Abstract

Valoarea nutrițională a produselor fără gluten este subiectul de interes pentru tehnologii și nutriționiștii alimentari, deoarece singurul tratament eficient pentru boala celiacă este o dietă fără gluten pe tot parcursul vieții. Pe măsură ce se observă deficiențe de seleniu în boala celiacă, scopul studiului a fost de a determina conținutul de seleniu în 27 de produse fără gluten din cereale disponibile pe piața Uniunii Europene (UE). Mai mult, a fost comparat conținutul de seleniu în produsele bazate pe cereale populare fără gluten, cum ar fi porumbul, orezul și hrișca, precum și în produsele relativ noi sau mai puțin populare pe bază de ovăz, amarant, teff și quinoa. Conținutul de seleniu din produsele testate a variat de la 0,9 la 24,5 μg/100 g. Conținutul mediu de seleniu în produsele bazate pe cereale populare fără gluten a fost de 2,8 μg/100 g, iar în produsele pe bază de ovăz, amarant, teff și quinoa a fost de 10,8 μg/100 g. Acesta indică faptul că produsele bazate pe cereale mai puțin populare, în special pe ovăz, ar trebui să fie mai des alese ca sursă de seleniu de către persoanele care urmează o dietă fără gluten decât cerealele consumate în mod tradițional fără gluten.

Introducere

Dieta fără gluten este propusă ca tratament pentru mai multe boli [1], din care boala celiacă (CD) este cea mai semnificativă, deoarece meniul restrictiv fără gluten este singura terapie eficientă pentru această afecțiune. Deși se estimează că 1-2% din populația mondială suferă de intoleranță la gluten, dimensiunea reală a problemei este mult mai mare. Este asociat cu diverse prezentări clinice ale CD, dificil de diagnosticat, printre care cele unice se referă doar la 10-20% dintre pacienți [2]. Dieta fără gluten a devenit, de asemenea, un nou obicei alimentar pentru persoanele sănătoase care doresc să slăbească [3]. Acest interes reflectă creșterea anuală a valorii de piață a produselor cu simbolul Crossed Grain, care este cea mai rapidă dezvoltare a produselor de sănătate și wellness. Acesta reprezintă 27% din întreaga categorie de intoleranță alimentară [4]. Vânzările la nivel mondial de alimente fără gluten au atins 2,1 miliarde USD în 2013, cu o creștere anuală de până la 20% din 2009 [5]. În prezent, sunt disponibile nu numai produse din cereale populare fără gluten, cum ar fi porumbul, orezul și hrișca, ci și din produsele relativ noi sau mai puțin populare de pe piața fără gluten, cum ar fi ovăz, amarant, teff și quinoa. Mai mult, sortimentul de produse fără gluten se extinde în fiecare an.

Produsele din cereale cu simbolul Cerealelor încrucișate sunt singurele permise pentru o dietă fără gluten. Glutenul din aceste produse este în mod natural absent sau limitat tehnologic la nivelul sub 20 mg/kg [6]. Prolaminele de gluten: gliadina, secalina și hordina prezente în grâu, secară și orz, trebuie să fie complet eliminate din dieta pacienților cu CD. În acest grup, există și ovăz contaminat cu boabe de gluten, a cărui siguranță de utilizare într-o dietă fără gluten a fost larg discutată [7, 8]. În țările nordice, ovăzul a fost consumat de pacienți de câțiva ani, dar de exemplu., în Polonia, produsele pe bază de ovăz cu simbolul Crossed Grain au devenit disponibile pentru pacienți din 2013.

