Beverage osmolality as a marker for maintaining appropriate body hydration

• Autorzy: Sadowska B. , Swiderski F. , Rakowska R. , Waszkiewicz-Robak B. , Zebrowska-Krasuska M. , Dybkowska E.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Osmolalities can be useful markers for determining whether given beverages are suited for maintaining an adequate hydration of the body. Losing 2% of body water relative to body mass reduces the efficiency of body function when undertaking physical effort by around 20%. Deficiencies in water intakes approaching 5-8% of body mass, double the impairment to the body’s physical and mental functioning, whereas at a level of 10% the body becomes incapable of performing any sort of physical effort. For such reasons the body’s hydration status is vital to its functioning. Objectives. To asses osmolalities as measured in various types of commercially available mineral waters and non-alcoholic beverages containing different amounts of extracts. Materials and Methods. Test materials were commercially available mineral waters (of low, medium and high mineral content) along with juices, nectars and drinks that are isotonic, energising and those described as being ‘light’ and sparkling. Osmolality was measured by the 800CL Osmometer instrument from TridentMed whilst the RL-type refractometer was used for determining extract values. Results. Isotonic drinks were found to have the same osmotic pressures as bodily fluids at 275 – 295 mOsm/kg water. The osmotic pressure in mineral waters depended on the extent of mineralisation and ranged from 13 mOsm / kg water (low mineral content) to 119 mOsm/kg water (high mineral content). Low osmolalities were also found in ‘light’ drinks (from 29.3 to 34 mOsm/kg water). Juices, nectars, energising drinks and colas typically have high sugar contents and have high osmolalities ranging 492 – 784 mOsm / kg water. Statistical analysis demonstrated significant associations (p < 0.05) between osmolalities and extract content in beverages as well as between osmolalities and mineral content in mineral waters. Upon factor analysis, it was possible to group the tested drinks according to similar osmolalities and extract content. Conclusions. Osmolalities measured in beverages are a marker that permits drinks to be classified into groups according to their tonicity and their ability to ensure that the body is properly hydrated; this becoming vital in cases when the body requires rapid body fluid replenishment.

PL

Wprowadzenie. Wartość osmolalności napojów może być wykorzystana jako wskaźnik ich przydatności do właściwego nawadniania organizmu. Utrata wody w wysokości 2% w stosunku do masy ciała obniża wydolność fizyczną o około 20%. Niedobór wody sięgający 5-8% masy ciała powoduje dalsze zaburzenia wydolności fizycznej i psychicznej, a przy stracie wody do 10% masy ciała człowiek jest niezdolny do wykonywania jakiegokolwiek wysiłku fizycznego. Dlatego też kontrola stanu nawodnienia organizmu jest bardzo istotna. Cel. Celem badań była ocena zmierzonej osmolalności różnych wód mineralnych (nisko, średnio i wysoko zmineralizowanych) oraz soków, nektarów, napojów izotonicznych, energetyzujących, „light” i gazowanych zawierających różne zawartości ekstraktu ogółem (oBx). Materiał i metody. Materiał do badań stanowiły komercyjnie dostępne wody mineralne (nisko, średnio i wysoko zmineralizowane) oraz soki, nektary, napoje izotoniczne, energetyzujące i „light” oraz gazowane o różnej zawartości ekstraktu. Osmolalność oznaczono przy wykorzystaniu osmometru 800 CL firmy Trident Med., natomiast zawartość cukrów mierzono refraktometrem typu RL. Wyniki poddano analizie statystycznej wykorzystując program Statistica v. 12. Wyniki. Stwierdzono, że napoje izotoniczne charakteryzowały się typowym dla płynów ustrojowych ciśnieniem osmolalnym (275-295 mOsm/kg H2O). Ciśnienie osmolalne wód mineralnych zależało od stopnia ich mineralizacji i wahało się od 13 mOsm/kg H2O (nisko zmineralizowane) do 119 mOsm/kg H2O (wysoko zmineralizowane). Niską osmolalność wykazywały także napoje typu „light” (od 29,3 do 34 mOsm/kg H2O). Soki, nektary, napoje energetyzujące oraz napoje typu „cola” charakteryzujące się wysokim udziałem cukrów wykazywały wysoką osmolalność wynoszącą od 492 do 784 mOsm/kg H2O. Analiza statystyczna wyników wykazała, że istnieje istotna zależność (p < 0,05) pomiędzy osmolalnością a zawartością ekstraktu ogółem w napojach, a w wodach mineralnych pomiędzy osmolalnością a zawartością składników mineralnych. Analiza czynnikowa pozwoliła na pogrupowanie badanych napojów produkowanych przemysłowo wg podobnej osmolalności i zawartości ekstraktu ogółem na grupy o podobnej osmolalności i zawartości ekstraktu ogółem. Wnioski.. Osmolalności zmierzone w napojach są markerami, które pozwalają klasyfikować napoje według grup w zależności od ich toniczności i ich zdolności do zapewnienia, że organizm jest odpowiednio nawodniony. Staje się to niezbędne w przypadkach, gdy organizm wymaga szybkiego uzupełnienia płynu ustrojowego.

Słowa kluczowe

EN

beverage; osmolality; maintaining; body hydration; extract; non-alcoholic beverage; non-alcoholic drink

• Wydawca: -
• Czasopismo: Roczniki Państwowego Zakładu Higieny
• Rocznik: 2017
• Tom: 68
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.167-173,fig.,ref.

Twórcy

autor

Sadowska B.

