Дополнение к материалам XVI Всероссийского конгресса нутрициологов и диетологов с международным участием, посвященного 100-летию со дня рождения основателя отечественной нутрициологии А.А. Покровского, "Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Качество пищи" (Москва, 2-4 июня 2016 г.), опубликованным в Приложении к журналу "Вопросы питания" № 2, 2016

Вопр. питания. 2016. № 4. С. 100-112.

Л.И. Авреньева, А.С. Балакина, Н.В. Трусов, Г.В. Гусева, И.В. Аксенов, Л.В. Кравченко

Эффекты раздельного и сочетанного поступления кверцетина и ресвератрола на активность ферментов метаболизма ксенобиотиков и антиоксидантной защиты у крыс

ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", Москва

Кверцетин (Кв) и ресвератрол (Рес) - распространенные полифенольные соединения растительного происхождения, обладающие широким спектром биологической активности. Цель настоящей работы - изучение раздельного и сочетанного поступления Кв и Рес на активность ферментов метаболизма ксенобиотиков и антиоксидантной защиты.

Материал и методы. Исследования проводили на 4 группах крыс самцов Вистар в течение 14 дней: крысы контрольной группы получали только полусинтетический рацион (п/с рацион), 1-й опытной группы - п/с рацион с добавкой Кв (в дозе 100 мг на 1 кг массы тела), 2-й опытной - п/с рацион с добавкой Рес (в дозе 100 мг на 1 кг массы тела); 3-й опытной - п/с рацион с добавкой Кв и Рес (для каждого соединения в дозе 100 мг на 1 кг массы тела). В плазме крови определяли общую антиоксидантную активность (АОА), содержание малонового диальдегида (МДА), гидроперекисей липидов, активность параоксоназы-1. В печени изучали содержание МДА, гидроперекисей липидов, восстановленных и окисленных форм глутатиона, АОА, индуцированное ex vivo перекисное окисление липидов, активность каталазы, параоксоназы-1, гемоксигеназы-1, хинонредуктазы, ксантиноксидазы, а также активность ферментов метаболизма ксенобиотиков (CYP1A1, CYP1A2, CYP3A1, CYP2B1, UDP-глюкуронозилтрансферазы и глутатионтрансферазы) и неседиментируемую активность лизосомальных ферментов (арилсульфатаз А и В, β-галактозидазы и β-глюкуронидазы).

Результаты. У крыс 1-й опытной группы, получавших Кв, было отмечено статистически значимое по сравнению с контрольной группой возрастание АОА в плазме крови, снижение уровня МДА, повышение активности параоксо-назы-1 в печени. Наряду с этим в микросомах печени возрастала (p>0,05) этоксирезоруфин-О-деалкилазная (ЭРОД) активность CYP1A1, метоксирезоруфин-О-деалкилазная (МРОД) активность CYP1A2 и пентоксирезоруфин-О-деал-килазная активность CYP2В1. При этом другие исследованные показатели статистически значимо не различались с контролем. Включение Рес в состав рациона (2-я опытная группа) сопровождалось повышением активности пара-оксоназы-1 в печени до 146% относительно контрольной группы. При этом возрастало и отношение восстановленная/ окисленная форма глутатиона. Как и Кв, Рес вызывал возрастание ЭРОД-активности CYP1A1 и МРОД-активности CYP1A2. Также было отмечено повышение 6β-тестостеронгидроксилазной (6β-ΤΤ) активности CYP3A и активности глутатионтрансферазы. Следует отметить, что Рес оказывал стабилизирующее действие на мембраны лизосом -это проявлялось в статистически значимом снижении неседиментируемой активности лизосомальных арилсуль-фатаз А и В, β-галактозидазы и β-глюкуронидазы. При сочетанном поступлении Кв и Рес с рационом (3-я опытная группа) по сравнению с контрольной группой в плазме крови было выявлено небольшое возрастание уровня МДА при одновременном увеличении (до 170%) АОА. В печени при этом возрастала активность параоксоназы-1, но в меньшей степени, чем у крыс, получавших только Рес. ЭРОД-активность CYP1A1 и МРОД-активность CYP1A2 при включении Рес вместе с Кв в рацион не отличались от их уровня у крыс, получавших только Рес, а 6β-^ активность CYP3A и активность глутатионтрансферазы была ниже, чем у животных, получавших Рес. При совместном включении Рес и Кв степень снижения неседиментируемой активности ферментов лизосом была такой же, как у крыс на рационе с Рес.

Таким образом, можно заключить, что совместное поступление Кв и Рес не приводит к значительным изменениям характера их воздействия на антиоксидантный статус и активность ферментов метаболизма ксенобиотиков.



И.В. Аксенов, А.С. Балакина, Н.В. Трусов, Л.И. Авреньева, Г.В. Гусева, Л.В. Кравченко

Эффекты раздельного и сочетанного поступления куркумина и кверцетина на активность ферментов метаболизма ксенобиотиков и антиоксидантной защиты у крыс

ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", Москва

Куркумин (Кур) и кверцетин (Кв) - распространенные полифенольные соединения растительного происхождения, обладающие широким спектром биологической активности. Цель настоящей работы - изучение эффектов раздельного и сочетанного поступления Кур и Кв на активность ферментов метаболизма ксенобиотиков и антиокси-дантной защиты.

Материал и методы. Исследования проводили на 4 группах крыс самцов Вистар в течение 14 дней: крысы контрольной группы получали только полусинтетический рацион (п/с рацион), 1-й опытной группы - п/с рацион с добавкой Кур (в дозе 200 мг на 1 кг массы тела), 2-й опытной - п/с рацион с добавкой Кв (в дозе 200 мг на 1 кг массы тела); 3-й опытной - п/с рацион с добавкой Кур и Кв (для каждого соединения в дозе 200 мг на 1 кг массы тела). В плазме крови определяли общую антиоксидантную активность (АОА), содержание малонового диальдегида (МДА), гидроперекисей липидов, активность параоксоназы-1. В печени изучали содержание МДА, гидроперекисей липидов, восстановленных и окисленных форм глутатиона, АОА, индуцированное ex vivo перекисное окисление липидов, активность каталазы, параоксоназы-1, гемоксигеназы-1, хинонредуктазы, ксантиноксидазы, а также активность ферментов метаболизма ксенобиотиков (CYP1A1, CYP1A2, CYP3A1, CYP2B1, UDP-глюкуронозилтрансферазы и глутатионтрансферазы) и неседиментируемую активность лизосомальных ферментов (арилсульфатаз А и В, β-галактозидазы и β-глюкуронидазы).

Результаты. У крыс 1-й опытной группы, получавших Кур, отмечено статистически значимое по сравнению с контрольной группой возрастание активности ферментов метаболизма ксенобиотиков (CYP1A1 и CYP1A2) и снижение неседиментируемой активности лизосомальных ферментов -галактозидазы и β-глюкуронидазы). При этом другие исследованные показатели статистически значимо не различались с контролем. В отличие от Кур включение в рацион Кв (2-я опытная группа) сопровождалось преимущественным влиянием на антиоксидантный статус: статистически значимым относительно контрольной группы возрастанием АОА в плазме крови. При этом также отмечали статистически значимое снижение неседиментируемой активности лизосомальных ферментов (арилсульфа-таз А и В, β-галактозидазы и β-глюкуронидазы) по сравнению с контролем. При сочетанном поступлении Кур и Кв с рационом (3-я опытная группа) выявлено статистически значимое относительно контрольной группы возрастание в плазме крови АОА, снижение в печени уровня МДА, активности параоксоназы-1, повышение активности гемоксигеназы-1, ферментов метаболизма ксенобиотиков (CYP1A1, CYP1A2, CYP3A1, CYP2B1), снижение неседиментируе-мой активности лизосомальных ферментов (арилсульфатаз А и В, β-галактозидазы и β-глюкуронидазы). Эффекты сочетанного поступления Кур и Кв, при этом статистически значимо различались от эффектов их раздельного поступления на уровень АОА в плазме крови, содержание МДА и активность CYP1A1 и CYP2B1 в печени.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что как раздельное, так и сочетанное поступление Кур и Кв сопровождается снижением неседиментируемой активности лизосомальных ферментов, что свидетельствует об их стабилизирующем влиянии на мембраны лизосом. Раздельное поступление Кур оказывает влияние преимущественно на ферменты метаболизма ксенобиотиков, в то время как Кв в большей степени влияет на антиоксидантный статус крыс. Особо следует отметить, что сочетанное поступление с рационом Кур и Кв может модулировать эффекты, наблюдаемые при их раздельном поступлении в организм.