Seleniul este prezent în corpul uman la un nivel de urmă. Cele mai mari cantități sunt cumulate în mușchi, ficat, rinichi, hipofiză și glandă tiroidă. Apare în principal sub formă de selenometionină și selenocisteină. Acest element este o componentă a aproximativ 20 de enzime, inclusiv glutation peroxidaza care protejează organismul de deteriorarea oxidativă. Ca parte a selenoproteinelor și selenoenzimelor, este considerat un puternic antioxidant, care împreună cu vitaminele antioxidante joacă un rol protector împotriva efectelor nocive ale radicalilor liberi [9]. Seleniul este esențial pentru sinteza, activarea și metabolismul corect al hormonilor tiroidieni. Acesta joacă un rol în funcția sistemului imunitar. Unele studii raportează că aportul suficient de mare de seleniu poate reduce riscul anumitor tipuri de cancer [10, 11] și are un rol pozitiv în prevenirea bolilor inflamatorii, cardiovasculare și neurologice [12]. Mai mult, seleniul reduce efectele toxice ale unor xenobiotice, în special metalele grele, transformându-le în forme stabile, mai puțin toxice. Există doar o mică diferență între doza recomandată (55 μg) și doza toxică (> 400 μg) de seleniu [9, 13]. Prin urmare, deficiența și redundanța seleniului sunt ambele periculoase pentru corpul uman [9].

Conținutul de seleniu din alimente este variat. Datorită faptului că seleniul este prezent în organisme în combinație cu proteine, produsele care conțin cantități mari de proteine ​​sunt caracterizate de obicei printr-un conținut ridicat de seleniu. Aceste produse includ: măruntaie, carne și produse din carne, pește, fructe de mare, lactate, nuci și pâine. Fructele și legumele conțin în general o cantitate mai mică de seleniu, cu excepția usturoiului, leguminoaselor uscate și ciupercilor [14]. Deoarece carbohidrații ar trebui să furnizeze până la 65% din necesarul zilnic de energie, produsele din cereale sunt componente nutriționale importante ale unei diete echilibrate. Proprietățile și compoziția nutrienților diferiților produse fără gluten sunt descrise în literatură [15-19], dar datele privind conținutul de seleniu se referă în principal la culturile fără gluten [20, 21]. Din cunoștințele autorilor, numai câteva produse fără gluten sunt descrise în literatură sub aspectul conținutului de seleniu [21, 22]. Baza de date națională a nutrienților USDA [21] nu conține date privind conținutul de seleniu în culturi precum amarant, teff și quinoa, care sunt relativ noi pe piața fără gluten. Datorită deficiențelor nutriționale observate la pacienții cu celiace [23, 24] și a datelor insuficiente privind conținutul de seleniu din alimente, aspectul valorii nutriționale a produselor fără gluten este incontestabil important.

Scopul studiului a fost de a determina conținutul de seleniu într-o gamă de produse fără cereale fără gluten. Este prima publicație care descrie conținutul acestui element în produsele alimentare destinate persoanelor care urmează o dietă fără gluten. Mai mult, conținutul de seleniu din produsele din cereale populare fără gluten (porumb, orez, hrișcă) și în culturile relativ noi sau mai puțin populare de pe piață, cum ar fi ovăz, amarant, teff și quinoa, a fost comparat.

Materiale și metode

Materiale

Douăzeci și șapte de produse din cereale fără gluten: făină, pâine, amestecuri pentru coacere, paste, fulgi, gustări și altele au fost achiziționate în magazinele de produse alimentare sănătoase din Polonia, dar acestea sunt disponibile mai ales în întreaga UE. Toate produsele au fost marcate cu un simbol Crossed Grain. Jumătate din produsele selectate (porumb, orez, hrișcă) sunt disponibile în mod obișnuit pe piața alimentelor fără gluten și sunt adesea consumate de pacienții celiaci și de persoanele care urmează o dietă fără gluten. Alte produse (ovăz, amarant, teff, quinoa) sunt relativ noi pe piața alimentelor pentru utilizări nutriționale speciale și sunt rareori folosite în dieta fără gluten.

