротин способствует повышению антиоксидантной защиты организма.
Шиповник - содержит витамины C, E, P, каротиноиды и биофлавоноиды, которые способствуют повышению защитных сил организма, обладают выраженным антиоксидантным действием. Соли магния обусловливают желчегонное действие шиповника и его благотворное влияние на сердечно-сосудистую систему.
Для достижения технического результата настоящего изобретения могут использоваться любые НКПП, изготовленные по криогенной технологии и оптимально адаптированные по своему витаминно-минеральному комплексу и морфофункциональному воздействию на организм спортсменов для решения профессиональных задач. В нашем примере, для достижения оптимального эффекта воздействия на организм спортсменов, занимающихся академической греблей, наиболее сбалансированными являются НКПП «Антитокс» и «СпортАктив-2».
Этапы проведения исследования.
2
1. Всем обследуемым, лабораторным методом определили исходные концентрации витаминов - A, E, B и минеральных веществ - медь, цинк, железо (нутриентов) в сыворотке крови (мкг/мл) до начала приема НКПП (табл.1 и 2).
2
2
2. Определили содержание нутриентов (мг) в НКПП (100 г) «Антитокс» (медь - 0,44; цинк - 1,7; железо - 19,3; витамин А - 1,05; витамин E - 2,4; витамин B - 0,15), «СпортАктив-2» (медь - 0,4; цинк - 4,5; железо - 52,0; витамин A - 1,04; витамин E - 2,8; витамин B - 0,17) и общее их количество в одинаковых объемах (по 150 г каждого) НКПП, полученных спортсменами с различной массой тела (МТ), при идентичных условиях приема продукта на протяжении 15 дней и дозу нутриентов (мг/кг МТ), полученных каждым спортсменом индивидуально, исходя из персональной МТ.
3. Определили концентрации нутриентов в сыворотке крови спортсменов (мкг/мл) после завершения приема НКПП (табл.1 и 2) и на основе разницы концентраций нутриентов в сыворотке крови после и до приема НКПП, определили зависимость наличия (отсутствия) эффекта повышения их концентрации в исследуемом интервале доз от величины рассчитанной дозы (мг/кг МТ), полученной спортсменами.
Численно, наличие эффекта повышения концентраций нутриентов в сыворотке крови характеризуется значением 1 (есть эффект), отсутствию эффекта повышения концентраций отвечает значение 0 (нет эффекта). Далее эта бинарная последовательность (1; 0) заносится в таблицу, в которой каждой рассчитанной дозе соответствует либо наличие эффекта повышения концентраций (1), либо его отсутствие (0).
Таблица 1
Показатели витаминной насыщенности организма спортсменов до и после приема НКПП
№ п/п
Витамины
Исходное
Заключительное
1
A, мкг/мл
0,65±0,03
0,91±0,04
2
E, мкг/мл
10,1±0,93
16,95±1,1
3
B<sub>2</sub>, мкг/мл
0,087±0,008
0,11±0,009
Таблица 2
Показатели насыщенности организма спортсменов минеральными веществами до и после приема НКПП
№п/п
Минеральные вещества
Исходное
Заключительное
1
Цинк, мкг/мл
0,99±0,17
0,91±0,1
2
Медь, мкг/мл
0,74±0,07
0,72±0,09
3
Железо, мкг/мл
1,03±0,06
1,27±0,09
4. На следующей ступени исследования изучаемый интервал доз разбили на определенные подинтервалы (по 4, 5, 6, 7 доз), в каждом из которых вычислили средние значения доз и частоту возникновения эффекта насыщенности организма нутриентами, а затем по полученному графику (рис.1) зависимости «доза-эффект» определили значение дозы нутриентов (мг/кг МТ), соответствующее максимальной вероятности проявления эффекта повышения концентрации нутриентов в сыворотке крови. Координата по оси абсцисс абсолютного максимума линии тренда (в исследуемом диапазоне доз), соответствующего наибольшей вероятности эффекта повышения концентрации нутриентов в сыворотке крови и считается оптимальной дозой нутриента. Таким образом, были установлены оптимальные дозы ингредиентов для получения позитивного эффекта (табл.3).