И.А. Великорецкая1, А.С. Середа!, е.В. Костылева1, Н.В. Цурикова1, А.М. Рожкова2, А.П. Синицын2 ,3, Г.Ф. Дремучева4

Комплексный ферментный препарат для хлебопечения

1 ВНИИПБТ - филиал ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", Москва

2 ФГУ "ФИЦ биотехнологии" РАН, Москва

3 ФГБОУ ВО "Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова", химический факультет

4 ФГАНУ "НИИ хлебопекарной промышленности", Москва

В связи с повышением требований к безопасности пищевых продуктов химические добавки, применяемые для улучшения хлебопекарных свойств муки, в последние годы заменяют натуральными микроингредиентами. Наиболее эффективным средством в решении технологических задач для обеспечения гибкого и стабильного технологического процесса производства широкого ассортимента хлебобулочных изделий высокого качества является применение ферментных препаратов (ФП). В хлебопекарной отрасли широкое распространение получили ФП ксиланаз и протеаз. Пшеничная мука содержит около 3% некрахмальных полисахаридов (НКП), представленных главным образом арабиноксиланами. НКП оказывают отрицательное воздействие на формирование непрерывной структуры клейковины вследствие высокой водосвязывающей способности, что отрицательно влияет на свойства мякиша и другие показатели качества хлеба. Действие ксиланаз приводит к увеличению водорастворимой фракции араби-ноксиланов, перераспределению воды между структурными компонентами, улучшению непрерывной трехмерной структуры клейковины, что положительно отражается на стабильности теста, улучшает газоудерживающую способность, подъем тестовых заготовок в начальный период выпечки, качество хлеба и структуру мякиша.

При ограниченном действии протеолитических ферментов происходит более полное формирование клейковины, уменьшается вязкость, что благоприятно влияет на тесто, объем хлеба и структуру пористости мякиша. Однако при более высокой степени гидролиза, например при использовании высокоактивных бактериальных протеаз, клейковина переходит в слизеобразное состояние, выход ее снижается. Для хлебопекарного производства наибольшее значение имеют пепсиноподобные аспартатные протеазы, которые обеспечивают необходимую умеренную степень гидролиза и активны в зоне рН 3,5-5,5.

Цель исследования - оценка эффективности действия в процессе хлебопечения отечественного комплексного ФП ксиланазы и грибной аспартатной протеазы пенициллопепсина, полученного на основе нового штамма Penicil-lium canescens, который был создан в результате совместных исследований ВНИИПБТ и ФИЦ биотехнологии РАН.

Материал и методы. Комплексный ФП пенициллопепсин получали концентрированием и сушкой культуральной жидкости нового штамма - продуцента Penicillium canescens. Активность кислой протеазы ФП пенициллопепсин составляла 352 ед/г, активность ксиланазы - 1075 ед/г.

Исследования эффективности комплексного ФП на качество хлеба проводили во ФГАНУ "НИИ хлебопекарной промышленности" при однофазном способе приготовления теста из пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта с удовлетворительной крепкой клейковиной. Контрольную пробу теста готовили без добавления ФП, опытную с внесением пенициллопепсина в количестве 0,004% от массы муки.

Результаты и обсуждение. Использование нового комплексного ФП способствовало получению более эластичного и более устойчивого в брожении теста. По сравнению с контролем новый ФП обеспечивал более светлый мякиш с более тонкостенной и равномерной пористостью, повышал удельный объема хлеба на 20,9%, а пористость мякиша - на 4%. Формоустойчивость увеличилась на 6,2% по сравнению с контролем.

Преимуществом нового комплексного ФП пенициллопепсин является синергический эффект воздействия специфичных ферментов, входящих в его состав, на структурные компоненты муки в процессе приготовления хлебобулочных изделий, который обеспечивает повышение концентрации растворимых пентозанов и олигосахаридов, умеренный протеолиз клейковинных белков, что приводит к улучшению реологических свойств теста и качества хлеба (повышению объема хлеба, формированию более светлого мякиша с равномерной и тонкостенной пористостью и др.).

Применение нового комплексного ФП позволит повысить качество продукции и технико-экономические показатели производства, а также уменьшить объем возврата продукции.



И.Н. Вознесенский, М.И. Лындина

Разработка теоретических основ и технологии производства пищевых продуктов в жидкой форме из природных минерально-органических субстратов

Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии - филиал ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", пос. Измайлово Ленинского района Московской области

Актуальность выбранной темы заключается в том, что разработанная технология получения природных минерально-органических субстратов (МОС) методом микрофильтрации позволяет получить конечный продукт, обладающий высокой биологической активностью.

Новизна исследований заключается в разработке теоретических основ и технологии производства пищевых форм на основе природных МОС, позволяющих повысить их биологическую активность для использования в профилактическом питании и в период сезонных обострений респираторных заболеваний.

Цель исследований - разработка теоретических основ и технологии производства жидких пищевых форм биологически активных добавок (БАД) с использованием природных МОС, а также создание основ методики разработки и технологии производства жидких пищевых форм БАД на основе природных МОС, полученных методом микрофильтрации.

Материал и методы. В качестве объекта исследований использованы БАД, полученные на основе природного МОС методом микрофильтрации, в порошкообразной или пастообразной формах. В процессе проведения научных исследований применялись различные методы, включая отбор и подготовку проб к анализу, методы культивирования микроорганизмов, определение подлинности сырья, методы определения физико-химических и микробиологических показателей качества и содержания токсических элементов в готовом продукте.

Результаты и обсуждение. При разработке пищевых форм биозащитного действия важное значение имеет обеспечение организма людей, находящихся в экстремальных ситуациях, а также больных и ослабленных людей макро- и микроэлементами, так как потребность в них резко повышается при стрессе и после хирургических операций, ожогов и других поражений.

Учитывая, что в настоящее время остро стоит проблема дефицита продуктов биозащитного действия для людей, выполняющих работу в экстремальных условиях, а также для реабилитации больных после термического, химического, радиационного и других поражений, актуально и целесообразно исследовать биозащитные и лечебно-профилактические свойства различных природных МОС и БАД на их основе.

Нами была разработана технология получения природных МОС с помощью микрофильтрации. Полученные образцы обладают повышенной биологической активностью и высокой антиоксидантностью благодаря высокому содержанию аминокислот. Разработана технология получения МОС в порошкообразной и пастообразной форме, которые являются исходным сырьем для создания готовых рецептур БАД на основе природных МОС, в том числе в жидкой форме.

Для повышения пищевой и биологической ценности в качестве компонентов рецептурных смесей можно использовать углеводосодержащие пищевые продукты сублимационной сушки (глюкозу, фруктозу, сахарозу или плодово-ягодные соки) или жидкости, которые хорошо усваиваются организмом и различаются лишь скоростью всасывания в организме.

Повышению биологической активности жидких пищевых форм на основе МОС и их активности способствует включение в рецептуру комплекса витаминов, растительного лекарственного сырья и других биологически активных компонентов природного происхождения.

В рецептуры жидких форм на основе МОС, предназначенных для профилактического питания людей с различными хроническими заболеваниями, наряду с использованием МОС включены мед пчелиный натуральный, растительные масла из семян амаранта, тыквы или льна. Выбор этих компонентов обусловлен их полезными свойствами.

