время чтения: 21 минуту
4 просмотра
19 ноября 2020

Минеральный достаток

Минеральный достаток

Интернет и популярные издания бьют тревогу: за последние 50 лет снизилось содержание минеральных веществ в растительных продуктах, потому что почва оскудела. Эту проблему рассмотрел канадский диетолог Робин Марлес и нашел ее надуманной. Почва не оскудела, а полезных веществ в овощах, фруктах и зерновых вполне достаточно для здорового питания.

Факты и домыслы

Свои выводы популярные издания основывают на сравнении данных о составе продуктов, опубликованных в разные годы. Ссылаются, например, на отчет Института Куши, согласно которому содержание кальция в 12 свежих овощах снизилось с 1975 по 1997 годы на 27%. Однако отчет Института Куши не проходил научного рецензирования, в нем ничего не сказано о причине обнаруженных различий.

Другой цитируемый отчет — сравнение данных по 27 сортам овощей, 17 сортам фруктов, 10 образцам мяса, а также молоку и сырам, опубликованных в разные годы производителем пищевых добавок Mineral Resources International (UK) Ltd. Концентрация микро- и макроэлементов в этих продуктах существенно уменьшилась, в том числе содержание меди в овощах снизилось с 1940 по 1991 год на 76%, а цинка с 1978 по 1991 год — на 59%. Автор отчета предположил, что причиной этих изменений могут быть загрязнение продуктов пестицидами, гормонами, тяжелыми металлами и антибиотиками; изменение почвенной микрофлоры; чрезмерное использование азотно-фосфорно-калиевых удобрений, изменение сортов, минеральное истощение почвы и другие факторы, однако доказательств не привел.

Ученые, анализируя литературные данные, отмечают, что содержание минеральных веществ действительно уже не то, что 50 — 60 лет назад. Так, в 1997 году независимый исследователь Анна-Мария Майер, сравнив исторические данные по восьми минералам, установила, что с 1936 по 1991 год содержание минеральных веществ в овощах снизилось: кальция на 19%, магния — на 35%, меди — на 81%, натрия — на 43%. В составе фруктов магния стало меньше на 11%, железа — на 32%, меди — на 36% и калия — на 20%. Лишь содержание фосфора осталось неизменным. Исследовательница отмечает, что причиной различий могут быть разница в методах измерения и анализа, увеличение доли импортных, то есть несезонных продуктов, разные условия сбора и хранения урожая. Доказательств истощения минерального состава почвы она не приводила, влияние наблюдаемых изменений на здоровье человека не исследовала.

Гипотезу истощения почв рассматривали специалисты Висконсинского университета. Они пришли к выводу, что с 1950 по 1992 годы содержание ионов кальция, магния и калия в свежих кукурузе, пшенице, сое и люцерне существенно не изменилось. А почву регулярно тестируют и удобряют, поэтому говорить о ее повсеместном истощении нет оснований. Во всяком случае, этот вопрос требует тщательных научных исследований.

Концентрация минеральных веществ не всегда со временем снижается, в 28% случаев она возрастает. Поэтому изменение состава продуктов нельзя объяснить истощением почвы. Возможно, минеральный состав растений зависит от других факторов.

Исследователи связывают снижение концентрации минеральных питательных веществ в современных продуктах с успехами селекции. Современные сорта быстро растут, устойчивы к вредителям, семена и плоды у них крупнее. Эти изменения могут повлиять на способность сортов извлекать минералы из почвы, транспортировать и использовать. Однако предсказать размер и направление этих изменений невозможно. Кроме того, урожайность сортов повысилась за счет накопления крахмала, сахаров и пищевых волокон, а пропорциональным увеличением других питательных веществ селекционеры не озаботились, что привело к так называемому эффекту разбавления. Однако же овощи и фрукты, цельные зерна, орехи и бобы по-прежнему содержат необходимые питательные вещества и должны занимать достойное место в нашем рационе.

Гипотезу об историческом изменении минерального состава продуктов проверяли специалисты Уорвикского и Ноттингемского университетов (Великобритания). Они сравнили данные за 1930 и 1980 годы из Великобритании и данные 1930 и 2004 годов из США. Результаты приведены в таблице.

