Comparative assessment of nutritional value and safety of potatoes grown on agricultural enterprises using conventional and organic technologies

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Potatoes are consumed worldwide and rank after rice, wheat, and maize as a food crop for human consumption. Potato is one of the main products widely used in the diet of the population of the Russian Federation due to its availability and high nutritional value. Its nutritional benefits are determined by a balanced ratio of the most important nutrients (vitamins, macro- and microelements, starch, protein and antioxidants). The quality of potato protein is higher than that of any other intensively consumed plant protein. According to the Federal Service for State Statistics (Rosstat), potato consumption per capita in Russia is estimated at 84 kg per year, while the consumption norm approved by the Ministry of Health of the Russian Federation is 90 kg per person per year. Moreover, studies have shown that the phenotypes of crops, including potatoes, when grown using conventional and organic technologies can have differences not only in yield and disease resistance, but also in nutritional value.

Purpose. To compare physicochemical parameters of potatoes produced by agricultural enterprises under conventional and organic technologies and to evaluate their nutritional value and safety.

Materials and methods. The subjects of the study were samples of conventional and organic potatoes of five varieties: "Karelia", "Bernina", "Colette", "Colombo", "Red Scarlett", grown on agricultural enterprises in the Leningrad and Novgorod regions. Physicochemical indicators were determined in the studied samples. Tests were conducted at the FBUZ "Center for Hygiene and Epidemiology in St. Petersburg and the Leningrad Region". Statistical processing of the data was carried out using MS Excel 2016.

Results. For the first time the data of physicochemical analysis of samples of 5 (five) potato varieties produced by conventional and organic technologies by agricultural enterprises of the North-West region of the Russian Federation, allowed to confirm its safety in the presence of a number of xenobiotics. It was found that the indicators of nutritional value of the studied potato varieties, in addition to cultivation technology, are dependent on other factors of production. As an example, let us take the variety "Colombo", grown under conventional technology and containing potassium 2 times more, compared with a similar variety produced under organic production conditions (Novgorod region).

Conclusion. The results of the study allow us to give an objective assessment of safety indicators for a number of xenobiotics in potatoes produced under conventional and organic technologies. Safety indicators are within the permissible level, fixed by the legislation of the Russian Federation. It was found that the nutritional value of potatoes produced by organic method, was depending on the choice of variety, place of growth and for some indicators did not exceed the similar assessment data of potatoes grown under conventional technology. In addition, we have identified a number of hygienic problems on cultivation of vegetable products with the help of organic technology.

About the authors

Viktor V. Zakrevskii

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: Viktor.Zakrevskii@szgmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4355-2986
SPIN-code: 4606-3139

Professor, Head of the Department of Hygiene of Nutrition

 

Russian Federation, 41, Kirochnaya Str., Sankt-Petersburg, 191015, Russian Federation

Anton A. Podorvanov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: Anton.Podorvanov@szgmu.ru
ORCID iD: 0009-0005-1634-1779
SPIN-code: 6130-1367

Assistant of the Department of Hygiene of Nutrition, PhD-student

 

Russian Federation, 41, Kirochnaya Str., Sankt-Petersburg, 191015, Russian Federation

