Витамины являются одними из важнейших микронутриентов, которые играют значительную роль во многих биохимических реакциях внутри клеток и клеточных путей, влияющих на различные клеточные функции, и необходимы для метаболизма, а также для роста и нормального функционирования организма [1, 2]. Витамины представляют собой широкую группу органических соединений, которые, как правило, не могут быть синтезированы организмом человека, но необходимы для правильного поддержания его нормальных функций. В нормальных условиях мы можем получать различные витамины из пищи при правильном питании, но зачастую минимальные потребности в питании не удовлетворяются, а значит, витамины должны быть получены за счет добавок [2]. Необходимо отметить, что юношеский возраст — это решающий период в жизни человека, обусловленный происходящими физиологическими и психологическими изменениями, которые во многом и определяют потребности в питании и в формировании пищевого поведения [3]. Качество питания студентов имеет большое значение, поскольку именно молодые люди формируют основной трудовой потенциал общества, и сохранение их здоровья является первостепенной задачей государства [4].

Цель настоящего исследования — изучение и анализ витаминного статуса рациона питания студентов двух этнических групп, проживающих на территории Магаданской области.

Оценка рациона питания была проведена у 193 юношей в возрасте от 17 лет до 21 года, обучающихся в Северо-Восточном государственном университете (Магадан). Исследование было проведено с учетом этнической принадлежности. Так, были обследованы 151 юноша — представитель европеоидного населения и 42 юноши-аборигена. Все лица, входящие в выборку, были постоянными жителями Магаданской области и на момент обследования более 6 мес являлись студентами с очной формой обучения, характеризовались сопоставимыми условиями жизни и рационом питания.

У обследуемых проводили оценку рациона и типа питания путем анализа суточных рационов с использованием программы АСПОН-питание (Санкт-Петербург). С использованием данной программы были проанализированы следующие компоненты рациона питания: биотин (витамин В₇, мкг), витамины В₁ (мг), В₁₂ (мкг), В₆ (мг), С (мг), D (мкг), Е (мг), В₃ (мг), А (мкг), В₂ (мг), K (мкг), В₅ (мг), фолиевая кислота (витамин В₉, мкг). Полученные данные сравнивали с нормативными уровнями потребления пищевых и биологически активных веществ, представленных в методических рекомендациях «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп Российской Федерации» (2008) [5]. Регистрировалась частота дефицита или избытка поступления компонентов витаминного профиля с фактическими рационами питания относительно нормативных диапазонов.

Исследование было выполнено в соответствии с принципами Хельсинкской декларации (2008). Протокол исследования был одобрен Этическим комитетом медико-биологических исследований при СВНЦ ДВО РАН (№ 004/013 от 10.12.13). До включения в исследование у всех участников было получено письменное информированное согласие.

Полученные результаты подвергнуты статистической обработке с применением пакета прикладных программ Statistica 7.0. Проверка на нормальность распределения измеренных переменных осуществлялась на основе теста Шапиро—Уилка. Результаты параметрических методов обработки представлены в виде среднего значения (М) и ошибки средней арифметической (±m). Статистическая значимость различий определялась с помощью t-критерия Стьюдента для независимых выборок. Критический уровень значимости (p) в работе принимался равным 0,05 [6].

Средние величины витаминного профиля рациона питания у юношей-европеоидов и юношей-аборигенов Магаданской области представлены в табл. 1.

Витамин C и его метаболиты выступают в качестве кофермента в обмене веществ и в виде активного комплекса в биохимических реакциях, участвуют в усвоении железа, в деятельности иммунной системы, регулируют синтез коллагена, а также, являясь антиоксидантом, поддерживают структуры тканей [1].

Анализируя поступление витамина С с фактическими рационами питания, мы не выявили статистически значимых этнических различий, однако в группе юношей-европеоидов частота дефицита данного витамина равнялась 64%, тогда как у аборигенов она была более выражена и достигала 83%. При этом у 25% европеоидов и 17% аборигенов избыток витамина С составил более 17—25% от рекомендуемой нормы, что в свою очередь обусловливает увеличение средней величины потребления витамина С на 3—9% относительно рекомендуемой нормы в обследуемых группах, что, по-видимому, связано по большей части с употреблением пакетированных соков с высоким содержанием данного компонента.