Probele de produse au fost preparate conform procedurii similare: măcinate într-un mortar de agat și cernute printr-un tabel 1 Condiții de funcționare ale HR-CS GFAAS pentru determinarea seleniului în probe alimentare

Digestia asistată de microunde a CRM-urilor și a probelor alimentare reale

Procedurile de digestie asistată de microunde pentru determinarea metalelor în probele alimentare pot fi găsite în literatura de specialitate [25, 26]. Aproximativ 500 mg de CRM pulbere/probă reală măcinată au fost plasate în vasul TFM-PTFE al sistemului de digestie cu microunde și umezite cu 1 ml de H2O2 30%. Apoi, s-au adăugat 5 ml de HNO3 65%. Proba a fost încălzită timp de 20 min la 300 W. După mineralizare, soluția limpede digerată a fost transferată într-un balon calibrat de 10 ml și diluată la volum cu apă de puritate ridicată. Un martor corespunzător a fost, de asemenea, preparat în conformitate cu procedura de digestie asistată cu microunde de mai sus.

Procedura de determinare HR-CS GFAAS

Programul de temperatură și modificatorul utilizat pentru determinarea seleniului sunt prezentate în Tabelul 1. Semnalele de absorbanță tranzitorie au fost integrate și au fost înregistrate atât semnalele de înălțime de vârf, cât și cele de vârf. Semnalele de absorbție a înălțimii de vârf au fost utilizate pentru calcule. Semifabricatul analitic a fost, de asemenea, transportat prin întreaga procedură pentru a corecta posibila contaminare din reactivii utilizați pentru prepararea probei. Cuantificarea seleniului s-a făcut folosind curbe de calibrare standard apoase externe. Limita de detecție (LOD) calculată utilizând recomandarea IUPAC (pe baza unui criteriu 3σblank) a fost obținută prin utilizarea condițiilor de operare optimizate. S-au efectuat șapte determinări ale soluției goale de procedură (reactiv) totală și s-a calculat abaterea standard relativă (RSD) a valorilor de bază pentru datele brute. Limita de detecție a fost de 0,1 μg/L. Precizia determinării replicii a fost de aproximativ 10% RSD.

Determinarea conținutului de apă

Conținutul de apă a fost determinat folosind metoda de uscare a cuptorului [27].

Analize statistice

Datele sunt prezentate ca medie ± SD a șase determinări. Analiza varianței a fost efectuată pe datele obținute folosind programul Statistica 10.0 (StatSoft, Inc.). Semnificația diferențelor dintre medii a fost determinată de diferențele cel mai puțin semnificative (LSD) la α = 0,05.

Rezultate si discutii

Verificarea preciziei

Pentru a asigura acuratețea și precizia metodei, au fost analizate două materiale de referință certificate (SRM 1567a (Făină de grâu) și SRM 1549 (Lapte praf fără grăsime)). Aceste materiale de referință au fost alese deoarece erau cele mai apropiate disponibile de produsele alimentare fără gluten și au fost certificate pentru analitul de interes. Calibrarea convențională a fost comparată cu pante de adiție standard pentru a evalua efectele matricei asupra semnalelor analitice din probele digerate. Nu s-au găsit diferențe semnificative între pante obținute prin ambele proceduri de calibrare. Prin urmare, a fost utilizată curba de calibrare externă convențională. Rezultatele obținute prin tehnica de calibrare externă pentru probele digerate au fost în acord cu valorile certificate pentru CRM conform t-test la un nivel de încredere de 95% (Tabelul 2).

Conținut de seleniu în produse fără gluten

Douăzeci și șapte de produse din cereale fără gluten au fost grupate în șapte categorii: făină, pâine, fulgi, paste, prăjituri, gustări și altele. Conținutul mediu de seleniu în produsele selectate este prezentat în tabelul 3. Conținutul de seleniu a variat de la 0,9 μg/100 g (fulgi de porumb) la 24,5 μg/100 g (amarant popping) cu o medie de 6,7 μg/100 g. În două produse (biscuiți și covrigi cu sare), conținutul de seleniu a fost sub LOD.

