Научная статья на тему 'Биологическая ценность БАД на основе спирулины'

Биологическая ценность БАД на основе спирулины Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
2972
317
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Гудвилович И. Н., Боровков А. Б.

Проведён анализ химического состава высушенной биомассы цианобактерии S. platensis и таблетированных БАД на её основе некоторых мировых производителей (всего 11 образцов). На основании полученных данных проведена оценка качества исследованных образцов БАД на основе биомассы S. platensis. Выявлены качественные образцы продукции и образцы, не имеющие значительной биологической ценности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Гудвилович И. Н., Боровков А. Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Biological value of BAS on the base of spirulina supplements

The analysis of the chemical composition of dried biomass of the cyanobacterium S. platensis and tablet supplements on its base of some world manufacturers (all together of 11 samples) has been done. Based on these data quality of supplements based on the biomass of S. platensis samples has been evaluated. High-quality product samples and samples with no significant biological value have been identified.

Текст научной работы на тему «Биологическая ценность БАД на основе спирулины»

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ БАД НА ОСНОВЕ СПИРУЛИНЫ

И.Н. ГУДВИЛОВИЧ, кандидат биологических наук;

А.Б. БОРОВКОВ Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАНУ, г. Севастополь, Украина

Введение

За последнее время возрос интерес к микроводорослям и цианобактериям, являющимся источником целого ряда биологически активных веществ, обладающих антиоксидантными, противо-воспалительными, радиопротекторными и иммуномодулирующими свойствами [5, 6, 9]. Биологическая ценность продуктов питания, в том числе и биомассы микроводорослей, определяется, прежде всего, качеством белков в продукте, их аминокислотным составом и степенью усвоения их организмом человека. Кроме того, в это понятие включают и содержание в продуктах других жизненно важных веществ (витаминов, микроэлементов, жирных кислот и др.) [2, 8, 10].

Среди культивируемых в промышленных масштабах микроводорослей выделяется 8р1гп1та platensis (N0^^ Geitler (синоним Arthrospira platensis Gomont), которая занимает ведущие позиции по объемам производимой из неё продукции. К антиоксидантам, содержащимся в биомассе platensis, относят каротиноиды, фикобилипротеины, ненасыщенные жирные кислоты, токоферол, ферменты, полифенолы и др. [8, 9]. Высокая эффективность и популярность спирулины объясняется её способностью накапливать значительные количества белка, содержащего все незаменимые аминокислоты (до 60-70 %), С-фикоцианина (10-14 %) и Р-каротина (до 1%) [1, 14].

Поскольку выраженное положительное влияние биомассы спирулины на организм человека определяется содержанием в её биомассе высокоценного белка и пигментов, являющихся антиоксидантами, оценка биологической ценности БАД на основе £. platensis проводилась по количественному содержанию данных веществ.

Объекты и методы исследования

Объектом исследования являлась высушенная биомасса цианобактерии £. platensis, произведённая на предприятиях Украины и России (образцы №№ 9-11), а также таблетированные БАД на её основе, произведённые в странах Европы и США (образцы №№ 1-8) (табл. 1).

Количественное определение белка в исследуемых образцах проводили по методу Лоури [11], а содержание пигментов - спектрофотометрическим методом [3]. Хлорофиллы и каротиноиды экстрагировали из клеток 100% ацетоном; спектры экстрактов пигментов регистрировали на спектрофотометре СФ-2000 в диапазоне длин волн 400-800 нм с шагом 0,1 нм. Для количественного определения С-фикоцианина в образцах использовали экстракцию фосфатным буфером (0,05 М; рН = 7-7,5) с последующим спектрофотометрированием. Расчет концентраций пигментов проводили по формулам, предложенным некоторыми авторами, по значениям оптической плотности на длинах волн, соответствующих максимумам поглощения соответствующих пигментов [4, 12].

Содержание сухого вещества (СВ) определяли весовым методом [3]. Массовую долю зольного остатка в сырой биомассе микроводорослей определяли путем предварительного высушивания навесок при 105°С в течение 24 ч. и последующего сжигания в муфельной печи при t = 500°С до постоянной массы [3].

Результаты и обсуждение

Полученные данные по химическому составу образцов представлены в табл. Содержание белка (50-65% СВ) в образцах & platensis №№ 1, 4, 9, 10, 11 указывает на соблюдение режимов технологического процесса выращивания. Относительное содержание в биомассе микроводорослей и цианобактерий белка значительно зависит от условий культивирования, особенно от условий минерального обеспечения, и в первую очередь неорганического азота [1].

