CC BY
25
Для корреспонденции
Корячкина Светлана Яковлевна - доктор технических наук, профессор кафедры технологии хлебопекарного, кондитерского и макаронного производства ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева» Адрес: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, д. 29 Телефон: (4862) 41-98-87 E-mail: [email protected]
С.Я. Корячкина1, О.Л. Ладнова2, О.А. Годунов3, Е.Н. Холодова4, Т.Н. Лазарева1
Исследование физиологического эффекта применения фруктово-овощных порошков в эксперименте на животных
The study of physiological effect of fruit and vegetable powders in animal experiment
S.Ya. Koryachkina1, O.L. Ladnova2, O.A. Godunov3, E.N. Kholodova4, T.N. Lazareva1
1 ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева»
2 ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет экономики и торговли»
3 ООО «НПО АгроПромРесурс», Москва
4 Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал)
ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет», Пятигорск
1 Orel State named of I.S. Turgenev
2 Orel State University of Economics and Trade
3 LLC «NPO AgroPromResurs», Mosraw
4 North-Caucasian Federal University, Pyatigorsk
Представлены результаты исследования минерально-витаминного состава фруктово-овощных порошков, а также их влияния на клинико-физиологичес-кие показатели лабораторных животных (масса тела, характер поведения, функциональное состояние сердечно-сосудистой и нервной системы, общие клинические и биохимические показатели крови). Исследование выполнено в ходе однократного эксперимента на белых крысах линии Вистар с исходной массой тела 190±20 г, которых предварительно содержали в условиях карантина 5 сут. Были сформированы 1 контрольная и 6 экспериментальных групп, по 6 животных в каждой. Животным экспериментальных групп в течение 28 дней в рацион вводили фруктово-овощные порошки (из моркови, кабачка, свеклы, яблока, капусты, тыквы) в количестве 3% от массы корма. При потреблении порошка из моркови выявлено усиление процессов катаболизма белков, жиров и углеводов, о чем свидетельствуют увеличение в крови животных уровня билирубина, активности щелочной фосфатазы, гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), выраженное снижение концентрации холестерина и триглицеридов. Прием порошка из кабачка способствовал увеличению массы тела животных на 15,6% от первоначальной, а также активации иммунного ответа, усилению обмена углеводов [снижение уровня мочевины и активности аспартатаминотрансферазы (АСТ) при нормальных уровнях общего белка, альбуминовой фракции, билирубина, креатинина, активности ЛДГ и аланин-аминотрансферазы (АЛТ)]и жиров (снижение содержания холестерина и триглицеридов). Потребление порошка из свеклы вызывало увеличение количества эритроцитов и тромбоцитов, усиливало белковый и жировой обмен (снижение
уровня альбумина, билирубина, креатинина и мочевины при нормальных показателях общего белка, глюкозы, активности АСТ; выраженное уменьшение уровня триглицеридов и холестерина), оказывало стимулирующее воздействие на работу сердца (учащение сердечных сокращений, повышение артериального давления). Прием порошка из яблока вызывал активацию иммунного ответа, улучшал кроветворение, активизировал энергетический обмен (снижение содержания креатинина и мочевины, альбумина, билирубина, холестерина и триглицеридов, активности АСТ, АЛТ, щелочной фосфатазы), снижал количество сердечных сокращений и оказывал гипотензивное действие. При потреблении порошка из капусты белокочанной выявлены увеличение массы тела крыс на 21,7%, повышение активности щелочной фосфатазы и ГГТ, активизация обмена белка (снижение уровня общего белка, альбумина, билирубина). При исследовании ориентировочно-двигательных функций установлено повышение показателей двигательной активности и норкового рефлекса у животных, отмечено увеличение времени плавания до развития истощения на 27,1% по сравнению с контрольными животными. При потреблении порошка из тыквы масса тела животных увеличилась максимально (на 29,0%). Прием порошка из тыквы способствовал активации иммунной системы крови, усилению метаболизма белков (увеличение количества общего белка, мочевины, снижение уровня билирубина, активности АСТ), длительность плавания до развития истощения увеличилась на 37,9% по сравнению с контролем. При применении исследуемых растительных порошков каких-либо отрицательных отклонений в состоянии животных не обнаружено.
