To the content
6 . 2016

Investigation of the effect of oil and flour from wheat germ meal on lipid metabolism of students and teachers of the university

Abstract

The results of investigation of alimentary correction of lipid metabolism under the admin­istration of processed products from wheat germ - oil (with the content of policosanol at least 1.5-8.0 mg/100 g, vitamin E - 180-200 mg/100 g, PUFA - 60-65%) and cake flour (with the content of protein - 30-35%, oil with analogue composition -5-7%, digestible carbohydrates - 45-47%, fiber - 18-26%, vitamins B1, B3, B6, B9, E, PP, minerals and trace elements - Zn, Mn, K, Fe, Se, P) are presented. Volunteers among teachers and students of the university aged 16 to 65 years daily consumed wheat germ oil obtained by cold pressing in an amount of 3.5 g, regardless of the meal within 30 days. Then a part of them (30 persons) consumed daily 50 g of oil cake obtained after pressing oil, which provided the intake of the same amount of oil (3.5 g). Lipid metabolism param­eters were monitored in experiment participants before receiving the processed products of wheat germ, after germ meal intake and beyond 30 and 60 days after consumption of wheat germ. Data analysis was carried out on three age groups: 16-24, 25-44 and 45- 65 years. All participants of the experiment showed a reduction in total cholesterol level by 6-8%, increasing the concentration of HDL cholesterol by 3-24%, lowering LDL cholesterol concentrations by 4-21%, reduction of triglyceride concentration by 12-24%, a positive correction of atherogenic factor values by for 10-25%. Prolonged action of the investigated foods was established: lipid metabolism parameters in the tested group were better than in the control group after 30 days of intake discontinuation of oil or wheat germ flour, the positive adjustment effect disappeared 60 days after consuming the products. The findings demonstrate a positive effect on the normalization of lipid metabolism when cake flour of wheat germ was administered in daily food ration, similar to the effect of oil intake, which is important for the prevention of cardiovascular diseases and atherosclerosis. Given the significant production of cake flour of wheat germ (up to 90-95% of the raw material) and its not high cost as a secondary biological resource, this product can be recommended to the introduction in the diet of organized groups, including socially vulnerable groups.

Keywords:wheat germ oil, flour cake wheat germ, policosanol, nutritional status, lipid metabolism

Вопр. питания. 2016. № 6. С. 57-63.

Эффективная коррекция нарушений липидного обмена - важный фактор в профилактике сер­дечно-сосудистых заболеваний. Хороший терапев­тический эффект при применении поликозанола из сахарного тростника для нормализации показателей крови, характеризующих липидный обмен, для разных групп пациентов установлен, в том числе по сравне­нию со снижающими уровень липидов лекарствен­ными препаратами (симвастатином, провастатином, ловастатином) [1-3]. Российский источник поликоза-нола - зародыши пшеницы. В состав этого побочного продукта мукомольного производства входит до 15% масла с содержанием поликозанола 1,5-8,0 мг/100 г. Вследствие высокого содержания биологически актив­ных веществ масло нашло широкое применение при лечении различных заболеваний [4]. При отделении масла из зародышей пшеницы методом холодного прессования (при 150 МПа) остается белково-углеводная составляющая (жмых) с остаточным содержанием масла 6-8%, которую перерабатывают в муку. Остаточ­ная липидная фракция муки из жмыха зародышей пше­ницы идентична по химическому составу отпрессован­ному маслу. Кроме того, мука содержит до 35% белка, Одним из существенных факторов, оказывающих влияние на нарушение липидного спектра крови, являются стрессы и малоподвижный образ жизни, свойственные студентам и сотрудникам вуза вследствие длительного нахождения в аудиториях и высоких психоэмоциональных нагрузок [8-11]. При этом, как правило, 1 или 2 приема пищи в течение дня студенты и преподаватели осуществляют в столовых и буфетах образовательных организаций. В этой связи актуальны поиск и оценка алиментарных факторов, обеспечива­ющих нормализацию функционального состояния ор­ганизма и реализующих немедикаментозные способы коррекции нарушений липидного обмена.

Цель работы - сравнительное исследование влияния масла зародышей пшеницы и жмыха, получаемого при его производстве, на показатели липидного обмена студентов и преподавателей вуза.

