По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 613.2.038; 613.12 DOI:10.33920/med-08-2405-04

Влияние обогащения рациона витаминно-минеральным комплексом на физиологические показатели и поведенческие реакции лабораторных животных в экспериментальных условиях Арктической зоны

Новикова Ирина Игоревна д-р мед. наук, профессор, директор, ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, д. 7, e-mail: novikova_ii@niig.su, https://orcid.org/0000-0003-1105-471X
Романенко Сергей Павлович канд. мед. наук, заместитель директора по научной работе, ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, д. 7, e-mail: romanenko_sp@niig.su, https://orcid.org/0000-0003-1375-0647
Савченко Олег Андреевич канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник отдела токсикологии с санитарно-химической лабораторией, ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, д. 7, e-mail: savchenko_oa@niig.su, https://orcid.org/0000-0002-7110-7871
Семенихина Мария Вячеславовна младший научный сотрудник отдела гигиенических исследований с лабораторией физических факторов, ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, д. 7, e-mail: semenikhina_mv@niig.su, https://orcid.org/0000-0001-8405-4847
Сорокина Александра Васильевна канд. мед. наук, научный сотрудник оргметодотдела, ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, д. 7, e-mail: sorokina_av@niig.su, https://orcid.org/000-0002-4460-1368

В решении проблем сохранения здоровья работающих Арктической зоны большое значение принадлежит оптимизации питания с помощью обеспечения работников специализированными продуктами, обогащенными витаминными и минеральными компонентами. Цель: оценить влияние витаминно-минерального комплекса (ВМК), содержащего в своем составе витамины (А, D, В₁, В₂, В₃, В₆, В₁₂ и С) и минеральные вещества (Fe, I, Se), на физиологические показатели и показатели ориентировочно-исследовательского поведения лабораторных животных, характеризующих протекание процесса адаптации. Объект исследования: белые лабораторные крысы линии «Вистар», сгруппированные в 4 группы: две опытные, содержащиеся в условиях низкой температуры воздуха (4–6 °С) и необычного фотопериодизма, получавшие с рационом ВМК, и две контрольные, животные которых не получали ВМК. Одна из которых содержалась в условиях «северных территорий», вторая — в комфортных (обычный фотопериодизм и температура +22…+24 °С). Исследовали показатели массы и температуры тела и функциональной активности нервной системы методом «открытое поле». Статистический анализ проводили с помощью стандартных прикладных программ Statistica 10.0 с расчетом медианы (Ме) и перцентильного интервала. Допустимым уровнем достоверности результатов считалась вероятность различий в 95 % и выше (p ≤ 0,05). Животные опытных групп показали постоянство температурного баланса, статистически достоверно более низкие, по сравнению с животными контрольной группы, показатели уровня тревожности, более высокий уровень эмоциональной активности. Выявлены гендерные особенности показателей тревожности, более выраженные у самцов, исследовательская деятельность которых повышалась в условиях «полярной ночи» и резко снижалась в условиях «полярного дня». Полученный стресс-протективный эффект приема ВМК, содержащего суточную норму витаминов (С, Е, В₁, В₂, В₃, В₆, В₉, В₁₂, D₃, каротин) и минеральных веществ (цинк, железо, йод, селен), свидетельствует о безопасности и высокой значимости применения данного ВМК в рационе работающих вахтовым методом в условиях Арктической зоны.

Литература:

1. Истомин А.В., Федина И.Н., Шкурихина С.В., Кутакова Н.С. Питание и север: гигиенические проблемы Арктической зоны России (обзор литературы). Гигиена и санитария. 2018; 6: 557–563. doi: 10.18821/00169900-2018-97-6-557-563.

2. Хаснулин В.И., Хаснулин П.В. Современные представления о механизмах формирования северного стресса у человека в высоких широтах. Экология человека. 2012; 1: 3–11.

3. Бобровницкий И.П., Нагорнев С.Н., Фролков В.К. Особенности гормональной регуляции метаболических процессов в условиях арктической зоны и нелекарственные методы их оптимизации. Russian Journal of Rehabilitation Medicine. 2020; 2: 4–18.

4. Little M., Hagar H., Zivot C., Dodd W., Skinner K., Kenny T.A. Drivers and health implications of the dietary transition among Inuit in the Canadian Arctic: a scoping review. Public health nutrition. 2021; 24 (9): 2650–2668. doi: 10.1017/S1368980020002402.

