Zakład Higieny i Epidemiologii Akademii Medycznej w Białymstoku Kierownik: prof. dr hab. J. Karczewski
W pracy Autorzy podje˛li sie˛ oceny podaz˙y tego pierwiastka w tygodniowych jadło-spisach ludzi otyłych oraz korelacji mie˛dzy zawartos´cia˛ chromu w spoz˙ywanych produk-tach i potrawach a poziomem glukozy, cholesterolu całkowitego, LDL-cholesterolu, HDL-cholesterolu i triglicerydo´w w surowicy krwi badanych. S
´
rednia podaz˙ chromu w diecie oso´b otyłych była zadowalaja˛ca, budziły zastrzez˙enia indywidualne przypadki niskiego spoz˙ycia chromu, zwłaszcza u kobiet.Hasła kluczowe: otyli, z˙ywienie, chrom, odchudzanie.
Key words: obese, diet, chromium, slimming.
Chrom jest pierwiastkiem s´ladowym, kto´rego biologiczna rola znana jest od
1959 roku dzie˛ki badaniom Schwarza i Mertza (1). Kompleks Cr (III) z dwiema
cza˛steczkami kwasu nikotynowego i z trzema aminokwasami (wyekstrachowany
z droz˙dz˙y piwnych) nazywany jest „czynnikiem tolerancji glukozy” (GTF) (2).
U zwierza˛t dos´wiadczalnych niedobo´r chromu powoduje nietolerancje˛ glukozy,
szybko narastaja˛ca˛ hiperglikemie˛, podwyz˙szony poziom lipido´w w surowicy krwi
(zwłaszcza cholesterolu całkowitego, LDL-cholesterolu i apolipoproteiny B) oraz
obniz˙one wia˛zanie insuliny z receptorami komo´rkowymi (3). Ocene˛ wpływu diety
suplementowanej chromem na poziom glukozy i działanie insuliny badał Anderson
i wspo´łpr. (4). Natomiast Liu i wspo´łpr. stwierdzili, z˙e dodatek chromu do diety
ubogiej w ten pierwiastek w postaci bogatych w ten metal preparato´w droz˙dz˙y
piwnych, ogranicza szybkos´c´ wzrostu ste˛z˙enia cholesterolu we krwi (5).
Spoz˙ycie chromu z pokarmem powinno skompensowac´ straty wydalonego
z moczem pierwiastka i winno wynosic´ od 20–500 µg Cr/dzien´, w zalez˙nos´ci od
przyswajalnos´ci zwia˛zko´w chromu w jakich wyste˛puje w z˙ywnos´ci (6). W cze˛s´ci
przeprowadzonych badan´ zawartos´c´ tego pierwiastka w całodziennych dietach była
niska i kształtowała sie˛ w zakresie 30–60 µg (7, 8, 9, 10, 11). W badaniach
oceniaja˛cych pobranie chromu z poz˙ywieniem w latach 1993–2004 wykazano, z˙e
ok. 21% racji pokarmowych kobiet zawierała chrom w ilos´ci mniejszej niz˙ 50µg,
a w ostatnich dwu latach ilos´c´ ta zwie˛kszyła sie˛ do 59%. W grupie me˛z˙czyzn
jedynie ok. 8% diet zawierało mniej niz˙ 50 µg tego pierwiastka (12).
Chrom stał sie˛ „modnym” pierwiastkiem suplementowanym w diecie oso´b
odchudzaja˛cych sie˛, a zwłaszcza u otyłych z cukrzyca˛ typu II. Postanowiono ocenic´
zawartos´c´ tego pierwiastka w diecie pacjento´w z nadmierna˛ masa˛ ciała, aby
odpowiedziec´ na pytanie czy potrzebne jest tym osobom dodatkowe podawanie
preparato´w chromu.