Материал и методы

В качестве корректора липидного обмена использо­вали масло из зародышей пшеницы с содержанием ви­тамина Е не менее 180-200 мг/100 г, поликозанола - не менее 1,5-8,0 мг/100 г и полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) - не менее 60% и муку из жмыха зароды­шей пшеницы с содержанием 30-35% белка, 5-7% жира (масла), 45-47% усвояемых углеводов, 18-26% пищевых волокон, 25-30 мг% витамина Е (ООО "Пулат", РФ).

С целью исключения изменений, связанных с сезон­ностью питания и физической активности, исследование проводили в осенний период. Исследование проведено в 2 этапа. На первом этапе 45 добровольцев принимали по 3,5 г масла зародышей пшеницы в течение 30 дней независимо от приема пищи.

На втором этапе 30 добровольцев ежедневно получа­ли в течение 30 дней муку из жмыха зародышей пше­ницы в количестве, обеспечивающем 3,5 г масла, что соответствовало 50 г жмыха.

В состав 1-й основной группы обследованных вошли мужчины и женщины в возрасте от 16 до 65 лет - сту­денты и преподаватели Воронежского государственного университета инженерных технологий, ежедневно про­водящие не менее 6 ч в помещениях университета. Все обследуемые ранее не употребляли масло зародышей пшеницы и муку из жмыха зародышей пшеницы или аналогичных биологически активных добавок к пище, а также не имели сопутствующих заболеваний, при которых нарушен обмен липидов (заболевания печени, почек, гипотиреоз, ожирение, не состояли на диспан­серном учете). При анализе данных обследованные были разделены на 3 возрастные группы: 16-24 лет (18 студентов I-V курсов), 25-44 лет (14 сотрудников), 45-65 лет (13 сотрудников). В качестве контрольной группы обследовали 45 человек, которые не употреб­ляли исследуемый продукт (18 студентов 16-24 лет, 14 сотрудников 25-44 лет, 13 сотрудников 45-65 лет).

В состав 2-й основной группы вошли также мужчины и женщины в возрасте от 16 до 65 лет. При анализе полученных данных обследованные также были разделены на 3 возрастные группы 16-24 лет (18 студен­тов I-V курсов), 25-44 лет (5 сотрудников), 45-65 лет (7 сотрудников). В качестве контрольной группы обсле­довали 30 человек, которые не употребляли исследу­емый продукт (18 студентов 16-24 лет, 5 сотрудников 25-44 лет, 7 сотрудников 45-65 лет). Критериями исклю­чения были курение, беременность.

Муку из жмыха зародышей пшеницы добровольцы употребляли в виде кондитерского изделия независимо от приемов пищи, без коррекции основного рациона. Прием пищи студентами и преподавателями осуществлялся не менее двух раз в день в условиях научно-учебно-производственного центра технологий индустрии гостеприимства университета. В состав рецептуры одной порции кондитерского изделия массой 96 г входи­ли 50 г муки из жмыха зародышей пшеницы, предвари­тельно термизированной в жарочном шкафу при конвек­ционном подводе тепла, 5 г сахара, 6 г обезжиренного какао, 35 г питьевой воды. Все компоненты рецептуры смешивали в сухом виде, гидратировали кипяченой и охлажденной до 40 оС питьевой водой, перемешивали в течение 10-15 мин, формовали в виде продолговатого цилиндра и оставляли в покое при температуре 4-6 оС для набухания биополимеров (белков и полисахаридов) муки и формирования пластичной структуры, достаточ­ной для формования. Готовое изделие - кондитерская колбаска - имело коричневый цвет, шоколадный аро­мат, сладкий вкус с ореховым оттенком, химический состав приведен в табл. 1.

В день отбора проб крови кондитерское изделие испытуемым не выдавали. Таким образом, временной интервал между употреблением исследуемого продукта и забором проб составлял не менее 24 ч (кондитерскую колбаску со жмыхом зародышей пшеницы испытуемые получали и употребляли в одно и то же время). Кровь отбирали из локтевой вены не менее чем через 12 ч после последнего приема пищи. Показатели липидного обмена контролировали до начала, после приема ис­следуемого продукта в течение 30 дней, а также через 30 дней после прекращения приема.

