Използвани съкращения: IU, международна единица; MOST, Американската агенция за международно развитие, програма за микроелементи; MSG, мононатриев глутамат; MT, метричен тон; QA/QC, осигуряване на качество/контрол на качеството; RDI, препоръчителен дневен прием; RE, еквивалент на ретинол; VAD, дефицит на витамин А.

намаляване

Омар Дари, Хосе О. Мора, Обогатяване с храна за намаляване на дефицита на витамин А: Препоръки на Международната консултативна група за витамин А, The Journal of Nutrition, том 132, брой 9, септември 2002 г., страници 2927S – 2933S, https://doi.org/ 10.1093/jn/132.9.2927S

Резюме

Недостигът на витамин А (VAD) 3 в развиващия се свят не е ограничен до деца в предучилищна възраст. Засяга бременни и кърмещи жени, а понякога и деца в юношеска възраст. В идеалния случай жените в детеродна възраст трябва да започнат бременност с добър статус на витамин А, тъй като е трудно да се коригира напълно дефицитът с пренатална добавка. Съветът по храните и храненето на САЩ препоръчва да се избягва добавянето с предварително оформен витамин А през първия триместър на бременността, освен ако няма конкретни доказателства за VAD (1). Световната здравна организация препоръчва добавките по време на бременност да не надвишават 10 000 международни единици (iu) витамин А [3000 μg ретинолови еквиваленти (RE)] на ден или 25 000 iu (7500 RE) на седмица (2).

Алтернативни стратегии, които често доставят малки, но ефективни количества витамин А [например една трета от препоръчителния дневен прием (RDI)] за продължително време, биха били полезни. Разнообразната диета, която включва храни от животински произход, богати на предварително приготвен витамин А (естери на ретинол), може да е достатъчна, за да задоволи ежедневните нужди от витамин А. В повечето развиващи се страни диетите са еднообразни и основно на основата на зърнени храни и бобови растения, които са лоши източници на витамин А. Дори богатите на каротеноиди зеленчуци имат ниска бионаличност и биоефикасност на витамин А (3). Като се имат предвид тези проблеми, обогатяването на храната с витамин А може да бъде привлекателна и потенциално ефективна и важна намеса.

История

Обогатяването с храни се използва успешно в развития свят за повече от 80 години. Намаляването на гуша, рахит, арибофлавиноза и пелагра в Съединените щати се дължи на консумацията на храни, обогатени съответно с йод, витамин D, витамин B-2 и ниацин (3, 4). Обогатяването на храните се оказа устойчиво поради а) наличието на големи, централизирани хранителни индустрии, б) опаковане и етикетиране, което улеснява наблюдението и прилагането и в) добре образовани потребители, които са наясно със стойността на адекватното хранене и имат достатъчно приходи за закупуване продуктите (4).

Тези условия са по-рядко срещани в развиващия се свят, където обогатяването с храни е било рядко или е приключило след успешни пилотни изпитания. Потенциалът на обогатяването на храните за намаляване на недостига на микроелементи в развиващите се страни беше признат преди> 30 години (5, 6). Левинсън (5) предлага да се обмислят неконвенционални носители като сол, захар, подправки и олио за готвене, тъй като по-бедните слоеве от населението нямат достъп до други централно преработени храни, тъй като са чувствителни към обогатени продукти с по-висока цена и защото имат ниска покупателна способност.

Опит с обогатяване с витамин А

Обогатяването на широко консумирана централно преработена храна или подправки се възползва от системата за производство и разпространение на хранителния пазар, за да доставя ниски дози витамин А дневно на голям брой хора. Укрепването на храната има много предимства: обикновено е социално приемливо, изисква минимални промени в хранителните навици, обикновено струва 6-8).

Маслото е идеална матрица за витамин А, който е мастноразтворим. Методите за обогатяване на растително масло са добре установени, доста прости и лесни за изпълнение на ниска цена. Освен това маслото стабилизира ретинола и забавя окисляването на витамина. Типът витамин А е ретинол ацетат или ретинол палмитат в маслена основа (9). Препоръчително е да се добавят най-малко 18 mg витамин А на килограм растително масло от Програмата за подпомагане на храните в САЩ от дял II (USPL480), осигурявайки около 50% от RDI със средна дневна дажба от 16 g на човек ( 10). Разходите за укрепване са около 2,00 щатски долара на метричен тон (МТ) нефт (9), 0,3–0,4% от разходите за покупка или 0,012 щатски долара на човек/г.