• Department of Functional Food, Ecological Food and Commodities, Faculty of Human Nutrition and Consumer Sciences, Warsaw University of Life Sciences -SGGW, Nowoursynowska 159C, 02-776 Warsaw, Poland

autor

Swiderski F.

• Department of Functional Food, Ecological Food and Commodities, Faculty of Human Nutrition and Consumer Sciences, Warsaw University of Life Sciences -SGGW, Nowoursynowska 159C, 02-776 Warsaw, Poland

autor

Rakowska R.

• Department of Functional Food, Ecological Food and Commodities, Faculty of Human Nutrition and Consumer Sciences, Warsaw University of Life Sciences -SGGW, Nowoursynowska 159C, 02-776 Warsaw, Poland

autor

Waszkiewicz-Robak B.

• Institute of Food Technology and Gastronomy, Lomza State University of Applied Sciences, Lomza, Poland

autor

Zebrowska-Krasuska M.

• Department of Functional Food, Ecological Food and Commodities, Faculty of Human Nutrition and Consumer Sciences, Warsaw University of Life Sciences -SGGW, Nowoursynowska 159C, 02-776 Warsaw, Poland

autor

Dybkowska E.

• Department of Functional Food, Ecological Food and Commodities, Faculty of Human Nutrition and Consumer Sciences, Warsaw University of Life Sciences -SGGW, Nowoursynowska 159C, 02-776 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Appleton K.M.: Changes in the perceived pleasantness of fluids before and after fluid loss through exercise: a demonstration of the association between perceived pleasantness and physiological usefulness in everyday life. Physiol Behav 2005;83:813–819. DOI: 10.1016/j.physbeh.2004.10.001
• 2. Blenford D.: Food and Drink for Modern Living and Sporting Activities. Food Tech Europe, 199;73:60-61.
• 3. Bogacz A. Napoje funkcjonalne – kalejdoskop [Functional beverages – Kaleidoscope]. Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny. 2007;7–8:44 (in Polish).
• 4. Brouns F.: Aspects of dehydration and rehydration in Sport. In: Simopoulos A., Pavlon K. (eds.) Nutrition and Fitness: Metabolic and Behavioral Aspects in Health and Disease. Basel, Karger Pub., 1997:63 – 80.
• 5. Brouns F., Kovacs E.: Functional drinks for athletes. Trends Food Sci Tech 1997;8:414–421. DOI:10.1016/S0924-2244(97)01098-4
• 6. Brouns F., Saris W. Rationale for upper limits electrolyte replacement during exercise. Int J Sport Nutr 1992;2:229- 238.
• 7. Brzozowska A.: Woda [Water]. In: Gawęcki J., Hryniewicki L. eds. Żywienie Człowieka. Podstawy nauki o żywieniu. Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008:231-237 (in Polish).
• 8. Burke L.M.: Nutritional needs for exercise in the heat. Comp Biochem Phys 2001;128(4):735-748
• 9. Gacek M.: Spożycie napojów w grupie juniorów młodszych trenujących piłkę nożną – niektóre uwarunkowania osobnicze [The consumption of beverages in the group of younger juniors who train football - some individual factors]. Probl Hig Epidemiol 2013; 94(2):286-290 (in Polish).
• 10. Gisolfi C.V., Summers R.W., Lambert G.P., Xia T.: Effect of beverage osmolality on intestinal fluid absorption during exercise. J Appl Physiol 1998; 85(5):1941– 1948.
• 11. Hill R.J., Bluck L.J.C., Davies P.S.W.: The hydration ability of three commercially available sports drinks and water. J Sci Med Sport 2008;11:116—123.
• 12. Kozirok W., Babicz-Zielińska E.: Ocena spożycia wody i napojów przez zawodników różnych dyscyplin sportowych [Evaluation of water and drinks consumption by athletes of different sports]. Probl Hig Epidemiol 2013;94(2):262-265 (in Polish).
• 13. Maughan R.J., Leiper J.B.: Limitations to fluid replacement during exercise. Can J Appl Physiol 1999;24:173–187.
• 14. Maughan R.J.: The sports drink as a functional food: formulations for successful performance. Proc Nutr Soc 1998;57:15–23.
• 15. Mettler S., Rusch C., Colombani P. C.: Osmolality and pH of sport and other drinks available in Switzerland. Schweizerische Zeitschrift für “Sportmedizin und Sporttraumatologie” 2006;54(3):92–95.
• 16. Morton D.P., Aragon-Vargas L.F., Callister R.: Effect of ingested fluid composition on exercise-related transient abdominal pain. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2004;14:197–208.
• 17. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 31 marca 2011 roku w sprawie naturalnych wód mineralnych, wód źródlanych i wód stołowych [Regulation of the Minister of Health from 31st March 2011 on natural mineral water, spring water and table water]. Dz.U. 2011 nr 85 poz. 466. Available http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU20110850466 (Accessed 11.07.2016) (in Polish).
• 18. Saat M., Singh R., Sirisinghe R.G., Nawawi M.: Rehydration after exercise with fresh young coconut water, carbohydrate-electrolyte beverage and plain water. J Physiol Anthropol Appl Human Sci 2002;21(2): 93-104.
• 19. Sherriffs S.M., Maughan R. J.: Water turnover and regulation of fluid balance. In: Maughan R.J., Murray R. eds. Sports drinks, basic science and practical aspects. Boca Raton, CRC Press 2001:29–43.
• 20. Stasiuk E, Przybyłowski P.: Elektrochemiczne wskaźniki jakości w ocenie napojów izotonicznych [Electrochemical quality indicators in the evaluation of isotonic drinks]. Probl Hig Epidemiol 2015;96(4):827-829 (in Polish).