5. Корчин, В. И., Корчина Т.Я., Терникова Е.М., Бикбулатова Л.Н., Лапенко В.В. Влияние климатогеографических факторов Ямало-Ненецкого автономного округа на здоровье населения (обзор). Журнал медико-биологических исследований. 2021; 9 (1): 77–88. doi: 10.37482/2687–1491-Z046.

6. Никифорова Н.А., Карапетян Т.А., Доршакова Н.В. Особенности питания жителей Севера (обзор литературы). Экология человека. 2018; 11: 20–22. doi: 10.33396/1728-0869-2018-11-20-25.

7. Bitto A., Wang A.M., Bennett C.F., Kaeberlein M. Biochemical genetic pathways that modulate aging in multiple species. Perspect Med. 2015; 5 (11). doi: 10.1101/cshperspect.a025114.

8. Севостьянова Е.В. Особенности липидного и углеводного метаболизма человека на Севере (литературный обзор). Бюллетень сибирской медицины. 2013; 1: 93–100.

9. Майдан В.А., Кузнецов С.М., Лизунов В.Ю. Гигиеническое обоснование адаптации работников к условиям Крайнего Севера. Известия Российской военно-медицинской академии. 2020; 39 (S3-3): 113–116.

10. Лебедева У.М., Степанов К.М., Лебедева А.М., Платонова Р.И., Петрова М.Н., Борисова И.З. Актуальные вопросы культуры питания населения Якутии: современное состояние, проблемы и перспективы развития. Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Серия: Медицинские науки. 2017; 4 (09): 55–58.

11. Панин Л.Е. Адаптация и питание человека в экстремальных условиях Арктики. Инновации и продовольственная безопасность. 2013: 1 (1): 131–135.

12. Плахотская Ж.В., Андриянов А.И., Андреев В.П. Параметры здоровья коренного населения Арктики в контексте изменения рациона питания. Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2018; S1: 147– 150.

13. Балынина Е.С. Применение метода «открытого поля» в токсикологическом эксперименте. Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1978; 11: 56.

14. Копанев В.А., Гинзбург Э.Х., Семенова В.Н. Метод вероятностной оценки токсического эффекта. Новосибирск: Наука, 1988; 126 с.

15. Гудинова Ж.В., Жернакова Г.Н., Толькова Е.И. Дружелюбная статистика. Статистический анализ медицинских баз данных: пошаговые инструкции. Омск: Омский государственный медицинский университет, 2014; 112 с.

16. Сесик М., Ланг Т.А. Как описывать статистику в медицине. Аннотированное руководство для авторов, редакторов и рецензентов. Москва: Практическая медицина, 2016; 480 с.

17. Кухаренко Н.С., Новоселова А.А. Коррекция хронического холодового стресса у крыс пробиотическим препаратом. Вестник КрасГАУ. 2009; 7: 110–112.

18. Хныченко Л.К., Сапронов Н.С. Стресс и его роль в развитии патологических процессов. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2003; 2 (3): 2–15.

19. Федорова О.А., Кухаренко Н.С. Адаптационная способность организма крыс при длительном стрессе и коррекции его воздействия. Проблемы зоотехники, ветеринарии и биологии животных на Дальнем Востоке: Сборник научных трудов. Вып. 27. Благовещенск: Дальневосточный государственный аграрный университет, 2020: 95–100.

20. Балынина Е.С., Березовская И.В. Сравнительная оценка методов определения ориентировочной реакции крыс в токсикологическом эксперименте. Фармакология и токсикология. 1976; 5: 635–638.

21. Crowther A.K., Guest P.K., Sarnyai Z. An open field test to measure motor activity and anxiety-like behavior. Guest P (ed) Preclinical models. Methods of Molecular Biology. 2019; 1916: 99–103. doi: 10.1007/978-1-4939-8994-2_9.

22. Плющев А.К., Гоев А.А. Совершенствование метода изучения свободного поведения животных в открытом поле. Гигиена и санитария. 1982; 10: 56–58.

23. Бекеева С.А. Поведенческая активность крыс при ингаляционном воздействии гексана. Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева. 2010; 4: 419–427.

24. Гольдина И.А., Маркова Е.В., Гольдин Б.Г., Княжева М.А. М. А., Гайдуль К.В. Протекторные свойства экстракта куркумы при этанол-индуцированных нарушениях поведения. Саратовский научно-медицинский журнал. 2017; 1: 131–135.

