РОЛЬ ПИТАНИЯ В ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ВИТАМИНОМ D
Т.В. Бушуева1, Т.Э. Боровик1,2, Н.Г. Звонкова1,2, О.Л. Лукоянова1,
Н.Н. Семенова1, В.А. Скворцова1, Г.В Яцык1, С.П. Яцык1
1ФГАУ «Национальный научно-практический центр здоровья детей» Минздрава России
2Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России
Статья опубликована в Научно-практическом медицинском журнале «Практическая медицинв» 2017, №5 (106), с.14-18
Резюме. Проблема обеспеченности витамином D является актуальной для населения всей планеты. Наиболее уязвимыми категориями людей являются беременные и кормящие женщины, дети грудного и раннего возраста, подростки, пожилые люди. В статье представлен краткий обзор о значении витамина D для здоровья человека. Приведены критерии его недостаточности и дефицита, описаны факторы, влияющие на обеспеченность указанным витамином, с также данные о содержании кальциферола в необогащенных и обогащенных продуктах питания. Освещены возможности и проблемы использования пищевых источников для профилактики дефицита витамина D. Показана необходимость повышения уровня знаний населения о роли кальциферола в профилактике различных заболеваний.
Ключевые слова: витамин D, пищевые источники кальциферола, обеспеченность витамином D, обогащенные витамином D продукты.
Для полноценной жизни и сохранения здоровья человеку в любом возрасте кроме основных пищевых веществ (белков, жиров, углеводов) необходимы более 50 микронутриентов, которые должны ежедневно поступать в организм с пищей. Помимо незаменимых аминокислот, эссенциальных жирных кислот, микроэлементов к этой группе веществ относятся и витамины.
Особо следует отметить кальциферолы – жирорастворимые витамины группы D, которые являются единственными биологически активными веществами, способными синтезироваться из стеринов под действием ультрафиолета. Наличие во многих органах и тканях человека рецепторов к различным метаболическим формам витамина D свидетельствует о широком спектре его действия и приближает по биологическим функциям к стероидным гормонам [1, 2, 3].
В последние годы интерес к витамину D значительно возрос в связи с новыми взглядами на его роль в сохранении здоровья людей [4, 5].
Многочисленные исследования показывают, что недостаточная обеспеченность витамином D носит характер своеобразной эпидемии, так как более 50% населения нашей планеты независимо от возраста и этнической принадлежности страдает от его дефицита. В связи с чем, вопросы профилактики недостаточности данного витамина являются чрезвычайно актуальными для жителей всех регионов земного шара [4, 6].
Дефицит витамина D относится к независимым факторам риска многих заболеваний и даже увеличения общей смертности [4]. Недостаточная обеспеченность витамином D ассоциирует с риском патологии сердечно-сосудистой, костной, эндокринной, иммунной и других систем, развитием остеопороза, инфекционных, аллергических, аутоииммунных, онкологических заболеваний, а также ожирения, сахарного диабета, метаболического синдрома и др.
К группе повышенного риска по развитию долгосрочных отрицательных эффектов дефицита витамина D относятся беременные женщины. Масштабы распространения недостаточной обеспеченности витамином D среди беременных женщин, по данным Holik MF (2013), достигают 100% в Северной Европе, 98% в странах Азии и Среднего Востока, 91% в Северной Америке, 65% в Канаде и Австралии [2].
Маркером обеспеченности витамином D является концентрация его метаболита 25-гидроксикальциферола (25(ОН)D) в сыворотке крови. Указанный метаболит образуется в печени из поступающего с пищей эрго- и/или холекальциферола (D2 и D3) или депонированного в коже холекальциферола (D3) [3].
Высокий риск недостаточности витамина D отмечается у беременных женщин, кормящих матерей и младенцев, находящиеся на грудном вскармливании. S.Gellert с соавт. (2017) показали, что у женщин в период кормления грудью риск развития дефицита указанного витамина значительно выше, чем у небеременных и не кормящих женщин: низкая концентрация витамина D в сыворотке крови (менее 25,0 нмоль/л) встречалась у беременных женщин в 3,7 раза чаще по сравнению с небеременными, аналогичные низкие показатели были выявлены у 27% кормящих женщин. [7. 8].