В этих же образцах зарегистрировано максимальное содержание С-фикоцианина: 6-8% СВ, что, однако, несколько ниже нормы для качественной биомассы (8-10% СВ) [14]. Крайне низкое содержание С-фикоцианина в биомассе (23% СВ) в образцах №№ 2, 3, 5, 6, 7, 8 указывает на значительные отклонения либо в технологическом процессе выращивания, либо высушивания и хранения. Так как данный пигмент наиболее чувствителен к неблагоприятным условиям выращивания, то его пониженное содержание может быть связано с недостатком элементов минерального питания в среде, прежде всего азота. Кроме того, высушивание биомассы рШет1з требует четкого соблюдения температурних режимов, так как при несоблюдении данных параметров потери пигментов могут составлять до 50% [13]. Возможно, что для таблетирования использована биомасса с предварительной экстракцией С-фикоцианина, который является дорогостоящим натуральным красителем [7, 9].

Таблица

Биохимический состав БАД Spirulina platensis некоторых мировых __ производителей___

Производитель Влажность, % СВ Белок, % СВ С-ФЦ, % СВ Хл а, % СВ Каротиноиды, % СВ Зола, % СВ

1. Spirulina pure, Germany 7,0±0,2 50,7±3,3 7,5±0,6 0,9±0,1 0,09±0,02 10,9±0,3

2. Pure Spirulina, UK 6,6±0,1 27,3±2,7 2,0±0,2 0,4±0,1 0,02±0,01 17,3±0,5

3. Algae Max Spirulina, USA 7,6±0,1 36,4±3,2 3,5±0,2 0,5±0,1 0,04±0,01 13,7±0,5

4. Marcus Rohrer 7,5±0,2 56,2±2,3 7,0±0,4 1,0±0,2 0,07±0,02 10,7±0,3

5. Spirulina moxima, Italia 7,7±0,2 27,9±1,9 2,1±0,1 0,3±0,1 0,01±0,01 20,9±0,5

6. Spirulina Plant Plankton, USA 7,3±0,3 36,0±4,0 2,2±0,2 0,5±0,1 0,11±0,01 9,4±0,4

7. Spirulina European 9,7±0,4 29,1±1,5 2,0±0,2 0,2±0,1 0,05±0,01 12,4±0,6

Z. Spirulina European Nigrita, 10,0 ±0,2 47,0±0,6 3,0±0,1 0,6±0,1 0,20±0,01 16,2±0,2

G. «Кайлас», Украина 8,2±0,2 65,1±0,6 8,1±0,2 1,5±0,1 0,4±0,02 10,1±0,2

10. «АГРО-Виктория», 8,1±0,2 58,5±0,4 6,5±0,1 1,2±0,1 0,4±0,03 9,8±0,3

11. «Ал ьго-фарм», 11,5±0,30 53,2±0,5 6,2±0,1 0,6±0,1 0,1±0,05 10,0±0,3

Занижено также в образцах и содержание хлорофилла а и каротиноидов [14], что свидетельствует либо о несоблюдении режимов сушки, либо сроков и условий хранения готового продукта.

Влажность всех образцов (7-11% СВ) соответствует требованиям к качеству высушивания биомассы микроводорослей и условиям её хранения [14].Повышенная зольность в образцах №№ 2, 3, 5, 7, 8 (12-21% СВ при норме 8-10% СВ) свидетельствует о плохой промывке биомассы £. platensis либо о добавлении к биомассе вещества неорганического происхождения для улучшения таблетирования.

Известно, что на биохимический состав микроводорослей и цианобактерий, выращиваемых в открытых водоемах, значительное влияние оказывают климатические условия, а при культивировании в фотобиореакторах закрытого типа -характеризующие их работу параметры: освещенность, концентрация биогенов, условия перемешивания и др. [1, 14]. Биологическая ценность микроводорослей и продуктов из них определяется составом и сбалансированностью биологически активных веществ, входящих в их состав. Для использования биомассы в фармацевтической, пищевой промышленности и в животноводстве необходимо, чтобы клетки микроводорослей содержали ценные вещества (протеины, полисахариды, липиды, пигменты) в необходимых количествах.

Известно, что в биомассе активно растущей цианобактерии £. platensis содержание сбалансированного по аминокислотному составу белка составляет не менее 60%, а пигмента С-фикоцианина - не менее 8-10% в пересчёте на сухое вещество (СВ) [1, 7, 14]. Данные параметры являются основными при определении биологической ценности БАД на основе высушенной биомассы спирулины [1, 14].

Таким образом, из 11 исследованных образцов, полученных в промышленных условиях и предполагающих реализацию в качестве БАД, только состав образцов № 1, 4, 9, 10 и 11 в основном соответствует требованиям, предъявляемым к качественной биомассе спирулины.