25. Bailey K.R., Crowley J.N. Anxiety-related behavior in mice. In: Methods of behavior analysis in neuroscience. 2nd ed. CRC Press/Taylor & Francis, Boca Raton (FL). 2009. doi: 10.1201/NOE1420052343.ch5.

26. Ковязина Т.К., Лобастова Е.В., Улитко М.В. Исследование влияния нового химического соединения на поведенческую активность животных разного пола методом «открытое поле». Евразийский союз ученых. 2015; 6 (15): 103–107.

27. Кривошеев В.В., Козловский И.В., Никитина Л.Ю. Влияние дефицита витамина D на заболеваемость и смертность населения северных территорий России. Санитарный врач. 2023;4: 242–256. doi: 10.33920/ med-08-2304-05.

28. Быстрова М.Н., Демидова М.А., Панина Г.А., Жолобов И.С., Гальчинская И.Л. Влияние извлечений седативного сбора на ориентировочно-исследовательское поведение мышей. Современные проблемы науки и образования. 2011; 6: 16–24.

29. Каладзе Н.Н., Соболева Е.М., Скоромная Н.Н. Итоги и перспективы изучения физиологических, патогенетических и фармакологических эффектов мелатонина. Здоровье ребенка. 2010; 2: 156–165.

30. Антипова О.Н., Иванов А.Н., Злобина О.В., Суровцева К.А., Анкина В.Д., Бондарь Г.Д., Зенкина Т.М., Полюкова М.В. Нарушение поведенческих реакций белых крыс-самцов в условиях измененного фотопериодизма. Современные проблемы науки и образования. 2019; 4: 62–72.

31. Антипова О.Н., Иванов А.Н., Злобина О.В., Киричук В.Ф., Суровцева К.А., Анкина В.Д., Бондарь Г.Д., Зенкина Т.М., Полюкова М.В. Интенсивная световая депривация как фактор стрессорных нарушений поведенческих реакций и когнитивных функций в эксперименте. Саратовский научно-медицинский журнал. 2019; 15 (2): 363–368.

1. Istomin A.V., Fedina I.N., Shkurikhina S.V., Kutakova N.S. Nutrition and the North: hygienic problems of the Arctic zone of Russia (literature review). Gigiyena i sanitariya (Hygiene and sanitation). 2018; 6: 557–563. doi: 10.18821/0 016-9900-2018-97-6-557-563 (in Russian)

2. Khasnulin V.I., Khasnulin P.V. Modern ideas about the mechanisms of formation of northern stress in humans at high latitudes. Ekologiya cheloveka (Human ecology). 2012; 1: 3–11. (in Russian)

3. Bobrovnitsky I.P., Nagornev S.N., Frolkov V.K. Features of hormonal regulation of metabolic processes in the Arctic zone and non-medicinal methods for their optimization. Russian Journal of Rehabilitation Medicine. 2020; 2: 4–18. (in Russian)

4. Little M., Hagar H., Zivot C., Dodd W., Skinner K., Kenny T.A. Drivers and health implications of the dietary transition among Inuit in the Canadian Arctic: a scoping review. Public health nutrition. 2021; 24 (9): 2650–2668. doi:10.1017/S1368980020002402

5. Korchin, V. I., Korchina T.Ya., Ternikova E.M., Bikbulatova L.N., Lapenko V.V. The influence of climatic and geographical factors of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug on the health of the population (review). Zhurnal mediko-biologicheskikh issledovaniy (Journal of Biomedical Research). 2021; 9 (1): 77–88. doi: 10.37482/2687–1491-Z046 (in Russian)

6. Nikiforova N.A., Karapetyan T.A., Dorshakova N.V. Peculiarities of nutrition of residents of the North (literature review). Ekologiya cheloveka (Human ecology). 2018; 11: 20–22. doi: 10.33396/1728-0869-2018-11-20-25 (in Russian)

7. Bitto A., Wang A.M., Bennett C.F., Kaeberlein M. Biochemical genetic pathways that modulate aging in multiple species. Perspect Med. 2015; 5 (11). doi: 10.1101/cshperspect.a025114

8. Sevostyanova E.V. Features of lipid and carbohydrate metabolism of humans in the North (literature review). Byulleten' sibirskoy meditsiny (Bulletin of Siberian Medicine). 2013; 1: 93–100. (in Russian)

