Научное обоснование принципов проектирования состава и потребительских характеристик продуктов персонифицированного питания

Глава 3. Объективные факторы формирования рациона питания на основе анализа генома потребителя Современный уровень развития генетики позволяет выявить генную предрасположенность к более чем 30 типам болезней дегенеративного характера. К числу таких болезней отнесены ряд онкологических, сердечнососудистых, эндокринологических заболеваний, заболеваний органов дыхания и желудочно-кишечного тракта, болезни метаболизма костной ткани и аутоиммунные заболевания щитовидной железы, устойчивость человека к ВИЧ – инфекции, зависимости к алкоголю и наркотикам. Рацион питания человека следует рассматривать в качестве одного из наиболее доступных каналов передачи информации организму. Рацион питания должен учитывать потребность конкретного организма в специальных геномно-активных индукторах. Обладая на основе данных генома информацией об угрозах дегенеративных изменений, необходимо формировать состав поступающих в организм индукторов, которые будут обеспечивать функционирование организма в режиме, предотвращающем недопустимый уровень экспрессии патологических аллелей генов. Задачей нутригеномики является изучение влияния различных нутриентов продуктов питания на физиологические реакции организма с учетом его генома. Фактически задача сводится к разработке персонального социального сценария жизнедеятельности человека, и в первую очередь, его персонифицированного рациона питания. Такая технология проектирования социального сценария не может успешно быть реализована на основе только «силовых» рекомендаций. Социальный сценарий и персонифицированный рацион питания должны быть желанными для потребителя и органично базироваться на его эмоциональных предпочтениях, жизненных традициях и социальных целях. В частности, рацион питания должен учитывать психико-эммоциональные предпочтения человека. Такую нутригеномику более уместно именовать «рационогеномикой», или «диетогеномикой». Стратегической задачей диетогеномики является не только разработка персонифицированного рациона питания, но и нахождение путей внедрения такого рациона в культуру конкретного человека. Установлено, что практически все гены могут иметь различной степени отличия, которые именуют генетическим полиморфизмом. Полиморфизм приводит к изменению информации, направленной на синтез новых белков, поступающей посредством синтезируемых маркеров. Полиморфизм гена признается статистически подтвержденным, если подобные изменения встречаются в популяции с частотой хотя бы двух вариантов не менее, чем у 1% населения. По существу полиморфизм заключается в отклонении от химического состава ДНК. Питание является наиболее существенным источником информации, влияющей на гомеостаз человека. Следовательно, необходимо обеспечить действенную корреляцию между генетической матрицей организма и набором генетически значимой информации, поступающей извне, в том числе с пищей. На рисунке 11 приведена схема, иллюстрирующая основные принципы персонифицированного питания. Как видно из схемы, механизм влияния нутригеномики связан с полиморфизмом генов человека. Выявленные в результате тестирования благоприятные и неблагоприятные панели аллелей генов человека является основанием для коррекции рациона питания. Раскрытие потенциальных возможностей человека может быть обеспечено путем персонифицированного питания, которое предусматривает насыщение рациона нутриентами, являющимися инициаторами и индукторами экспрессии благоприятных генов. Демферное питание предусматривает превентивные и перманентные меры, по исключению из рациона питания инициаторов и индукторов экспрессии неблагоприятных генов. Рисунок 11 – Принципиальная схема персонифицированного питания Одним из наиболее важных инструментов нутригеномики является изучение биотрансформации нутриентов и поддержание восстановительного статуса в организме. Возможность организма адекватно противостоять стрессам предопределена геномом и может быть заранее спрогнозирована. Основным процессом, реагирования на стрессы является метаболизм нутриентов и, в частности, ксенобиотиков. В генетике систему метаболизма предложено называть биотрансформацией. Биотрансформация описывает индивидуальные особенности организма при реагировании на пищевые нутриенты (нутригенетика), факторы внешней среды (экогенетика и токсикогенетика) и лекарственные препараты (фармакогенетика). Биотрансформация нутриентов в сбалансированном режиме должна обеспечивать баланс между содержанием и антиоксидантов. Смещение равновесия в сторону последних чревато неблагоприятными последствиями для организма и именуется «оксидативным стрессом». Поскольку результатом последовательных реакций трансформации нутриентов зачастую являются реакционно активные радикалы, при низких адаптационных ресурсах организма возникает угроза неконтролируемого оксидативного стресса. Задачей нутригеномики является купирование неблагоприятных последствий такой биотрансформации путем подбора индивидуальных рационов питания. Ранее было предложено процесс биотрансформации условно разделить на три фазы, в каждой из которых принимают участие различные ферментативные системы, кодируемые различными группами генов. Первая фаза. Фаза активации обеспечивается многочисленными ферментами, такими, как эстеразы, алкогольдегидрогеназы, альдегиддегидрогеназа. Если в генах, ответственных за его синтез имеют место мутации, то ферментативная активность резко снижается и токсическое влияние ксенобиотиков возрастает. Вторая фаза (детоксикации). Активированные ксенобиотики трансформируются в водорастовримые метаболиты рядом последовательных реакций. Третья фаза (эвакуации). Эвакуация нетоксичных продуктов трансформации осуществляется через кишечник, почки и легкие. Персонифицированный рацион питания должен быть разработан на основе исследования генома человека и с учетом его социально-целевого статуса (СЦС). Социально-целевой статус определяет социальную нишу, которую человек занимает, или планирует занимать в обществе. СЦС определяет физические, физиологические и интеллектуальные компетенции, которые необходимы для успешной реализации личности на заданном поприще. Перечень компетенций, необходимых для реализации фиксированного СЦС, должен быть составлен в каждом отдельном случае. Классификация видов СЦС и соответствующих ему компетенций является отдельной социально-психологической задачей и не входит в перечень задач, решаемых в рамках данного исследования. В общем виде можно выделить 3 типа СЦС для лиц взрослого населения: - лица, ведущие образ жизни, связанный с экстремальными нагрузками; - лица, ведущие образ жизни, связанный со штатными нагрузками; - лица, требующие дополнительных протекторных мер при организации их рациона (геронтологическое питание, специализированное и функциональное питание). Наиболее сложной и наукоемкой является задача разработки продовольственного рациона для лиц первой социальной группы. К их числу можно отнести спортсменов высоких достижений, военнослужащих, выполняющих специальные задания и лиц, приравненных к ним, лица, занимающиеся тяжелым физическим трудом (сталевары, шахтеры). Вышеуказанные социальные группы также неоднородны и могут подвергаться глубокой иерархической классификации, однако могут также быть рассмотрены в качестве единого социума, к которому может быть применен единый методический подход при разработке типового для группы рациона питания. Примером такого подхода может служить разработка рациона питания для людей, ведущих активный образ жизни и занимающихся спортом, в том числе спортом высоких достижений. С целью разработки методики молекулярно-генетического обследования, позволяющего персонифицировать рацион питания спортсмена, был проведен эксперимент по изучению геномных и физиологических особенностей группы спортсменов. Исследования проводили на базе ФГОУ СПО "Государственное училище олимпийского резерва г. Бронницы, Московской области". В качестве фокус группы были отобраны спортсмены, занимающиеся греблей на байдарках и каноэ и имеющие близкие антропометрические и возрастные характеристики. Обследование и выработка рекомендаций проводилась силами комплексного научного коллектива, состоящего из представителей ФГБОУ ВПО МГУПП (М.Ю. Сидоренко и А.С. Стройкова) и кафедры общей и медицинской генетики Первого Московского Государственного Университета им. И.М. Сеченова, к.м.н., доц. Н.