DANUTA OLEJNIK, Z B IG N IE W KREJPCIO, DANUTA ŚM IGIEL-PAPIŃSKA, RAFAŁ WÓJCIAK JA N GAWĘCKI, JULIA WIŚNIEWSKA
Z A W A R T O Ś Ć W Y B R A N Y C H SK ŁA D N IK Ó W M IN E R A L N Y C H (Ca, Mg, Zn, Cu, F e) W C A Ł O D Z IE N N Y C H R A C JA C H P O K A R M O W Y C H M łO D Z IE Z Y
S T A R S Z E J: P O R Ó W N A N IE W Y N IK Ó W A N A L IT Y C Z N Y C H I O B L IC Z E N IO W Y C H
TH E CO N TENT O F SELECTED MINERALS (Ca, Mg, Zn, Cu, Fe) IN DAILY FO O D RA TIONS O F ADOLESCENTS: COM PARISON O F ANALYTICAL AND
CALCULATED DATA
K atedra Higieny Żywienia Człowieka, Akademia Rolnicza 60-624 Poznań, ul. Wojska Polskiego 31
Kierownik: prof. dr hab. J. Gawęcki
Dokonano oceny podaży wybranych składników mineralnych w całodziennych racjach pokarmowych (CRP) młodzieży: pensjonariuszy dwóch domów dziecka z Legnickiego Okręgu Przemysłowego oraz uczniów dwóch szkół żywionych w stołówkach. Podaż składników mineralnych określono dwiema metodami: na podstawie oznaczeń analitycznych w pobranych CRP oraz metodą obliczeniową wykorzystując dane z raportów magazynowych.
WSTĘP
W ostatnich latach zauw aża się duże zainteresow anie badaniam i dotyczącymi podaży składników m ineralnych w całodziennych racjach pokarm owych (C R P ) różnych grup ludności. W iąże się to z licznymi dow odam i na tem at roli składników m ineralnych w rozwoju i funkcjonow aniu organizm u człowieka, odporności i podatności na scho rzenia oraz reakcji na stresy i zanieczyszczenie środowiska [3].
Składniki m ineralne są m ateriałem budulcowym, biorą udział w procesach m etab o licznych pełniąc funkcję regulatorów lub katalizatorów wielu układów enzymatycznych, w arunkują funkcjonow anie kom órek i tkanek [12, 26].
Zw raca się także uwagę na związek niezbilansowanej podaży składników m in eral nych z zapadalnością na choroby przewlekłe. I tak np.: praw idłow a podaż m agnezu zmniejsza ryzyko rozwoju miażdżycy [9], natom iast zakłócone relacje między cynkiem a m iedzią zwiększają ryzyko pow stania niedokrw iennej choroby serca [8, 10, 19].
Najważniejszym źródłem składników m ineralnych dla organizm u człowieka jest racja pokarm ow a prawidłowo zestaw iona pod względem energetycznym i odżywczym [11, 25].
W iele p ra c publikow anych w piśm iennictw ie krajowym inform uje o n ie d o s ta te cznej podaży m akro- i m ik ro elem en tó w w całodziennych racjach pokarm ow ych różnych p opulacji i niewłaściwych p ro p o rcjach m iędzy poszczególnym i p ie rw ia stk a
mi [4, 5, 14, 17, 18, 21-24]. D ane te dotyczą zarów no żywienia indyw idualnego jak i zbiorow ego np. w placówkach oświatowo-wychowawczych czy szpitalach [6, 7, 16]. Bardzo niepokojącym jest długotrw ałe utrzymywanie się niskich poziom ów spożycia w apnia na skutek zm niejszenia konsum pcji produktów mlecznych [2, 13]. Skutki spadku podaży w apnia są potęgow ane zwiększonym spożyciem fosforu, wynikającym z dodatku fosforanów do wielu produktów spożywczych [15].
T e niekorzystne zjawiska skłaniają do stałych badań nad w artością odżywczą C R P z uw zględnieniem podaży składników m ineralnych. W badaniach tych stosow ane są najczęściej 2 m etody: obliczeniowa oraz analityczna - polegająca na oznaczaniu wy branych pierw iastków w pobieranych losowo bądź odtw arzanych racjach pokarm owych. W badaniach indywidualnych racji pokarm owych, m etoda obliczeniow a polega na wywiadzie żywieniowym z ostatnich 24 godzin i obliczeniu zaw artości składników z wy korzystaniem danych z aktualnych tabel w artości odżywczej produktów spożywczych [1]. D o obliczeń w artości odżywczej racji pokarm owych w żywieniu zbiorowym często wykorzystuje się jako podstaw ę raporty magazynowe określające ilościi produktów spożywczych zużytych do przygotow ania posiłków. Z ależnie od stosow anej m etody wyniki m ogą się znacznie różnić między sobą, co prow adzi do błędnych wniosków [20]. Stąd też w piśm iennictw ie spotyka się publikacje, których autorzy określają wielkość występujących różnic i ustalają odpow iednie współczynniki korekcyjne [20].
