Оценка сорбции-десорбции экдистерона (20 E) в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа

Резюме

Основными принципами при обогащении пищевых продуктов минорными биологически активными веществами (БАВ) являются прогнозирование и оценка возможных химических взаимодействий компонентов, входящих в матрицу пищевого продукта. Эти взаимодействия оказывают значительное влияние на биодоступность минорных БАВ. В работе были изучены процессы сорбции и десорбции (высвобождения), влияющие на биодоступность минорного БАВ экдистерона (20 E) в составе функциональных пищевых ингредиентов, полученных из листьев шпината (ФПИ-1) и зерен киноа (ФПИ-2) на матрице гидроколлоида - инулина.

Цель работы - изучить полноту протекания процессов сорбции-десорбции 20 E в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа под действием гидролитических ферментов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) in vitro.

Материал и методы. Для получения экспериментальных композиций, включающих ФПИ-1 и ФПИ-2 и полисахарид инулин, был использован механический метод смешивания. Для исследования сорбционных свойств готовили модельные растворы композиций. С использованием ферментативной модели in vitro была изучена способность 20 Е высвобождаться из матрикса композиций. Содержание 20 Е определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием.

Результаты. Получено 6 композиций состава инулин-ФПИ-1, инулин-ФПИ-2 с различным соотношением полисахарид/ФПИ. На первом этапе исследования максимальная сорбция 20 Е в модельном растворе наблюдалась для 4 составов композиций с соотношением инулина (2,50 и 3,75 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг). На втором этапе исследования при оценке десорбции 20 Е на ферментативной модели установлено, что 20 Е практически полностью высвобождалось только из 2 композиций, в остальных случаях около 25% 20 Е оставалось в связанном состоянии.

Заключение. Получены составы 2 композиций с соотношением инулин (2,50 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг), которые обладают оптимальными параметрами сорбции/высвобождения 20 E под действием ферментов ЖКТ человека. Данные композиции можно считать перспективными для включения в рецептуры обогащенных пищевых продуктов.

Ключевые слова:экдистерон; 20 E; сорбция-десорбция; адаптогенные композиции; функциональные пищевые ингредиенты

Финансирование. Работа проведена при финансировании РНФ (грант № 19-16-00107-П "Новые функциональные пищевые ингредиенты адаптогенного действия, предназначенные для увеличения работоспособности организма человека и повышения его когнитивного потенциала"), https://rscf.ru/project/22-16-35008/.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликтов интересов.

Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования - Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Бессонов В.В.; экспериментальные исследования - Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Назарова В.А.; анализ полученных данных - Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Бессонов В.В.; написание текста - Боков Д.О., Богачук М.Н., Бессонов В.В.; редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи - все авторы.

Для цитирования: Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Назарова В.А., Бессонов В.В. Оценка сорбции-десорбции экдистерона (20 E) в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа // Вопросы питания. 2023. Т. 92, № 6. С. 135-140. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-6-135-140

Определение взаимодействий биологически активных соединений (БАС) в многокомпонентных функциональных пищевых ингредиентах (ФПИ) - необходимое условие обеспечения качества и безопасности обогащенных пищевых продуктов. При обогащении пищевых продуктов ФПИ следует принимать во внимание ряд возможных химических взаимодействий компонентов как самих пищевых продуктов, так и биологически активных веществ, входящих в состав непосредственно ФПИ, для обеспечения максимальной сохранности и биодоступности БАС [1, 2].

Обогащенные пищевые продукты - это сложные многокомпонентные системы, в состав которых может входить несколько ФПИ, полученных из различных растительных источников. Сегодня актуальным направлением является создание ФПИ, обогащенных несколькими группами БАС, которые вместе обеспечивают более выраженный биологический эффект. Так, серия работ посвящена созданию ФПИ, оказывающих адаптогенное действие [3]. В результате многолетних исследований разработаны технологические схемы получения ФПИ на основе зерен киноа и листьев шпината [4, 5].