А. Жученко. Задачей исследования была оценка индивидуальной генетической предрасположенности спортсменов к различным видам спорта и особенностям тренировочного процесса. Оценку индивидуальных особенностей спортсмена проводили по данным генома, оценивая его с точки зрения способности организма к пиковым нагрузкам, выносливости, способности к быстрому восстановлению энергетического статуса клеток, способности к окислению и выведению из организма токсикоемких продуктов разложения макронутриентов и др. Оценку проводили на основе анализа 34 генов. По результатам проведенного тестирования были составлены генетические профили (генетические паспорта) для каждого спортсмена. Результаты оценки состояния спортсменов на основе молекулярно-генетического тестирования по панели биотрансформации приведены в таблице 6. Для возможности количественной оценки состояния здоровья потребителей было предложено уровень выявленных рисков оценивать по 5-бальной шкале. В таблице 4 приведены результаты бальной оценки состояния спортсменов на основе молекулярно-генетического тестирования по панели биотрансформации. Таблица 4 - Результаты бальной оценки состояния спортсменов на основе молекулярно-генетического тестирования по панели биотрансформации Спортсмен Риск сердечно-сосудистой патологии Риск аномалий энзиматической активности Риск патологии бронхолегочной системы Восстановительный потенциал Интегральная оценка индивидуального потенциала спортсмена гипергомоцистеинемии варикозной болезни оксидативный стресс идиосинкразия ГССП ВБССП ОС ИС БЛС ВП ИОИП К 3 3 -1 0 0 3 9/-1(+8) П -1 -1 -3 0 0 1 1/-5(-4) Т -1 -1 -1 -1 0 2 2/-4(-2) С(Ж) 3 3 -1 0 0 3 9/-1(+8) Ш 3 3 -2 0 0 2 8/-2(+6) В -1 -1 -1 -1 0 2 2/-4(-2) А -2 -1 -1 -3 0 2 2/-7(-5) Г(Ж) 3 3 -2 -3 0 2 8/-5(+3) Н 3 3 -1 -2 0 2 8/-3(+5) У 3 3 -2 -3 0 1 7/-5(+2) Как видно из приведенных сведений, имеет место значительное разнообразие в генетической предрасположенности спортсменов к наследственным заболеваниям. Оценочно, в целом у фокус-группы, имеет место наименьший уровень предрасположенности к рискам, связанным с сердечно-сосудистыми патологиями. Хотя у спортсменов А, В, П и Т он достаточно высок. Восстановительный потенциал во всех случаях достаточно высок и изменяется в пределах от 1 до 3. У всех спортсменов имеет место минимальный, определенный или высокий риск, связанный с аномалией энзиматической активности: идиосинкразией и оксидативным стрессом. Для возможности сравнения общего физиологического потенциала спортсменов предложено рассчитывать «Интегральную оценку индивидуального потенциала спортсменов» (ИОИП). ИОИП рассчитывают, как векторную величину, складывая абсолютные значения положительных и отрицательных показателей. Численно ИОИП обозначается, как абсолютная сумма векторных величин, либо как дробь: сумма положительных значений – в числителе; сумма отрицательных значений – в знаменателе. На рисунке 12 приведена диаграмма, с помощью которой можно визуально оценить индивидуальный потенциал спортсменов. Как видно из рисунка 12, интегральная оценка индивидуального потенциала спортсменов (ИОИП) в исследованной группе изменяется в пределах от (+9) до (- 7). Рисунок 12 – Интегральная оценка индивидуального потенциала спортсменов. По горизонтальной оси – спортсмены, по вертикальной оси – величина интегральной оценки. (Расшифровка легенды – см. таблицу 4) По результатам оценки потенциала спортсменов были разработаны индивидуальные регламенты в области нутригеномики, нутрицевтики и фармакогенетики. В таблице 5 приведены общие рекомендации по образу жизни и превентивным профилактическим мерам. Указанные меры позволят снизить вероятность экспрессии нежелательных генов и обеспечить нормальное функционирование органов и систем в течение всей жизни. Таблица 5 - Рекомендации по образу жизни и превентивных профилактических мерах для спортсменов, сформулированные на основе молекулярно-генетического тестирования с учетом выявленных генетических рисков Спортсмены Рекомендации Н Детоксикационная терапия. Потребление пищевых волокон, повышенное содержание белка и глютамина в диете П Запрет табака, детоксикационная терапия, прием селена, прием фолиевой кислоты (после 45 лет) Т Запрет табака, детоксикационная терапия, прием селена, прием фолиевой кислоты (после 45 лет). Профилактика атеротромбоза. Введение в рацион питание продуктов, содержащих аргинин и убихинон. С Детоксикационная терапия. Потребление пищевых волокон, повышенное содержание белка и глютамина в диете. Ш Ограничить пребывание на солнце, показан запрет курения табака. Ограничить употребление продуктов, богатых