Таблица 3
Оптимальные дозы нутриентов для получения позитивного эффекта
Нутриент, мг/кг массы тела
A
E
Cu
Fe
Zn
0,009
0,0064
0,0021
0,17
0,015
По полученным данным по каждому изучаемому веществу были построены функции эффективности (рис.1, на примере витамина Е).
5. На завершающей ступени исследования определили содержание нутриентов (мг/100 г монопродукта) в различных НКПП (табл.4 и 5), а полученные данные, с учетом установленных доз витаминов и минеральных веществ, соответствующих максимальному проявлению эффекта повышения концентрации нутриентов в сыворотке крови, и особенностей физиологических потребностей организма спортсменов различных видов спорта, стали основой создания различных рецептур сложных функциональных продуктов спортивного питания.
Таблица 4
Содержание витаминов в некоторых натуральных концентрированных пищевых продуктах (НКПП), мг/100 г
Название НКПП
Витамины
A
E
B<sub>2</sub>
Гречиха 1
2,29
14,1
0,1
Нут пророщенный
1,06
10,45
0,15
Овес
27,3
50,2
0,07
Чечевица пророщенная
0,73
5,8
0,2
И т.д.
…
…
…
Таблица 5
Содержание микроэлементов в некоторых натуральных концентрированных пищевых продуктах (НКПП), мг/100 г
Название НКПП
Микроэлементы
Fe
Си
Zn
Гречиха 1
4,6
0,43
2,8
Нут пророщенный
8,9
0,50
2,9
Овес
7,7
0,31
3,4
Чечевица пророщенная
19,0
0,70
4,4
И т.д.
…
…
…
Полученные данные позволили создать рецептуру сложного функционального продукта спортивного питания из монопродуктов. В качестве примера представляем следующую рецептуру (табл.6).
Таблица 6
Рецептура функционального продукта спортивного питания
№ п/п
Продукт
%
Содержание нутриентов, мг
Cu
Fe
Zn
A
E
B<sub>2</sub>
1
Монопродукт 1
15
0,0465
1,155
0,51
4,095
7,53
0,0105
2
Монопродукт 2
10
0,033
1,42
0,68
0,042
0,76
0,016
3
Монопродукт 3
10
0,0093
0,045
-
0,0044
0,051
0,192
4
Moнoпродукт 4
10
0,008
0,041
0,286
0,058
0,078
0,043
5
Монопродукт 5
20
0,164
25,16
0,64
0,14
0,36
0,092
6
Монопродукт 6
5
7
Монопродукт 7
10
0,091
7,402
0,363
0,084
0,422
0,032
8
Монопродукт 8
20
0,112
26,43
0,228
0,408
0,35
0,06
ИТОГО
100
0,4638
61,653
2,707
4,8314
9,551
0,54
Таким образом, с учетом данных, приведенных в таблице 3, производится расчет индивидуальных суточных потребностей спортсменов в витаминах и минеральных веществах в зависимости от массы тела и продолжительности цикла коррекции витаминно-минеральной недостаточности их организма.
Пример расчета потребления продукта:
1. По Cu:
В 100,0 г продукта содержится 0,40638 мг меди, в 1,0 г - 0,004638 мг. Оптимальная доза потребления меди в день для получения позитивного эффекта - 0,0021 мг на 1 кг массы тела; отсюда, в день необходимо принимать дозу продукта (последовательность расчета: 0,004638:0,0021=2,2 оптимальные дозы содержатся в 1 г продукта, а 1 оптимальная доза содержится в 1:2,2=0,45 г продукта), равную 0,45 г на 1 кг массы тела. Средняя масса тела - 70,0 кг, значит, в день необходимо принимать 31,5 г продукта.
2. По Fe:
Содержание железа в 1,0 г продукта 0,61653 мг. Оптимальная доза потребления железа в день - 0,17 мг/кг МТ; значит, в день необходимо принимать (0,61653:0,17=3,63 или 0,27 г/кг МТ в день)×70=19,2 г продукта.