Полисахариды, способные к образованию гидроколлоидов, благодаря своей полимерной структуре с различными степенью разветвления и функциональными группами взаимодействуют с минорными БАС (фитоэкдистероидами) за счет формирования слабых водородных связей и "комплексов включения". Эти взаимодействия лежат в основе процесса сорбции БАС на полисахаридной матрице, в результате которой происходит модификация физико-химических свойств БАС, повышаются их стабильность и биодоступность [6]. Одним из перспективных в этом плане полисахаридов представляется инулин [7, 8].

Цель работы - изучить полноту протекания процессов сорбции-десорбции 20-гидроксиэкдизона (20 E) в составе адаптогенных композиций с инулином и ФПИ на основе шпината и киноа под действием гидролитических ферментов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) in vitro.

Материал и методы

Объектами исследования были инулин "Фибрулин инстант", нативный высокоочищенный инулин из цикория, нефракционированный (Novaproduct, Бельгия); ФПИ-1 с содержанием 20 E 11,10 мг/г и ФПИ-2 с содержанием 20 E 30,70 мг/г, полученные в лабораторных условиях.

Используемые ферментные препараты: амилоглюкозидаза (A9913) и инулиназа (I6285) из Aspergillus niger; протеаза (P3910) и α-амилаза (A3306) из Bacillus licheniformis (Sigma-Aldrich, США).

При выборе соотношения полисахарид (ПСХ)/ФПИ руководствовались Едиными санитарно-эпидемиологическими и гигиеническими требованиями к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (Приложение 5, гл. 2, разд. 1). Для получения композиций был выбран механический метод, заключающийся в совместном измельчении сухих компонентов (ФПИ, инулина). Компоненты смешивали, затем тщательно растирали в фарфоровой ступке в течение 20 мин при температуре 20 °С.

Определение сорбционных свойств инулина

Для исследования сорбционных свойств готовили модельные суспензии композиций с 5% инулина, поскольку при данной концентрации достигаются оптимальные реологические свойства.

Полученные в ходе эксперимента модельные суспензии охлаждали (5 °С, в течение 6 ч), центрифугировали в течение 30 мин при 4500 об/мин с использованием центрифуги 5424 (Eppendorf, США). Далее полученный супернатант анализировали на содержание 20 Е в суспензии.

Зависимость величины сорбции (Ссорб.) от концентрации 20 Е для инулина в суспензии определяли по формуле:

Ссорб. = C2/C1 × 100%,

где Ссорб. - сорбция, %; C1 - теоретическое содержание 20 E в модельной суспензии, мкг/см3; С2 - экспериментальное содержание 20 E в модельной суспезии, мкг/см3.

Определение содержания 20-гидроксиэкдизона

Содержание 20 Е определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС/МС) с использование системы: хроматограф Agilent Technologies 1100 c масс-детектором Agilent Technologies 6410; колонка Agilent Technologies Poroshell 120 EC-C18 3,0×50 мм, 2,7 мкм; градиентное элюирование в системе 0,1% муравьиная кислота/ацетонитрил. В качестве стандарта использовали стандартный образец 20 Е, 98% (Кат. номер: 234697, CAS 5289-74-7, J & K Scientific GmbH, Германия).

Градиентное элюирование смесью 0,1% раствора муравьиной кислоты в воде (элюент А) и ацетонитрила (элюент Б): 0 мин - 5% элюента Б, 5 мин - 27% элюента Б, 5,5 мин - 90% элюента Б, 8,5 мин - 90% элюента Б, 9,5 мин - 5% элюента Б, 13,5 мин - 5% элюента Б; скорость потока - 0,4 см3/мин.

Параметры масс-детектора - параметры источника ионизации: давление распыляющего газа - 2,8 бар; температура осушающего газа - 350 °C; скорость потока осушающего газа - 10 л/мин; напряжение на фрагменторе - 98 В; регистрируемые переходы масс в МС/МС-режиме - 481,3 → 445,4 с энергией соударения 8 еВ (использовали для количественного анализа), 481,3 → 371,4 с энергией соударения 12 еВ (использовали для качественного подтверждения); полярность исследуемых ионов положительная; напряжение на капилляре - 4000 В.