Z m ienność składu dostępnej aktualnie żywności, wywołana m.in. postępem tech n o logicznym spraw ia, że tego rodzaju badania m uszą być co pewien czas pow tarzane.
Stąd też celem niniejszej pracy było ustalenie zaw artości wybranych m akro- i m ikro elem entów w całodziennych racjach pokarm owych młodzieży starszej dw iem a m eto d a mi: analityczną - przez oznaczenie ich w pobranych losowo próbach i obliczeniow ą - na podstaw ie raportów magazynowych oraz porów nanie otrzym anych wyników i odnie sienie ich do zalecanych norm żywieniowych [25].
M A TER IA Ł I M ETODYKA
M ateriał do badań stanowiły całodzienne racje pokarmowe młodzieży zamieszkującej pań stwowe domy dziecka na terenie Legnickiego Okręgu Miedziowego (LOM ): PD D w Głogowie i Legnicy oraz dwóch szkół z terenu miasta Poznania: Szkoły Aspirantów Państwowej Straży Pożarnej i Zespołu Szkół Rolniczych (SAPSP, ZSR).
Posiłki pobierano losowo: w szkołach - w miesiącach od lutego do kwietnia 1997 г., a w PDD - w miesiącach od stycznia do kwietnia 1996 r. Zawartości badanych pierwiastków ustalano dwiema m etodam i: obliczeniową i analityczną.
Obliczenia zawartości wybranych składników mineralnych: Ca, Mg, Fe, Zn i Cu dokonano w oparciu o raporty magazynowe z wykorzystaniem programu komputerowego „F O O D ” uw- ględniając straty składników mineralnych podczas procesów kulinarnych.
Oznaczenia ilości badanych pierwiastków dokonano m etodą spektrom etrii atomowo-absor- pcyjnej z użyciem aparatu firmy Carls-Jena AAS-3, po uprzedniej mineralizacji zhomogenizo- wanych i wysuszonych próbek CRP. Mineralizację prowadzono m etodą spopielania w piecu muflowym w tem peraturze 450°C.
Wyniki odniesiono do zalecanych norm żywienia dla młodzieży męskiej w wieku 18-21 lat [25]. Porównania wyników otrzymanych dwoma metodami dokonano za pomocą testu t-Studenta przy poziomie istotności a=0,05 i przez obliczenie współczynnika korelacji.
WYNIKI I ICH O M Ó W IEN IE
W p rac y p rz e b a d a n o 56 cało d zien n y ch racji p o k arm o w y ch z P D D i 60 ze szkół P oznania, o g ó łe m 116 p r ó b C R P .
W yniki d o ty c zą ce za w arto śc i b ad a n y ch p ierw iastk ó w p rz e d sta w io n o w ta b e li I. Z a w a rto ś ć w a p n ia w b a d a n y c h C R P ró żn iła się w zależn o ści od m e to d y jej oceny; i tak: za w arto śc i o k re ś lo n e n a d ro d z e an alitycznej w ynosiły ś re d n io o d 986 m g d o 1106 mg, co d a je p o k ry cie od 82 d o 92% zalecanych n o rm . W yniki o trz y m a n e m e to d ą obliczeniow ą były w yższe i w ynosiły o d 1058 d o 1178 m g, co d a je p o k ry cie za lecan y ch norm od 88 d o 98% .
T a b e l a I Zawartość wybranych składników mineralnych: wapnia, magnezu, żelaza, miedzi i cynku w całodziennych racjach pokarmowych młodzieży starszej: wyniki ana lityczne (A) i obliczeniowe (B)
% RN - procent realizacji norm żywieniowych dla danej grupy wiekowej A - wyniki analityczne
В - wyniki obliczeniowe
O z n a c z o n e an a lity cz n ie zaw arto ści m ag n ez u w b ad a n y ch C R P w ynosiły o d 197 d o 340 m g, co stanow i o d 49 d o 92 % zalecanych n o rm . W yniki uzy sk an e m e to d ą o b lic z e
n iow ą były w yższe i w ahały się od 319 do 397 m g, co p o k ry w ało o d 80 d o 107% ilości zale ca n y ch w n o rm a c h .