Исследование крови с развернутой липидограммой определения общего холестерина, холестерина липопротеинов высокой (ЛПВП) и низкой (ЛПНП) плотнос­ти, триглицеридов проведено на базе Дорожной поли­клиники, являющейся структурным подразделением Негосударственного учреждения здравоохранения "До­рожная клиническая больница на станции Воронеж-1 ОАО "РЖД". Анализ крови проводили аппаратным ав­томатическим методом с помощью анализатора Cobas 6000 ("F. Hoffmann-La Roche Ltd", Швейцария), в осно­ве которого лежит метод электрохемилюминесценции. Коэффициент атерогенности определяли расчетным способом.

Результаты и обсуждение

В табл. 2-5 представлены данные по результатам приема масла и муки из жмыха зародышей пшеницы в виде кондитерского изделия. Оценку достоверности различий средних значений данных, представленных в табл. 2-5, проводили по непараметрическому крите­рию статистики Манна-Уитни [12]. Эмпирические (Uэмп) и критические (Uкр) значения критерия Манна-Уитни представлены в табл. 2-5.

При сравнении начальных показателей липидного обмена по трем возрастным группам установлено, что уровень общего холестерина в первых двух группах обследованных находился в пределах пограничного уровня (4,86-4,97 ммоль/л), в 3-й группе уровень общего холестерина превышал норму. Содержание холесте­рина ЛПВП в сыворотке крови обследованных во всех возрастных группах находилось ниже нормы, содержа­ние холестерина ЛПНП в первых 2 возрастных группах находилось в пределах нормы, а в 3-й возрастной группе превышало норму. Концентрация триглицеридов в первых 2 возрастных группах находилась в преде­лах нормы, в 3-й возрастной группе достигала значе­ний, превышающих норму. Таким образом, практически у всех студентов и сотрудников вуза отмечены наруше­ния липидного обмена в той или иной степени. При этом отмечен недостаточный уровень содержания холесте­рина ЛПВП у всех обследованных, а высокий уровень общего холестерина, триглицеридов в сочетании с вы­соким содержанием холестерина ЛПНП констатирован у всех участников эксперимента - сотрудников вуза старше 45 лет. Известно, что концентрация холестерина ЛПВП в организме прежде всего определяется его участием в гомеостазе холестерина сыворотки крови и тканей благодаря вовлечению в так называемый об­ратный транспорт холестерина. Способностью холесте­рина ЛПВП осуществлять обратный транспорт холесте­рина из периферических тканей в печень для окисления в желчные кислоты и выведения с желчью, как из­вестно, объясняют его антиатерогенную активность. Установленное повышение этого показателя (табл. 3) при потреблении масла зародышей пшеницы как в чистом виде, так и в составе жмыха в виде кондитер­ского изделия доказывает возможность алиментарной коррекции данного показателя для разных возрастных групп.

Введение в основной рацион питания масла зароды­шей пшеницы в количестве 3,5 г или муки из жмыха зародышей пшеницы в количестве, обеспечивающем 3,5 г масла, во всех возрастных группах обследо­ванных, согласно рассчитанным значениям критерия Манна-Уитни, по сравнению с контрольной группой привело к достоверному снижению уровня общего холестерина на 6-8%, повышению концентрации хо­лестерина ЛПВП на 3-24%, понижению концентрации холестерина ЛПНП на 4-21%, снижению концентрации триглицеридов на 12-24% и, как следствие, положи­тельной коррекции значений коэффициента атерогенности на 10-25%. Установлено, что через 30 дней после приема масла или муки из жмыха зародышей пшеницы показатели липидного обмена у участни­ков исследования не достигали исходных значений основной группы и были ближе к норме аналогичных показателей в контрольной группе. По рассчитанным значениям критерия Манна-Уитни можно утверждать, что выявленные различия средних арифметических значений исследуемых показателей являются досто­верными, что говорит об адекватной эффективности воздействия масла и муки из жмыха зародышей пше­ницы на показатели липидного обмена организма. Результаты коррелируют с данными, представленными в литературе, по исследованию влияния поликозанола, выделенного из восковой массы сахарного тростника, на стабилизацию и последующее приближение к норме показателей липидного обмена организма [13-17]. По­ложительный корректирующий эффект исчезает через 60 дней после употребления продуктов.