В Бразилия витамин А, добавен към маслото, се абсорбира добре, когато се дава заедно с диета на основата на ориз и значително увеличава плазмените запаси на ретинол и черен дроб (11). Въпреки потенциалните предимства на обогатяването на маслото с витамин А, рядко се прави по неизвестни причини.

Маргарин

След маслото, маргаринът и други хидрогенирани петролни продукти са най-подходящите носители за витамин А. Всъщност витамин А се добавя към маргарина в много страни, за да имитира хранителната стойност на маслото, което маргаринът често е замествал. Укрепването на маргарина с витамин А е започнато в Дания през 20-те години на миналия век, когато се появяват случаи на хранителна слепота, след като маслото е заменено с неукрепнал маргарин (12).

Няколко страни подсилват маргарина на нива от 1 до 15 mg/kg като задължителна или доброволна практика (9). Това осигурява 2–40% от RDI, като се приема дневна консумация от 15 g. Цената е подобна на тази за обогатяване с нефт. Във Филипините умишлената укрепваща програма, предизвикана от интереса на общественото здраве, се оказа много ефективна. Звездният маргарин, продукт, който не изисква охлаждане и е направен от смес от кокосово масло и втвърдено палмово масло, е обогатен с витамин А до ниво от 25 mg/kg (плюс 3,5 mg/kg от β-каротин). Полево проучване за ефикасност показва, че дневната консумация на 24 g от този продукт, осигуряваща 150% от RDI за деца в предучилищна възраст и 100% за юноши и възрастни, намалява разпространението на нисък серумен ретинол (13). В Индия, укрепено хидрогенирано масло, Vanaspati, се предлага от 1953 г. Vanaspati замества топеното масло или избистреното масло като традиционно масло. Той е обогатен с витамин А на ниво от 7,5 mg/kg и доставя 0,4–21% от RDI в зависимост от нивата на консумация (0,3–17 g/d) (14).

Зърнени брашна и ястия

Обогатяването на житни брашна и ястия с витамин А е технически осъществимо, а хранителната стабилност в продуктите е добра. Често няма нужда от промени в производството на брашно, тъй като производството на зърнено брашно обикновено включва ензими, оксиданти и други вещества. Венецуела има национална програма за обогатяване на предварително сварено царевично брашно от 1993 г. Брашното е обогатено с витамин А при 2,7 mg/kg (15), което допринася за 30% от RDI на витамин А, като се приема консумация от 80 g/d и 15% загуби на витамин А по време на работа и съхранение на брашното, както и при приготвяне на храна. Биологични доказателства за въздействието не са публикувани. Съединението на витамин А, използвано за обогатяване на царевично брашно, е сух спрей (Roche, SD-250), който се диспергира във вода. Настоящите разходи за укрепване са около 1,40 щ.д./т, което е около 0,35% от покупната цена на брашното или общо 0,040 щ.д./г на човек.

Във Филипините пшеничното брашно, използвано за направата на популярния пандезал за хляб, е обогатено с витамин А (4,5 mg/kg), за да се получи пандезал, обогатен с 2,8 mg/kg (16). Ежедневната консумация на 40 г хляб осигурява около 19% от RDI на витамин А. Отново добавеното съединение на витамин А е SD-250. Биологичните доказателства за въздействието бяха демонстрирани чрез значително увеличаване на запасите от черен дроб на витамин А на учениците. Текущите разходи за укрепване са около 2,75 щ.д./т или 0,040 щ.д./г на човек.

Други страни са извършили пилотни проучвания за изследване на обогатяване на зърнено брашно или брашно с витамин А, но националните програми не съществуват. Пшеничното брашно е обогатено с желязо и витамини от група В в САЩ и други развити страни за> 40 години (3, 4). Американската програма за подпомагане на храните от дял II (U.S.PL480) обогатява пшеничното брашно с витамин А (SD-250) от 1969 г. (17). Установеното ниво на укрепване е между 6,6 и 7,9 mg/kg, за да осигури 80–100% от RDI за консумация от 75 g/d и да гарантира, че практиката остава безопасна за хора с по-висока консумация (17).

Загубите на витамин А обаче поради транспортиране и съхранение и по време на приготвянето на храна не са взети предвид. Загубите са оценени на 30-50%, които са в рамките на нормалния диапазон на стабилност за витамин А в сухи подсилени продукти (18). Това означава, че хората, които консумират продуктите, получават 40–70% от ПДР на витамин А. През 1993 г. беше изчислено, че добавянето на витамин А на посоченото ниво в пшеничното брашно ще струва 3,79 долара/т (17), което е 0,104 щатски долара./г на човек с ∼1% увеличение на покупната цена.