Витамин D, как известно, обладает иммуномодулирующими свойствами, и дефицит этого питательного вещества во время беременности может участвовать в программировании иммуннитета плода. Активно обсуждается влияние недостаточной обеспеченности витамином D будущей матери на вероятность развития атопического дерматита и бронхиальной астмы у их детей [9. 10]. Установлено, что применение добавок витамина D3 у беременных женщин в суточной дозе 44000 МЕ против традиционных 400 МЕ приводит к модуляции иммунного ответа у плода и положительной корреляции концентрации 25(ОН)D с уровнем провоспалительных цитокинов (IL17A) и дексаметазона в пуповинной крови, что в дальнейшем, по мнению авторов, может способствовать снижению частоты развития астмы у детей [11].
Mousa A с соавт. (2017) оценивали факторы риска и возможное влияние витамина D на развитие гестационного диабета у 102 беременных женщин с ожирением и избыточной массой тела. Было показано, что концентрации 25(OH)D имели обратную взаимосвязь с уровнями холестерина и триглицеридов и прямую взаимосвязь с адипонектином. Более высокие исходные концентрации 25(OH)D (49,8 ± 16.1 нмоль/л против 42,1 ± 14.7 нмоль/л p=0.03) коррелировали с более низким содержанием глюкозы и соответственно снижением риска развития гестационного сахарного диабета у беременных. [12].
В проведенном в ФГАУ ННПЦЗД Минздрава России в 2014 г сравнительном проспективном исследовании с участием 73 практически здоровых детей первого полугодия жизни было показано, что содержание 25 (ОН)D в сыворотке крови иладенцев, находящихся на грудном вскармливании было существенно ниже, чем при искусственном вскармливании (28±14,27 против 46,49±31,34 нг/мл) [13].
Полученные данные можно объяснить тем, что женское молоко, как и необогащенное коровье молоко, имеют низкий уровень витамина D: в пределах 25-78 МЕ/л, а содержание витамина D в грудном молоке напрямую связано с обеспеченностью этим витамином кормящей женщины. При искусственном вскармливании с использованием современных адаптированных молочных смесей, содержащих 40 МЕ витамина D в 100 мл готового к употреблению продукта, удается избежать глубокого дефицита кальциферола. В связи с чем, дети, находящиеся как на грудном, так и на искусственном вскармливании нуждаются в дополнительной ежедневной дотации витамином D [14].
В Российской Федерации, согласно методическим рекомендации «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» 2008 г, для детей с рождения до 18 лет суточная профилактическая доза витамина D составляет 400 МЕ, для беременных и кормящих женщин это количество увеличивается до 600 МЕ/сутки [16].
Согласно данным Института Медицины США и американского эндокринологического общества, уровень метаболита 25(ОН)D в крови менее 12-20 нг/мл соответствует состоянию дефицита витамина D в организме, концентрация от 20 до 29 нг/мл считается его умеренной недостаточностью, содержание выше 30 нг/мл оценивается как адекватная обеспеченность указанным витамином [15].
Holick MF с соавт. (2012) отмечают, что суточная потребность в витамине D может быть удовлетворена за счет инсоляции на 50-90% при условии, что человек ежедневно получает достаточное количество ультрафиолета [2].
Интересен факт, что у пастухов африканского племени масаи естественная концентрация витамина D в крови, достигаемая за счет длительного нахождения под солнечными лучами, составляет от 100 до 150 нмоль/л, в то время как дефицит витамина D (концентрация менее 50 нномоль/л) был выявлен у 62,9% пожилых людей не белой расы, проживающих в Великобритании [18. 19].
Количество витамина D, синтезируемого под воздействием солнечного света зависит от многих факторов: длины волны света (наиболее эффективен средний спектр волн утренних солнечных лучей); пигментации кожи (чем темнее кожа, тем меньше холекальциферола вырабатывается и требуется более длительная экспозиция солнечного света); от возраста человека, так как стареющая кожа теряет свою способность синтезировать витамин D, количества солнечных дней в определенные сезоны года. Для городского населения большое значение имеет экологический фактор. Растущий уровень загрязненности атмосферы за счет промышленных выбросов и пыли препятствуют проникновению ультрафиолетовых лучей, потенцирующих синтез витамина D [19].