Все использованные в рецептурах растительные масла содержат большие количества ненасыщенных жирных кислот, в том числе незаменимых полиненасыщенных жирных кислот. Например, в масле тыквы содержится до 45% незаменимой линолевой кислоты. В льняном масле содержится α-линоленовая кислота из группы, которые обычно присутствуют в рыбьем жире. Полиненасыщенных жирных кислот типа ω-3 и некоторые другие незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты в организме превращаются в простагландины - гормоноподобные вещества, регулирующие многие жизненно важные процессы, в том числе уровень артериального давления, свертываемость крови, активность иммунной системы и воспалительные реакции. Масло амаранта также содержит незаменимые жирные кислоты и биологически активные вещества: фитостерины, фосфолипиды, сквален (до 9%), витамины Е и др. Способствует улучшению обмена веществ и гормональной системы.

Минеральный состав БАД в жидкой пищевой форме на основе природных МОС представлен алюминием, бором, барием, бериллием, кальцием, кадмием, кобальтом, хромом, медью, железом, калием, литием, магнием, марганцем, молибденом, натрием, никелем, фосфором, оловом, сурьмой, селеном, кремнием, свинцом, цинком в дозах, не превышающих предельно допустимые концентрации для пищевых добавок на основе мумиеподобных веществ.



З.М. Гиоева, А.Р. Богданов

Использование кардиопульмонального нагрузочного тестирования в диагностике сердечной недостаточности у больных ожирением

ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", Москва

Известно, что клиническая картина сердечной недостаточности (СН) весьма характерна, но не специфична. Классическими симптомами СН являются одышка, слабость и отеки нижних конечностей. В случае присоединения правожелудочковой СН отмечаются увеличение печени и набухание вен шеи. При этом каждый из этих симптомов может встречаться при ожирении, особенно часто у больных с морбидным ожирением. Одышка у больных ожирением может быть связана с детренированностью, низкой сопряженностью вентиляции-кровообращения и тканевого дыхания ввиду большого объема циркулирующей крови и клеточной массы. Слабость - типичный симптом полного человека - может отмечаться при сопутствующем гипотиреозе или анемии. Отеки при ожирении часто развиваются вследствие лимфовенозной недостаточности, а не нарушения насосной функции сердца. Гепатомегалия - признак неалкогольной жировой болезни печени, а набухание вен шеи наблюдается при синдроме обструктивного апноэ сна. Все вышеуказанные симптомы можно выявить у больных ожирением в разных комбинациях и с различной частотой и выраженностью, что маскирует клиническую картину СН. В связи с этим приобретают актуальность поиск и валидация актуальных методов неинвазивной диагностики СН при ожирении. В настоящей работе представлены результаты проведения кардиопульмонального нагрузочного тестирования (КПНТ) у пациентов с ожирением и СН.

Материал и методы. Сопоставляли данные 4 групп больных: попарно сравнивали группы, различающиеся по наличию или отсутствию клинически выраженной диастолической СН (ДСН), но имеющие одинаковую степень ожирения (2 группы больных с ожирением степени; еще 2 группы - с выраженным ожирением III степени): 1-я группа - ожирение степени (О - 60 пациентов с ожирением степени без ДСН; 2-я группа -ожирение степени + ДСН (О + ДСН) - 49 пациентов с ожирением степени в сочетании с диастолической формой СН; 3-я группа - ожирение III степени (О III) - 60 пациентов с ожирением III степени без ДСН; 4-я группа -ожирение III степени + ДСН (О III + ДСН) - 53 пациента с ожирением III степени в сочетании с диастолической формой СН. Всем больным проводили НКРТ с использованием прибора "Quark CPET RMR" ("COSMED", Италия).

Сравнительный анализ показателей КПНТ выявил, что у больных с ожирением степени без ДСН толерантность к нагрузке была не нарушена, пиковое потребление кислорода ^02пик.) составило 84,9±5,5% от ожидаемого значения (норма - >84%); максимальная аэробная производительность составила 9,8±1,3, (7,0-9,9 МЕТ высокая толерантность к физической нагрузке). Пациенты с ожирением III степени без ДСН характеризовались умеренным снижением толерантности к физической нагрузке: VO^^ - 70,5±19,1% от ожидаемого, максимальная аэробная производительность - 5,7±1,2 МЕТ (значение от 4,0 до 6,9 МЕТ соответствует средней толерантности). Сердечнососудистые и метаболические параметры пациентов с ожирением без ДСН были в пределах нормальных значений. Анаэробный порог у больных с ожирением степени составил 62,9% от \/02пик. (норма - >60%), у больных с ожирением III степени - 77,6% от \\02пик. Кислородный пульс - 19,8±3,4 и 17,1 ±2,8 мл/уд. соответственно (норма -10-20 мл/уд.). Нормальный вентиляционный резерв, равный 53,4±3,1 и 47,9±2,2 л соответственно, свидетельствует об отсутствии вентиляционных нарушений. Альвеолярный газообмен также нарушен не был - вентиляционный эквивалент по СО2 был равен 23,4±2,8 и 28,9±1,5 соответственно (норма - <32).

Больные с ожирением и ДСН характеризовались достоверно более выраженным снижением толерантности к нагрузке. \\02пик. у больных ожирением степени было равно 72,7±3,4% (умеренное снижение), а у больных с ожирением III степени - 50±2,1% (выраженное снижение); различия при сравнении с соответствующими группами больных без ДСН составили - 44,3 и 24,4% (р<0,001). Максимальная аэробная производительность больных с ожирением степени и ДСН была равна 5,5±0,9 МЕТ (умеренное снижение), а больных с ожирением III степени и ДСН - 3,8±0,4 МЕТ (выраженное снижение); различия при сравнении с больными 1-й и 3-й групп были достоверны при р<0,001. Незначительное снижение глобальной насосной функции сердца обнаружено только у больных с ожирением III степени - кислородный пульс был равен 9,4±2,2 мл/уд. и достоверно отличался от группы больных без ДСН. Значимых метаболических нарушений у пациентов обеих групп не выявлено - потребление кислорода на уровне анаэробного порога составило 72,2 и 71,0% от пикового, что является нормой. При этом было обнаружено более раннее наступление анаэробного порога по сравнению с больными без ДСН: 13,8±0,4 л/мин - в группе больных с ожирением степени и 10,8±0,52 л/мин во 2-й группе больных с ожирением III степени, что отражает более низкий аэробный резерв у этих больных. Показатели вентиляции у больных были в пределах нормы. При этом альвеолярный газообмен в обеих группах больных с оказался снижен - \\Е/\\С02 был равен 32,1±1,5 и 33,6±2,5 соответственно (норма - <32), что, вероятно, связано с наличием легочной гипертензии у большей части этих больных и нарушением вентиляционно-перфузионного соотношения.

Заключение. Таким образом, у больных с ожирением без ДСН результаты КПНТ продемонстрировали, что кардиопульмональных причин возникновения одышки у данной категории больных нет, а причиной снижения толерантности к физическим нагрузкам у больных с ожирением III степени является детренированность. У больных ожирением и вторичной ДСН вследствие развития гипертрофии миокарда ЛЖ происходит незначительное нарушение насосной функции сердца. Однако этого достаточно для того, чтобы развилось нарушение альвеолярной вентиляции, снизилась аэробная мощность мышц и привело к значимому снижению толерантности к физическим нагрузкам. Это в свою очередь может ограничивать физическую активность больных и приводить к прогрессиро-ванию ожирения.



В.Л. Кудряшов

Перспективы создания экспортоориентированных производств пищевых ингредиентов на основе мембранных процессов

ВНИИПБТ - филиал ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", Москва

При производстве пищи используются разнообразные пищевые добавки, обогатители и ингредиенты, к сожалению, часто импортные или произведенные из импортного сырья.

Поскольку в современных экономических условиях из-за дефицита инвестиций создание крупных импортозамещающих предприятий маловероятно, эту острую проблему целесообразно решать путем создания малых и средних производств, цехов и участков на основе современных отечественных наукоемких технологий и оборудования. Последние должны обеспечивать низкие энергозатраты и себестоимость, безотходность, экологическую чистоту и замкнутую систему водопотребления. При этом требуется не простое импортозамещение, а создание экспортного потенциала. Иначе при снятии санкций все усилия и затраты из-за низкой конкурентоспособности могут оказаться напрасными.