3. По Zn:
Содержание цинка в 1,0 г продукта 0,02707 мг. Оптимальная доза потребления цинка в день - 0,015 мг/кг МТ; значит, в день необходимо принимать (0,02707:0,015=1,8 или 0,56 г/кг МТ в день)×70=38,9 г продукта.
4. По витамину A:
Содержание витамина A в 1,0 г продукта 0,048314 мг. Оптимальная доза потребления витамина A в день - 0,009 мг/кг МТ; значит, в день необходимо принимать (0,048314:0,009=5,37 или 0,19 г/кг МТ в день)×70=13,0 г продукта.
5. По витамину E:
Содержание витамина E в 1,0 г продукта 0,09551 мг. Оптимальная доза потребления витамина E в день - 0,0064 мг/кг МТ; значит, в день необходимо принимать (0,09551:0,0064=14,9 или 0,067 г/кг МТ в день)×70=4,69 г продукта.
Отсюда, если брать за эталон медь и принимать по 20,0 г в день, то длительность курса должна составлять 24 дня, если брать за эталон цинк - 29 дней.
Последовательность расчета:
- оптимальное время наступления стабильного эффекта при приеме лекарственных средств, пищевых добавок и т.п. - 15 дней;
- оптимальный объем приема (дозирования) продукта - 20,0 г (десертная ложка);
- по меди: рассчитанная доза продукта в день, на 70 кг МТ - 31,5 г.
Отсюда, для достижения стабильного эффекта при приеме ежедневно 20,0 г продукта, срок приема (31,5×15:20,0=23,6) - 24 дня;
- по цинку: рассчитанная доза продукта в день, на 70 кг МТ - 38,9 г. Отсюда, для достижения стабильного эффекта при приеме ежедневно 20,0 г продукта, срок приема (38,9×15:20,0=29,1) - 29 дней.
Источники информации
1. Груздева А.Е. и др. Высокоэффективные технологии «Биофит» для «Родника здоровья»: Питание и здоровье - проблемы и пути решения: Продукты «Биофит» - 10 лет на Российском рынке/ Матер, науч.-практич. конф. - Н.Новгород, 2004. - С.24-27.
2. Дадали В.А. Минорные компоненты пищевых растений как регуляторы детоксикационных и метаболических систем организма// Вестник Санкт-Петербургской гос. мед. академии им. И.И. Мечникова. - СПб, 2011. - С.24-30.
3. Зилова И.С. [и др.]. Анализ специализированных пищевых продуктов, предназначенных для питания спортсменов (исследования 2007-2010 гг.)// Вопросы питания, 2011. - №2. - С.71-75.
4. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. - М.: «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. - 216 с.
5. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. - М.: «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. - 272 с.
6. Спиричев В.Б. Научное обоснование применения витаминов в профилактических и лечебных целях. Сообщение 1. Недостаток витаминов в рационе современного человека: причины, последствия и пути коррекции// Вопросы питания, 2010. - №5. - С.4-15.
7. Спиричев В.Б. Научные и практические аспекты патогенетически обоснованного применения витаминов в профилактических и лечебных целях. Сообщение 2. Дефицит витаминов - фактор, осложняющий течение заболеваний и снижающий эффективность лечебно-профилактических мероприятий// Вопросы питания, 2011. - №1. - С.4-13.
8. Спортивная фармакология и диетология / под ред. С.А. Олейника, Л.М. Гуниной. - М., Изд-во «И.Д. Вильяме», 2008. - 256 с.
9. Melvin H Williams. Dietary Supplements and Sports Performance: Introduction and Vitamins. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2004, 1:1-6.
10. RU 2306720 C1, 27.09.2007.
11. RU 2375923 C2, 20.12.2009.
12. RU 2468606 C2, 10.12.2012.
13. RU 2195649 C2, 27.12.2002.
14. RU 2156086 C1, 20.09.2000.
15. RU 2269898 C1, 20.02.2006.
16. RU 2463800 C2, 20.10.2012.
17. RU 2466549 C2, 20.11.2012.
18. Эрл Минделл. Справочник по витаминам и минеральным веществам: Как правильные витамины и минеральные вещества могут изменить вашу жизнь. Перевод с английского. - М.: Медицина и питание, 2000. - 130 с.