9. Maidan V.A., Kuznetsov S.M., Lizunov V.Yu. Hygienic justification for the adaptation of workers to the conditions of the Far North. Izvestiya Rossiyskoy voyenno-meditsinskoy akademii (News of the Russian Military Medical Academy). 2020; 39 (S3-3): 113–116. (in Russian)

10. Lebedeva U.M., Stepanov K.M., Lebedeva A.M., Platonova R.I., Petrova M.N., Borisova I.Z. Current issues of nutritional culture of the population of Yakutia: current state, problems and development prospects. Vestnik Severo-Vostochnogo federal'nogo universiteta im. M.K. Ammosova. Seriya: Meditsinskiye nauki (Bulletin of the NorthEastern Federal University named after. M.K. Ammosova. Series: Medical Sciences). 2017; 4 (09): 55–58. (in Russian)

11. Panin L.E. Adaptation and human nutrition in extreme Arctic conditions. Innovatsii i prodovol'stvennaya bezopasnost' (Innovation and food security). 2013: 1 (1): 131–135. (in Russian)

12. Plakhotskaya Zh.V., Andriyanov A.I., Andreev V.P. Health parameters of the indigenous population of the Arctic in the context of changing diets. Vestnik Rossiyskoy Voyenno-meditsinskoy akademii (Bulletin of the Russian Military Medical Academy). 2018; S1: 147–150. (in Russian)

13. Balynina E.S. Application of the «open field» method in a toxicological experiment. Occupational health and occupational diseases. 1978; 11:56. (in Russian)

14. Kopanev V.A., Ginzburg E.Kh., Semenova V.N. Method for probabilistic assessment of toxic effect. Novosibirsk: Science, 1988. (in Russian)

15. Gudinova Zh.V., Zhernakova G.N., Tolkova E.I. Friendly statistics. Statistical analysis of medical databases: step-by-step instructions. Omsk: Omsk State Medical University, 2014. (in Russian)

16. Sesik M., Lang T.A. How to describe statistics in medicine. An annotated guide for authors, editors, and reviewers. Moscow: Practical Medicine, 2016. (in Russian)

17. Kukharenko N.S., Novoselova A.A. Correction of chronic cold stress in rats with a probiotic preparation. Vestnik KrasGAU (Bulletin of KrasGAU). 2009; 7: 110–112. (in Russian)

18. Khnychenko L.K., Sapronov N.S. Stress and its role in the development of pathological processes. Obzory po klinicheskoy farmakologii i lekarstvennoy terapii (Reviews on clinical pharmacology and drug therapy). 2003; 2 (3): 2–15. (in Russian)

19. Fedorova O.A., Kukharenko N.S. Adaptive ability of the rat body under long-term stress and correction of its effects. Problems of zootechnics, veterinary medicine and animal biology in the Far East: Collection of scientific papers. Vol. 27. Blagoveshchensk: Far Eastern State Agrarian University, 2020: 95–100. (in Russian)

20. Balynina E.S., Berezovskaya I.V. Comparative assessment of methods for determining the orienting reaction of rats in a toxicological experiment. Farmakologiya i toksikologiya (Pharmacology and toxicology). 1976; 5: 635–638. (in Russian)

21. Crowther A.K., Guest P.K., Sarnyai Z. An open field test to measure motor activity and anxiety-like behavior. Guest P (ed) Preclinical models. Methods of Molecular Biology. 2019; 1916: 99–103. doi: 10.1007/978-1-4939-8994-2_9

22. Plyushchev A.K., Goev A.A. Improving the method of studying the free behavior of animals in an open field. Gigiyena i sanitariya (Hygiene and sanitation). 1982; 10: 56–58. (in Russian)

23. Bekeeva S.A. Behavioral activity of rats under inhalation exposure to hexane. Vestnik YENU im. L.N. Gumileva (Bulletin of ENU named after. L.N. Gumilyov). 2010; 4: 419–427. (in Russian)

24. Goldina I.A., Markova E.V., Goldin B.G., Knyazheva M.A. M. A., Gaidul K.V. Protective properties of turmeric extract in ethanol-induced behavioral disorders. Saratovskiy nauchno-meditsinskiy zhurnal (Saratov scientific and medical journal). 2017; 1: 131–135. (in Russian)

25. Bailey K.R., Crowley J.N. Anxiety-related behavior in mice. In: Methods of behavior analysis in neuroscience. 2nd ed. CRC Press/Taylor & Francis, Boca Raton (FL). 2009. doi: 10.1201/NOE1420052343.ch5