Ферментативная модель оценки степени взаимодействия минорных биологически активных соединений и гидроколлоидов

Для оценки десорбции 20 Е предложена [6] методика, которая основана на свойстве резистентности растительных гидроколлоидов (ПСХ) и 20 E к действию гидролитических ферментов ЖКТ. В основе методики лежит гидролитическое расщепление крахмальных и белковых веществ в пищевых продуктах комплексом ферментов в контролируемых условиях среды (t°, рН) с последующим определением степени высвобождения БАС в связи с разрушением комплекса БАС-ПСХ, определение резистентности БАС к среде ЖКТ. В качестве ферментов используют устойчивые к нагреванию α-амилазу, протеазу, амилоглюкозидазу. Расчет сорбции проводили по формуле:

Ссорб. = M2/M1 × 100%,

где Ссорб. - сорбция БАС; M1 - содержание БАС в композиции до ферментативной обработки; M2 - содержание БАС в композиции после ферментативной обработки.

Методика включала следующие этапы.

- Этап I. 50 см3 фосфатного буфера (pH 6,0) помещали в каждую колбу с 1,0 г композиции, перемешивали на магнитной мешалке. Проверяли рН и при необходимости доводили до рН 6,0±0,2, добавляя необходимое количество по каплям раствора NaOH (0,275 М) или раствора HCl (0,325 M). Затем добавляли 100 мкм3 α-амилазы, перемешивали. Закрыв алюминиевой фольгой, инкубировали в кипящей водяной бане в течение 30 мин. Затем колбы с растворами композиций, не снимая алюминиевой фольги, охлаждали до комнатной температуры (20±2 °С).

- Этап II. Алюминиевую фольгу удаляли, раствор перемешивали. Доводили рН до 7,5±0,1, добавляя (около 10 см3) раствора NaOH (0,275 М). После внесения 500 мкм3 раствора протеазы в каждую колбу закрывали алюминиевой фольгой и инкубировали в бане при температуре 60±2 °С в течение 30 мин при непрерывном перемешивании. Отсчет времени начинали, когда температура достигнет 60 °С. Колбы с растворами композиций вынимали, не снимая алюминиевой фольги, охлаждали до комнатной температуры (20±2 °С).

- Этап III. Доводили рН до 4,0-4,6, добавляя (около 12 см3) раствор HCl (0,325 M). Вносили 300 мкм3 раствора амилоглюкозидазы в каждую колбу. Закрывали алюминиевой фольгой и инкубировали в бане при температуре 60±2 °С в течение 30 мин при непрерывном перемешивании. Отсчет времени начинали, когда температура достигала 60 °С. Колбы с растворами композиций вынимали, не снимая алюминиевой фольги, охлаждали до комнатной температуры (20±2 °С).

- Этап IV. Определяли объем гидролизата и добавляли 4 объема 95% этилового спирта, разогретого до 60 °С, смывали со стенок остатки в раствор, используя часть этилового спирта. Отстаивали при комнатной температуре не менее 2 ч до образования преципитата.

После III этапа отбирали пробу для анализа инулина, после IV этапа - для анализа 20 E. Для этого 1 см3 отбирали в центрифужную пробирку и центрифугировали в течение 10 мин при 3600 об/мин. Супернатант переносили в виалу для хроматографирования.

Определение содержания инулина

Содержание инулина определяли согласно МИ № 0152/РОСС RU.0001.310430/2020 "Определение содержания инулина в пищевых продуктах и БАД к пище" методом обращенно-фазовой ВЭЖХ с рефрактометрическим детектированием. Хроматографическая система включала хроматограф Agilent 1260, программное обеспечение - ChemStation (ver. A.09.03); детектор рефрактометрический 1260 RID (G1362A); автосамплер 1260 ALS (G1329B); термостат колонок 1266 TCC (G1316A); колонку хроматографическую для ВЭЖХ Sugar-Pak (WATERS, США) длиной 300 мм и внутренним диаметром 6,5 мм, наполненную микрокристаллическим катионообменным гелем в кальциевой форме. Режим элюирования - изократический (подвижная фаза - вода очищенная с добавлением Са-ЭДТА 0,05 мг/мл); скорость потока - 0,5 см3/мин, tколонки= 80 °C; объем вводимой пробы - 10 мкм3.