Выводы

Полученные данные в некоторой степени позволяют оценить качество БАД на основе биомассы £. platensis, производимых в мире. В большинстве образцов содержание белка, С-фикоцианина, хлорофилла а и каротиноидов не соответствует параметрам для качественной биомассы. Следует отметить, что даже лучшие из проанализированных образцов производителей (№№ 1, 4, 9, 10, 11) не полностью соответствуют требованиям, предъявляемым для высококачественной биомассы £. platensis, а образцы БАД №№ 2, 3, 5, 6, 7, 8 не только не соответствуют этим требованиям, но и не имеют значительной биологической ценности. Таким образом, даже небольшой перечень показателей, которые декларируются фирмами-изготовителями, не всегда соответствует реальным показателям качества биомассы.

Список литературы

1. Дробецкая И. В. Влияние условий минерального питания на рост и химический состав Spirulinaplatensis (N0^1) Geitl.: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук / ИнБЮМ НАНУ. - Севастополь, 2005. - 25 с.

2. Ефимов А. А. Обоснование технологии получения фикоцианина из сине-зеленых водорослей как пищевой добавки // Фундаментальные исследования. - 2007. -№ 11. - С. 80-82.

3. Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике. - К.: Наук. думка, 1975. - 247 с.

4. Стадничук И. Н. Фикобилипротеины. Биологическая химия. - М.: Мир, 1990. - 196 а

5. Abd El-Baky H. Over production of Phycocyanin pigment in blue green alga Spirulina sp. and its inhibitory effect on growth of Ehrlich ascites carcinoma cells // J. Medical Sci. - 2003. - Vol. 3, № 4. - P. 314-324.

6. Belay A. The Potential application of Spirulina (Arthrospira) as nutritional and therapeutic supplement in health management // J. Amer. Nutraceutical Assoc. - 2002. - Vol. 15, № 2. - P. 27-49.

7. Boussiba S., Richmond A. C-phycocyanin of the blue-green algae Spirulina platensis // Arch. Microbiol. - 1998. - Vol. 125, № 2. - P. 143-147.

8. Demmig-Adams B., Adams W. Antioxidants in photosynthesis and human nutrition // Science. - 2002. - Vol. 298, № 5601. - P. 2149-2153.

9. Eriksen N. Production of phycocyanin-a pigment with applications in biology, biotechnology and medicine // Appl. Microbiol. and Biotechnol. - 2008. - Vol. 1. - P. 1-14.

10. Moser U. N-3 and N-6 pufas in healthy and diseased skin // J. Appl. Cosmetol. -2002. - Vol. 20, № 2. - P. 137-142.

11. Protein measurement with the Folin phenol reagent / O.H. Lowry, N.J. Rosebrough, A.L. Farr, R.J. Randall // J. Biol. Chem. - 1951. - Vol. 193. - P. 265-275.

12. Rowan K. S. Photosynthetic pigments of algae. - Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1989. - 334 p.

13. Sarada R., Pillai M. G., Ravishankar G. A. Phycocyanin from Spirulina spp.: influence of processing of biomass on phycocyanin yield, analysis of efficacy of extraction methods and stability studieson phycocyanin // Process Biochem. - 1999. - Vol. 34. - P. 795801.

14. Vonshak A. Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, Cell-biology and Biotechnology. - London: Taylor & Francis, 1997. - P. 43-65.

Рекомендовано к печати к.б.н. Садогурской С.А.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ ЭФИРНОГО МАСЛА И ВОДНО-ЭТАНОЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ СОРТООБРАЗЦОВ

БАЗИЛИКА ОБЫКНОВЕННОГО

(ОС1МиМ БАЗШСиМ Ь.)

А.Е. ПАЛИИ, кандидат биологических наук;

Н.В. МАРКО, кандидат биологических наук;

И.Н.ПАЛИЙ

Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

Введение

Базилик обыкновенный (Остит basilicum Ь.) - однолетнее травянистое растение семейства яснотковые (Lamiaceae) высотой около 40 см. Трава растения содержит эфирное масло, флавоноиды, сапонины, каротин, аскорбиновую кислоту и др. Эфирное масло из базилика применяется в основном в мужской парфюмерии для придания изделиям особого аромата. Обладает расслабляющим действием и используется при лечении нервных расстройств и бессонницы [3]. Основные компоненты масла: метилхавикол, эвгенол, линалоол, 1,8-цинеол, камфора и другие [9]. Благодаря высоким концентрациям биологически активных веществ трава базилика обыкновенного имеет болеутоляющее, противосудорожное, спазмолитическое и бактерицидное действие. Растение используют как тонизирующее средство при астении, ослаблении функции дыхания, нарушении кровообращения, угнетенном

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.