Изменения минерального состава овощей и фруктов, %

 

Великобритания

США

Овощи

Фрукты

Овощи

Фрукты

Медь

-73

-34

-40

-36

Магний

-19

 

 

 

Натрий

-50

 

 

 

Железо

 

-15

-75

-72

Калий

 

-10

 

-13

Кальций

 

 

-37

 

Различия кажутся впечатляющими, однако авторы отмечают, что не могут оценить изменения минерального состава в отдельно взятой культуре, их приходится объединять в группы «овощи» и «фрукты». Такие обобщенные данные, по их мнению, вряд ли могут иметь значение при составлении рациона.

Архивные данные и современный анализ

Разумеется, исследователи не только сравнивают ранее опубликованные данные, но и проводят собственные эксперименты. Так, австралийские ученые сравнили содержание фосфора, натрия, кальция, магния, железа и цинка в 44 видах австралийских фруктов и овощей, купленных в Мельбурне в 2000 и 2001 годах, с результатами анализов продуктов, проведенных между 1981 и 1985 годами в Сиднее. Исследователи учли, что образцы собирали в разных местах, иногда в разное время года и, возможно, в разной стадии спелости, а старые методы анализа менее чувствительны. Они пришли к заключению, что существенных изменений за двадцать лет не произошло.

Финские исследователи проанализировали содержание минеральных веществ в 18 видах овощей, 16 видах фруктов и ягод и 4 видах зерновых и сравнили полученные результаты с данными, опубликованными 30 лет назад. Оказалось, что за это время существенно снизилось содержание калия, особенно это заметно в злаках; стало меньше марганца, цинка, меди и никеля, а также токсичных элементов: алюминия, свинца и кадмия. Заметно выросла концентрация селена, поскольку его стали активно использовать в сельскохозяйственных удобрениях. Исследователи связали эти изменения с появление новых сортов, однако отметили, что в 1970-х годах почти все продукты были произведены в Финляндии, а среди современных образцов было много импортных.

В британских фруктах слегка уменьшилось содержание железа, но и в этом случае ученые ссылаются только на разность методик и сортов, недостаточность данных и малочисленность образцов.

Полевые эксперименты

Из вышесказанного ясно, что старые таблицы и базы данных, в которых указан состав продуктов, не годятся для сравнения. Они предназначены для специалистов в области здорового питания и говорят лишь о содержании минеральных элементов в продуктах, доступных на рынке в определенное время и в определенном месте. А это содержание во многом зависит от сорта (его урожайности и генотипа), места произрастания, степени спелости, размера выборки, методов отбора проб, их анализа и статистической обработки данных, которые со временем меняются.

Даже таблицы состава продуктов, составленные в одно время, трудно сравнивать. Часть информации для них поступает из лабораторий, использующих методы, официально рекомендованные для определения минерального состава продуктов, часть извлекают из статей в рецензируемых научных журналах, авторы которых могут применять альтернативные методики.

Достоверным можно считать сравнительный анализ состава современных и старых сортов, выращенных бок о бок, проведенный в одной лаборатории стандартными методами.

Показательны исследования, проведенные на Ротамстедской опытной станции. Она существует с 1843 года, и 160 лет ее сотрудники сохраняют зерна пшеницы и пробы почвы. Зерна прорастили на одной делянке и определили содержание макро- и микроэлементов. Оказалось, что между 1845 и серединой 1960-х годов концентрации цинка, железа, меди и марганца в пшеничных зернах оставались постоянными, а потом существенно снизились, что совпало с внедрением полукарликовых, высокопродуктивных сортов с крупными зернами. При этом минеральный состав почвы оставался стабильным. Необходимые элементы попадали в нее с органическими и неорганическими удобрениями.

Американские исследователи померили содержание кальция и магния в разных сортах брокколи, выращенных рядом. Брокколи они выбрали потому, что эта капуста традиционно богата обоими элементами. Кальция в ней примерно столько же, сколько в молоке. Концентрация кальция в разных сортах варьировала от 1.99 до 4.35 мг/г сухого веса, а магния — от 1.94 до 3.75 мг/г. Чем плотнее (но не крупнее) была головка, тем меньше в ней было минералов. Так проявился эффект разбавления. Кроме того, концентрация обоих элементов зависела от сезона.