Статистическая обработка данных выполнена в программе Microsoft Office Excel 2010. Достоверность различий определяли по критерию Стьюдента, доверительная вероятность р=0,95.

Результаты

Определение оптимальных условий взаимодействия функциональных пищевых ингредиентов с инулином для получения композиций

Были приготовлены 6 композиций состава инулин-ФПИ-1, инулин-ФПИ-2 с различным соотношением полисахарид/ФПИ (табл. 1).

Согласно полученным данным (табл. 2), 100% сорбция 20 Е в модельной суспензии наблюдается для композиций № 2, 3, 5 и 6 с соотношением инулина (2,50 и 3,75 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг).

При данном соотношении ФПИ-1, ФПИ-2 и инулина происходит наиболее эффективное комплексообразование по типу "полисахарид - минорное биологически активное вещество". На основании экспериментальных данных были отобраны композиции № 2, 3, 5 и 6 с инулином для дальнейших исследований.

Исследование влияния соотношения компонентов функциональный пищевой ингредиент/полисахарид (инулин) на высвобождение биологически активных соединений из матрикса композиций в условиях моделирования желудочно-кишечного тракта in vitro

В табл. 3 представлены данные, характеризующие степень высвобождения 20 Е из композиций с инулином.

Как видно из табл. 3, 20 Е практически полностью высвобождается из композиций № 2, 5 с соотношением инулин (2,50 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг). В композициях № 3 и 6 с соотношением инулин (3,75 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг) сорбция достигает порядка 25%.

В табл. 4 представлены данные о содержании инулина в композициях до и после ферментативной обработки композиций.

Согласно данным табл. 4, инулин не подвергается действию гидролитических ферментов на модели ЖКТ, его содержание в композициях составляет 91-97%.

На основании экспериментальных данных нами отобраны композиции № 2, 5 с инулином как наиболее перспективные для создания обогащенных пищевых продуктов.

Заключение

В работе были получены экспериментальные композиции различного состава (всего 6 видов), включающие ФПИ-1, ФПИ-2 и полисахарид инулин. Оценка сорбционных свойств полисахаридного компонента показала, что наиболее эффективное комплексообразование по типу "полисахарид - минорное биологически активное вещество" характерно для 4 составов композиций.

Исследование влияния соотношения компонентов ФПИ/полисахарид (инулин) на высвобождение БАС из матрикса композиций в условиях ферментативного моделирования ЖКТ in vitro позволило определить, что в 2 из 4 композиций с инулином происходит практически полное высвобождение 20 Е; для остальных композиций отмечено неполное высвобождение 20 Е с сорбцией выше 25%.

Таким образом, разработаны составы 2 композиций с соотношением инулин (2,50 г) - ФПИ-1 из листьев шпината (189,19 мг с содержанием 20 E 11,10 мг/г)/ФПИ-2 на основе зерен киноа (68,40 мг с содержанием 20 E 30,70 мг/г), которые можно считать перспективными для включения в рецептуры обогащенных пищевых продуктов.

Литература

1. Горшунова К.Д., Семенова П.А., Нечаев А.П., Бессонов В.В. Взаимодействие гидроколлоидов и водорастворимых витаминов при конструировании обогащенных пищевых продуктов // Пищевая промышленность. 2012. № 11. С. 46-49.

2. Мазо В.К., Сидорова Ю.С., Саркисян В.А., Киселева Т.Л., Кочеткова А.А. Перспективы использования растительных полифенолов в качестве функциональных пищевых ингредиентов // Вопросы питания. 2018. Т. 87, № 6. С. 57-66. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10067

3. Sidorova Y.S., Shipelin V.A., Petrov N.A., Zorin S.N., Mazo V.K. Anxiolytic and antioxidant effect of phytoecdysteroids and polyphenols from Chenopodium quinoa on an in vivo restraint stress model // Molecules. 2022. Vol. 27, N 24. Р. 9003. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules27249003

4. Зорин С.Н., Мазо В.К., Сидорова Ю.С., Петров Н.А., Малинкин А.Д., Перова И.Б. и др. Способ получения экстракта из зерен киноа, обогащенного фитоэкдистероидами. Патент на изобретение 2764439 C1, 17.01.2022. Заявка № 2021109798 от 09.04.2021.