MATERIAŁ I METODY
Badaniem obje˛to 100 oso´b (89 kobiet w wieku 18–67,0 lat; s´rednia 44,8± 11,3 i 11 me˛z˙czyzn w wieku 35,0–70,0 lat; s´rednia 53,4± 12,5) leczonych z powodu nadwagi lub otyłos´ci w Podlaskim Os´rodku Kardiologii i Leczenia Otyłos´ci w Białymstoku (losowy dobo´r do grupy metoda˛ losowania systematycznego co 3 pacjent z listy). Wszyscy pacjenci byli zwaz˙eni i zmierzeni na wadze lekarskiej (stopien´ odz˙ywienia oceniono na podstawie BMI – kg/m2). BMI kobiet wahało sie˛ w zakresie 25,0–47,5 kg/m2(s´r. 32,9± 5,4), natomiast me˛z˙czyzn 25,0–38,0 kg/m2(s´r. 32,4± 4,5). Badane osoby z nadmierna˛ masa˛ ciała podzielono na grupe˛ I (chorzy z cukrzyca˛ t. II; n = 21) i grupe˛ II (grupa kontrolna bez cukrzycy; n = 79). Naste˛pnie ws´ro´d badanych oso´b wyodre˛bniono grupe˛ III (z hyperlipidemia˛; n = 39) i grupe˛ IV – kontrolna˛ (bez zaburzen´ lipidowych; n = 61).
Oceny z˙ywienia badanych oso´b dokonano na podstawie prowadzonych przez pacjento´w tygo-dniowych dzienniczko´w z˙ywieniowych. Wartos´c´ energetyczna˛ oraz zawartos´c´ poszczego´lnych skład-niko´w odz˙ywczych w dziennych racjach pokarmowych obliczono za pomoca˛ programu FOOD 2 opracowanego przez IZ
˙
Z˙
w Warszawie (naste˛pnie dane us´redniono). Pobranie chromu z dieta˛ oszacowano za pomoca˛ programu FOOD, opracowanego w Instytucie Z˙
ywnos´ci i Z˙
ywienia i zawieraja˛-cego dane o zawartos´ci chromu w 225 podstawowych produktach spoz˙ywczych opublikowane w tabelach wydanych w 1992 r. (13). Z˙
adna z badanych oso´b nie stosowała suplementacji diety chromem organicznym.Oceny parametro´w biochemicznych w surowicy krwi (glukoza, cholesterol całkowity, cholesterol HDL, triglicerydy TG, cholesterol LDL) dokonano metoda˛ paskowa˛ przy uz˙yciu analizatora REFLO-TRON firmy Roche.
Wyniki zestawiono w postaci s´rednich, SD, wartos´ci procentowych, wspo´łczynniko´w korelacji. Do analizy statystycznej wykorzystano test Manna-Whitney’a, przyjmuja˛c za istotne statystycznie te wartos´ci, gdzie poziom istotnos´ci p<0,05.
OMO
´
WIENIE WYNIKO´
W I DYSKUSJANa podstawie przeprowadzonej przez Marca oceny pobrania chromu z badanymi dziennymi racjami pokarmowymi w latach 1993–2004 stwierdzono, z˙e nie stwarzaja˛ one zagroz˙enia z˙ywieniowego z powodu zbyt duz˙ego pobrania tego pierwiastka, a ryzyko wysta˛pienia jego niedoboro´w jest znikome i dlatego zaro´wno suplementacja z˙ywieniowa chromem (preparaty farmaceutyczne z chromem), jak i korekta składu diety pod ka˛tem pobrania chromu sa˛ nieuzasadnione (14). Potwierdzaja˛ to ro´wniez˙ nasze badania. Pobranie chromu w diecie kobiet z nadwaga˛ lub otyłos´cia˛ wynosiło s´rednio 71,3± 28,3
µg/dobe˛ (25,5–250,3µg/dobe˛), a u me˛z˙czyzn 77,5± 15,9µg/dobe˛ (55,6–109,5µg/dobe˛). Nie stwier-dzono tez˙ ro´z˙nic istotnych statystycznie w zawartos´ci tego pierwiastka w zalez˙nos´ci od płci. Obserwowano jednak ro´z˙nice w indywidualnej podaz˙y chromu w diecie badanych oso´b, zwłaszcza u kobiet. S