Ключевые слова: порошки из моркови, кабачка, свеклы, яблока, капусты белокочанной, тыквы; экспериментальные животные, клинико-физиологические показатели лабораторных животных
The results of the study of the mineral and vitamin composition of fruit and vegetable powders, as well as their influence on the clinical and physiological parameters in laboratory animals (body weight, behavior patterns, functional state of the cardiovascular and nervous systems, general clinical and biochemical parameters of blood) were obtained. The study was performed on white Wistar rats initial body weight 190+20 g that were previously kept in quarantine for 5 days. One control group and six experimental groups (6 animals in each) were formed. Within 28 days animals from experimental groups were administered the diet supplemented with fruit or vegetable powder (carrot, squash, beet, apples, cabbage, pumpkin) in an amount of 3% by weight of the feed. When carrot powder was consumed, amplification processes of catabolism of proteins, fats and carbohydrates, as evidenced by an increase in blood levels of bilirubin, activity of alkaline phosphatase, GGT, LDH and significant reduction of cholesterol and triglyceride level occurred. In animals that received zucchini powder, body weight increased by 15.6% compared to the initial, as well as the activation of the immune response, enhance of carbohydrate metabolism (urea level and AST activity decreased under normal blood level of total protein, albumin fraction, bilirubin, creatinine, and LDH and ALT activity) and fat metabolism (cholesterol and triglyceride level reducing) was observed. Consumption of beet powder caused an increase in the number of red blood cells and platelets, elevated protein and fat metabolism (decrease in albumin, bilirubin, creatinine and urea level at normal parameters of total protein, glucose, AST activity, marked decrease in the level of triglycerides and cholesterol), had a stimulating effect on the heart (blood pressure and pulse rate increased). Consumption of apple powder caused the activation of the immune response, improved blood formation, activated energy metabolism (decrease in creatinine, urea, albumin, bilirubin, cholesterol and triglycerides level, AST, ALT and alkaline phosphatase activity), slowed heart rate and had a hypotensive effect. After uptake of cabbage powder, weight gain by 21.7% from the initial weight, increase in alkaline phosphatase and GTT activity, activation of protein metabolism (decrease in the number of total protein, albumin, bilirubin level) has been revealed. In the study of orienting-motor functions it was found that physical activity and «mink» reflex increased in this animals as well as swimming time before exhaustion raised by 27.1% compared to control animals. Body weight increased mostly pronounced (by 29.0% of the original) when pumpkin powder was consumed. Addition of pumkin powder contributed to the activation of blood immune system; protein metabolism increase (raise of total protein and urea, reduction in bilirubin level, AST activity); the duration of swimming to exhaustion increased by 37.9%, compared with the control group. No any negative deviation was found in the state of animals under administration of investigated plant powders.
Keywords: carrot, zucchini, beets, apples, cabbage, pumpkin in the form of powder; experimental animals, clinical and physiological parameters in laboratory animals
Среди факторов здорового питания, имеющих важное значение для поддержания здоровья, работоспособности и активного долголетия человека, важнейшая роль принадлежит полноценному и регулярному снабжению его организма незаменимыми аминокислотами, витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами, которые не синтезируются организмом человека и должны поступать с пищей [1-5]. Одним из основных природных источников ряда витаминов, минеральных веществ, полисахаридов и антиоксидантов, оказывающих антиокислительный эффект в организме человека и снижающих риск развития социально значимых болезней, является овощное и плодово-ягодное сырье [6-8].