5. Zorin S.N., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Perova I.B., Malinkin A.D., Bokov D.O. et al. A new functional food ingredient enriched by phytoecdisteroids and polyphenols from quinoa grains (Chenopodium quinoa Willd.) // Res. J. Pharm. Technol. 2021. Vol. 14, N 8. P. 4321-4328. DOI: https://doi.org/10.52711/0974-360X.2021.00750

6. Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Назарова В.А., Бессонов В.В. Оценка взаимодействия полисахаридов и минорных биологически активных веществ в функциональных пищевых ингредиентах растительного происхождения // Вопросы питания. 2023. Т. 92, № 1. С. 108-115. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-1-108-115

7. Wan X., Guo H., Liang Y., Zhou C., Liu Z., Li K., Wang L. The physiological functions and pharmaceutical applications of inulin: a review // Carbohydr. Polym. 2020. Vol. 246. Article ID 116589. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116589

8. Qin Y.Q., Wang L.Y., Yang X.Y., Xu Y.J., Fan G., Fan Y.G. et al. Inulin: properties and health benefits // Food Funct. 2023. Vol. 14, N 7. Р. 2948-2968. DOI: https://doi.org/10.1039/d2fo01096h

Градиентное элюирование смесью 0,1% раствора муравьиной кислоты в воде (элюент А) и ацетонитрила (элюент Б): 0 мин - 5% элюента Б, 5 мин - 27% элюента Б, 5,5 мин - 90% элюента Б, 8,5 мин - 90% элюента Б, 9,5 мин - 5% элюента Б, 13,5 мин - 5% элюента Б; скорость потока - 0,4 см3/мин.

Параметры масс-детектора - параметры источника ионизации: давление распыляющего газа - 2,8 бар; температура осушающего газа - 350 °C; скорость потока осушающего газа - 10 л/мин; напряжение на фрагменторе - 98 В; регистрируемые переходы масс в МС/МС-режиме - 481,3 → 445,4 с энергией соударения 8 еВ (использовали для количественного анализа), 481,3 → 371,4 с энергией соударения 12 еВ (использовали для качественного подтверждения); полярность исследуемых ионов положительная; напряжение на капилляре - 4000 В.

Ферментативная модель оценки степени взаимодействия минорных биологически активных соединений и гидроколлоидов

Для оценки десорбции 20 Е предложена [6] методика, которая основана на свойстве резистентности растительных гидроколлоидов (ПСХ) и 20 E к действию гидролитических ферментов ЖКТ. В основе методики лежит гидролитическое расщепление крахмальных и белковых веществ в пищевых продуктах комплексом ферментов в контролируемых условиях среды (t°, рН) с последующим определением степени высвобождения БАС в связи

с разрушением комплекса БАС-ПСХ, определение резистентности БАС к среде ЖКТ. В качестве ферментов используют устойчивые к нагреванию α-амилазу, протеазу, амилоглюкозидазу. Расчет сорбции проводили по формуле:

где Ссорб. - сорбция БАС; M1 - содержание БАС в композиции до ферментативной обработки; M2 - содержание БАС в композиции после ферментативной обработки.

Методика включала следующие этапы.

- Этап I. 50 см3 фосфатного буфера (pH 6,0) помещали в каждую колбу с 1,0 г композиции, перемешивали на магнитной мешалке. Проверяли рН и при необходимости доводили до рН 6,0±0,2, добавляя необходимое количество по каплям раствора NaOH (0,275 М) или раствора HCl (0,325 M). Затем добавляли 100 мкм3 α-амилазы, перемешивали. Закрыв алюминиевой фольгой, инкубировали в кипящей водяной бане в течение 30 мин. Затем колбы с растворами композиций, не снимая алюминиевой фольги, охлаждали до комнатной температуры (20±2 °С).