´
rednia wartos´c´ energetyczna jadłospisu tygodniowego u kobiet wynosiła 1963,7 (± 872,5) kcal/dobe˛, a u me˛z˙czyzn 2046,6 (± 804,8) kcal/dobe˛. Odmienne wyniki uzyskała Czerwin´ska i wspo´łpr. (15) oceniaja˛c s´rednie spoz˙ycie chromu w grupie oso´b starszych w wieku 75–80 lat zdrowych i chorych na cukrzyce˛. W tych badaniach ilos´c´ spoz˙ywanego chromu zalez˙ała w sposo´b istotny statystycznie od płci ankietowanych, była istotnie niz˙sza u kobiet niz˙ u me˛z˙czyzn. Zaobserwowano tam niskie poziomy spoz˙ycia chromu w zakresie 36,2–58,7µg/osobe˛/dzien´ podczas gdy zalecana dzienna dawka wynosi 50–200µg/osobe˛/dzien´. Najniz˙sze spoz˙ycie chromu zanotowano ws´ro´d kobiet zdrowych (36,2± 13,5µg/osobe˛/dzien´), nieco wie˛cej chromu spoz˙ywały kobiety chore na cukrzyce˛ (42,1± 18,7 µ g/oso-be˛/dzien´). Z
˙
adna z grup kobiet nie realizowała zalecen´. Natomiast u obu grup me˛z˙czyzn s´rednie spoz˙ycie chromu mies´ciło sie˛ w dolnym zakresie poziomu spoz˙ycia. Najwie˛ksze spoz˙ycie chromu zanotowano w grupie me˛z˙czyzn chorych na cukrzyce˛ (58,7± 11,3 µg/osobe˛/dzien´ vs 52,1± 17,0µg/osobe˛/dzien´). Ro´z˙nice te nie były istotne statystycznie. W naszych badaniach wykazano, z˙e wyste˛powanie cukrzycy nie miało istotnego statystycznie wpływu na ilos´c´ spoz˙ywanego chromu,
chociaz˙ podaz˙ tego pierwiastka u oso´b chorych na cukrzyce˛ była wyz˙sza (81,3± 19,5µg/dobe˛) niz˙ u oso´b zdrowych (65,9± 20,3µg/dobe˛), a ro´z˙nice były bliskie istotnos´ci statystycznej (p = 0,0617). Wyniki przedstawiono w tab. I. Nie obserwowalis´my tez˙ istotnych korelacji pomie˛dzy zawartos´cia˛ chromu w diecie badanych, a ich poziomem glukozy w surowicy krwi (tab. II).
T a b e l a I
Zawartos´c´ chromu w diecie w poszczego´lnych grupach T a b l e I
Dietary chromium content in the respective groups
Zawartos´c´ chromu w diecie (µg/dobe˛) Badani z cukrzyca˛ grupa I (n = 21)
Badani bez cukrzycy
grupa II (n = 79) p s´rednia± SD zakres s´rednia± SD zakres
81,3± 19,5 34,3–123,0 65,9± 20,3 25,5–141,7 0,0617 Badani z hiperlipidemia˛
grupa III (n = 39)
Badani bez zaburzen´ lipidowych grupa IV (n = 61)
61,7± 21,7 27,0–123,0 70,7± 20,7 25,5–141,7 0,832
T a b e l a II
Wspo´łczynniki korelacji (r) pomie˛dzy zawartos´cia˛ chromu w diecie a wybranymi parametrami biochemicznymi w surowicy krwi otyłych grupy I i II
T a b l e II
Coefficient of correlation (r) between dietary chromium content and selected biochemical indices of blood serum in obese subjects group I and II
Cechy badane Pacjenci z cukrzyca˛(grupa I) Pacjenci bez cukrzycy(grupa II)
Cr w diecie/glukoza r = 0,0828 r = 0,0515 w surowicy krwi p = 0,736 p = 0,661