References

  1. State Register of Selection Achievements Permitted for Use. Volume 1. Plant Varieties (official publication). URL: https://gossortrf.ru/registry/gosudarstvennyy-reestr-selektsionnykh-dostizheniy-dopushchennykh-k-ispolzovaniyu-tom-1-sorta-rasteni/?arrFilter_pf[CULTURE_NAME]=картофель&arrFilter_pf%2
  2. Eliseeva, T., & Mironenko, A. (2018). Vitamin C (ascorbic acid): description, benefits, and sources. Journal of Healthy Nutrition and Dietetics, (4), 33-44.
  3. Eliseeva, T., & Mironenko, A. (2020). Potassium (K, potassium): description, effects on the body, best sources. Journal of Healthy Nutrition and Dietetics, (13), 59-70.
  4. Zakrevsky, V. V., Podorvanov, A. A., & Yakovleva, U. N. (2024). Hygienic features of organic plant food production and supervision by regulatory authorities. In Current Issues of Preventive Medicine, Healthcare Organization and Ensuring Sanitary and Epidemiological Well-being of the Population: Factors, Technologies, Risk Assessment. Nizhny Novgorod: Media, 68-73. EDN: https://elibrary.ru/vkbnpa
  5. Zakrevsky, V. V., Meleshkova, I. V., Kordyukova, L. V., & Podorvanov, A. A. (2021). Organic food products: a current direction in agricultural production. Ecology and Development of Society, 2-3(36), 38-45. EDN: https://elibrary.ru/jblibk
  6. Kapitonova, E. K. (2015). Ode to Potato. Medical News, (10), 42-45. EDN: https://elibrary.ru/vkxpqj
  7. Methodical Guidelines MUK 4.1.1434-03 “Determination of Residual Amounts of Spinosin A and Spinosin D in Water, Soil, Cucumber Fruits, Apples, Peppers, Potato Tubers, and Cabbage Using High-Performance Liquid Chromatography”.
  8. Mishura, N. P. (2022). Promising Technologies for Organic Vegetable Production: Analytical Review. Moscow, 72 p.
  9. On Approval of Recommendations for Rational Norms of Food Substance and Product Consumption Meeting Modern Requirements of Healthy Nutrition: Order of the Ministry of Health of the Russian Federation dated 19.08.2016 №614 (2022). URL: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/71385784
  10. Pogozheva, A. V., & Kodentsova, V. M. (2020). On recommended intake and population’s provision with potassium and magnesium. RMJ, (3), 8-12. EDN: https://elibrary.ru/tvhhyz
  11. Pogozheva, A. V., Kodentsova, V. M., & Sharafetdinov, Kh. Kh. (2022). The role of magnesium and potassium in preventive and therapeutic nutrition. Voprosy Pitania, 5(543), 29-42. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-5-29-42 EDN: https://elibrary.ru/ilcwfo
  12. Salnikova, E. V. (2012). Zinc — an essential trace element (review). Vestnik OGU, 10(146), 170-172. EDN: https://elibrary.ru/pxfmrh
  13. Simakov, E. A., Loginov, Yu. P., & Simakova, T. V. (2023). Yield and quality of potato seed tubers in Western Siberia conditions: monograph. Tyumen: Northern Cis-Urals State Agricultural University, 154 p.
  14. Simakova, T. V. (2007). Improvement of potato cultivation technology elements in the forest-steppe zone of Northern Cis-Urals: PhD thesis. Tyumen, 174 p. EDN: https://elibrary.ru/noybrz
  15. Skurikhin, I. M., & Tutelyan, V. A. (1998). Guide to methods for analyzing food quality and safety. Moscow: Medicine, 240 p. EDN: https://elibrary.ru/smcmaf
  16. Strategy for improving food quality in the Russian Federation until 2030 (2016). Approved by RF Government Decree No. 1364-r dated 29.06.2016.
  17. Chemical composition of Russian food products: reference book (2008). (Eds.) I. M. Skurikhin, V. A. Tutelyan. Moscow: DeLi print, 155 p.
  18. Hughner, R. S. (2007). Who are organic food consumers? A compilation and review of why people purchase organic food. J. Consum. Behav., 6, 94-110. https://doi.org/10.1002/cb.210
  19. Hurtado-Barroso, S. (2019). Organic food and the impact on human health. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 59(4), 704-714. https://doi.org/10.1080/10408398.2017.1394815
  20. King, J. C., Slavin, J. L. (2013). White potatoes, human health, and dietary guidance. Adv Nutr, 4(3), 393-401. https://doi.org/10.3945/an.112.003525
  21. Magnusson, M. K. (2003). Choice of organic foods is related to perceived consequences for human health and to environmentally friendly behaviour. Appetite, 40, 109-117. https://doi.org/10.1016/S0195-6663(03)00002-3
  22. Rembialkowska, E. (1998). A comparison of selected parameters of potatoes health quality from ecologically oriented and conventional farms. Rocz. Panstw. Zakl. Hig., 49(2), 159-167.
  23. Schifferstein, H. N. J., & Oude Ophuis, P. A. M. (1998). Health-related determinants of organic food consumption in the Netherlands. Food Quality and Preference, 9, 119-133. https://doi.org/10.1016/S0950-3293(97)00044-X
  24. Smith-Spangler, C. (2012). Are organic foods safer or healthier than conventional alternatives? A systematic review. Annals of Internal Medicine, 157(5), 348-366. https://doi.org/10.7326/0003-4819-157-5-201209040-00007
  25. Torjusen, H., Sangstad, L., O’Doherty Jensen, K., & Kjaernes, U. (2004). European consumers’ conceptions of organic food: A review of available research. Oslo: National Institute for Consumer Research, 148 p.
  26. Willer, H., & Lernoud, J. (2018). The world of organic agriculture: Statistics and emerging trends 2018. Research Institute of Organic Agriculture (FiBL), Frick; IFOAM – Organics International, Bonn. Version 1.3 (February 20).
  27. Williams, P. R., & Hammitt, J. K. (2001). Perceived risks of conventional and organic produce: pesticides, pathogens, and natural toxins. Risk Analysis, 21, 319-330. https://doi.org/10.1111/0272-4332.212114

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».