26. Kovyazina T.K., Lobastova E.V., Ulitko M.V. Study of the influence of a new chemical compound on the behavioral activity of animals of different sexes using the «open field» method. Yevraziyskiy Soyuz Uchenykh (Eurasian Union of Scientists). 2015; 6 (15): 103–107. (in Russian)

27. Krivosheev V.V., Kozlovsky I.V., Nikitina L.Yu. The effect of vitamin D deficiency on morbidity and mortality of the population of the northern territories of Russia. Sanitarnyj vrach (Sanitary doctor). 2023;4: 242–256. (in Russian) doi: 10.33920/med-08-2304-05

28. Bystrova M.N., Demidova M.A., Panina G.A., Zholobov I.S., Galchinskaya I.L. The influence of sedative extracts on the exploratory behavior of mice. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya (Modern problems of science and education). 2011; 6: 16–24. (in Russian)

29. Kaladze N.N., Soboleva E.M., Skoromnaya N.N. Results and prospects for studying the physiological, pathogenetic and pharmacological effects of melatonin. Zdorov'ye rebenka (Child’s Health). 2010; 2: 156–165. (in Russian)

30. Antipova O.N., Ivanov A.N., Zlobina O.V., Surovtseva K.A., Ankina V.D., Bondar G.D., Zenkina T.M., Polyukova M.V. Disorders of behavioral reactions of white male rats under conditions of altered photoperiodism. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya (Modern problems of science and education). 2019; 4: 62–72. (in Russian)

31. Antipova O.N., Ivanov A.N., Zlobina O.V., Kirichuk V.F., Surovtseva K.A., Ankina V.D., Bondar G.D., Zenkina T.M., Polyukova M.V. Intense light deprivation as a factor of stress-induced disturbances in behavioral reactions and cognitive functions in an experiment. Saratovskiy nauchno-meditsinskiy zhurnal (Saratov scientific and medical journal). 2019; 15 (2): 363–368. (in Russian)

Северные территории России являются важным источником природных ресурсов, активное освоение которых неразрывно связано с притоком большого числа работающего населения, среди которых значительную долю составляют работники вахтового труда, работающие в периодическом режиме от одного до нескольких лет [1]. Комплексное воздействие специфических для Арктической зоны факторов приводит к формированию у работающих так называемого синдрома полярного напряжения (процесс адаптации некоренного населения к экстремальным условиям) [2, 3]. Синдром полярного напряжения формируется на фоне дефицита витаминов (С, Е, В1, В2, В3, В6, В9, В12, А, D), дефицита минеральных веществ (цинк, железо, йод, магний, селен), что вызывает нарушение процессов адаптации. В результате нарушения адаптации к экстремальным условиям, у работающих в условиях Арктической зоны существенно повышаются риски формирования болезней системы кровообращения, эндокринной системы, иммунной системы, нервной системы, опорно-двигательного аппарата [4, 5]. Адаптивные перестройки у приезжающих из средних широт временно в Арктическую зону лиц требуют увеличения в питании белка до 15–16 %, жира до 41–42 %, витаминов и минеральных веществ от 1,5 до 2 раз [6–8].

Питание специалистов, работающих в условиях Севера, требует научного обоснования и коррекции физиологических норм пищевых веществ с учетом специфики климатогеографических условий Арктики, особенностей адаптации организма мигрирующих профессиональных групп из иных климатических зон [9].

В решении проблем в состоянии здоровья работников Крайнего Севера большое значение принадлежит оптимизации питания, направленной на коррекцию его структуры с помощью обеспечения работников специализированными продуктами, обогащенными витаминными и минеральными компонентами, способными обеспечить антиоксидантную профилактику, повышение резистентности организма, нормализацию обменных и адаптивных процессов [1, 10–12]. В связи с этим разработка и изучение эффективности воздействия витаминно-минеральных комплексов на адаптивные процессы, происходящие в организме некоренного населения Арктической зоны, являются весьма актуальными.

Для Цитирования:
Новикова Ирина Игоревна, Романенко Сергей Павлович, Савченко Олег Андреевич, Семенихина Мария Вячеславовна, Сорокина Александра Васильевна, Влияние обогащения рациона витаминно-минеральным комплексом на физиологические показатели и поведенческие реакции лабораторных животных в экспериментальных условиях Арктической зоны. Санитарный врач. 2024;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: