CC BY
88
ности воздуха 100% и температуре 20°С гигроскопическая влажность плодовой оболочки исследованных семян составляла, %: Мастер - 11,76; СПК - 14,08; Родник- 10,74.
Принимая во внимание особенности химического состава подсолнечной лузги, в первую очередь высокое содержание целлюлозы, следует полагать, что сорбционная способность лузги будет определяться . именно пространственной структурой целлюлозы и ее свойствами. Как известно [2, 3], для струкауры целлюлозного волокна характерно наличие, с одной стороны, упорядоченных кристаллических областей, где проявляется очень сильное межмолекулярное взаимодействие гидроксильных групп целлюлозных молет^л, с другой - неупорядоченных (аморфных) областей, где межмолекулярное взаимодействие ослаблено и в отдельных частях даже отсутствует. Свободные гидроксильные группы целлюлозы сильно полярны и химически активны, поэтому следует ожидать, что химические и физические воздействия на целлюлозу, в нашем случае на целлюлозу подсолнечной лузги, неизбежно вызовут изменения в ее составе, включая изменения физической структуры, соотношения кристаллических и неупорядоченных областей, усиление или ослабление межмолекулярных взаимодействий, а следовательно, существенно изменят сорбционные свойства лузги.
Из химических и физических факторов, способных влиять на сорбционную способность подсолнечной лузги, изучали воздействие воды, замораживания и размораживания, обработку концентрированными кислотами и щелочами. Сорбционную способность лузги, предварительно освобожденной от липидной фракции экстракцией петролейным эфиром, оценивали по водо- и маслоудерживающей способности, определенной по методике [1].
Как показали результаты исследования, очень силь- . ное влияние на сорбционные свойства обезжиренной подсолнечной лузги оказывает процесс замораживания-размораживания. Кристаллы льда, образующиеся при замораживании, расклинивают целлюлозные структуры и улучшают последующее проникновение растворов кислот и щелочей, ослабляют межмолеку-лярные взаимодействия цепей целлюлозы и нарушают упорядоченность их структуры. В результате сорбционная поверхность увеличивается, способность к удержанию воды и масла возрастает.
К значительному изменению структуры подсолнечной лузги приводит обработка щелочью - сорбционная способность увеличивается по отношению и к воде, и к маслу. Обработка кислотой снижает способность лузги к сорбции воды, но улучшает сорбцию масла, по-види-мому, за счет гидрофобизации поверхности. Аналогичное воздействие оказывает тепловая сушка лузги.
Данные исследований послужили основанием для разработки способа получения сорбента с целью сбора разливов нефти и нефтепроду ктов на водной поверхности на основе модифицированной путем предварительной обработки подсолнечной лузги.
Модификация лузги, получаемой в виде отхода при переработке семян подсолнечника на масложировых предприятиях, проводилась путем обезжиривания экстракционным бензином. После испарения растворителя лузгу увлажняли водой, замораживали при температуре -6°С в течение 3 ч, затем размораживали и последовательно обрабатывали концентрированной НС1, дистиллированной водой, 33%-й NaOH, дистиллированной водой, после чего высушивали при 130°С до влажности 12-14%.
Полученный сорбент показал высокую эффективность на лабораторных испытаниях при сборе дизельного топлива с поверхности воды. В результате его можно рекомендовать для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов. Насыщенный нефтепродуктами сорбент не тонет, его достаточно собрать с поверхности воды и использовать в качестве топлива.
На разработанный способ подана заявка в Роспатент.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Департамента образования и науки Администрации Краснодарского края, проект № 03-04-96761.
ЛИТЕРАТУРА
1. Руководство но методам исследования, технологическому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности. Т. 1, Т. 5. - Л.: ВНИИЖ, 1967, 1969.
2. Бохинскн Р. Современные воззрения в биохимии: Пер. с англ. -М.: Мир, 1987.-544 с.
3. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника: В 2 т.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 04.07.03 г.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ПИЩЕВЫХ ЛИПИДОВ
В.Г. ЛОБАНОВ, В.В. ЩЕРБИН
Кубанский государственный технологический университет
Липид,ы - обязательный компонент пищи, во многом определяющий ее биологическую эффективность. Они являются источниками энергии - при окислении в организме 1 г жира выделяется 37,66 кДж, выполняют
664.3.578.08
структурно-пластическую роль в составе мембран клеток, фиксирующих положение ферментов, организуя таким образом упорядоченность потоков метаболитов в клетке [1,2].
С пищевыми маслами и жирами в организм поступает ряд биологически активных веществ: фосфолипиды, жирорастворимые витамины, полиненасыщенные
олнеч-
гонная зде,ик ь лузги
1-ВИДИ-
1ЛОГИЧ-
и.
[ем для э сбора юрхно-жте льда при яровых ияэкс-юриге-мпера-:после-н НО, шлиро-!0°С до
[гекгив-цизель-1Те его
1рОД}'К-
[)тепро-ть с пота. Роспа-
:ке Рос-ш иДе-трации
нческому
[енности.
>р. с англ.
ка: В 2 т.:
,578.08
анкле-
■анизуя
олитов
посту-
олипи-
денные
жирные кислоты (ПНЖК), стерины [1, 2], Ценность пищевых масел и жиров определяется такими показателями, как незаменимость, перевариваемость и всасываемость, зависящими от температуры плавления [1].
Перевариваемость является важной характеристикой биологической ценности липидов, она выражается количеством всосавшихся в лимфу и кровь триацилг-лицеролов. Большинство природных масел и жиров характеризуется высоким коэффициентом перевар ивае-мости в организме человека [1].
Всасываемость масел и жиров зависит от состава жирных кислот. Усвояемость жирных кислот, имеющих температуру плавления ниже температуры человеческого тела, равна 97-98%. Если температура плавления 37°С, то усвояемость снижается до 90% и ниже. Так, жирные кислоты с температурой плавления 50-60°С усваиваются организмом только на 70—80% [1].
При смешанном питании организмом человека усваивается 93-98% сливочного масла, 96-98% свиного и 80-94% говяжьего жира, 86-90% подсолнечного масла, 94-98% маргарина от поступивших в организм [1]. Имеются данные, что количество энергии, полученное из смесей жиров растительного и животного происхождения, выше, чем от составляющих их индивидуальных компонентов, что объясняется синергизмом адсорбции насыщенных жирных кислот в пищеварительном тракте, связанным с добавлением ненасыщенных жирных кислот [3].
При потреблении пищи с высоким содержанием твердых жиров увеличивается время ее удерживания в кишечнике и, таким образом, обеспечивается более полное переваривание и всасывание нелипидных составляющих [3].
Насыщенные жирные кислоты обладают относительно невысокой биологической активностью, и их избыток может оказать неблагоприятное действие на жировой и холестериновый обмен [1, 4]. По другим данным, на отложения жира в тканях организма в большей степени влияют растительные жиры с высоким содержанием ПНЖК, нежели более насыщенные животные жиры [3].
В противоположность этому, считают, что наибольшей биологической ценностью обладают жиры и масла, содержащие линолевую кислоту и другие высшие ПНЖК [1]. Среди продуктов питания наиболее богаты ПНЖК растительные масла [2]. Линолевую (18 : 2 га-6) и а-линоленовую (18 : 3 оо-З) кислоты относят к незаменимым жирным кислотам, поскольку они не образуются в организме человека [2, 5].
Согласно рекомендациям диетологов, суточная потребность в линолевой кислоте должна составлять оптимально 6-10 г, минимально - 2-6 г; а ее суммарное содержание в пищевом рационе - не менее 4% от общей калорийности [2]. Недостаток линолевой кислоты встречается крайне редко, так как она в достаточном количестве содержится в растительных маслах. Вместе
с тем исследования, проведенные как на уровне целостного организма, так и на клеточном и молекулярном уровнях, показали, что физиологическая эффективность пищевых жиров зависит не только от наличия в них линолевой кислоты, но и от ее соотношения с другими жирными кислотами [6].
Массовая доля в пищевом рационе ПНЖК семейства ю-3 до настоящего времени окончательно не установлена. По одним данным, соотношение линолевой и линоленовой кислот в рационе должно составлять: для здорового человека 10 : 1, лечебного питания от 3 :1 до 5 : 1 [2]. По другим данным, функционально достаточным считается содержание в пище ПНЖК семейства ю-3 в количестве 0,3% от всех липидов пищи, а для эффективной профилактики атеросклероза необходимо принимать 300 мг со-3 ПНЖК в день [5]. Имеются сведения, что содержание линоленовой кислоты в растительном масле в количестве 3—5% благоприятно влияет на показатели крови и придает маслу антисклеротические свойства [7]. Согласно другим источникам [8, 9], рациональным содержанием в масле, способствующим синтезу арахидоновой кислоты, считается 1-1,5% линоленовой кислоты.
Полиненасыщенные жирные кислоты семейства со-3 имеют важное значение для развития специализированных мембран сетчатки и нервной системы. Эти мембраны содержат относительно высокие концентрации ю-3 ПНЖК, которые могут образовываться из а-линоленовой кислоты [3, 9].
При профилактике различных нарушений липидного обмена и сердечно-сосудистых заболеваний также важны ПНЖК семейства ю-3. Они участвуют в расщеплении липопротеинов низкой плотности, холестерина, предотвращают агрегацию красных кровяных телец и образование тромбов, снимают воспалительные процессы, уменьшают риск развития злокачественных и доброкачественных опухолей [2]. В то же время чрезмерное потребление ПНЖК семейства ю-3 приводит к снижению значения коэффициента эффективности ме-таболизации эссенциальных жирных кислот и усилению перекисного окисления липидов [9-11].
Согласно наиболее распространенному мнению исследователей, пищевые жиры и масла, сбалансированные по составу жирных кислот и предназначенные для питания здорового растущего организма, должны содержать около 50% олеиновой КИСЛОТЫ С]8;], 20% ПНЖК С18:2 и С18.3 и 30% насыщенных жирных кислот (среди которых желательно соотношение средне- и высокомолекулярных жирных кислот как 1 : 1) [6]. По данным [6], не имеет никакого значения пространственная конфигурация олеиновой кислоты, однако согласно другим источникам [9, 12, 13], чрезмерное потребление транс-изомервык ненасыщенных жирных кислот оказывает негативное влияние на здоровье и может вызвать сердечные заболевания.
Как утверждают авторы [8, 9], на физиологические свойства жиров влияет не только жирнокислотный со-
став масел, но и структура триацилглицеролов, так как в ресинтезе структурных липидов участвуют те триа-цилглицеролы, в которых в положении 2 содержатся ненасыщенные кислоты, в частности линолевая. При дефиците ненасыщенных кислот в положении 2 и замене их на насыщенные жирные кислоты, что характерно для животных жиров, ресинтез идет в сторону образования в основном запасных липидов, откладывающихся в виде жировой ткани [8, 9].
Как известно, незаменимые жирные кислоты г и
Сшз в организме преобразуются в ПНЖК с 20-22 молекулами углерода в результате нескольких этапов десатурации (добавления двойных связей) и удлинения (увеличения числа атомов углерода) [3].
В дальнейшем ПНЖК преобразуются за счет биосинтеза в целый ряд эйкозаноидов. Начальными субстратами для их формирования служат 20 :4 го-6,20 : 3 со-6 кислоты, образующиеся из линолевой кислоты, и 20 : 5 ю-3 из а-линоленовой кислоты. Перед началом биосинтеза эйкозаноидов в организме ПНЖК высвобождаются из фосфолипидов мембран под воздействием фосфолипаз А1 и А2. Высвобождение ПНЖК стимулируется рядом факторов. После серии различных энзиматических процессов в зависимости от типа тканей и клеток могут образовываться различные эйкозаноиды [3]. Они образуются во всех органах и тканях, и практически каждая физиологическая система организма испытывает воздействие этих гормоноподобных соединений. Эйкозаноиды играют важную роль в регуляции просвета и проницаемости кровеносных сосудов, в запуске таких процессов, как воспаление, боль и свертывание крови, а также в эмбриональном развитии, репродукции, иммунологических реакциях и развитии костей [3, 14].
Эйкозаноиды подразделяют на простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены. Простагландины способствуют укреплению сосудов и защите клеточных оболочек, оказывают противовоспалительное, противоаллергическое и противораковое действие [15]. Они участвуют в поддержании гомеостаза организма (относительного динамического постоянства внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций), в воздействии на болевые рецепторы, регулировании иммунного ответа, оказывают бронхолитическое действие [16]. Лейкотриены имеют важное значение в специфических и неспецифических механизмах защиты организма (воспаление, иммунный ответ) [14]. От балансатромбоксанов и про-стациклинов зависят реологические свойства крови, в том числе ее свертывание [14].
