CC BY
78
Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения
ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРОДУКТАХ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
О. В. Дорогина1, Е.В. Жмудь1,
B.И. Бакайтис2,
Т. В. Тепляко ва2,
Т.С. Черникова1,
Е.В. Макарова2,
C.Н.Казакова2
1 Центральный сибирский ботанический сад СО РАН;
2 Сибирский университет потребительской кооперации, Новосибирск.
1Е-та11: [email protected]; 2Е-таП: [email protected]
INVESTIGATION OF ANTI-NOURISHING SUBSTANCES IN PLANT PRODUCTS
O. V. Dorogina1, E. V. Zhmud1, V.I. Bacaitis2, T. V. Teplyakova2, T. S. Chernikova1, E. V. Makarova2, S.N. Kazakova2
1 Central Siberian Botanical Garden of SB RAS;
2 Siberian University of Consume Cooperation, Novosibirsk.
A comparative investigation of trypsin inhibitory activity (TIA) in soybean, Hedysarum, Astragalus and mushrooms was made. The highest TIA have been found in soybean. It was somewhat lower in Hedysarum, lower in mushrooms and lowest in Astragalus. For each genera the species with the lowest TIA were found.
Разработка научно-обоснованных рекомендаций по рациональному использованию природного растительного материала включает в себя исследование состояния природных популяций в естественных условиях произрастания, наличие биологически активных веществ и их зависимости от экологических условий произрастания.
Помимо ценных биологически активных веществ, практически все растения, особенно представители семейства бобовых, содержат в семенах и вегетативной массе такие вещества, как ингибиторы пищеварительных ферментов, относящиеся к группе антипитательных веществ. В частности, к ним относятся ингибиторы трипсина, способные образовывать неактивные комплексы с ферментами, расщепляющими белки в организме животных и человека, в результате чего ферменты теряют каталитическую активность. При длительном употреблении таких растений у животных наблюдалось угнетение роста и панкреатическая гипертрофия (Валуева, Мосолов, 1995).
Физиологическая роль ингибиторов трипсина заключается в регуляции активности эндогенных протеиназ и в обеспечении устойчивости иммунной системы растения (Мосолов, Валуева, 1993).
Многие виды дикорастущих бобовых растений из родов астрагал и копеечник являются не только прекрасными кормовыми, но лекарственными (некоторые из них издавна используются в тибетской медицине) и пищевыми растениями (входят в состав многих травяных чаёв) (Киселёва и др., 1991; Растительные ресурсы..., 1987).
Особую группу представляют собой грибы (Mycota). По литературным данным в дикорастущих грибах содержится большое количество белка. Но его содержание в грибах сильно варьирует (от 0,2 до 3,0%) в зависимости от вида гриба, местообитания, возраста плодового тела (Цапалова и др., 2002). Из-за наличия хитина грибы являются трудно перевариваемым продуктом питания. В доступной нам литературе не обнаружено сведений о наличии в грибах ингибиторов трипсина, которые также влияют на усвоение белка.
В данной работе была предпринята попытка - провести сравнительный анализ изменчивости по активности ингибиторов трипсина (ТИА) у некоторых видов бобовых и грибов и выявить формы с низкой активностью.
Материал и методы. Из литературных данных известно, что наибольшая активность ингибиторов трипсина обнаружена в бобовых растениях особенно, в сое (Валуева, Мосолов, 1995; Мосолов, Валуева, 1993). Поэтому семена сои мы использовали в качестве критерия для сравнения величин ТИА в исследуемых родах. В анализ были взяты 6 сортов сои, полученных из г. Ставрополя. Были изучены 4 вида рода астрагал (Astragalus L).: астрагал приподнимающийся (A. adsurgens Pallas.) (Хакасия), А.холодный (A. frigidus L.) и А. южносибирский (A. austrosibiricus Schischk.) (Горный Алтай), А. перепончатый (A. membranaceus Bunge) (Бурятия); 4 вида рода копеечник (Hedysarum L.): К. южносибирский (H. austrosibiricum Fedtsch.), К. родственный (H. consanguineum DS.), К. Гмелина (H. gmelinii Ledeb.) и К.забытый (H. neglectum Ledeb), произрастающих в Горном Алтае; 7 видов грибов (Mycota): дикорастущие лисички (Cantharellus cibarius), белый гриб (Boletus edulis), опята (Armillaria mellea), моховики (Boletus variegatus), маслята (Boletus luteus), грузди (Lactarius resimus), собранные в Новосибирской области и Алтайском крае, вешенка (Pleurorus ostreatus), выращиваемая на соломенном субстрате.
ТИА исследовалась в средних образцах листьев растений, находящихся в средневозрастном генеративном состоянии (фаза конца цветения - начала плодоношения), и в замороженных грибах, а также отдельно в ножках и шляпках.
В качестве критерия, относительно которого проводилась оценка величины ТИА, мы выбрали семена сои, характеризующиеся наибольшей активностью ингибиторов трипсина.
