Введение

Излишек кадмия в организме – одна из ведущих проблем современного мира, о которой многие, в том числе, врачи, даже не задумываются. Кадмий является одним из основных побочных продуктов, который попадает в окружающую среду по средству выхлопных газов.

В организм человека из окружающей среды попадает около 20мкг кадмия ежедневно, тогда как общепринятой нормой поступления кадмия считается 1-5мкг, порогом токсичности кадмия считается доза 30мкг/сут.

Так же, большой проблемой в вопросе избытка кадмия является курение. Выкуривание одной сигареты увеличивает поступление кадмия в организм на 0,1мкг.

Для абсорбции излишков кадмия, до формирования кадмиоза, который самостоятельно выводится из организма достаточно сложно и зависит от уровня множества микро- и макроэлементов в организме, рекомендовано употреблять пищу, богатую белками, цинком, селеном и пр.

Функциональные продукты питания

Функциональные продукты питания – пищевые продукты, имеющие дополнительные свойства, помимо пищевой ценности, в связи с обогащением дополнительных ингредиентов. Так же к ФПП относят специально выведенные сельскохозяйственные культуры, богатые отдельными полезными веществами.

К функциональным продуктам питания относят продукты, оказывающие благоприятное влияние на физиологический статус и состояние здоровья индивида, предотвращают или же устраняют имеющийся в организме дефицит или профицит нутриентов, снижают риск развития алиментарно-зависимых заболеваний.

Такое действие достигается за счёт наличия в их составе физиологически функциональных пищевых ингридиентов, таких как витамины, минералы, пищевые волокна, про- и пребиотики, синбиотики, флавоноиды. Эти продукты показаны к регулярному употреблению в составе рациона питания всех групп населения.

В функциональных пищевых продуктах должно содержаться не менее 15% суточной нормы функциональных ингредиентов, в расчете на одну порцию продукта.

В настоящее время ФПП не имеют общепринятого определения, все продукты считаются, в некоторой мере, функциональными. Сейчас пищевые продукты активно исследуются на предмет дополнительных физиологических преимуществ.

ФПП разработаны таким образом, что бы иметь физиологические преимущества и нивелировать риск развития хронических заболеваний или же профицит потенциально опасных нутриентов.

Профицит кадмия в организме

Кадмий – токсичный микроэлемент, аккумулирующийся в организме двенадцатиперстной кишкой, почками и печенью, является одним из основных поллютанов окружающей среды.

К пищевым источникам кадмия относят морепродукты, злаки и листовые овощи.

В тонком кишечнике адсорбируется около 5% кадмия, на всасывание кадмия существенно влияет присутствие таких элементов, как кальций, цинк, медь, пищевые волокна. Кадмий, поступающий в организм воздушным путем, усваивается значительно лучше, до 50%.

Одним из основных источников кадмия, поступающего в организм воздушны путём, являются сигареты и электронные сигареты, всё больше захватывающие мир.

Табачные компании позиционируют электронные системы доставки никотина как безопасную альтернативу обычным сигаретам с точки зрения вреда для окружающих. Обзоры, представленные экспертами ВОЗ, показали, что пары электронных сигарет отнюдь не безвредны для окружающих и способны вызывать неблагоприятные последствия для их здоровья. Вторичные аэрозоли содержат токсичные вещества, тонкие и сверхтонкие частицы, 1,2-пропандиол, летучие органические вещества, тяжелые металлы (медь, кадмий, никель, хром и свинец), никотин. Уровни содержания некоторых металлов, таких как никель и хром, во вторичных аэрозолях ЭСДН даже выше, чем во вторичном табачном дыме.

Уровень химических веществ во многом зависит от вида устройства, состава жидкости для заправки, управляемости свойствами устройств: например у электронных сигарет нового поколения с управляемым вольтажом или вентиляционными свойствами выбросов может быть гораздо больше, чем в устройствах первого или второго поколений.

Кадмий и свинец были обнаружены в парах электронных сигарет в 2-3 раза большем количестве, чем в никотиновом ингаляторе.