В связи с вышесказанным становится ясным, что воздействия солнечных лучей часто бывает недостаточно для адекватного синтеза витамина D в коже, поэтому повышается роль его потребления с продуктами питания и/или с биологическими добавками к пище и препаратами витамина D.
Важно учитывать, что на усвоение данного витамина из пищевых источников оказывают влияние курение, прием алкоголя и некоторых лекарственных препаратов (кортикостероиды, энтеросорбенты, фенобарбитал и др.), а также синдром мальабсорбции, хронические заболевания печени и почек, наличие генетических мутаций и полиморфизмов, определяющих функцию рецепторов к метаболитам витамина D и др.[2].
В литератyрных источниках содержится немного сведений о биодоступности витамина D непосредственно из пищевых продуктов. В большинстве исследований изучалась эффективность использования различных витаминных добавок, содержащих кальциферол [20, 21].
В настоящее время активно изучаются механизмы биодоступности витамина D и его различных форм из обогащенных пищевых продуктов и лекарственных препаратов с целью сопоставления их эффективности в достижении адекватной обеспеченности человека витамином D. Wagner D. (2008) были получены данные, свидетельствующие, что биодоступность витамина D из обогащенных твердых сыров эквивалентна таковой из препарата витамина D [21].
Часть исследователей указывают на роль транспортных соединений метаболитов витамина D с молочным белком (инкапсулированные мицеллы казеина) в повышении биодоступности витамина D. Другие авторы отмечают отсутствие влияния транспортных средств на биодоступность препаратов витамина D [22, 23, 24].
Grossman RE с соавт. (2010) показали, что степень усвоения кальциферола варьирует в зависимости от формы его выпуска (масляный, спиртовой, водный, порошкообразный и т.п.) [25].
Предполагается влияние отдельных микронутриентов, таких, как кальций, фосфор, витамин A и холестерин, на процесс усвоения витамина D, однако для уточнения механизмов их взаимодействия необходимы дополнительные исследования [26].
Кроме того, появляется все больше доказательств, свидетельствующих о влиянии полиморфизмов ключевых генов на биодоступность, транспорт и распределение в организме метаболитов витамина D [26, 27].
Установлена прямая взаимосвязь между избыточной массой тела/ожирением и обеспеченностью витамином D. Shady M. с соавт, (2015) показали, что средняя концентрация 25(ОН)D в сыворотке крови среди 200 обследованных подростков была значительно ниже у детей с ожирением [28].
Исследования, проведенные Kimball SM (2017) на 3882 добровольцах, установили, что для достижения адекватных концентраций 25(ОН)D в сыворотке крови у взрослых людей белой расы с нормальной, избыточной массой тела или ожирением требовались различные суточные дозы. Так, при нормальном индексе массы тела возможная максимальная доза соответствовала 6000 МЕ/сут, при избыточной массе тела и ожирении требовалось ее увеличение до 7000 МЕ/сут и 8000 МЕ/сут соответственно. В этом же исследовании показано, что максимальная достигнутая концентрация 25(ОН)D в крови до 300 нмоль/л при употреблении 15000 МЕ/сутки является безопасной и не вызывает токсичного эффекта [29].
Адекватное поступление витамина D в организм человека с пищей – наиболее физиологичный путь профилактики его дефицита.
Число исследований, посвященных определению содержания витамина D в различных продуктах животного происхождения ограничено. Информация о составе кормов животных, являющихся источниками мяса и молока, часто не доступна, что затрудняет получение данных о содержании витамина D в произведенных из них продуктах. Кроме того, технологические особенности производства также могут влиять на содержание витамина D в продуктах. [30]
Общепризнано мнение, что только несколько видов натуральных пищевых продуктов животного происхождения могут рассматриваться в качестве источников витамина D. Это в первую очередь рыба жирных сортов, некоторые сорта мяса, субпродукты. В коровьем молоке и молочных продуктах, куриных яйцах витамин D также присутствует, но содержание его существенно ниже. Согласно базам данных европейских стран, США и Канады, количество витамина D в пищевых продуктах значительно варьирует в зависимости от того, обогащен ли он дополнительно витамином или нет. Так, необогащенное цельное коровье молоко содержит 0,3-1,0 мкг/кг, а обогащенное от 7,05 до 9,9 мкг/кг. Содержание витамина D в мясных продуктах (мясо птицы, говядина, свинина) также мало и колеблется от 4 до 88 МЕ /100 г.