W badaniach Czerwin´skiej (15) gło´wnymi z´ro´dłami chromu, zaro´wno w diecie oso´b chorych, jak i zdrowych były mie˛so, ryby i ich przetwory, dostarczaja˛ce 18–21% całkowicie spoz˙ywanego chromu, a takz˙e produkty zboz˙owe (19–22%). Znacza˛cych ilos´ci chromu dostarczały ro´wniez˙ warzywa i przetwory warzywne (12–15%), ziemniaki (10–14%) oraz mleko i produkty mleczne (10–12%). Dla cukrzyko´w istotnym z´ro´dłem chromu były ro´wniez˙ owoce i przetwory owocowe dostarczaja˛ce 12% chromu (15). W naszych badaniach nie obserwowano ro´z˙nic istotnych statystycznie (chociaz˙ widocz-nych) w spoz˙yciu we˛glowodano´w mie˛dzy badanymi z cukrzyca˛ (s´rednio 276,9± 152,3 g/dobe˛) i bez cukrzycy (s´rednio 241,2± 104,5 g/dobe˛); p = 0,721. Stwierdzilis´my jednak, z˙e poziom chromu w diecie istotnie korelował ze spoz˙yciem we˛glowodano´w (u kobiet r = 0,3083; p = 0,003 i u me˛z˙czyzn r = 0,8260; p = 0,002) oraz u kobiet dodatkowo ze spoz˙yciem błonnika pokarmowego (r = 0,3650; p = 0,000).
Poniewaz˙ chrom jest pierwiastkiem o udowodnionym wpływie na gospodarke˛ lipidowa˛ postanowiono ocenic´, czy istnieja˛ ro´z˙nice w zawartos´ci tego pierwiastka w diecie oso´b z hyperlipidemia˛. Szacuja˛c pobranie chromu w diecie oso´b otyłych z hyperlipidemia˛ (grupa III) stwierdzilis´my, z˙e jest ono niz˙sze (61,7± 21,7µg/dobe˛) niz˙ u oso´b z grupy IV (70,7± 20,7µg/dobe˛). Ro´z˙nice jednak nie były istotne statystycznie (tab. I).
Przy ocenie spoz˙ycia poszczego´lnych składniko´w odz˙ywczych przez pacjento´w z hiperlipidemia˛ i prawidłowa˛ gospodarka˛ lipidowa˛ zaobserwowano, z˙e grupy ro´z˙niły sie˛ jedynie istotnie statystycznie niz˙szym spoz˙yciem kwaso´w tłuszczowych wielonienasyconych u oso´b z hiperlipidemia˛ (10,8± 5,5 g/dobe˛ vs 15,7± 8,4 g/dobe˛). Nie obserwowalis´my tez˙ istotnych korelacji pomie˛dzy podaz˙a˛ chromu w diecie badanych a poziomami poszczego´lnych frakcji cholesterolu i triglicerydo´w w surowicy krwi (tab. III).
Nalez˙y ro´wniez˙ zaznaczyc´, z˙e obro´bka technologiczna z˙ywnos´ci moz˙e modyfikowac´ zawartos´c´ chromu w produktach spoz˙ywczych. Na skutek kontaktu ze sprze˛tem gospodarstwa domowego (noz˙e, naczynia, roboty i inne urza˛dzenia mechaniczne) moz˙e dochodzic´ do przenikania chromu do z˙ywnos´ci
(15). W ten sposo´b ilos´c´ chromu w przetwarzanych produktach zwie˛ksza sie˛, chociaz˙ niekto´rzy dowodza˛ sytuacje˛ przeciwna˛ (16). W badaniach Marca ilos´c´ chromu przyjmowanego w cia˛gu doby przez kobiety wynosiła przecie˛tnie: wg analizy diety – w 1995 r. 81± 22µg (wg obliczen´ – 72± 17µg), a w 1996 r. 64± 15µg (obliczenia – 55± 38µg). Podobnie w grupie me˛z˙czyzn s´rednie dobowe pobranie chromu w 1995 r. wynosiło 111± 21 µg (wg obliczen´ – 102± 21 µg), a rok po´z´niej 77± 18µg (obliczenia – 69± 16 µg). Powyz˙sze rezultaty moga˛ wskazywac´ na wpływ proceso´w kulinarnych na zawartos´c´ chromu i niklu w gotowych posiłkach w stosunku do produkto´w, z kto´rych je wykonano (17).