- Этап II. Алюминиевую фольгу удаляли, раствор перемешивали. Доводили рН до 7,5±0,1, добавляя (около 10 см3) раствора NaOH (0,275 М). После внесения 500 мкм3 раствора протеазы в каждую колбу закрывали алюминиевой фольгой и инкубировали в бане при температуре 60±2 °С в течение 30 мин при непрерывном перемешивании. Отсчет времени начинали, когда температура достигнет 60 °С. Колбы с растворами композиций вынимали, не снимая алюминиевой фольги, охлаждали до комнатной температуры (20±2 °С).

- Этап III. Доводили рН до 4,0-4,6, добавляя (около 12 см3) раствор HCl (0,325 M). Вносили 300 мкм3 раствора амилоглюкозидазы в каждую колбу. Закрывали алюминиевой фольгой и инкубировали в бане при температуре 60±2 °С в течение 30 мин при непрерывном перемешивании. Отсчет времени начинали, когда температура достигала 60 °С. Колбы с растворами композиций вынимали, не снимая алюминиевой фольги, охлаждали до комнатной температуры (20±2 °С).

- Этап IV. Определяли объем гидролизата и добавляли 4 объема 95% этилового спирта, разогретого до 60 °С, смывали со стенок остатки в раствор, используя часть этилового спирта. Отстаивали при комнатной температуре не менее 2 ч до образования преципитата.

После III этапа отбирали пробу для анализа инулина, после IV этапа - для анализа 20 E. Для этого 1 см3 отбирали в центрифужную пробирку и центрифугировали в течение 10 мин при 3600 об/мин. Супернатант переносили в виалу для хроматографирования.

Определение содержания инулина

Содержание инулина определяли согласно МИ № 0152/РОСС RU.0001.310430/2020 "Определение содержания инулина в пищевых продуктах и БАД к пище" методом обращенно-фазовой ВЭЖХ с рефрактометрическим детектированием. Хроматографическая система включала хроматограф Agilent 1260, программное обеспечение - ChemStation (ver. A.09.03); детектор рефрактометрический 1260 RID (G1362A); автосамплер 1260 ALS (G1329B); термостат колонок 1266 TCC (G1316A); колонку хроматографическую для ВЭЖХ Sugar-Pak (WATERS, США) длиной 300 мм и внутренним диаметром 6,5 мм, наполненную микрокристаллическим катионообменным гелем в кальциевой форме. Режим элюирования - изократический (подвижная фаза - вода очищенная с добавлением Са-ЭДТА 0,05 мг/мл); скорость потока - 0,5 см3/мин, tколонки= 80 °C; объем вводимой пробы - 10 мкм3.

Статистическая обработка данных выполнена в программе Microsoft Office Excel 2010. Достоверность различий определяли по критерию Стьюдента, доверительная вероятность р=0,95.

Результаты

Определение оптимальных условий взаимодействия функциональных пищевых ингредиентов с инулином для получения композиций

Были приготовлены 6 композиций состава инулин-ФПИ-1, инулин-ФПИ-2 с различным соотношением полисахарид/ФПИ (табл. 1).

Согласно полученным данным (табл. 2), 100% сорбция 20 Е в модельной суспензии наблюдается для композиций № 2, 3, 5 и 6 с соотношением инулина (2,50 и 3,75 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг).

При данном соотношении ФПИ-1, ФПИ-2 и инулина происходит наиболее эффективное комплексообразование по типу "полисахарид - минорное биологически активное вещество". На основании экспериментальных данных были отобраны композиции № 2, 3, 5 и 6 с инулином для дальнейших исследований.

Исследование влияния соотношения компонентов функциональный пищевой ингредиент/полисахарид (инулин) на высвобождение биологически активных соединений из матрикса композиций в условиях моделирования желудочно-кишечного тракта in vitro

В табл. 3 представлены данные, характеризующие степень высвобождения 20 Е из композиций с инулином.

Как видно из табл. 3, 20 Е практически полностью высвобождается из композиций № 2, 5 с соотношением инулин (2,50 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг). В композициях № 3 и 6 с соотношением инулин (3,75 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг) сорбция достигает порядка 25%.