B a d a n e C R P zaw ierały p rz e c ię tn ie że la zo w ilości od 10,2 d o 18,9 m g, z a sp o k a ja ją c 68 d o 126% za lecan y ch n o rm , p o d cz as gdy ilości te g o p ie rw ia stk a w yliczone p rzy użyciu p ro g ra m u F O O D w ynosiły o d 13,9 d o 20,8 m g, co d a je p o k ry cie n o rm żyw ieniow ych n a p o z io m ie o d 93 d o 139% .
Z a w a rto ś c i cynku w C R P o z n a c z o n e an a lity cz n ie w ahały się o d 7,4 d o 14,6 m g, (o d 46 d o 91 % zalecan y ch n o rm ), a ob liczo n e: o d 11,3 d o 16,9 m g, co stan o w i o d 71 do 106% zale ca n y ch n o rm .
Z a w a rto ś c i m ied zi w C R P wynosiły o d p o w ied n io : przy za sto so w a n iu m e to d y a n a li tycznej - o d 0,85 d o 1,45 m g, a w ięc o d 57 d o 72% zale ca n y ch n o rm ; sto s u ją c zaś m e to d ę o b lic ze n io w ą - o d 1,32 d o 2,17 m g, co stanow i od 88 d o 108% za lecan y ch n o rm .
Z d an y c h ze staw io n y ch w ta b e li I w ynika, że n ajn iższe ilości sk ła d n ik ó w m in e ra ln y c h zaw ierały C R P z P D D . W szczególności dotyczyło to m a g n ez u , cynku, m ie d zi o raz żelaza.
T a b e l a I I . Porównanie za pomocą testu t-Studenta (p) oraz analizy regresji prostoliniowej (współczynnik korelacji r) zawartości składników mineralnych w CR P młodzieży określonych dwoma metodami
NI - nieistotne statystycznie
W ta b eli II p rz e d sta w io n o o c e n ę w sp ó łzależn o ści w yników o trzy m an y ch m e to d a m i: an a lity c z n ą i o b liczen io w ą. T ylko w p rz y p a d k ach o ceny p o d aż y w a p n ia w C R P z P D D n ie stw ie rd z o n o w y stę p o w a n ia statystycznie isto tn ej w spółzależności m ięd zy w ynikam i o szaco w ań i o zn a c z e ń analitycznych. W p o zo stały ch p rz y p a d k a c h u zy sk an o w ysokie w spółczynniki k o rela cji p ro sto lin io w e j.
A n a liz a tych w spółczynników k o rela cji w ykazała ich b a rd z o w ysoką isto tn o ść sta ty styczną.
Z p o ró w n a n ia re z u lta tó w oceny p o d aż y sk ład n ik ó w m in e raln y c h w C R P o trz y m a nych d w iem a m e to d a m i w ynika, że d a n e o trz y m a n e d ro g ą o b lic ze n io w ą w o p arc iu o r a p o rty m ag azy n o w e są zn a cz n ie w yższe o d w yników analitycznych. N a ich p o d staw ie m o ż n a by sądzić, że o cz ek iw a n e C R P były w y starczające p o d w zg lę d em p o d a ż y b a d a nych sk ła d n ik ó w m in e raln y c h . D o p ie ro b a d a n ia an a lity cz n e, stw ie rd z a ją c e sta n fakty czny, u ja w n ia ją n ie d o b o ry sk ład n ik ó w m in e raln y c h w pożyw ieniu b a d a n y c h g ru p m ło
dzieży. S zczególnie n ie p o k o ją c e są niskie zaw artości tych sk ła d n ik ó w w C R P p e n s jo nariuszy P D D , któ rzy nie m a ją p rak ty c zn ie m ożliw ości u z u p e łn ie n ia w yżyw ienia p rz e z d o k u p ie n ie p ro d u k tó w spożywczych.
T a b e l a I I I . Równania regresji dla badanych składników mineralnych
P rz e p ro w a d z o n e b a d a n ia posłużyły d o u sta le n ia ró w n a ń reg resji (ta b e la III), k tó re m ogą być w ykorzystane d o u re a ln ie n ia pod aży sk ła d n ik ó w m in e raln y c h : w ap n ia , m a g nezu, że laza, m iedzi i cynku w całod zien n y ch rac jac h p o k arm o w y c h , o szaco w n ej za p o m o c ą p ro g ra m u F O O D n a p o d sta w ie ra p o rtó w m agazynow ych zużycia p ro d u k tó w spożywczych.