T a b e l a III
Wspo´łczynniki korelacji (r) pomie˛dzy zawartos´cia˛ chromu w diecie a wybranymi parametrami biochemicznymi w surowicy krwi otyłych grupy III i IV
T a b l e III
Coefficient of correlation (r) between dietary chromium content and selected biochemical indices of blood serum in obese subjects group III and IV
Cechy badane Pacjenci z zaburzeniamilipidowymi (grupa III) Pacjenci bez zaburzen´lipidowych (grupa IV)
Cr w diecie/cholesterol
całkowity w surowicy krwi r = –0,1727p = 0,293 r = 0,1702p = 0,202 Cr w diecie/chol. HDL w surowicy krwi r = –0,2227p = 0,192 r = 0,1200p = 0,422 Cr w diecie/chol. LDL w surowicy krwi r = –0,1995p = 0,243 r = 0,0435p = 0,771 Cr w diecie/TG w surowicy krwi r = 0,1359p = 0,409 r = 0,1412p = 0,290
W s´wietle najnowszych badan´ wystarczaja˛ce pobranie chromu to ok. 30–40 µg, a maksymalnie 100 µg/dzien´ (18, 19, 20). Dlatego tez˙ podaz˙ chromu w diecie wie˛kszos´ci badanych oso´b otyłych chorych i zdrowych nie budzi naszych zastrzez˙en´.
WNIOSKI
1. Stwierdzono zadowalaja˛ca˛ s´rednia˛ zawartos´c´ chromu w diecie badanych oso´b
z nadwaga˛ lub otyłos´cia˛.
2. Podaz˙ chromu w diecie była wyz˙sza u oso´b otyłych z cukrzyca˛, natomiast
niz˙sza u pacjento´w z hyperlipidemia˛ (brak istotnos´ci statystycznych).
3. Zawartos´c´ chromu w diecie korelowała w istotny sposo´b ze spoz˙yciem
we˛glowodano´w (u kobiet ro´wniez˙ ze spoz˙yciem błonnika pokarmowego).
4. Wydaje sie˛, z˙e suplementacja diety chromem moz˙e byc´ wskazana tylko
w indywidualnych przypadkach i wymaga wie˛kszych badan´ populacyjnych.
L. O s t r o w s k a, E. S t e f a n´ s k a, D. C z a p s k a, J. K a r c z e w s k i CHROMIUM SUPPLY IN THE DIETS OF OBESE SUBJECTS
WITH DIABETES OR LIPID DISORDERS S u m m a r y
One hundred of random-selected patients seeking medical advice for the treatment of overweight or obesity were enlisted in the study. Since organic chromium has been increasingly used as a weight-reduction enhancing element, it seems interesting to find out whether dietary intakes of organic chromium in obese people are low, and thus whether dietary supplementation of those people with organic chromium would be advisable (the subjects had never taken organic chromium). The 24-recall
during the week preceding the treatment was used to assess the diets. Selected biochemical indices of blood (glucose, cholesterol fractions) were also determined. The subjects were classified into patients with type II diabetes and those treated for lipid disorders. It has been shown that chromium supply was higher in the obese diabetic patients than in the obese patients without the diabetes (p = 0.0167), while it was lower in the obese patients with hyperlipidaemia (difference statistically insignificant). No significant correlations were observed between chromium levels in the patients’ diet and the level of glucose or individual cholesterol or triglyceride fractions in blood serum. Mean dietary supply of the chromium ranged from 25.5 µg/24 h to 250.3 µg/24 h in the women, and from 55.6 µg/24 h to 109.5µg/24 h in the men, suggesting that indications for chromium supplementation should be handled individually for each case and that, therefore, additional monitoring is required.