Захар

Захарта е добро средство за обогатяване в страни, където се произвежда централно в няколко растения и се консумира широко от по-голямата част от населението. Някои страни от Централна Америка решиха да подсилят захарта през 70-те години, защото други варианти бяха неподходящи: солта се консумира в много малки количества и нейното качество е неадекватно; масло/маргарин и пшенично брашно не са нито широко разпространени, нито консумирани от най-нуждаещите се лица; млечните продукти бяха оскъдни; и царевичното брашно, макар и широко консумирано, се произвежда най-вече у дома (19).

Институтът по хранене на Централна Америка и Панама разработи подходяща технология, популяризира законодателството и създаде национални програми в три държави (Гватемала, Хондурас и Коста Рика). Използваното съединение на витамин А е мънисто на основата на желатин (Roche, CWS-250; или BASF, CWD-250), което е свързано със захарния кристал през слой растително масло, за да се избегне сегрегация (20). За да се избегне насърчаването на по-висока консумация на захар поради нейното обогатяване, първоначално беше забранено да се декларира, че продуктът съдържа добавен витамин А (19). Внимателно разработената оценка в средата на 70-те години в Гватемала убедително демонстрира своята ефективност при намаляване на VAD (21, 22). Независимо от това, програмата е спряна през 1979 г., тъй като, въпреки че укрепването е било задължително, индустрията не е била достатъчно мотивирана и има също така ограничения за получаване на чуждестранна валута за закупуване на фортификанта. Програмата беше възкресена през сезона на прибиране на реколтата през 1987 г. и беше подкрепена от пълния ангажимент на индустрията.

Степента на разпространение на VAD е драстично намалена (23). Днес захарта в домакинствата в Гватемала и Салвадор съдържа средно 9 mg витамин А на килограм, което допринася 45–180% от RDI на витамин А за хора на възраст над 3 години (консумацията на захар на глава от населението варира от 30 до 120 g/d). Захарта сега е основният източник на витамин А дори за кърмачета и малки деца; той осигурява 30% от RDI. Поддържа се профилактично добавяне с витамин А на деца на възраст под 3 години, за да се осигури адекватен прием (данни, публикувани в национални доклади). Захарта се обогатява в захарните заводи на теоретично ниво от 15 mg/kg, но съдържанието е близо 9 mg/kg след загубите преди консумация на ниво домакинство. След 9 месеца доставка и съхранение, 40–70% от витамин А остава в захар, в зависимост от климатичните условия. Разходите за обогатяване на индустрията възлизат на 9,18 долара за тон (24), което е около 0,20 долара на година на човек и представлява около 2% от цената на дребно на захарта. В страните от Централна Америка действителните разходи на човек са по-високи (0,32 щатски долара), тъй като цялата захар, независимо от крайната й употреба (битова или промишлена), е подсилена, за да гарантира, че по-голямата част от населението ще получи обогатения продукт.

Мононатриев глутамат

Преди няколко години бяха проведени технологични експерименти и полеви изпитания, за да се превърне мононатриевият глутамат (MSG) в източник на витамин А. Въпреки успешното биологично въздействие (25, 26), обогатяването с MSG не се превърна в национална програма.

Ефикасността на MSG, обогатен с витамин А, е демонстрирана във Филипините (25) и Индонезия (26). В първия, нивото на укрепване беше 2047 mg/kg, за да достави всички RDI, изисквани от потребителите на MSG. За да се избегне повишаване на изкупната цена, съдържанието на сашетата беше намалено от 2,4 на 2 g (намаляване на количеството MSG със 17%). Хората разпознават по-ниското от обичайното количество MSG и предпочитат неукрепналия продукт. Използването на витамин А като SD-250 предизвика обезцветяване (витамин А е жълтеникав; MSG е бял) и той се отделя от кристалите MSG. Това не беше сериозен проблем с малки сашета, но беше неприемливо в големи опаковки. В допълнение, фино прахообразният MSG, предназначен да запази белия цвят, пречи на херметичните уплътнения на сашетата.

В Индонезия бяха преодолени някои от технологичните трудности (26). Част от решението беше да се намали нивото на витамин А до 810 mg/kg с цел да се осигури 50% от RDI. Децата са консумирали 0,24 g/d MSG, а възрастните - 0,4 g/d. По време на консумация 57% от витамина остава в продукта, така че MSG осигурява само ∼30% от RDA за витамин А. MSG е избран, тъй като е централно обработен, той достига целевата популация и консумацията варира малко . Ако приемем, че разходите са подобни на разходите за захар, се изчислява, че разходите за укрепване ще бъдат 575 щатски долара/тона. Ако цената на дребно на MSG е 5 щ.д./кг, тогава нарастването на цената, дължащо се на укрепване, трябва да бъде 11,5%, което е сравнително високо, за да се конкурира с неукрепналия продукт на свободния пазар. Въпреки това текущите годишни разходи на човек остават относително ниски - около 0,050 щатски долара.