Дефицит витамина, А является проблемой общественного здравоохранения, особенно в развивающихся странах, где распространены рационы питания с низким содержанием источников витамина, А [7]. Показано, что добавка витамина, А снижает смертность детей от всех причин, частично за счет снижения заболеваемости и тяжести респираторной и желудочно-кишечной инфекции, так как защитные эффекты витамина, А объясняются его ролью в обеспечении иммунной функции и защиты от инфекции [8]. Помимо этого, витамин, А является модулятором воспалительного состояния, играет роль в обмене железа и эритропоэзе [9]. При изучении животных было показано, что оптимальная концентрация витамина, А была связана с правильным функционированием гиппокампа, который в свою очередь влияет на обучение и память. Статистически значимо более низкие средние величины потребления витамина, А (ниже на 70 и 60% от рекомендуемой нормы у европеоидов и аборигенов соответственно) с питанием были отмечены в группе юношей-аборигенов, при этом частота недостаточности по данному показателю была равна 89—90% у представителей двух групп.

Витамин D является жирорастворимым витамином, синтезирующимся из холестерина или путем превращения 7-дегидрохолестерина в коже после воздействия ультрафиолетового излучения, либо попадающим в организм из пищевых источников [10]. Витамин D является основным регулятором гомеостаза кальция в организме, увеличивает абсорбцию кальция, а также фосфатов [1]. Этот витамин имеет широкий спектр действия на функции головного мозга, включая регулирование нейротрофической сигнализации, иммунной модуляция и нейропротекции [11]. Важная роль витамина D отмечена в повышении секреции инсулина и чувствительности к инсулину [12]. Результаты исследования показали, что низкий уровень витамина D в сыворотке крови увеличивает риск развития сахарного диабета [13—15]. Исследователи обнаружили, что повышение уровня витамина D улучшили показтель тощаковой глюкоземии и снизили инсулинорезистентность у этих пациентов [16]. В наших исследованиях было выявлено, что у 91% в 1-й группе и у 83% во 2-й группе был зафиксирован дефицит витамина D со снижением средней величины относительно нормативного диапазона на 74% у представителей двух групп, при этом статистически значимых межгрупповых различий отмечено не было.

Витамин В₁₂ играет важную роль в метаболических реакциях организма, таких как синтез ДНК и ее восстановление, в процессах деления клеток и их роста [17]. Недостаток витамина В₁₂ приводит к аномальному образованию клеток крови и неврологическим дисфункциям [18]. Один из самых общих симптомов, связанных с низким сывороточным уровнем B₁₂, — сенсорная и периферическая невропатия [19]. В исследованиях было показано, что недостаточное потребление витамина В₁₂ ассоциировано с такими заболеваниями, как инсульт, слабоумие и остеопороз [20—22]. Средние величины данного витамина находились выше рекомендуемых нормативов на 160% в группе европеоидов и на 45% в группе аборигенов с выявлением избытка в 53 и 56% случаев соответственно. При этом юноши из числа аборигенов характеризовались статистически значимо более низкими значениями потребления витамина В₁₂ с фактическим питанием.

Витамин Е — общий термин, включающий a-, b-, d- и g-формы токоферола и токотриенола, являющихся липидно-растворимыми витаминами с антиоксидантными свойствами [23]. Витамины данной группы локализованы в биологических мембранах, где защищают полиненасыщенные жирные кислоты мембранных фосфолипидов от окислительной деградации свободными радикалами, а также действуют синергически с другими системами клеточной защиты (такими, как ферменты супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы или глутатионредуктазы) [24]. Результаты исследований показывают, что витамин Е, помимо антиоксидантного механизма действия, может быть вовлечен в метаболизм глюкозы [25]. Сниженная секреция инсулина и сниженная антиоксидантная способность наблюдались у животных с индуцированным дефицитом витамина Е [26]. В исследованиях было показано, что концентрация токоферола плазмы отрицательно коррелирует с инсулинорезистентностью [27]. Статистически значимых этнических различий по содержанию данного витамина в наших исследованиях выявлено не было, при этом необходимо отметить, что как в группе европеоидов, так и в группе аборигенов содержание витамина Е в рационе питания превышало рекомендуемый норматив на 34—39% с выявлением избытка по данному компоненту у 50% представителей 1-й группы и у 67% юношей 2-й группы.