ТИА определяли по известным методикам (Гофман, И.М. Вайсб-лай. 1975; Методы., 1987) с использованием реактивов фирмы ISN -Biomedical (США), в частности, в качестве субстрата - БАПА (Na-бен-зоил-DL-аргинин-п-нитроанилид). Используемый нами метод основан на спектрофотометрическом измерении величины оптической плотности продуктов распада белкового субстрата (БАПА) под действием трипсина при длине волны 405 нм. Сумму ингибиторов экстрагировали дистиллированной водой из муки воздушно-сухих листьев (влажность 6%) в соотношении 1:50 в течение ночи в холодильнике. Листья измельчали и просеивали через сито с диаметром ячейки 0.1 мм. В качестве буфера
Исследование антипитательных веществ в продуктах растительного происхождения
Активность ингибиторов трипсина в листьях растений двух родов (сем. ГаЬасеае) Таблица в фазе цветения
Род Вид Происхождение АИТ, мг/кг сухой массы
Astragalus L. adsurgens Pallas Хакасия 0.8
frigidus (L.) Г орный Алтай 0.5
Membranaceus Bunge Бурятия 0.4
austrosibiricus Schischk. Г орный Алтай 2.1
Hedysarum L austrosibiricum Fedtsch. Горный Алтай 18.5
^ma^uiReum Горный Алтай 51.5
gmelinii Ledeb. Горный Алтай 28.5
neglectum Ledeb. Г орный Алтай 25.5
использовали 0.05 М трис-ИСЬ -0.02 М СаС12. Определение величины ТИА проводили при pH = 7.7. Перед началом работы все растворы термостатировали при 250°С.
Результаты и обсуждение. Анализ 6 образцов сои, выявил в них высокую ТИА, находящуюся в пределах от 82 до 96 мг/г воздушно-сухой массы.
Растения каждого вида рода астрагал характеризовались определенной величиной ТИА, колебавшейся в пределах от 0.5 до 2.1 мг/г воздушно-сухой массы. При этом наибольшая величина активности была обнаружена в растениях А. южносибирского (2.1 мг/г), а наименьшая - в растениях вида А. холодного (0.5 мг/г) (табл.).
Исследования ТИА в листьях копеечника показали, что она колебалась в пределах 18.5-51.5 мг/г сухой массы. То есть виды с крайними значениями отличались по этому признаку почти в 3 раза.
При этом наибольшее значение ТИА, равное 51.5 мг/г было выявлено у растений вида К. родствен-
ЛИТЕРАТУРА
Валуева Т.А., Мосолов В.В. 1995. Белки-ингибиторы протеолитических ферментов у растений // Бюл. ВИР. № 73. С.29-34.
Гофман Ю.Я., Вайсблай И.М. 1975. Определение ингибиторов трипсина в семенах гороха // Прикладная биохимия и микробиология. № 11. С.777-783.
Киселёва А.В., Волхонская Т.А., Киселёв В.Е. 1991. Биологически активные вещества лекарственных растений Южной Сибири. - Новосибирск: Наука, 136 с.
Методы биохимического исследования растений. 1987.- Л.: Наука. 103 с.
Мосолов В.В., Валуева Т.А. 1993. Растительные белковые ингибиторы протеолитических ферментов. - М.: Наука. 207 с.
Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование.Семейства Иу-drangeaceae-Ha1oragaceae. 1987.- Л.: Наука, 326 с.
Цапалова И.Э., Бакайтис В.И., Кутафье ва Н.П. и др. 2002. Экспертиза грибов.- Новосибирск: Изд-во Ново-сиб. ун-та. 254 с.
ный, а наименьшее (18.5 мг/г) - у А. южносибирского (табл.). При сравнении величины граничных значений ТИА у видов этих двух родов можно заметить, что у видов рода копеечник она 18-25 раз превосходит по величине активность, выявленную у видов рода астрагал. Тем не менее, ТИА в сое выше, чем в каком-либо виде из двух исследуемых родов, причём, по сравнению с величиной активности у видов рода копеечник она больше на 44.5 мг/г сухой массы, в то время как при сравнении с видами рода астрагал, она превосходит в 28 раз.
Исследование величины ТИА в грибах показало, что наибольшая активность была обнаружена в ножках белых грибов (1.2 мг/г) и в целых белых грибах (0.97 мг/г), произраставших в Алтайском крае. Причём, величина активности у исследованных грибов была выше, чем в растениях видов рода астрагал, за исключением вида А. южносибирский, но ниже18-50 раз по сравнению с активностью видов рода копеечник и в 90 раз - по сравнению с соей (рис.).
Самая малая ТИА была обнаружена у моховиков и лисичек (по 0,4 мг/ г сухой массы). Необходимо отметить, что у вешенки (штамм НК -35В), выращиваемой, как уже упоминалось выше, на соломенном субстрате, ТИА в шляпке гриба равнялась 0.3 мг/г, а в ножке - 0.4 мг, что соответствует нижней границе активности, характерной для дикорастущих грибов.
Поскольку грибы употребляются в пищу только после тепловой обработки и в консервированном виде, представляет интерес определение величины ТИА при разных способах обработки и консервирования грибов.
Основываясь на полученных результатах, можно сделать следующие выводы:
Величина ТИА в изученных нами объектах сильно варьирует и составляет от 0.3 до 51.5 мг/г сухой массы.
Самая высокая ТИА была обнаружена в сое, у видов рода копеечник она ниже на 44.5 мг/г сухой массы, а у астрагала - меньше в 28 раз.
Величина активности у исследованных дикорастущих грибов была выше, чем в растениях видов рода астрагал, за исключением А. южносибирского, но ниже в 18-50 раз по сравнению с активностью видов рода копеечник и в 90 раз - по сравнению с соей.
Необходимо отметить, что у вешенки ТИА в целом ниже, чем у дикорастущих грибов и равняется значению нижней границы активности, характерной для дикорастущих грибов.
В каждом из изучаемых родов выявлены виды с низкой ТИА.
Рис. Содержание ингибиторов трипсина в замороженныгх грибах, мг/кг сухого вещества
51
Международная конференция