Материал и методы. Это возможно только при опоре на технологии последних поколений, к которым относится и мембранная. Из входящих в нее мембранных процессов для производства пищевых продуктов, добавок и напитков наибольшее значение имеют баромембранные процессы (БМП): микрофильтрация (МФ), ультрафильтрация (УФ), нанофильтрация (НФ) и обратный осмос (ОО). Основные их преимущества предопределяются низкими энергозатратами и отсутствием необходимости в нагревании выше 45-50 °С. Поэтому они позволяют сохранять в нативном виде белки, аминокислоты, витамины, ферменты и другие биологические активные вещества (БАВ) пищевых продуктов. Применение БМП объективно обеспечивает экологическую чистоту, углубление переработки сельхозсырья. холодную стерилизацию, вовлечение вторичного, обедненного и нетрадиционного сырья, а также исправление некачественного сырья и воды.

К настоящему времени в России создано крупнейшее в Европе предприятие по производству соответствующих мировому уровню мембран и мембранных элементов (MEMBRANIUM™) - АО "РМ Нанотех", что позволяет создавать предприятия с использованием отечественного мембранного оборудования, в том числе для производства конкурентоспособных добавок.

Анализ показывает, что одной из основных тенденцией мирового продовольственного рынка является увеличение спроса на функциональные и "здоровые" продукты и напитки. Следовательно, увеличивается потребность в полезных для здоровья органических (натуральных) функциональных ингредиентах (мировое производство которых, по оценке RTS, на перспективу составляет порядка 55 млрд долларов США при росте 11°% в год) взамен широко распространенных в мире искусственных (синтетических).

Российская Федерация как ни одна другая страна имеет возможность создания органического земледелия для производства и поставки на мировой рынок органических экологически чистых продуктов питания, а также добавок и ингредиентов. Для производства последних требуются экологически чистые технологии, которые и создаются во ВНИИПБТ на основе БМП.

Результаты и обсуждение. Одной из перспективных технологий, созданной на основе БМП, является крупнотоннажное производство функциональных пищевых добавок из биомассы сеяных трав, прежде всего люцерны и клевера, которые содержат большое количество белка (до 45%) и витаминов группы С, Е, K, В, D и β-каротина. Кроме того, БАВ люцерны обладают антиаллергическими, антистрессовыми, противовоспалительными, общеукрепляющими свойствами; нейтрализуют побочное действие лекарств, а также повышают умственную работоспособность. Особенно ценные БАВ красного клевера. Его флавоноиды обладают лечебно-профилактическими свойствами: противоопухолевыми, капилляроукрепляющими, противовоспалительными и противоязвенными. Главное, флаво-нолы клевера эффективны для лечения и профилактики болезни века - атеросклероза.

Разрабатываемая совместно с ВНИИ крахмалопродуктов патентоспособная технология производства инулина (востребованного на рынке для производства "здоровой" пищи) из топинамбура и цикория также основывается на использовании БМП на трех стадиях производства.

Основанная на сочетании УФ, НФ и ОО также совместно с ВНИИК создана технология производства (патент RU № 2 521 511) пищевой добавки - ультраконцентрата кукурузного экстракта, в состав которого входят белки, аминокислоты, полипептиды, микроэлементы, а также биотин. Последний нормализует состояние костного мозга, клеток крови, нервов, рост и развитие детей, снижает сахар при диабете 2 типа, участвует в восстановлении иммунитета, замедлении процессов старения, а также апробируется в онкологии.

БМП позволяют производить из растительного сырья комплексные сиропообразные натуральные добавки и ингредиенты, сочетающие свойства красителей, ароматизаторов, подсластителей, сахарозаменителей (например, из стевии), консервантов и антиоксидантов.

Заключение. В результате обобщения наших научно-исследовательских работ и анализа литературы в лаборатории мембранных технологий ВНИИПБТ разработаны также теоретические основы создания технологий производства пищевых добавок и ингредиентов из другого сырья на основе использования БМП, а также биотехнологических, ультразвуковых и других процессов. Лаборатория готова к сотрудничеству с другими разработчиками и производителями ингредиентов.



В.Л. Кудряшов, Н.С. Погоржельская, Н.В. Маликова

Перспективы и основы создания импортозамещающих производств пищевых волокон на основе мембранных процессов

ВНИИПБТ - филиал ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", Москва

Перечень актуальных проблем нутрициологии включает необходимость восполнения ряда продуктов питания пищевыми волокнами (ПВ), от которых для повышения биологической ценности пищи ранее пытались избавиться, считая их ненужным балластом. Оказалось, что они являются пребиотиками, препятствующими развитию желудочно-кишечных, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, сахарного диабета, ожирения и преждевременного старения. Их особенность - плохая перевариваемость при незначительном разрушении только в толстой кишке человека. Рекомендуемая ФАО/ВОЗ норма потребления ПВ составляет 25-30 г/сут, что соответствует отечественному СанПиН 2.3.2.560-02 - не менее 30 г. В лечебно-профилактических целях дозировку следует увеличивать до 40-60 г.

Цель настоящего исследования - создание отечественной технологии и оборудования производства ПВ (потребность РФ составляет порядка 1 млн т/год) для импортозамещения дорогостоящих импортных добавок \\itacel, Binecel, Fibrogum, Fibrim и др.

Материал и методы. ПВ являются основой структуры клеточных стенок растительного сырья и в основном состоят из целлюлозы, полисахаридов, гемицеллюлоз, пектиновых веществ и лигнина. Строение и межмолекулярные взаимодействия этих веществ определяют ионообменные, адсорбционные и влагоудерживающие их свойства.

Обычно ПВ выпускаются в рафинированном виде и в зависимости от вида сырья и способа выделения разделяются на растворимые и нерастворимые. Технологии основаны на удалении из измельченного сырья низкомолекулярных веществ (моносахаридов, глюкозоидов, алкалоидов, минеральных соединений), а также на гидролизе и экстракции крахмала.

Для получения ПВ использовали листостебельную массу сеяных трав, пшеничную солому, свекловичный жом, послеспиртовую зерновую и пивную дробину, яблочные выжимки, картофельную и кукурузную мезгу и другое вторичное сырье.

На основе учета физико-химических свойств различного сырья нами исследованы следующие методы экстракции (выщелачивания, гидролиза): горячей водой, разбавленными минеральными и органическими кислотами, щелочью, солями сернистой кислоты, перекисями и ферментными препаратами. Для ускорения этих процессов использовали ультразвуковые (УЗ) установки и роторно-пульсационные аппараты (РПА).

Для выделения, очистки и концентрирования растворимых и нерастворимых ПВ использовали установки, основанные на применении баромембранных процессов (БМП): микрофильтрации (МФ), ультрафильтрации (УФ), нано-фильтрации (НФ) и обратного осмоса (ОО), а также центрифуги, вакуум-выпарки и сушилки различных типов.

Результаты и обсуждение. В результате исследования установлено, что максимальный выход и повышенное качество ПВ достигается при использовании ферментов. Процесс экстракции при температуре ниже 60 °С можно значительно ускорить, используя установки УЗ и РПА.

Установлено, что для производства ПВ с повышенной набухаемостью, сорбирующей и водоудерживающей способностями они должны подвергаться дополнительной обработке с оптимальным для каждого вида сырья сочетанием методов: химических (обработка серной кислотой, гидроксидом или карбонатом натрия), физических (сверхтонкое измельчение и УЗ обработка), ферментативных (обработка протеазами и амилазами).

Эффективными методами обесцвечивания являются раздельная или совместная обработка ПВ растворами перекиси водорода, NaClO и озоном. Для улучшения потребительских свойств и расширения сфер применения ПВ из вторичного сырья необходимо также дезодорировать, например, с помощью пермеатов молочной сыворотки.

Однако основой технологий являются БМП, которые позволяют создавать безотходные замкнутые по экстра-генту технологические схемы производства ПВ и существенно их упростить: например, при производстве пектина исключить стадию осаждения этанолом. БМП следует использовать в 2 стадии: на первой применять процессы МФ или УФ, а на второй - ОО или НФ.