В США определяли концентрацию железа, меди, цинка и селена и 14-ти сортах твердой красной озимой пшеницы, сохраняемых с 1873 до конца 1990-х годов. Оказалось, что она зависит от содержания микроэлементов в месте выращивания и генетических различий, неизбежно возникших в сортах за минувшие десятилетия. Содержание цинка и железа в сортах, выращенных на одном поле, заметно снижается со временем и увеличением урожайности, содержание селена снижается со временем и от урожайности не зависит. Что касается меди, ее содержание варьирует независимо от возраста сорта.

В другом американском эксперименте старые сорта яровой пшеницы более насыщены минералами, чем современные. Различия связаны с генотипами сортов.

А в итальянских сортах твердой пшеницы закономерность проследить трудно. Из двух сортов с максимальным содержанием железа в зернах один был старым, другой новым. Меди оказалось больше в современных сортах, эффект разбавления проявился только для магния и цинка.

Объединив эти данные, американская исследовательница Андреа Розанофф пришла к выводу, что содержание магния в злаках со временем все-таки снизилось на 7 — 25%, а в овощах — на 15 — 35%. Поскольку магний необходим для работы многих ферментных систем и истощение его запасов связано с сердечно-сосудистыми и нервно-мышечными заболеваниями, сахарным диабетом и снижением почечной недостаточностью, Розанофф связала рост глобальной смертности от сердечно-сосудистых заболеваний с низким содержанием магния в современных сельскохозяйственных культурах. В США смертность резко подскочила в 1968 году, когда содержание магния в пищевых продуктах достигло минимума, а потом постепенно снижалась по мере добавления магния в пищевые продукты. Однако это слишком упрощенный подход. Исследовательница и сама признает, что на снижение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний влияют лекарства, растущая физическая активность и отказ от курения, а на увеличение — переход на современные переработанные продукты и связанные с ним ожирение, метаболический синдром и неинфекционные заболевания.

Современные данные

Полевые эксперименты показали, что содержание минеральных веществ в сельскохозяйственных культурах со временем действительно снижается, но из-за сортовых различий, а истощение почвы здесь ни при чем. Однако и современные культуры не калиброваны. Среднее содержание минеральных элементов в одной культуре, выращенной в разных регионах мира, сильно различается (см. таблицу).

­Содержание минеральных веществ в некоторых злаках, овощах и фруктах

Культура

Ca

K

Mg

P

Cu

Fe

Mn

Zn

Пшеница

8–80 (1000%)

280–730 (261%)

20–220 (1100%)

250–910 (364%)

0.1–1.4 (1400%)

1.6–16.3 (1019%)

1.0–9.0 (900%)

1.5–10.2 (680%)

Бурый рис

10–60 (600%)

70–320 (457%)

20–170 (850%)

200–500 (250%)

0.1–0.7 (700%)

0.2–6.0 (3000%)

0.2–4.2 (2100%)

0.7–3.3 (471%)

Сладкая кукуруза

8.3–69 (831%)

900–1560 (173%)

106–281 (265%)

320–625 (195%)

0.08–0.25 (313%)

1.6–3.1 (194%)

1.9–6.25 (329%)

Ячмень

40–70 (175%)

300–590 (197%)

90–150 (167%)

230–420 (183%)

Бобы

9–425 (4722%)

1300–2490 (191%)

100–326 (326%)

230–842 (366%)

<0.04–1.4 (>3500%)

3.14–12.07 (384%)

0.0009–2.63 (292,222%)

<1.89–6.24 (>330%)

Соя

120–320 (267%)

1800–2320 (129%)

220–310 (141%)

500–940 (188%)

0.11–1.98 (1800%)

6.0–20.0 (333%)

<2.75–5.9 (>215%)

1.09–6.77 (621%)

Сладкий картофель

79.0–147.4 (187%)

724.0–1454 (201%)

73.7–87.6 (119%)

135.7–179.2 (132%)

0.5–0.7 (140%)

2.1–6.4 (305%)

1.3–2.6 (200%)

0.6–1.2 (200%)

Брокколи

170–510 (300%)

160–370 (231%)

Томаты

145.2–181.8 (125%)

3600–4833 (134%)

116.7–206.9 (177%)

379.3–500.0 (132%)

0.67–1.07 (160%)

4.91–8.33 (170%)

1.83–2.07 (113%)

1.50–3.09 (206%)

Папайя

57.93–285.9 (494%)

1238–2309 (187%)

89.53–229.6 (256%)

44.76–146.8 (328%)

0.12–0.83 (692%)

0.9–14.81 (1646%)

0.081–0.24 (296%)

0.39–2.80 (718%)


Концентрация минеральных веществ определена в мг/100 г сухого веса

Проценты = максимум /минимум × 100%

— Не определено.