Так же, одним из ведущих источников кадмия, который, в дальнейшем, с легкостью попадает в организм человека, относят фосфорорганические удобрения.

Опасным уровнем накопления кадмия в почве считается 3мг/кг, а в почвах с фоновым содержанием – 0,5мг/кг при ежегодном применении фосфорных удобрений. Уровень кадмия в суперфосфате составляет 720мкг/100гр, фосфате калия – 471мкг, а в селитре до 66мкг.

Кадмий в почвах находится в подвижном состоянии, и он является легкодоступным возделываемым культурам, что и обуславливает небольшое содержание кадмия в почве, тогда как в растениях отмечается значительный рост содержания кадмия, до 70% кадмия в растениях обусловлены именно кадмием почв.

Индикатором содержания кадмия в организме являются моча и волосы, среднее содержание кадмия в этих субстратах составляет 0,05-0,25 мкг/г и 0,03-5,0 мкг/л соответственно. Биологически допустимый уровень кадмия в волосах — 2 мкг/г. Референсные значения содержания кадмия в крови составляют 0,013–2 мкг/л.

Токсическая доза для человека: 3-330 мг., а летальная доза для человека составляет 1,5-9 г.

При хроническом кадмиозе поражаются мочевыводящая и половая системы, а для поражение бронхо-легочной системы характерны фиброзные изменения, повышение риска эмфиземы. Отмечаются остеопорозные изменения, так же установлено, что кадмий тормозит превращение 25-гидроксикальциферола в 1,25-дигидрохолекальциферол и ингибирует активность лизилоксидазы в костях.

Средняя концентрация кадмия у мужчин и женщин составляет соответственно в почках 44 и 29 мкг/г, печени - 4,2 и 3,4 мкг/г.

Токсическое действия кадмия в состоянии ослабить пища, обогащенная белком, цинком, селеном, медью, железом, кальцием, витаминами D,C и В6.

Анализ основной базы функциональных продуктов детоксикантов кадмия

Исследования показывают, что наилучшими детоксикантами для кадмия являются цинк и селен.

Цинк, обладая сходными химическими свойствами с кадмием, конкурирует с кадмием в организме за места связывания с ферментами.

Селен – один из сильнейших, в своей группе, антиоксидантов, участвует в укреплении иммунных функций, поддержании метаболического равновесия, помогает выводить кадмий, обеспечивая защиту организма, образуя ионные соединения с кадмием, которые выводятся через желчную систему.

Селен также является кофактором для глутатионпероксидазы, антиоксидантного фермента, что способствует уменьшению окислительного воздействия кадмия.

Еще одной стратегией профилактики уровня адсорбции кадмия желудочно-кишечным трактом является употребление молочно-кислых бактерий, доказано, что некоторые их штаммы способны связывать и выводить ионы тяжелых металлов, таких как кадмий и свинец.

Так же известно, что адсорбции кадмия способствует повышенное употребление белка.

Таким образом, функциональными продуктами для выведения кадмия из организма можно считать:

1 – Премиум сегмент:

v Миндальное молоко;

v Устрицы;

v Мясо краба;

v Телячья печень;

v Говядина;

v Бразильский орех;

v Кедровый орех.

2 - Медиумсегмент:

v Гречневое молоко;

v Индейка;

v Тунец;

v Палтус;

v Мидии;

v Артишоки;

v Арахис;

v Миндаль.

3 - Экономсегмент:

v Соевое молоко;

v Тыквенные семечки;

v Семена подсолнечника

v Скумбрия;

v Сардина;

v Куриная печень

v Куркума.

Если говорить о аптечных препаратах селена и цинка, необходимо сказать о многообразии форм микроэлементов на аптечных полках, например: сульфаты, оксиды, ацетаты, глюконаты, пиколинаты, цитраты, хелаты.

Под формой «хелат» могут скрываться различные органические соединения микронутриента, все они безопасны, их отличительной чертой является большая биодоступность, в среднем, около 60-70%.