На основе методологии сквозных аграрно-пищевых технологий, системного подхода, обобщения результатов наших научно-исследовательских работ, отечественного и мирового опыта разработан ряд технологий производства растворимых и нерастворимых ПВ с соответствующим оборудованием и техдокументацией: адаптированных к переработке вторичного сырья спиртовых, крахмалопаточных, сахарных, соковых и комбикормовых заводов, а также универсальная перенастраиваемая на переработку различного вторичного и первичного сельхозсырья.

В универсальных комплексах создается возможность сглаживания естественных сезонных колебаний образующегося вторичного сырья. Так, например, летом их целесообразно использовать для переработки листостебельной массы трав и пивной дробины, осенью - свекловичного жома, пшеничной соломы и яблочных выжимок, зимой и весной - зерновой барды, отрубей и соевого шрота.

Созданные технологии позволяют создавать на основе отечественных мембранных установок импортозамещающие производства высококачественных ПВ по цене в 2,0-2,5 раза ниже зарубежных аналогов с одновременной утилизацией вторичного сырья и отходов различных предприятий агропромышленного комплекса, содержащих клетчатку.



С.Г. Макарова1, 2, М.И. Петровская1, В.А. Баранник1, Р.М. Торшхоева1, Т.Р. Чумбадзе1

Витамины в профилактике и лечении аллергических заболеваний у детей

1 ФГАУ "Научный центр здоровья детей" Минздрава России, Москва

2 ГБОУ ВПО "Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова" Минздрава России

Поскольку недостаточное поступление в организм витаминов и минеральных веществ является фактором, значительно снижающим устойчивость организма к инфекционным и неинфекционным заболеваниям, в последние годы детально изучаются механизмы влияния различных витаминов на иммунный ответ. Многочисленные исследования показывают роль дефицита ряда витаминов в иммунопатогенезе различных проявлений аллергии, как кожных, так и респираторных.

Применение витаминно-минеральных комплексов (ВМК) у детей с аллергическими заболеваниями вызывает у врачей и родителей опасения в отношении возможных нежелательных реакций, поэтому требуется разработать эффективную тактику витаминопрофилактики и витаминотерапии у этой категории больных. В Научном центре детского здоровья проведено несколько клинических исследований, показавших эффективность и безопасность применения витаминных препаратов и ВМК, а также продуктов, обогащенных витаминами, у детей с различными аллергическими заболеваниями.

Материал и методы. В исследовании приняли участие 300 детей в возрасте от 3 до 6 лет с проявлениями ато-пического дерматита (АтД) в течение 12 мес и более. Фактическое питание оценивали анкетно-опросным методом с использованием компьютерной программы для расчета химического состава рациона. Обеспеченность витаминами оценивали по содержанию отдельных водо- (В1, В2, В6) и жирорастворимых витаминов (А, Е) в сыворотке крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Дети были рандомизированы на 5 групп по 60 человек в каждой. Пациенты 1-4-й групп в дополнение к комплексной традиционной терапии АтД получали различные витаминные препараты. Детям 5-й группы (группы сравнения) была назначена только стандартная терапия.

Результаты и обсуждение. Фактическое питание всех обследованных детей было дефицитным по одному или нескольким витаминам, при этом выраженность дефицита отдельных витаминов достигала 65,5% от возрастной потребности. При оценке содержания витаминов в сыворотке крови наиболее часто (80-85%) отмечалась недостаточная обеспеченность витаминами В6, А, В2, реже (39,2%) - витамином Е. Установлена прямая связь между продолжительностью заболевания и показателями обеспеченности витаминами детей с АтД.

Использование в комплексном лечении АтД витаминных препаратов у пациентов 1-й и 2-й групп в высоких лечебных дозировках к концу 1-й недели позволило значительно увеличить уровень витаминов в крови и достичь выраженного клинического эффекта в виде нормализации сна ребенка, исчезновения зуда, улучшения состояния кожи, несмотря на сохранение небольшой сухости. У больных 3-й и 4-й групп, получавших ВМК в дозах, не превышающих суточную потребность, отмечено увеличение периода ремиссии АтД, уменьшение частоты обострений и обращений к специалистам аллергологам.

Таким образом, выявленные у большинства детей с АтД значительные дефициты водо- и жирорастворимых витаминов в гипоаллергенных рационах, а также снижение их уровня в крови наряду с клиническими признаками гиповитаминоза диктуют необходимость включения ВМК в комплексную терапию детей с аллергическими заболеваниями. Применение витаминов в профилактике и лечении аллергических заболеваний оправданно с позиций их многочисленных доказанных эффектов на иммунный ответ, а также роли дефицита ряда витаминов в иммуно-патогенезе аллергических заболеваний. В настоящем сравнительном проспективном исследовании у детей с АтД показана эффективность лечебной и профилактической схемы назначения витаминных препаратов. Очевидно, что витаминотерапия детей с пищевой аллергией имеет несколько точек приложения. Поскольку у большинства детей с этой патологией отмечаются различные нарушения со стороны органов пищеварения, сопровождающиеся нарушением всасывания и барьерной функции желудочно-кишечного тракта, замыкается некий порочный круг, приводящий к более выраженному дефициту витаминов. Назначение витаминных препаратов и ВМК позволяет разорвать его за счет улучшения трофики кожи, кишечника, а также за счет влияния на нервную систему и состояние иммунного ответа. У детей с аллергическими заболеваниями отмечается более низкая обеспеченность витаминами, чем в среднем в популяции, поэтому витаминные препараты и ВМК должны применяться у детей с аллергией; проведенные исследования показали их хорошую переносимость и эффективность.



М.И. Петровская1, Л.С. Намазова-Баранова1-3, И.В. Винярская1, С.Г. Макарова1 2, О.А. Ерешко 1 2

Новый инструмент для оценки качества жизни семьи ребенка с пищевой аллергией

1 ФГАУ "Научный центр здоровья детей" Минздрава России, Москва

2 ГБОУ ВПО "Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова" Минздрава России

3 ФГБОУ ВО "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Минздрава России, Москва

Пищевая аллергия (ПА) у детей является социально значимой экономической проблемой. По данным European Academy of Allergy and Clinical Immunology (EAACI), в европейских странах около 17% населения сообщают о каких-либо проявлениях ПА на протяжении жизни. Среди детей раннего возраста наиболее частой причиной ПА является белок коровьего молока (БКМ). Согласно данным The European Society for Paediatric Gastroenterology Hepatology and Nutrition (ESPGHAN), пик заболеваемости аллергией к БКМ приходится на первый год жизни, составляя 2-3% среди грудных детей. В дальнейшем (к 5 годам) примерно у 80% больных развивается толерантность; к 6 лет заболеваемость снижается до уровня <1%.

По данным ряда исследований, качество жизни детей с ПА к БКМ существенно ниже, чем при ПА к другим пищевым продуктам. Наиболее частым клиническим проявлением ПА является атопический дерматит, причем качество жизни детей со среднетяжелыми и тяжелыми клиническими проявлениями этого заболевания ниже, чем у детей с сахарным диабетом, псориазом, бронхиальной астмой. Очевидно, что существенно страдает и качество жизни членов семьи больного ребенка. Оценка качества жизни членов семьи ребенка с ПА требует разработки специальных инструментов или адаптации уже существующих.

Цель исследования - разработать русскоязычную версию специализированного опросника The Food hypersensitivity famiLy ImPact (FLIP) для оценки качества жизни членов семей ребенка с ПА и оценить его психометрические свойства.

Методы. В настоящем исследовании проведена языковая и культуральная адаптация русскоязычной версии опросника FLIP. Определены надежность и конструктивная валидность русскоязычной версии опросника.

Результаты. В анкетировании приняли участие родители/законные представители 131 ребенка с ПА в возрасте 1-18 мес. По результатам исследования психометрических свойств опросника продемонстрирован средний уровень внутреннего постоянства опросника - коэффициент Кронбаха >0,72 в разных возрастных группах). Значения опросника оказались зависимыми от степени выраженности проявлений болезни (p=0,033), длительности фармакотерапии (p=0,033), наличия грудного вскармливания не менее 6 мес (p=0,033), сроков расширения рациона и строгости соблюдения элиминационной диеты (p=0,033), числа продуктов, исключаемых из питания (p=0,01), числа диагностических мероприятий (p=0,033).