WNIOSKI
1. W yniki zaw arto ści w ybranych sk ład n ik ó w m in e raln y c h : C a, M g, F e, Z n i C u w C R P m łodzieży o b lic z o n e n a p o d sta w ie ra p o rtó w m agazynow ych są isto tn ie w yższe o d w yników uzyskanych n a d ro d z e anality czn ej.
U s ta le n ie ścisłej w sp ó łzależn o ści m iędzy w ynikam i o ce n y d o k o n a n y m i o b ie m a m e to d a m i u m ożliw ia u re a ln ie n ie oszacow ań przy p o m o c y ró w n a ń regresji. 2. Z a w a rto ś ć b ad a n y ch składników m ineralnych w C R P m łodzieży żyw ionej
w p laców kach ośw iatow o-w ychow aw czych je s t niższa o d ilości zalecanych w n o r m ach żyw ienia i m o że prow adzić d o w ystępow ania n ie d o b o ró w tych pierw iastków . D . O l e j n i k , Z . K r e j p c i o , D . Ś m i g i e l - P a p i ń s k a , R . W ó j c i a k , J . G a w ę c k i , J . W i ś n i e w s k a
TH E CO N TEN T OF SELECTED MINERALS (Ca, Mg, Zn, Cu, Fe) IN DAILY FO O D RATIONS O F ADOLESCENTS: COM PARISON O F A NALYTICAL AND
CALCULATED DATA
Summary
The content of calcium, magnesium, zinc, copper and iron in daily food rations of adolescents served in two residential centres in Copper Basin Legnica region and two high schools in Poznań were studied.
The content of minerals was determ ined by two independent methods: chemical analysis and calculation based upon food composition tables.
It was found that the calculated results were markedly higher, suggesting that daily meals covered recom m ended allowances for minerals established for the adolescents group. However, the analytical results were 10% lower on average, but in the case of zinc and magnesium they did not even reach 50% o f norms showing that the daily food did not provide sufficient am ounts °f minerals for adolescents.
M oreover, analysis of regression showed a significant correlation for the magnesium, iron, zinc and copper content obtained by the two mwthods which allowed to calcalate empirical formulae that may help to establish the content of these elements in daily food with the use of the F O O D com puter program.
PIŚM IENNICTW O
1. Charzewska J., Chwojnowska Z: Wady i zalety wybranych metod oceniających spożycie żywności ze szczególnym uwzględnieniem metody wywiadu. Żyw. Człow. Metabol. 1988, 15, 64.
2. Charzewska J., Chwojnowska Z., Rogalska-Niedźwiedź М., Chabros E.: Zmiany w żywieniu młodzieży z Warszawy w latach 1985-1990. Żyw. Człow. Metabol. 1992, 19, 17.
3. Chorąży IV., Bliwert K , Śmigiel D.\ Żywienie jako czynnik ochrony w skażonym środowisku. Mat. źródłowe do raportu MOŚ, ZiL pt. Ekosystemy żywicielskie i żywność, Warszawa, 1991. 4. Czeczelewski J., Wilczewski A., Raczyński G.: O cena sposobu żywienia i stanu odżywienia
dzieci z regionu typowo wielkomiejskiego i wiejskiego naszego kraju. Pol. J. Food Nutr. Sci. 1997, 6/47, 115.
5. Drabowicz E., Duda G., GertigH. i in.: Nutritive value of daily rations in selected population groups from the W ielkopolska Region. Cz. II. Laboratory evaluation o f reconstrcted repre sentative and random food rations-preschool children. Pol. J. Food Nutr. Sci. 1992, 1/42, 71, 82.
6. Gawęcki J, Anioła J., Krejpcio Z. i in.: Ocena całodziennego wyżywienia w wybranych placówkach opiekuńczych dla dzieci. Cz. I. Tłuszcz, błonnik i składniki mineralne. Rocz. AR Pozn. 1995, 270, 13.
7. Hennig J., Zięba K , Schlegel-Zawadzka М., Zachwieja Z.: Ocena poziomu wapnia i fosforu w całodziennych racjach pokarmowych dzieci leczonych klinicznie na terenie Krakowa. Bromat. Chem. Toksykol. 1990, 23, 199.
8. Kulikowska E., Moniuszko-Jakoniuk J., Miniuk K .: Rola cynku w procesach fizjologicznych i patologicznych organizmu. Pol. Tyg. Lek. 1991, 46, 470.