PIS
´
MIENNICTWO1. Schwarz K., Mertz W.: Chromium (III) and glucose tolerance factor. Arch. Biochem. Biophys., 1959; 85: 292-295. – 2. Mertz W.: Chromium occurrence and function in biological systems. Physiol. Rev., 1969; 49: 163-239. – 3. Krejpcio Z.: Essentiality of chromium for human nutrition and health. Pol. J. Environ. Stud., 2001; 6: 399-404. – 4. Anderson R.A., Cheng N., Bryden N.A., Polansky M.M., Cheng N., Chi J., Feng J.: Elevated intakes of supplemental chromium improve glucose and insulin variables in individuals with type 2 diabetes. Diabetes, 1997; 46: 1786-1791. – 5. Liu V. J.K., Nordström J., Kohrs M.B., Loran E., Dowdy R.: Effects of high chromium yeast extract supplementation on serum lipids, serum insulin and glucose tolerance in older women. Fed. Proc., 1977; 36: 1123-1126. – 6. National Research Council: RDA – Recommended dietary allowances – 10th edition, National Academy Press Washington, 1989. – 7. Cauwenbergh R., Hendrix P., Robberecht H., Deelstra H.: Daily dietary chromium intake in Belgium, using duplicate portion sampling. Z. Lebensm. Unters. Forsch., 1996; 203: 203-206. – 8. Marzec Z.: Analityczna i obliczeniowa ocena pobrania chromu, niklu i selenu z całodziennymi racjami pokarmowymi oso´b dorosłych. Bromat. Chem. Toksykol., 1999; 32(2): 185-189. – 9. Nielsen F.H.: Beyond cooper, iodine, selenium and zinc: other elements that will be found important in human nutrition in the year 2000. Trace Elem. Man Animals, 1997; 9: 653-655. – 10. Buss D.H., Rose H.J.: Dietary intake of nutrient trace elements. Food Chem., 1992; 43: 209-212.
11. Kumpulainen J.T.: Chromium content of foods and diets. Biol. Trace Elem. Res., 1992; 32: 9-18. – 12. Marzec Z.: Ocena pobrania chromu z całodobowymi dietami oso´b dorosłych. J. Elementol., 2004; 9(3): 429-436. – 13. Marzec Z., Kunachowicz H., Iwanow K., Rutkowska U.: Tabele zawartos´ci pierwiastko´w s´ladowych w produktach spoz˙ywczych. IZ
˙
Z˙
Warszawa, 1992; 14-110. – 14. Marzec Z.: Ocena pobrania chromu z całodobowymi dietami oso´b dorosłych. J. Elementol., 2004; 9(3): 429-436. – 15. Czerwin´ska D., Zadruz˙na M.: Ocena spoz˙ycia chromu i jego gło´wnych z´ro´deł w diecie oso´b starszych chorych na cukrzyce˛. Z˙
yw. Człow. Metab., 2003; 3-4: 816-821. – 16. Mertz W.: Chromium in human nutrition: A review. J. Nutr., 1993; 123: 626-633. – 17. Marzec Z.: Analityczna i obliczeniowa ocena pobrania chromu, niklu i selenu z całodziennymi racjami pokarmowymi oso´b dorosłych. Bromat. Chem. Toksykol., 1999; 2: 185-189. – 18. Anderson R.A.: Chromium as an Essential Nutrient for Humans. Regul. Toxicol. Pharmacol., 1997; 26: 35-38. – 19. Anderson R.A.: Chromium, glucose intolerance and diabetes. J. Am. Coll. Nutr., 1998; 17(6): 548-555. – 20. Stoecker B.J.: Chromium absorption, safety, and toxicity. J. Trace Elem. Exp. Med., 1999; 12: 163-169.Adres: 15-089 Białystok, ul. Mickiewicz 2c.