Заключение. Разработана русскоязычная версия опросника FLIP, оценены его психометрические свойства. Показана зависимость качества жизни членов семьи детей с ПА от характеристик болезни и эффективности терапии.



Л.И. Семенова, С.М. Пономарева, Л.М. Субботина

Особенности минерального состава пищевых концентратов первых обеденных блюд

Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии - филиал ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", пос. Измайлово Ленинского района Московской области

Минеральные вещества наряду с белками, жирами, углеводами и витаминами играют важнейшую роль во всех процессах, происходящих в организме человека. Они не синтезируются в организме, а поступают в него только из пищи или из воды. Недостаток или избыток минеральных веществ приводит к нарушению обменных процессов (кислотно-щелочной и водно-солевой баланс, активность ферментов и др.).

Экспериментальные данные по исследованию минерального состава пищевых продуктов необходимы для более полной информации о химическом составе пищи, особенно в части содержания некоторых макро- и микроэлементов, недостаток которых приводит к возникновению тех или иных патологических состояний.

Цель исследования - оценка минерального состава пищевых концентратов первых обеденных блюд: "Суп куриный с рисом", "Суп харчо острый", "Суп грибной с вермишелью", "Суп гороховый" (изготовитель - ОАО "Русский продукт").

Для оценки пищевой ценности исследованных продуктов по минеральному составу использовали данные из справочника "Химический состав российских продуктов питания" (М.: ДеЛи принт, 2007).

Количественную оценку содержания отдельных элементов в исследуемых образцах проводили атомно-абсорб-ционным методом с использованием спектрофотометров фирмы "Шимадзу", модель АА 7000; "Хитачи", модель 180-80.

Во всех исследованных пищевых концентратах наблюдается очень высокое содержание натрия (от 6500 до 9600 мг/100 г) при допустимом среднесуточном потреблении этого макроэлемента, по рекомендации ВОЗ, <2400 мг. Основным источником этого элемента является наличие в рецептурах обеденных блюд поваренной соли и глутамината натрия Е621.

По содержанию калия, главного внутриклеточного макроэлемента, исследованные концентраты можно отнести к продуктам с удовлетворительным (300 мг/100 г - "Суп куриный с рисом) и высоким содержанием (от 700 до 1500 мг/100 г) в остальных продуктах. Во всех исследованных продуктах наблюдается высокое содержание магния (от 80 до 230 мг/100 г). Особенно выделяется по содержанию калия и магния "Суп гороховый".

Исследованные пищевые концентраты имеют низкое содержание кальция (<50 мг/100 г), за исключением "Супа грибного с вермишелью" (75 мг/100 г).

Следует отметить высокое содержание железа (от 2,2 до 3,6 мг/100 г) в "Супе грибном с вермишелью" и "Супе гороховом" соответственно.

Фактическое содержание токсичных элементов (кадмий, мышьяк, свинец, ртуть) во всех исследованных продукта ниже допустимых уровней, утвержденных в установленном порядке.

Оценка пищевой ценности исследованных концентратов по их минеральному составу показала дефицит некоторых эссенциальных минеральных веществ в этих продуктах и, следовательно, целесообразность их обогащения функциональными пищевыми добавками, содержащими эти микронутриенты.



В.И. Степанов, В.В. Иванов, А.Ю. Шариков, Д.В. Поливановская

Универсальная технология глубокой переработки крахмалосодержащего сырья и получения пищевой продукции и кормов с заданными свойствами различного функционального назначения

ВНИИПБТ - филиал ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", Москва

Глубокая переработка крахмалосодержащего сырья, использование вторичных сырьевых ресурсов агропромышленного комплекса в технологиях получения разнообразной пищевой продукции и кормов при обеспечении непрерывности и одностадийности процесса с минимальными затратами является актуальной задачей современного производства.

В институте ведутся работы по созданию универсальной технологии и оборудования по переработке крахмалосо-держащего сырья и получения пищевой, кормовой продукции с заданными свойствами различного функционального назначения.

Материал и методы. Объектом исследования являлась одностадийная экструзионно-гидролитическая технология, в которой максимально интегрированы термомеханические и биохимические процессы переработки крахмало-содержащего сырья в единой реакционной системе, в одной установке - экструдере-гидролизаторе, для различных пищевых и кормовых производств.

Технологические режимы отрабатывались на пилотном двушнековом экструдере-гидролизаторе. В качестве сырья использовались зерно пшеницы и концентрат с крахмалистостью 86%. Исследования и определение физикохимических свойств образцов экструдатов осуществлялись с помощью вибрационного вискозиметра S\-10 с программным обеспечением Win-CT-\\iscosity1.11, автоматического анализатора влажности ML-50, центрифуги, рефрактометра и др.

Были использованы методики по определению концентрации водных растворов экструдатов, их влагоудержива-ющей способности, растворимости, динамической вязкости, насыпной массы, декстрозного эквивалента.

Результаты и обсуждение. Разработка нового принципа переработки сырья базировалась на фундаментальных исследованиях фазового изменения гетерогенного сырья на различных технологических стадиях с оценкой степени деструкции полисахаридов модифицированного крахмала, кинетики их растворения в присутствии биокатализаторов - комплекса ферментов.

Методом термопластической экструзии изучена кинетика ферментативного гидролиза высокодеструктивного крахмалосодержащего субстрата в новых условиях получения гидролизатов, в том числе при получении гидроли-затов максимально возможных концентраций до 40% и более растворимых сухих веществ и различной степени декстринизации. Установлены комплексы ферментов, их дозировки, кинетика и продолжительность ферментационного процесса предлагаемой технологии переработки. Изучена реология получаемых на пилотной установке зерновых гидролизатов по изменению их динамической вязкости в зависимости от дозировок различных комплексов ферментов, продолжительности биокатализа, изменения температуры и концентрации среды.

Рассмотрены и исследованы различные вариации получения зерновых гидролизатов с использованием низкоконцентрированных, энергетически трудноперерабатываемых вторичных сырьевых ресурсов агропромышленного комплекса. Разработанная новая технология позволяет использовать положительные для кормопроизводства возможности экструзии и обеспечить утилизацию отходов молочного (сыворотку) или спиртового (барду) производства.

Конечными продуктами такой технологии могут стать жидкие кормовые средства с различной концентрацией до 60% сухих веществ, консистенцией и биохимическим составом, дисперсионная среда которых формируется исключительно жидкими низкоконцентрированными отходами - молочной сывороткой или спиртовой бардой без использования воды.

В процессе переработки крахмала или сырья с высоким его содержанием по экструзионно-гидролитической технологии можно получить модифицированные крахмалы, мальтодекстрин как пищевые добавки многофункционального назначения, с различными характеристиками - декстрозным эквивалентом (Д.Е.) и растворимостью. Изменением режимных параметров термомеханического и биокаталитического процессов в экструдере-гидроли-заторе при переработке пшеничного концентрата с содержанием крахмала 86% были получены мальтодекстрины с широким диапазоном Д.Е. от 2,3 до 30 и содержанию растворимых веществ (44-88%).

Такие мальтодекстрины, обладая разнообразными функциональными возможностями, могут использоваться при получении продуктов питания с улучшенными потребительскими свойствами в разных отраслях пищевой промышленности.

Таким образом, экструзионно-гидролитическая технология, обладая высокой универсальностью варьирования экструзионных и биокаталитических режимных параметров, позволяет прогнозировать получение продукции с заданными свойствами в расширенном диапазоне.



О.А. Суворов, Г.В. Баландин

Метод микробиологической стабилизации зернового сырья

ФГБОУ ВПО "Московский государственный университет пищевых производств"

Микробиологическая контаминация зернового сырья и повышение риска развития бактериальных и грибных инфекций - актуальные вопросы в получении продуктов бродильных производств, в том числе при дрожжегене-рации. Развитие науки и техники обусловливает появление новых способов регулирования микробиологического состояния производства. Использование наночастиц серебра (НЧС) в качестве антимикробного агента находит все большее применение в различных отраслях человеческой деятельности, но внедрение наносистем в пищевых производствах характеризуется рядом проблем, связанных в частности с безопасностью применения наночастиц. Решение этих проблем лежит в области всестороннего изучения процессов, протекающих при взаимодействии искусственных наносистем с микроорганизмами пищевых производств.