9. Mielcarz J., Majewski W., Patelski J., Uryszek W: Wapń, magnez, miedź i cynk w surowicy mężczyzn z miażdżycą tętnic udowych. Roczn. PZH 1995, 46, 59.
10. Miniuk K, M oniuszko-Jakoniuk J., Kulikowska E.: Biodostępność oraz stany chorobowe przy niedoborze miedzi. Pol. Tyg. Lek. 1991, 46, 476.
11. v. Petrykowvski W.: Die gesunde Ernahrung im Kindes-und Jugendalter. Off. Gesund.-Wes., 1990, 52, 456.
12. Rafalski H.\ Współczesne pojmowanie molekularnej, metabolicznej i klinicznej roli żelaza w kształtowaniu zdrowia. Żyw. Człow. Metabol. 1994, 21, supl. 111.
13. Rogalska-Niedźwiedź М., Charzewska Chwojnowska Z., Chabros E .: Zawartość wapnia
w dietach młodzieży. Żyw. Czlow. Metabol. 1992, 19, 244.
14. Rutkowska U., Iwanow K., Chojnowska J., Nadolna I, Kunachowicz H.: Badania analityczne nad składem i wartością odżywczą racji pokarmowych. Cz. II. Zawartość wapnia, fosforu, magnezu, żelaza i potasu. Żyw. Człow. Metabol. 1993, 20, 328.
15. Rutkowska U., Kunachowicz H.\ Ocena spożycia fosforu z uwzględnieniem fosforanów do dawanych do żywności i wpływu na metabolizm wapnia i innych składników mineralnych- Żyw. Człow. Metabol. 1994, 21, 180.
16. Skibniewska K.A., Smoczyński S.S.: Składniki mineralne w dietach szpitalnych z wybranych miast w Polsce. Żyw. Człow. Metabol. 1996, 233.
17. Szajkowski Z., Gertig H., Duda G. i in.: Ocena laboratoryjna odtworzonych racji pokarnW' wych młodzieży szkół ponadpodstawowych z rejonu Wielkopolski. Bromat. Chem Toksykol- 1992, 25, 297.
18. Szajkowski Z : Badania nad zawartością i wzajemnymi relacjami wybranych składników mineralnych w całodziennych racjach pokarmowych wytypowanych populacji z Regionu Wielkopolski: Cz. I. Zawartość i wzajemne relacje między wapniem a fosforem. Żyw. Człow. Metabol. 1996, 23, 55.
19. Szajkowski Z : Badania nad zawartością i wzajemnymi relacjami wybranych składników mineralnych w całodziennych racjach pokarmowych wytypowanych populacji z Regionu Wielkopolski: Cz. II. Zawartość i wzajemne relacje między cynkiem a miedzią. Żyw. Człow. Metabol. 1996, 23, 66.
20. Szajkowski Z .: Magnesium, calcium and phosphorus contents in daily food rations in primary school children: Q uestionnaire and analityc studies. Nahrung 1996, 40, 330.
21. Śmigiel D. \ Zawartość wapnia i magnezu w całodziennych racjach pokarmowych dzieci dwóch województw południowych Polski. Pol. Tyg. Lek. 1993, 47, 419.
22. Śmigiel D., Bliwert K , Chorąży W.: Zawartość wapnia i fosforu w całodziennych racjach pokarmowych dzieci dwóch województw południowych Polski. Roczn. PZH 1994, 45, 55. 23. Śmigiel-Papińska D.: Zawartość wybranych m akroelem entów (Ca, Mg, P) w całodziennych
racjach pokarmowych dzieci klas pierwszych na przykładzie szkoły podstawowej z GOP-u. Biul. Magn. 1998 (praca w druku).
24. Wierzbicka E., Brzozowska A., Roszkowski W: Sposób żywienia oraz stan odżywienia ludzi starszych w Polsce w świetle danych z piśmiennictwa z lat 1980-96. Roczn. P Z H 1997, 48, 87.
25. Ziemiański S., Bulhak-Jachymczyk B., Budzyńska-Topolowska ]., Panczenko-Kresowska B.,
Wartanowicz М. : Normy żywienia dla ludności w Polsce. Żyw. Człow. Metabol. 1994, 21, 303.
26. Zdrójkowska B., Rutkowska U., Szponar L.: Magnez w profilaktyce zdrowotnej. Żyw. Człow. Metabol. 1996, 23, 169.