Conținutul mediu de seleniu într-un grup de făină fără gluten a fost de 6,8 μg/100 g. În majoritatea făinurilor (amarant, hrișcă, porumb, fără gluten cu ovăz și orez) conținutul acestui element nu a depășit 4,7 ± 0,3 μg/100 g. Doar două produse: făina cu teff (11,4 ± 0,3 μg/100 g) și făina de ovăz (22,4 ± 1,8 μg/100 g) au fost surse mai bogate de seleniu.

Într-un grup de amestecuri pentru pâine fără gluten, amestecul de pâine de ovăz conținea mai mult seleniu (11,3 ± 0,3 μg/100 g) decât amestecul de pâine pe bază de amidon de grâu fără gluten, amidon de porumb și făină de porumb (1,8 ± 0,1 μg/100 g ) sau amestec integral de pâine din amidon de porumb (1,9 ± 0,2 μg/100 g).

Conținutul de seleniu în patru din cinci fulgi fără gluten a variat de la 0,9 la 4,2 μg în 100 g. Numai fulgii de ovăz au fost mai bogați în acest element, oferind 15,3 ± 0,5 μg de seleniu în 100 g.

Conținutul mediu de seleniu în pastele fără gluten a fost de 4,1 μg/100 g cu o gamă largă de la 1,5 ± 0,1 μg/100 g (paste fără gluten din porumb și făină de orez) la 8,5 ± 1,1 μg/100 g (paste cu teff).

Un grup de fursecuri fără gluten, fără biscuiți cu conținut de seleniu sub LOD, conținea în medie 11,1 μg de seleniu în 100 g cu cel mai mare conținut de element în amestecul de briose de ovăz (13,0 ± 0,9 μg/100 g). Conținutul de seleniu dintr-una din două gustări fără gluten, covrigi cu sare, a fost sub LOD și în bastoane cu sare a fost de 1,0 ± 0,1 μg/100 g.

Dintre alte produse fără gluten selectate pentru studiul de față, cea mai valoroasă sursă de seleniu a fost apariția de amarant cu un conținut de seleniu de 24,5 ± 1,3 μg în 100 g. Alte produse: cafeaua de cicoare și aluatul de quinoa conțineau 3,5 ± 0,3 μg și 6,6 ± 0,4 μg de seleniu în 100 g, respectiv.

Comparația conținutului de seleniu între produsele tradiționale și cele mai puțin populare fără gluten

Douăzeci și șapte de produse din cereale fără gluten analizate în prezentul studiu au fost grupate în două categorii: (A) produse din cereale populare fără gluten (porumb, orez, hrișcă) și (B) produse din culturi mai puțin populare fără gluten (ovăz), amarant, teff și quinoa). În general, conținutul de seleniu dintr-un al doilea grup de produse a fost mai mare decât în ​​primul (Fig. 1). Conținutul mediu de seleniu în grupul A a fost de 2,8 μg/100 g, iar în grupul B a fost de aproape 4 ori mai mare (10,8 μg/100 g).

gluten

Comparația conținutului de seleniu în 100 g de substanță uscată de (A) produse pe baza celor mai populare cereale fără gluten (porumb, orez, hrișcă) și în (b) produse pe bază de cereale fără gluten mai puțin populare (ovăz, amarant, teff, quinoa)

Produse fără gluten din cereale ca sursă de seleniu într-o dietă fără gluten

Articolul prezintă conținutul de seleniu dintr-un număr semnificativ de produse fără cereale fără gluten disponibile pe piața UE. Rezultatele prezentului studiu sunt comparabile cu cele găsite în literatura limitată. Murphy și Cashaman [22] au analizat două produse fără gluten și au obținut următoarele rezultate: 1,3 ± 0,3 μg de seleniu în 100 g în făină de porumb fără gluten și 1,8 ± 0,3 μg/100 g în pâine fără gluten. Aceste rezultate sunt comparabile cu conținutul de seleniu din făina de porumb fără gluten (2,4 ± 0,2 μg/100 g) și amestecul de pâine fără gluten (1,8 ± 0,1 μg/100 g) din prezentul studiu. Doar câteva produse tradiționale fără gluten, cum ar fi făina de orez, făina de porumb și fulgii de porumb, pot fi găsite în Baza de date națională a nutrienților USDA, dar niciunul dintre produse nu este definit ca „fără gluten” [21].