Таким образом, установлена возможность улучше­ния показателей липидного обмена организма во всех возрастных группах в результате введения в рацион питания как масла, так и муки из жмыха зародышей пшеницы. Учитывая невысокую стоимость, значитель­ные объемы производства, высокую технологичность, а также пищевую ценность, данный ценный биоресурс может быть рекомендован как к введению в рецепту­ры блюд рационов для организованного питания, так и для индивидуального профилактического, лечебного и специального питания, в том числе для групп населе­ния с невысоким материальным достатком.

Работа выполнена в рамках, прикладных, научных, исследований и экспериментальных, разработок (НИР № 3017) базовой части государственного задания № 2014/22.

Литература

1. Noa M., Mas R., Rosa M.C. Effect of policosanolon lipofundin-induced lesions in rats // J Pharm Pharmacol. 1995. Vol. 47. P. 289-291.

2. Noa M., Rosa M.C., Mas R. Effect of policosanol on foam-cell formation in carrageenan-induced granulomas in rats // J Pharm Pharmacol. 1996. Vol. 48. Р. 306-309.

3. Noa M., Mas R., Mesa R. Effect of policosanol on intimal thickening in rabbit cuffed carotid artery // Int. J Cordial. 1998. Vol. 67. P. 125-132.

4. Шпагина Л.А. Современные аспекты функционального питания. Клиническая эффективность масла зародышей пшеницы // Методическое пособие для специалистов по питанию. Новоси­бирск: НГУ, 2008. Ч. 2. С. 44-48.

5. Попов Е.С., Родионова Н.С., Соколова О.А., Мазуренко Н.Ю. Оценка перспектив производства сбалансированных по поли­ненасыщенным жирным кислотам продуктов из отечествен­ного растительного сырья // Гигиена и санитария. 2016. N 1. С. 79-84.

6. Родионова Н.С., Соколова О.А. Влияние термической обра­ботки на биологическую ценность белков муки зародышей пшеницы // Современные проблемы науки и образования. 2015. N 4. URL: http://www.http://science-education.ru/ru/article/view?id=20722 (дата обращения 02.11.2016)

7. Родионова Н.С., Алексеева Т.В. Теоретические аспекты раз­работки технологий и компонентного состава растительной комплексной пищевой системы на основе продуктов глубокой переработки низкомасличного сырья. Воронеж: ВГУИТ, 2014. 224 с.

8. Арабидзе Г.Г., Теблоев К.И. Атеросклероз и факторы риска. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 240 с.

9. Оганов Р.Г. Дислипидемии и атеросклероз. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 160 с.

10. Питер П. Тот, Кевин К. Мэки Нарушения липидного обмена. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 272 с.

11. Ройтман А.П. Протоколы лабораторной диагностики и монито­ринга пациентов с нарушениями липидного обмена // Лаборато­рия. 2003. N 2. С. 12-13.

12. Грачев Ю.П., Плаксин Ю.М. Математические методы планирова­ния экспериментов. М.: ДеЛиПринт, 2005. 296 с.

13. Castano G., Mas R., Fernandez J.C. A long-term, open-label study of the efficacy and tolerability of policosanol in patients with high global coronary risk // Curr. Ther. Res. 1999. Vol. 60. P. 379-391.

14. Castano G., Mas R., Fernandez L. Effects of policosanol on postmenopausal women with type II hypercholesterolemia // Gynecol Enclocrinol. 2000. Vol. 14. P. 95-97.

15. Castano G., Canetti M., Moreira M. Efficacy and tolerability of policosanol in elderly patients with type II hypercholesterolemia: a 12-month study // Curr. Ther. Res. 1995. Vol. 56. P. 19-28.

16. Ortensi G., Gladstein J., Valli H. A comparative study of policosanol versus simvastatin in elderly patients with hypercholesterolemia // Curr. Ther. Res. 1997. Vol. 58. P. 390-401.

17. Benitez M., Romero C., Mas R. A comparative study of policosanol versus pravastatin in patients with type II hypercholesterolemia // Curr. Ther. Res. 1997. Vol. 58. P. 859-867.

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.

SCImago Journal & Country Rank
Scopus CiteScore
CHIEF EDITOR
CHIEF EDITOR
Viktor A. Tutelyan
Full Member of the Russian Academy of Sciences, Doctor of Medical Sciences, Professor, Scientific Director of the Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety (Moscow, Russia)

Journals of «GEOTAR-Media»