Рецептура функциональных продуктов для выведения кадмия

Одним из самых простых и доступных «блюд», которые можно быстро и просто приготовить в домашних условиях являются различные смузи и напитки.

Основой этих напитков, на основании приведенных выше данных, определим различные типы растительного молока, свое для каждого сегмента: миндальное (премиум сегмент), гречневое (медиум сегмент) и соевое (эконом сегмент). Так же они должны содержать продукты с высоким содержанием селена и цинка.

Премиум сегмент

Варианты состава:

1 - Миндальное молоко + кедровый орех + финики;

2 – Миндальное молоко + пророщенные семена люцерны + кивано;

3 – Миндальное молоко + бразильский орех + кешью.

Медиум сегмент

Варианты состава:

1 – Гречневое молоко + миндаль + сушеные бананы;

2 – Гречневое молоко + зерна граната + фенхель;

3 – Гречневое молоко + стебли артишока + брюссельская капуста.

Эконом сегмент

Варианты состава:

1 – Соевое молоко + ревень (стебли) + курага;

2 – Соевое молоко + брокколи + шпинат;

3 – Соевое молоко + щавель + кинза.

Так же, нами были разработаны несколько вариантов блюд для каждого сегмента, обогащенные белком, цинком и селеном.

Премиум сегмент

1 – Бурый рис + спаржа на гриле + стейк (говядина) на гриле;

2 – Салат: шпинат + отварная говядина + зерна граната + ядра кедрового ореха + оливковое масло;

Медиум сегмент

1 – Амарантовая каша с яблоком и клюквой на гречневом молоке;

2 – Мангал салат с бужениной: буженина + овощи на мангале (цукини, помидоры, болгарский перец) + красный лук + зерна граната + подсолнечное масло;

3 – Рис + запеченная индейка + артишок на гриле;

Эконом сегмент

1 – Тушеная курица с нутом: нут + курица + помидоры + репчатый лук + подсолнечное масло + куркума;

2 – Ячневая крупа + скумбрия, запеченная в духовке с лимоном + отваренные куриные яйца;

3 – Пюре из чечевицы + отварная куриная печень + брокколи на пару.

Так же нами был разработан состав порошка концентрата для приготовления коктейлей на каждый сегмент для возможной реализации. Разводить сухой продукт рекомендуется в миндальном, гречневом или соевом молоке.

За связующую смесь взята смесь сахара (2/3) и агар-агара (1/3).

Составы разработаны опираясь на суточную норму селена (70мкг) и цинка (12мг) в сутки

Таблица 1. Состав порошка-концентрата для приготовления коктейлей для премиум сегмента из расчета до 2/3 суточной нормы селена и до 1/2 суточной нормы цинка

Таблица 2. Состав порошка-концентрата для приготовления коктейлей для медиум сегмента из расчета до 1/4 суточной нормы селена и 1/4 суточной нормы цинка

Таблица 3. Состав порошка-концентрата для приготовления коктейлей для эконом сегмента из расчета до 2/3 суточной нормы селена и 3/4 суточной нормы цинка

Экономическая составляющая блюд функционального питания

На основании данных, представленных в таблицах, была рассчитана примерная себестоимость одной порции порошка-концентрата (с учетом только затрат на продукты).

Таблица 4. Себестоимость порошка-концентрата

Заключение

Доказано: профицит кадмия в организме индивида – большая проблема современного мира, ввиду поступления большого количества кадмия в окружающую среду через выхлопные газы, сигареты, электронные сигареты, фосфорорганические удобрения.

Функциональные продукты питания – пищевые продукты, имеющие дополнительные свойства, помимо пищевой ценности, в связи с обогащением дополнительных ингредиентов.

По средствам функциональных продуктов питания можно нивелировать большое поступление кадмия в организме еще до развития кадмиоза той или иной степени. Основными элементами для таких функциональных продуктов являются белок, цинк и селен.

Разработан примерный состав и рассчитана себестоимость порошка-концентрата для приготовления коктейля-перекуса для разведения на предложенном напитке (миндальное, гречневое или же соевое молоко), который поспособствует выведению излишков кадмия из организма.