Цель исследования - на основе изучения особенностей воздействия НЧС на бактериальные и грибные микроорганизмы, контаминирующие зерно и продукты его переработки, подобрать эффективные антимикробные концентрации, химический состав и характеристики растворов НЧС, целесообразных для антимикробной обработки зернового сырья.

Материал и методы. В работе использовали коллоидные растворы НЧС, отличающиеся по своим физико-химическим характеристикам и приготовленные с использованием различных стабилизирующих агентов. В экспериментах использовали чистые культуры микроорганизмов: Micrococcus varians, Pediococcus claussenii, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Aspergillus niger, Penicillium candidum, Rhizopus oryzae. В качестве зернового сырья использовали ячмень сорта Скарлетт (ГОСТ 5060-86) и пшеницу сорта Дарья (ГОСТ Р 52554-2006).

Для проведения антимикробной обработки зерна в 1000 г зерновой массы путем распыления вносили коллоидный раствор НЧС необходимой концентрации таким образом, чтобы влажность зерна после обработки не превышала 16%. Далее зерно тщательно перемешивали. При анализе динамики изменения микробиологических показателей зерновой массы пшеницу и ячмень, прошедшие и не прошедшие антимикробную обработку, распределяли по колбам в количестве 300 г. Затем образцы помещали в термостат и выдерживали в течение 6 нед при температуре 30 °С. Определение микробиологических показателей зерна, нормируемых техническим регламентом Таможенного союза 021/2011 "О безопасности пищевой продукции" (ТР ТС 021/2011), проводили согласно общепринятым методикам.

Результаты и обсуждение. Одним из определяемых показателей микробиологической безопасности зерна, установленных ТР ТС 021/2011, является наличие мицелиальных грибов (плесеней) в единице массы зерна. Так как мицелиальные грибы более устойчивы к воздействию НЧС, необходимую концентрацию препарата подбирали на основе ингибирующего эффекта в отношении именно грибных микроорганизмов. Построение математической модели осуществляли на основе данных, полученных при обработке зерна пшеницы препаратом наночастиц, стабилизированным хитозаном.

В результате анализа полученных данных по влиянию содержания НЧС (X, %) на количество грибных микроорганизмов в 1 г зерновой массы (Y, КОЕ/г) было получено уравнение регрессии:

Y = -70,9894 lnX - 119,3737.

Из уравнения следует, что для достижения содержания в зерне мицелиальных грибов 50 КОЕ/г (максимально допустимого значения по ТР ТС 021/2011) необходимо вносить препарат НЧС в количестве 0,092 г на 1 кг зерна.

Последующий микробиологический анализ зерновой массы пшеницы и ячменя продемонстрировал эффективность действия препаратов НЧС в отношении грибной и бактериальной микробиоты сырья, в том числе Bacillus subtilis. Обнаружено, что антимикробная обработка зерна позволяет значительно ингибировать процесс накопления микроорганизмов на поверхности зерна при температуре хранения до 30 °С.

Важно отметить, что с целью повышения безопасности удаление НЧС с поверхности зерна непосредственно перед его переработкой можно проводить способом щелочной обработки, который позволяет убрать значительное количество коллоидного серебра с поверхности зерновой массы и предотвратить его попадание в производственный процесс. Эффективность такого приема объясняется тем, что хитозан, входящий в состав препарата НЧС, отличается пониженной устойчивостью к щелочной среде и при повышении pH теряет свои стабилизирующие свойства, интенсифицируя коагуляцию серебра и упрощая его исключение с поверхности зерна.

Работа выполнена в рамках, гранта Президента РФ № МК-8362.2016.11.



Н.В. Трусов, Г.В. Гусева, И.В. Аксенов, А.С. Балакина, Л.И. Авреньева, Л.В. Кравченко

Влияние эпигаллокатехингаллата на индуцибельность цитохромов Р450 у крыс

ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", Москва

Эпигаллокатехингаллат (ЭГКГ), один из основных полифенольных соединений зеленого чая, оказывает благоприятное влияние на здоровье человека, что связано, как полагают, с его антиоксидантным действием. Наряду с этим влияние ЭГКГ на регуляцию активности суперсемейства цитохромов Р450, важнейшей ферментной системы защиты организма от действия чужеродных соединений, пока мало изучены. Цель настоящей работы - изучение влияние ЭГКГ на индуцибельность основных изоформ цитохрома Р450.

Материал и методы. Исследования проводили на 4 группах крыс самцов Вистар в течение 14 дней: крысы контрольной группы получали только полусинтетический рацион (п/с рацион), 1-й опытной группы - п/с рацион с включением индуктора цитохромов Р450 - индол-3-карбинола (И-3-К) (в дозе 50 мг на 1 кг массы тела), 2-й опытной -п/с рацион с добавкой ЭГКГ (в дозе 200 мг на 1 кг массы тела); 3-й опытной - п/с рацион с добавкой И-3-К и ЭГКГ (в дозе 50 и 200 мг на 1 кг массы тела соответственно). В микросомах, выделенных из печени, определяли этокси-резоруфин-О-деалкилазную (ЭРОД) активность CYP1A1, метоксирезоруфин-О-деалкилазную (МРОД) активность CYP1A2, 6β-тестостеронгидроксилазную -ТГ) активность CYP3A и пентоксирезоруфин-О-деалкилазную (ПРОД) активность CYP2В1. Определение экспрессии генов CYP1A1, CYP1A2, CYP3A1 и AhR (транскрипционного фактора, участвующего в регуляции экспрессии генов CYP1A1 и CYP1A2) проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с обратной транскрипцией в режиме реального времени.

Результаты. У крыс 1-й опытной группы, получавших И-3-К, выявлено статистически значимое по сравнению с контрольной группой возрастание активности всех изученных изоформ цитохрома Р450: ЭРОД-активности CYP1A1 -в 10,4 раза, МРОД-активности CYP1A2 - в 4,0 раза, 6β-ТΓ-активности CYP3A1 - в 1,8 раза и ПРОД-активности CYP2В1 - в 2,1 раза. При этом отмечали усиление экспрессии гена CYP1A1 в 98,7 раз, CYP1A2 - в 3,1 раза, AhR -в 1,4 раза. Наряду с этим было установлено снижение экспрессии гена CYP3A1 в 1,8 раза. Включение ЭГКГ в состав рациона крыс (2-я опытная группа) не сопровождалось достоверным изменением активности изученных изоформ цитохрома Р450 и экспрессии генов CYP1A1 и CYP1A2. При этом было выявлено снижение экспрессии генов CYP3A1 (в 2,6 раза) и AhR (в 1,3 раза). У крыс 3-й опытной группы, получавших И-3-К и ЭГКГ, установлено повышение ЭРОД-активности CYP1A1 - в 6,7 раза, МРОД-активности CYP1A2 - в 2,6 раза, 6β-ТΓ-активности CYP3A1 - в 2,0 раза и ПРОД-активности CYP2В1 - в 1,7 раза по сравнению с контролем. При этом отмечали усиление экспрессии гена CYP1A1 в 64,0 раза и CYP1A2 - в 2,6 раза. Наряду с этим было установлено снижение экспрессии гена CYP3A1 в 1,6 раза. Экспрессия гена AhR значимо не изменялась относительно контроля. Включение ЭГКГ в состав рациона крыс, получавших И-3-К, приводило к снижению (в 1,5 раза) вызванной И-3-К индукции активности CYP1A1 и CYP1A2, не оказывая влияния на индуцибельность CYP3A и CYP2В1. При этом было установлено некоторое снижение экспрессии гена AhR - в 1,7 раза. Уровни экспрессии генов CYP1A1, CYP1A2, CYP3A1 достоверно не изменялись.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что ЭГКГ, не оказывая самостоятельного влияния на активность CYP1A1, CYP1A2, CYP3A1 и CYP2В1, способен снижать вызванную И-3-К индукцию активности CYP1A1 и CYP1A2. Одним из механизмов подавления индуцибельности цитохромов Р450 может являться установленное снижение ЭГКГ экспрессии гена транскрипционного фактора AhR, инициирующего экспрессию генов CYP1A1 и CYP1A2. Наряду с этим данные исследования указывают на возможность модуляции индивидуальных эффектов биологически активных веществ при их сочетанном поступлении в организм.