В табл. 4 представлены данные о содержании инулина в композициях до и после ферментативной обработки композиций.

Согласно данным табл. 4, инулин не подвергается действию гидролитических ферментов на модели ЖКТ, его содержание в композициях составляет 91-97%.

На основании экспериментальных данных нами отобраны композиции № 2, 5 с инулином как наиболее перспективные для создания обогащенных пищевых продуктов.

Заключение

В работе были получены экспериментальные композиции различного состава (всего 6 видов), включающие ФПИ-1, ФПИ-2 и полисахарид инулин. Оценка сорбционных свойств полисахаридного компонента показала, что наиболее эффективное комплексообразование по типу "полисахарид - минорное биологически активное вещество" характерно для 4 составов композиций.

Исследование влияния соотношения компонентов ФПИ/полисахарид (инулин) на высвобождение БАС из матрикса композиций в условиях ферментативного моделирования ЖКТ in vitro позволило определить, что в 2 из 4 композиций с инулином происходит практически полное высвобождение 20 Е; для остальных композиций отмечено неполное высвобождение 20 Е с сорбцией выше 25%.

Таким образом, разработаны составы 2 композиций с соотношением инулин (2,50 г) - ФПИ-1 из листьев шпината (189,19 мг с содержанием 20 E 11,10 мг/г)/ФПИ-2 на основе зерен киноа (68,40 мг с содержанием 20 E 30,70 мг/г), которые можно считать перспективными для включения в рецептуры обогащенных пищевых продуктов.

Литература

1. Горшунова К.Д., Семенова П.А., Нечаев А.П., Бессонов В.В. Взаимодействие гидроколлоидов и водорастворимых витаминов при конструировании обогащенных пищевых продуктов // Пищевая промышленность. 2012. № 11. С. 46-49.

2. Мазо В.К., Сидорова Ю.С., Саркисян В.А., Киселева Т.Л., Кочеткова А.А. Перспективы использования растительных полифенолов в качестве функциональных пищевых ингредиентов // Вопросы питания. 2018. Т. 87, № 6. С. 57-66. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10067

3. Sidorova Y.S., Shipelin V.A., Petrov N.A., Zorin S.N., Mazo V.K. Anxiolytic and antioxidant effect of phytoecdysteroids and polyphenols from Chenopodium quinoa on an in vivo restraint stress model // Molecules. 2022. Vol. 27, N 24. Р. 9003. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules27249003

4. Зорин С.Н., Мазо В.К., Сидорова Ю.С., Петров Н.А., Малинкин А.Д., Перова И.Б. и др. Способ получения экстракта из зерен киноа, обогащенного фитоэкдистероидами. Патент на изобретение 2764439 C1, 17.01.2022. Заявка № 2021109798 от 09.04.2021.

5. Zorin S.N., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Perova I.B., Malinkin A.D., Bokov D.O. et al. A new functional food ingredient enriched by phytoecdisteroids and polyphenols from quinoa grains (Chenopodium quinoa Willd.) // Res. J. Pharm. Technol. 2021. Vol. 14, N 8. P. 4321-4328. DOI: https://doi.org/10.52711/0974-360X.2021.00750

6. Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Назарова В.А., Бессонов В.В. Оценка взаимодействия полисахаридов и минорных биологически активных веществ в функциональных пищевых ингредиентах растительного происхождения // Вопросы питания. 2023. Т. 92, № 1. С. 108-115. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-1-108-115

7. Wan X., Guo H., Liang Y., Zhou C., Liu Z., Li K., Wang L. The physiological functions and pharmaceutical applications of inulin: a review // Carbohydr. Polym. 2020. Vol. 246. Article ID 116589. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116589

8. Qin Y.Q., Wang L.Y., Yang X.Y., Xu Y.J., Fan G., Fan Y.G. et al. Inulin: properties and health benefits // Food Funct. 2023. Vol. 14, N 7. Р. 2948-2968. DOI: https://doi.org/10.1039/d2fo01096h

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

SCImago Journal & Country Rank
Scopus CiteScore
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Тутельян Виктор Александрович
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»