Produsele fără gluten pe bază de porumb, orez și hrișcă sunt populare și adesea consumate de pacienții cu celiace [28]. Majoritatea făinurilor, amestecurilor de pâine și a altor produse fără gluten disponibile pe piața mondială a alimentelor pentru utilizări speciale sunt fabricate din aceste cereale. Produsele de ovăz, amarant, teff și quinoa nu sunt foarte populare în rândul persoanelor care urmează o dietă fără gluten, deoarece sunt relativ noi pe piața alimentelor fără gluten. Sunt mai puțin accesibile și mai scumpe decât cerealele consumate în mod tradițional. Mai mult, ovăzul a făcut obiectul a numeroase studii privind siguranța sa pe dieta celiacă [7, 8] și este disponibil pentru pacienți doar de câțiva ani sau, în unele țări, din 2013.

Cele mai bogate surse de seleniu sunt nucile, măruntaiele, carnea, peștele, fructele de mare, ouăle și produsele lactate [14, 21]. În ciuda acestui fapt, carbohidrații constituie baza unei diete echilibrate corespunzător, astfel produsele din cereale ar trebui să îndeplinească în mod semnificativ cerințele pentru toți nutrienții, inclusiv seleniu. S-a constatat că din cele 27 de produse selectate, cea mai valoroasă sursă de seleniu au fost produsele din ovăz: făină, fulgi, briose și amestec de pâine. Alte surse importante de seleniu au fost poppingul de amarant, pastele cu teff și făina fără gluten cu teff.

Lucrarea indică ce produse fără gluten din cereale sunt o sursă mai valoroasă de seleniu și poate fi un ghid despre cum să compuneți în mod eficient dieta pentru a atinge nivelul optim de seleniu și, prin urmare, cum să evitați deficiențele nutriționale. Laptele cu fulgi gata de consum, care se consumă adesea la micul dejun, poate constitui atât o masă cu un conținut de seleniu relativ ridicat, fie scăzut. Când se adaugă un amestec de fulgi de ovăz (30 g) și amarant popping (10 g) la 300 ml de lapte (2% grăsime din lapte) [21], conținutul de seleniu din masă ar putea fi de aproximativ 14 μg. Fulgi săraci în seleniu: fulgii de porumb (30 g) și fulgii de orez (10 g) serviți cu o porție (300 ml) de lapte pot oferi de aproape două ori mai puțin seleniu (8 μg). Într-o dietă echilibrată, micul dejun ar trebui să realizeze aproximativ 25% din necesarul zilnic de energie și nutrienți, astfel meniul bogat în seleniu realizează pe deplin această presupunere.

Concluzii

Produsele din cereale fără gluten analizate în acest studiu au variat semnificativ în ceea ce privește conținutul de seleniu. Rezultatele obținute indică faptul că cel mai mare conținut al acestui element a fost în popping de amarant, făină de ovăz, fulgi de ovăz, amestec de briose de ovăz, făină cu teff, amestec de pâine de ovăz și amestec de briose. Conținutul de seleniu din aceste produse a fost mai mare de 10 μg/100 g. În general, produsele fără gluten relativ noi sau mai puțin populare din ovăz, amarant, teff și quinoa au fost surse mai valoroase de seleniu decât produsele bazate pe cereale tradiționale fără gluten consumate adesea: porumb, orez și hrișcă. Din punct de vedere nutrițional, produsele pe bază de ovăz, ar trebui să fie alese mai frecvent de persoanele care urmează o dietă fără gluten decât cerealele consumate în mod tradițional.