С.С. Хованская, Н.В. Дремина, С.Ф. Толстихина

Продукты на зерновой основе, не требующие варки, для детей старше года с использованием плодового пюре

Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии - филиал ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", пос. Измайлово Ленинского района Московской области

Актуальность выбранной темы заключается в разработке высококачественных продуктов для детей старше года, что имеет социальное и государственное значение, так как эти продукты можно использовать для питания детей в дошкольных и школьных учреждениях. Продукты могут с успехом заменить аналогичные, закупаемые по импорту.

Цель исследования - разработка продуктов на зерновой основе, не требующих варки, без ароматизаторов, красителей и пищевых кислот для детей старше года.

Новизна данной работы заключается в исследовании влияния различных соотношений вносимых плодовых добавок на реологические свойства продуктов с целью подбора оптимальных рецептурных композиций и технологических режимов производства продуктов на зерновой основе, не требующих варки, с плодовыми добавками для детей старше года.

Материал и методы. В работе применяли стандартные методы отбора проб, определения органолептических, физико-химических и реологических показателей.

Результаты и обсуждение. Проведенный патентный и информационный поиск композиционного состава и технологии производства продуктов на зерновой основе для детей раннего возраста показал, что разработан достаточный ассортимент детских смесей на зерновой основе. Однако эти смеси в основном рекомендуются для прикорма детей 5- и 6-месячного возраста. Практически отсутствуют разработки продуктов с плодовыми добавками, не требующих варки, для питания детей старше года. Технологические исследования проводились с использованием двух видов зерновых продуктов: гречневой и рисовой крупы. Очень важно, что эти крупы не содержат глютен, на который у некоторых детей определяется непереносимость в виде пищевой аллергии, а иногда и болезни - целиа-кии, поэтому эти крупы можно использовать для диетического питания. В качестве вносимых в композицию обогащающих плодовых добавок мы использовали яблочное, сливовое и абрикосовое пюре в количествах 0-45%.

Определяющим фактором при подборе композиций являлась органолептическая характеристика: вкус, аромат и консистенция готового продукта.

Усредненные данные физико-химических показателей разработанных продуктов на основе зерновых, не требующих варки, с яблочным пюре в 100 г сухого продукта: белки - 4-7,8 г; углеводы - 68-85 г; жиры - 1-3 г; железо - 8,0 мг; цинк - 4,0 мг.

Для научного обоснования технологических режимов производства продуктов на зерновой основе с плодовыми добавками проведены исследования по изучению влияния вносимых углеводных добавок (плодовых пюре) на вязкостные характеристики готового продукта.

Показано, что характер структурной вязкости рисовой муки с добавлением плодового пюре практически не изменяется в зависимости от количества вносимого плодового пюре, однако эффективная вязкость несколько увеличивается с увеличением содержания яблочного и абрикосового пюре, что принципиально не повлияет на технологию производства этих продуктов. Структурная вязкость композиций на основе гречневой муки с яблочным пюре изменяется более плавно по сравнению с композициями с добавлением сливового пюре; эффективная вязкость гречневой муки с добавлением яблочного пюре значительно увеличивается в зависимости от величины вносимого пюре: от 40% Пахс для 15%, до 60 Пахс для 45% добавляемого пюре. Полученные данные учтены при разработке рецептурного состава продуктов.



А.Ю. Шариков, А.С. Середа, Е.В. Костылева, И.А. Великорецкая

Использование экструзии как этапа предобработки шротов и жмыхов масличных культур для ферментативного гидролиза при высоких концентрациях субстрата

ВНИИПБТ - филиал ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", Москва

Шроты и жмыхи масличных культур содержат от 30 до 50% полноценного белка и обладают высоким потенциалом для использования в пищевых и кормовых продуктах. Однако их использование в качестве компонентов комбикормов в нативном виде без устранения антипитательных факторов не позволяет раскрыть этот потенциал в полной мере. К основным тенденциям более эффективной утилизации шротов и жмыхов масличных семян относятся развитие биотехнологий функциональных белковых смесей и ингредиентов, разработка новых видов кормовых белков.

Цель данной работы - разработка технологии ферментативного гидролиза экструдированных шротов и жмыхов масличных культур при высоких концентрациях субстрата как ключевого фактора ресурсосбережения, обеспечивающего эффективность использования емкостного оборудования, теплоэнергозатрат на поддержание требуемой температуры биокатализа, концентрирования получаемых продуктов гидролиза, их сушки в случае необходимости. Экструдирование для предобработки сырья было выбрано как перспективный технологический процесс, способный повысить доступность биополимеров сырья к ферментативному гидролизу, инактивацию антиалиментарных факторов, ингибиторов пищеварительных ферментов, присутствующих в сырых растительных продуктах.

Материал и методы. Объектами исследований являлись шроты и жмыхи сои и подсолнечника. Субстраты экструдировали с использованием двухшнекового экструдера Werner&Pfleiderer Continua 37. Профиль шнековых органов представлял комбинацию транспортирующих шнеков, реверсивных и месильных элементов с постепенным уменьшением шага транспортирующего шнека от зоны загрузки материала к матрице с фильерой. Для гидролиза субстратов использовали ферментные препараты (ФП) протеаз и карбогидраз. Общий белок в исходном сырье и гидролизатах определяли методом Кьельдаля, растворимый белок - по методу Лоури, содержание низкомолекулярных пептидов с молекулярной массой <10 кДа - по Лоури, c предварительным осаждением белков ТХУ, восстанавливающих сахаров - методом Шомоди-Нельсона. Качество гидролиза белковых антипитательных факторов сои оценивали по отсутствию белковых полос, соответствующих субъединицам глицинина и бета-конглицинина, используя метод электрофореза в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия. Реологические свойства гидролизатов определяли методом вибрационной вискозиметрии.

Результаты и обсуждение. В результате проведенных исследований было установлено, что экструзионная предобработка субстратов обеспечивала повышение эффективности ферментативного гидролиза биополимеров шротов и жмыхов подсолнечника и сои. При обработке соевых шротов и жмыхов предварительная экструзия при 120-130 °С способствовала полному гидролизу всех фракций антипитательных белков сои до пептидов с молекулярной массой <15 кДа. Обработка экструдированного соевого шрота ФП протеазы и α-галактозидазы в течение 5 ч при концентрации субстрата 50% без перемешивания позволила увеличить содержание растворимого белка в среднем в 7 раз, а усвояемых сахаров (сахароза + галактоза) - на 50% по сравнению с исходным субстратом. Методом рототабельного композиционного планирования установлен характер влияния концентрации сухих веществ в диапазоне 26,0-32,0% и дозировки протеазы в диапазоне 0,44-3,56 ед.ПС/г субстрата на биохимические и реологические свойства гидролизатов экструдированного соевого шрота.

Совмещение процессов экструзии и биокатализа ФП протеолитического и целлюлолитического действия при переработке подсолнечного шрота при 25-процентной концентрации субстрата обеспечивало увеличение растворимости белка в 3,1 раза, степени гидролиза белка - в 4,1 раза, концентрации восстанавливающих сахаров как результат гидролиза некрахмалистых полисахаридов - в 1,7 раза. Гидролиз экструдированного жмыха подсолнечника позволял увеличить растворимость белка в 3,8 раза, а концентрацию восстанавливающих сахаров в 2 раза по сравнению с исходным субстратом.

Реологическими исследованиями было установлено, что резкое нарастание вязкости гидролизатов, затрудняющее их перемешивание и транспортировку по технологическим коммуникациям, для экструдированного шрота подсолнечника происходит в диапазоне 18-23% сухих веществ, шрота сои - 28-32%.

Исследование проведено в рамках гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых MK-5743.2015.4.

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»