Витамин В₁ (тиамин) в форме образующегося из него тиаминдифосфата входит в состав важнейших ферментов углеводного и энергетического обмена, обеспечивающих организм энергией и пластическими веществами, а также метаболизма разветвленных аминокислот. Его недостаток сопровождается серьезными нарушениями со стороны нервной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем [5]. При этом тиамин участвует в качестве коэнзима для ряда других ферментов метаболизма углеводов, тем самым делая метаболиты из этого метаболизма, а также кето-аналоги из аминокислотного и жирно-кислотного метаболизма доступными для получения энергии [28]. Концентрация витамина В₁ находились в выраженном дефиците как в группе аборигенов (89%), так и в группе европеоидов (89%) со снижением средней величины относительно нормативного показателя на 44—45%.

Витамин В₆ наряду с витамином B₁ является кофактором во многих ферментативных реакциях, в основном углеводного и аминокислотного метаболизма. Кроме того, витамин B₆ играет роль в нейрональной сигнализации через синтез нейротрансмиттеров [29]. Дефицит или избыток витамина В₆ может вызывать неврологические симптомы. Клинические проявления дефицита В₆ (как и при недостаточности других витаминов группы В) связаны с неврологическими нарушениями: слабостью, бессонницей, периферическими невропатиями и раздражительностью [30]. Анализ полученных в нашей работе данных позволил выявить следующее: в группе европеоидов среднее значение этого витамина находилось на 25% ниже нормы с частотой дефицита в 61% случаев, а в группе аборигенов средняя величина была ниже рекомендуемого потребления на 25% с проявлением недостаточности у 72% обследуемых.

Витамин PP (B₃, ниацин) в качестве кофермента участвует в окислительно-восстановительных реакциях энергетического метаболизма. Ниацин благотворно влияет на липидные и липопротеиновые профили пациента, а также снижает сердечно-сосудистый риск [31]. Более высокая частота дефицита витамина PP была отмена в группе юношей-аборигенов (83% против 72% у европеоидов), со снижением средней величины относительно нормы на 29 и 38% соответственно. При этом средние значения потребления витамина PP на статистически значимую величину были ниже в группе представителей аборигенного населения Магаданской области.

Витамин B₂ (рибофлавин) играет важную роль во многих аспектах передачи электронов, а также участвует в обмене веществ, например глюкозы, жирных кислот, аминокислот, витаминов K и D, регулирует FAD-зависимую глутатионредуктазу и играет главную роль в эндогенной антиоксидантной системе. Дефицит рибофлавина начинается с неспецифических признаков, таких как слабость, стоматит и зуд глаз, позже развиваются хейлоз, себорейный дерматит, непрозрачность роговицы [32]. По мнению экспертов Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов, рибофлавин способствует нормальному энергетическому метаболизму, нормальному функционированию нервной системы и поддержанию нормальной функции эритроцитов [33]. Средние значения потребления витамина В₂ у молодых жителей Магаданской области не соответствует рекомендуемым значениям и находится ниже нормативного диапазона на 41—58%, при этом значение данного показателя несколько выше в группе юношей-европеоидов. Частота дефицита витамина В₂ была отмечена у 93—94% юношей.

Витамин В₇ (биотин) играет важную роль в обмене веществ в виде кофермента — носителя диоксида углерода. Это важно для цикла трикарбоновых кислот, где биотин передает карбоксильные группы пирувату. Витамин В₇ также играет важную роль в глюконеогенезе, синтезе жирных кислот и катаболизме жирных кислот и аминокислот [2]. В группах обследованных юношей наблюдался дефицит данного витамина, варьирующий в пределах от 94 до 95% в выборке, со снижением средней величины на 74—75% относительно оптимального диапазона потребления при отсутствии значимых межгрупповых различий средних величин в фактическом рационе обследуемых.