На соотношение и эффективность биосинтеза в тканях эйкозаноидов влияет пропорция го-6 и ю-3 ПНЖК в рационе питания. Эйкозаноиды, происходящие из различных семейств жирных кислот, обладают различны-
ми биологическими эффектами, часто противоположными [5,17]. За счет изменений в рационах концентрации со-3 и со-6 ПНЖК, находящихся в тканях, будут влиять на типы и количество формируемых эйкозаноидов [3, 9]. Увеличение содержания в рационе со-3 ПНЖК соответственно содержанию со-6 ПНЖК изменит формирование эйкозаноидов в клетках, отвечающих за иммунитет [3]. Реакции такого типа также влияют на воспалительные реакции и свертываемость крови у животных и человека. Для поддержания всего спектра воздействий эйкозаноидов в теле рекомендуется сбалансированное потребление сл-З и со-6 ПНЖК [3].
’*>*
ЛИТЕРАТУРА
1. Павлоцкап Л.Ф., Дуденко Н.В., Эндельман Н.М. Физиология питания: У чебник для технол. и товаровед, фак. торг. вузов. - М.: Высш. школа, 1989. -368 с.
2. Пищевая химия/ А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др.; Под ред А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2001. - 592 с.
3. Потребность птицы в питательных веществах / Пер. с англ. И.В. Щенниковой и О.В. Лищенко. - М.: Колос, 1997. - 255 с.
4. Основы физиологии питания, гигиена и санитария / В.Ф. Малыгина, А.К. Меньшикова, К.М. Поминова и др. - М.: Экономика, 1983.- 192 с.
5. Титов В.Н. Биологическое обоснование применения нолине-насьпценных жирных кислот семейства со-3 в профилактике атеросклероза // Вопр. питания. - 1999. -№ 3. - С. 34-41.
6. Обоснование рационального жирнокислотного состава пищевых жиров в эксперименте на животных / Л.И. Язева, Г.И. Филиппова, З.Д. Волкова и др. // Там же. - 1980. - № 6. - С. 45-50.
7. Масло салатное Шуйское - новый вид растительного масла / Ф.К. Мартыненко, Т.Б. .Алымова, Р.Т. Григорчук и др. // Масло-жировая пром-сть. - 1994. -№ 3-4. - С. 17-18.
8. Лисицын А.Н., Григорьева В.Н. Масло-жировые технологии: теория, практика, перспективы // Там же. - 2002. - № 3. -
С. 8-11.
9. Григорьева В.Н., Лисицын А.II. Факторы, определяющие биологическую полноценность жировых продуктов // Там же. - № 4. -С. 14-17.
10. Язева Л.И., Филиппова Г.И., Федина Н.И. О биологических свойствах растительных масел, содержащих линоленовую кислоту (18:3 со-3) // Вопр. питания. - 1989. - № 3 - С.45-50.
11. Тенденции в производстве масличного сырья и растительного масла // Масло-жировая пром-сть. - 2000. - № 4. - С. 5-6.
12. Trans 18 : 1 acids in French tub margarines and shortenings: recent trends / Bayard Corinne C., Wolff Robert L. // J. Amer. Oil Chem. Soc. - 1995. -72. -№ 12, -P. 1485-1489.
13. Hie effects of dietary trails fatty acids / Kritchevsky D. // Chem. and Ind. - 1996. - № 15. - P. 565-567.
14. Физиология человека. В 3 т. Пер с англ. Т. 3 / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. - М.: Мир, 1996. - 198 с.
15. Лифлтщский В.Г., Закревсьзш В.В, Андронова М.Н. Лечебные свойства пищевых продуктов. Т. 2. - СПб.: Азбука-Терра, 1997. -288 с.
16. Машковский А.Д. Простагландины (обзор) // Фармакология и токсикология. - 1974. - № 1.-С. 109—116.
17. Марпшчик А.Н., Королев А.А., Трофнменко Л.С. Физиология питания, санитария и гигиена. - М.: Высш. школа, 2000. -192 с.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 28.02.03 г.