Други храни

Укрепването с витамин А също е изпробвано с пълнозърнесто зърно, чай, юфка за бързо приготвяне, рибен сос, йогурт и сол. Технологичните и логистични/осъществими въпроси са попречили на мащабното изпълнение на тези усилия. Укрепването на ориза заслужава специално внимание, като се има предвид, че той се консумира широко в много развиващи се страни, където VAD е силно разпространен. Укрепването е изпробвано чрез нанасяне на покритие (27) или въвеждане на хранителните вещества в изкуствените ядки, технология, известна като Ultra-Rice (28). Въпреки обширни проучвания, в системата за нанасяне на покрития са докладвани неприемливи загуби на витамин А (29), а технологията Ultra-Rice, макар и биологично ефективна (30), все още е твърде скъпа. На практика логистичната възможност за безопасно и ефективно укрепване на ориз, произведен от хиляди местни мелничари, представлява основна бариера пред фортификационните програми. Други подходи включват подсилващи сосове, снабдени с юфка за бързо приготвяне, което придобива широка подкрепа.

Други видове обогатени продукти са допълващи храни, насочени към кърмачета или програми за хранене в училище. Бисквити и напитки, обогатени с множество микроелементи, включително витамин А, се използват в училищните програми за хранене в Мексико, Централна Америка, Индонезия и Перу.

Не е необходимо успешен продукт да се консумира в голяма степен от най-малките деца. Ако се консумира от жени, подобрявайки техния статус на витамин А и следователно съдържанието на витамин А в майчиното им мляко, това ще играе основна роля за осигуряване на подобрен статус на витамин А при малки, кърмени деца през критичните първи 2 години от живота (31).

Критични елементи на успешните програми

Мора и др. (24) обобщи уроците, извлечени от програмите за обогатяване на захарта в Централна Америка. Бяха идентифицирани няколко критични елемента за успех в програмите за обогатяване на храни в развиващия се свят.

Идентифициране на потенциални превозни средства

В допълнение към необходимостта да се документира съществуването на значителни VAD, предизвикателството е да се идентифицира местна стока, която се консумира широко в постоянни количества, особено от целевата популация (плодородни жени и малки деца); храната трябва да се произвежда и в няколко централизирани обекта. Тези условия обясняват защо телбодите, солта, захарта и подправките са били избраните превозни средства в развиващите се страни (5).

Количеството консумирана храна е много важно; в противен случай концентрацията на витамин А може да е твърде висока, което да причини технически проблеми и разходи. На практика маслата, хидрогенираните масла, зърнените брашна и захарта трябва да бъдат обогатени с не повече от 20 mg/kg. Загубите на витамин А по време на производството, съхранението и обработката увеличават разходите по програмата. В допълнение, високата концентрация на витамин А увеличава възможността хората, които консумират големи количества от продукта, да консумират твърде много витамин А. Таблица 1 показва приблизителните нива на витамин А при различни модели на консумация, за да отговарят на отделни части от RDI. Консумацията на 5 g всяка храна, обогатена с витамин А (при ниво от 18 mg/kg на потребителската маса) би осигурила 15% от RDI; 10 g осигуряват 30%. Следователно, всяка консумирана храна в количества ТАБЛИЦА 1

Очаквани обогатителни нива на витамин А (mg/kg) при различни нива на консумация на обогатена храна

Ежедневна диетична цел. Ниво на консумация на обогатена храна (g/d) . μg RE. % RDI 1. 5. 15 . 40. 80 .
Ниво на обогатяване: mg витамин А/кг храна
90 15 18. 6 2.2 1.1
180 30 36 12 4.5 2.2
360 60 72 24 9.0 4.5
Ежедневна диетична цел. Ниво на консумация на обогатена храна (g/d) . μg RE. % RDI 1. 5. 15 . 40. 80 .
Ниво на обогатяване: mg витамин А/кг храна
90 15 18. 6 2.2 1.1
180 30 36 12 4.5 2.2
360 60 72 24 9.0 4.5

RDI за семейството: 600 μg/d (RDI за 1–10 години на възраст = 400 μg/d). RE, еквивалент на ретинол.