Естественный разброс значений так велик, что не позволяет определить, как со временем менялся минеральный состав какой-то одной культуры. Разница становится заметной лишь когда продукты объединены в группы: овощи, фрукты или зерновые.

Но и в группах, объединяющих от 20 до 45 пищевых продуктов, диапазоны содержания питательных веществ широки. Например, в группе из 43 садовых культур содержание кальция варьирует от 2 до 190 мг (9500%), а железа — 0,07–3,3 мг (4714%). Р азброс концентрации меди в овощах составил 0,11–1,71 мг (1555%), а во фруктах 0,01–2,06 мг (20600%). Достоверные изменения концентраций, происходящие со временем, не больше, чем этот естественный разброс.

Все эти измерения и сравнения делают не любопытства ради. Фрукты, овощи и злаки — важные источники макро- и микроэлементов, и снижение их концентрации не может не беспокоить Людей интересует, смогут ли они получить из этих продуктов необходимую суточную норму питательных веществ.

Рекомендованные суточные дозы минеральных веществ, мг

Кальций, Ca

1000 — 1300

Фосфор, Р

700 — 1250

Калий, К

4700 — 5100

Магний, Mg

310 — 420

Медь, Cu

0.9 — 1.3

Железо, Fe

8 — 27

Марганец, Mn

1.8 — 2.6

Цинк, Zn

8 — 13

Дефицит калия приводит к гипертензии, женщины подросткового возраста и в предменопаузе нередко испытывают дефицит железа. Часто случается, что людям не хватает и других макро- и микроэлементов, но это происходит не потому, что овощи и фрукты оскудели этими элементами, а потому что люди едят недостаточно фруктов, овощей и молочных продуктов. Овощи и фрукты, фасоль и горох, несоленые орехи и семена, цельные зерна, морепродукты, яйца, обезжиренные и нежирные молочные продукты, а также нежирные мясо и птица, приготовленные с минимальным добавлением соли, жиров, сахара и рафинированного крахмала, содержат достаточно питательных веществ.

Макро- и микроэлементы необходимы растениям так же, как и людям. Если бы их недоставало в почве, фермеры не могли бы вырастить нормальный урожай. А раз они урожай получают, с почвой все в порядке, тем более что ее удобряют.

В заключение Робин Марлес отмечает, что со временем содержание минеральных элементов в зернах и плодах действительно снизилось, однако не так существенно, как утверждают популярные издания. Хотя процентное изменение концентраций кажется очень значительным, абсолютные изменения невелики и укладываются в диапазон естественных колебаний содержания минеральных веществ в растениях. Основные причины этих изменений — повышение урожайности и связанный с этим эффект разбавления. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур — задача жизненно важная, от нее нельзя отказаться ради того, чтобы в овощах стало немного больше меди.

Произошедшие изменения не влияют на здоровье потребителей, о чем популярные издания умалчивают. Рацион, богатый овощами, фруктами и цельнозерновыми продуктами, содержит все необходимые для здорового питания вещества в достаточном количестве. Просто не надо пренебрегать этими продуктами.

Оригинал: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889157516302113

Другие статьи по темам:
связаться с редакцией
У вас есть пожелания и вопросы по блогу, напишите их нам, мы постараемся учесть.
стать автором
Вам интересна тема, умеете работать с текстом — у нас есть для вас предложение.
предложить тему
Поделитесь с нами, о чем бы вы хотели почитать в нашем блоге.
Спасибо за подписку!
Мы рады, что вы с нами
Подпишитесь на новости!
Отправляя форму, я даю согласие на обработку персональных данных