витамином Д. Потребление пищевых волокон и продуктов, содержащих сильные антиоксиданты. В Показан запрет курения табака. Рекомендовано избегать пассивного вдыхания табачного дыма. Увеличить потребление пищевых волокон и разветвленных аминокислот. А Ограничить пребывание на солнце, показан запрет курения табака. Ограничить употребление продуктов, богатых витамином Д. Потребление пищевых волокон и продуктов, содержащих сильные антиоксиданты. Г Показан запрет курения табака. Рекомендовано избегать пассивного вдыхания табачного дыма. Увеличить потребление пищевых волокон и разветвленных аминокислот. К Показан запрет курения табака. Рекомендовано избегать пассивного вдыхания табачного дыма. Увеличить потребление пищевых волокон и разветвленных аминокислот. У Избегать контакта с асбестом (строительные объекты). Показан запрет курения табака. Увеличить потребление железо содержащих продуктов. Увеличить потребление убихинона. На основе полученных данных составлены рекомендации по формированию персонифицированных рационов питания с учетом выявленных генетических рисков. При составлении рекомендаций учитывались: генетические профили спортсменов, влияние различных микро- и макронутриентов на экспрессию панелей генов, отвечающих за развитие некоторых заболеваний. Разработанная технология позволяет в полной мере перейти на разработку персонифицированных рационов питания, на основе объективных предпосылок – особенностей генома человека.

Похожие:

	Научное обоснование и практические аспекты разработки и оценки потребительских... Специальность 05. 18. 15 – товароведение пищевых продуктов и технология продуктов общественного питания		Теоретические и практические аспекты нового подхода к созданию потребительских... «Технология и товароведение пищевых продуктов и функцио-нального и специального назначения и общественного питания»
	Реферат Пищевые добавки Ведь правильная организация питания требует знания хотя бы химического состава продуктов питания, какие пищевые добавки в нее входят....		Рабочая программа учебной дисциплины химия 2012г Спо 260201 «Технология молока и молочных продуктов» входящей в состав укрупненной группы специальностей 26000 Технология продовольственных...
	Рабочая программа дисциплины рабочая программа дисциплины «введение... Профильная направленность: Производство продовольственных продуктов и потребительских товаров		Программа по дисциплине «пищевая химия» Технология продуктов питания” и 655600 “Производство продуктов питания из растительного сырья”, включающая определенный объем знаний,...
	Основная профессиональная образовательная программа Технология продукции общественного питания (базовая подготовка), входящей в состав укрупненной группы специальностей 260000 Технология...		1. у раздельного питания есть история Россия имеет низкую культуру знаний в отношении питания. Они основаны на традиционных подходах без учета произошедших изменений состава...
	Научное обоснование системы работы учителя по формированию у учащихся... Научное обоснование системы работы учителя по формированию у учащихся готовности к выполнению священного конституционного долга –...		Тема: загрязнение продуктов питания Цель занятия: познакомиться с проблемой загрязнения продуктов питания различными веществами извне
	Формирование и оценка потребительских свойств эмульсионных соусов специализированного назначения Специальность: 05. 18. 15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного...		Программа подготовки квалифицированных Министерством юстиции (рег. №29749 от 20. 08. 2013г), входящей в состав укрупненной группы специальностей 260000 Технология продовольственных...
	Азбука здорового питания Оксо 260100. 68 0 Технология продуктов питания, по магистерской программе – Организация производства и обслуживания на предприятиях...		Методические указания по выполнению самостоятельной работы по дисциплине... «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания»
	Методические указания для выполнения самостоятельной работы по дисциплине... «Технология продуктов общественного питания» направления 260500 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и...		Примерная программа учебной дисциплины физическая культура 2011 г Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос) по специальности (специальностям) среднего профессионального...