Статистически значимо более низкие показатели фолацина были отмечены в группе юношей-аборигенов, при этом в 80% случаев в 1-й группе и в 94% во 2-й группе отмечался дефицит данного компонента рациона питания. При этом средние величины потребления фолацина находились ниже нормативного диапазона на 45% в группе европеоидов и на 54% у обследуемых аборигенов. Известно, что фолиевая кислота имеет важное значение для метаболизм гомоцистеина, при этом субоптимальные уровни этого витамина — наиболее частая причина повышенного гомоцистеина в плазме. Показано, что повышенный уровень гомоцистеина в плазме является независимым фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний [34]. Фолиевая кислота действует как донор метильных групп и участвует в синтезе ДНК, особенно в клетках, требующих дальнейшего роста [2].

Пантотеновая кислота, или витамин В₅, играет важную роль в поддерживании энергетического обмена [35]. Среднее содержание витамина В₅ в рационе питания обследуемых юношей находилось ниже нормативного диапазона на 44—49% с выявлением дефицита у 91% европеоидов и у 89% аборигенов. При этом более низкими статистически значимыми величинами данного витамина характеризовались юноши-аборигены.

Витамин K участвует в синтезе свертывающих факторов крови, а также в синтезе костных белков, которые позволяют связывать минералы для формирования костей [36, 37]. Анализ средних величин потребления витамина K с фактическим рационом питания показал следующее: у 98% обследуемых лиц европеоидного населения данный компонент находился ниже рекомендуемой нормы со снижением на 82%, а у юношей-аборигенов в 89% случаев был зафиксирован дефицит по данному витамину со нахождением средней величины на 83% ниже нормы. Статистически значимых межгрупповых различий по содержанию витамина K в рационе питания отмечено не было.

Рацион питания молодых жителей Магаданской области (из числа как европеоидного населения, так и аборигенного) характеризуется выраженными отклонениями от действующих норм физиологических потребностей витаминного профиля. Так, рацион питания имел дефицитный характер, что проявлялось выраженным снижением ряда компонентов витаминного профиля рациона питания у обследуемых двух групп: витаминов B₁ (на 44 и 45% в группе европеоидов и аборигенов), B₂ (на 41 и 58% соответственно), В₅ (на 49 и 44%), В₇ (на 74 и 75%), D (на 74 и 74%), A (на 50 и 70%), K (на 82 и 83%), фолиевой кислоты (на 45 и 54%). Можно констатировать наличие выраженного дефицита основных микронутриентов рациона питания у молодых жителей двух этнических групп Магаданской области: витаминов B₁, B₂, В₅, В₇, D, A, K и фолиевой кислоты. При сравнительном анализе частоты встречаемости дефицита витаминного состава пищи выявлено наличие этнических особенностей, о чем свидетельствует более выраженная частота снижения, выходящая за пределы нормативного диапазона потребления витамина С, витамина РР, фолацина, но фоне более высокого потребления витамина E в группе юношей-аборигенов, что, по всей видимости, может в определенной степени быть связано с переходом аборигенного населения от традиционного типа питания к урбанизированному.

Рацион питания молодых жителей двух этнических групп характеризовался выраженными отклонениями по показателям витаминного профиля от рекомендуемых нормативных показателей для данной возрастной группы, что, несомненно, является определенной проблемой, решение которой должно быть направлено на коррекцию рациона питания у молодых жителей Магаданской области с целью предупреждения заболеваний в более старших возрастных группах.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Аверьянова Инесса Владиславовна — к.б.н., с.н.с. лаборатории физиологии экстремальных состояний ФГБУН НИЦ «Арктика» ДВО РАН РФ; [Inessa V. Averyanova, PhD]; адрес: Россия, 685000, Магадан, пр. Карла Маркса, д. 24; [address: 24, Karl Marx Street, Magadan, 685000, Russia]; https://orcid.org/0000-0002-4511-6782; е-mail: Inessa1382@mail.ru