Самые высокие количества витамина D обнаружены в рыбе и печени рыб, что в определенной степени сопоставимо с его содержанием в обогащенных пищевых продуктах/
Анализ содержания витамина D в пищевых продуктах, в частности в рыбе жирных сортов, показал, что даже при употреблении ее в адекватных количествах невозможно удовлетворить суточные потребности в данном витамине или устранить его дефицит. Тем не менее, увеличение потребления рыбы или изменение структуры питания в пользу продуктов, содержащих кальциферол, может быть полезным и привести к заметным улучшениям в обеспеченности витамином D [33, 34].
С целью профилактики и устранения дефицита витамина D в некоторых странах (США, Канада, Объединенные Арабские Эмираты) разработаны национальные программы, в соответствии с которыми молоко и его производные, продукты из злаков, а также соки обогащаются витамином D в промышленных масштабах [35, 36, 37] .
Еще одна возможность повысить содержание витамина D в молоке, молочных продуктах и куриных яйцах – это обогащение витаминными добавками кормов для животных и птиц. Так, добавление витамина D в корма коров в дозах от 4000 до 40000 МЕ/сут привело к значительному увеличению его количества в молоке животных [38].
Добавление витамина D в корм для домашней птицы повышало его содержание в куриных яйцах. Ежедневное употребление в зимнее время одного «обогащенного» яйца повышало обеспеченность витамином D взрослых людей в среднем на 7-8 нмоль/л, что было значимо (р=0,001) по сравнению с показателями в группе добровольцев, не получавших «обогащенный» продукт [39].
Актуальными являются исследования по контролю содержания витамина D в обогащенных продуктах, особенно детских молочных смесях и продуктах прикорма. При контрольной проверке голландскими учеными были выявлены отклонения содержания витамина D в отдельных партиях продуктов детского питания по сравнению с показателями, задекларированными на этикетке. Колебания в химическом составе продукта в сторону снижения или увеличения исследуемого нутриента могут давать неверные сведения о фактическом суточном потреблении витамина D [40].
Представляют интерес объективные данные об информированности населения о значении витамина D для здоровья, его пищевых и непищевых источниках. Опрос показал, что 71% из 59273 взрослых респондентов считают солнечные лучи единственным источником витамина D для человека, 61% ответивших указали в качестве пищевого источника кальциферола рыбу жирных сортов. По мнению большинства (78%) опрошенных, основная роль витамина D для здоровья заключается исключительно в поддержании адекватного состояния костной системы [41].
Таким образом, учитывая разнообразные положительные биологические эффекты кальциферолов, проблема профилактики недостаточности витамина D является всеобщей и актуальной. Пути ее решения заключается в оптимальном обеспечении различных групп детского и взрослого населения указанным витамином.
Данная задача может быть выполнена посредством использования лекарственных препаратов витамина D и биодобавок, его содержащих в структуре рационально организованного сбалансированного питания различных групп населения, в первую очередь беременных и кормящих женщин, детей грудного и раннего возраста, а также подростков и пожилых людей. Важным является обогащение витамином D натуральных и функциональных продуктов питания промышленного производства, продуктов целевого назначения (для беременных и кормящих женщин), адаптированных молочных и лечебных смесей для детей первого года жизни, а также продуктов прикорма.
Указанные мероприятия должны проводиться под контролем специалистов за соответствием химического состава обогащенных продуктов предъявляемым к ним требованиям, а также за обеспечением различных возрастных групп населения витамином D.
Важным аспектом достижения адекватной обеспеченности витамином D, профилактики его недостаточности является предоставление открытой информации о содержании данного витамина в необогащенных и обогащенных продуктах питания, а также повышение уровня знаний населения о роли кальциферола в поддержании здоровья человека на высоком уровне.