В настоящее время разработан инновационный метод сушки овощей, фруктов и ягод при +40 °С для получения тонкодисперсных порошков из них. Эта технология позволяет сохранить биологическую ценность растительного сырья и обеспечить его рациональное хранение и транспортировку.
Цель работы - обосновать применение фруктово-овощных порошков в питании. Для достижения поставленной цели были изучены клинико-физиологичес-кие показатели (характер поведения, функциональное состояние сердечно-сосудистой и нервной системы, общие клинические и биохимические показатели крови) и возможность развития токсичного эффекта при
употреблении порошков в эксперименте на животных, а также их минеральный и витаминный состав, содержание пищевых волокон.
Материал и методы
В исследовании использовали тонкодисперсные порошки из моркови, кабачка, свеклы, капусты, тыквы и яблока. Для определения биологического эффекта применения и токсичности фруктово-овощных порошков были выполнены исследования в условиях однократного эксперимента на клинически здоровых белых крысах линии Вистар, которых предварительно содержали в условиях карантина 5 сут. Масса тела животных в начале эксперимента составила 190±20 г. Группы состояли из 6 животных, которые были подобраны и распределены по принципу парных аналогов. Было сформировано 7 групп животных, которым в соответствии со схемой в рацион вводили фруктово-овощные порошки: животным 1-й группы - порошок из моркови; 2-й группы -порошок из кабачка; 3-й группы - порошок из свеклы; 4-й группы - порошок из яблока; 5-й группы - порошок из капусты; 6-й группы - порошок из тыквы. Животным опытных групп фруктово-овощные порошки в количестве 3% от рациона смешивали с тонкоизмельченным фаршем и перемешивали с проваренной перловой крупой. Рацион животных дополняли комбикормом. Животные 7-й группы были контрольными и потребляли рацион без добавления фруктово-овощных порошков.
Взвешивание животных проводили каждые 4-е сутки, по результатам взвешивания рассчитывали рацион. Ежедневно регистрировали клинический статус, характер поведения, физическую активность животных, аппетит, потребление воды, контролировали состояние слизистых оболочек и волосяного покрова. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы оценивали у животных 3-й, 4-й и контрольной групп, тестирование проводили на системах неинвазивного измерения артериального давления (АД) у крыс на 20-е и 27-е сутки эксперимента [9]. Выбор групп основывался на том, что употребление в пищу свеклы и яблок может оказывать положительное влияние на сердечно-сосудистую систему.
Функциональное состояние нервной системы оценивали у животных 5-й, 6-й и контрольной групп, тестирование горизонтальной и вертикальной активности в «открытом поле» [10], а также тест на переносимость физических нагрузок (принудительное плавание) [11] проводили до начала эксперимента, на 21-е и 28-е сутки.
Длительность эксперимента составила 28 дней. Все животные содержались при сходных условиях в отношении температуры, влажности и освещения.
По окончании эксперимента животных безболезненно усыпляли в камере для эвтаназии («VETtech», Великобритания) методом ингаляции углекислым газом. Забор крови на общие клинические и биохимические исследования осуществляли из желудочков сердца.
Общее клиническое исследование проб крови проводили на автоматическом ветеринарном гематологическом анализаторе «Abacus juniorvet 2.7» («Diatron Messtechnik GmbH», Австрия). В крови животных определяли 18 показателей: содержание лейкоцитов (WBC); лимфоцитов (LYM); смеси моноцитов, эозинофилов, ба-зофилов и незрелых клеток (MID); гранулоцитов (GRA); относительное содержание лимфоцитов (LY); моноцитов (Mon%), гранулоцитов (GR); содержание эритроцитов (RBC); гемоглобина (HGB); гематокрит (HCT); средний объем эритроцита (MCV); среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH); средняя концентрация гемоглобина в эритроцитe (MCHC); ширина распределения эритроцитов (RDW); содержание тромбоцитов (PLT); тромбокрит (PCT); средний объем тромбоцита (MPV); распределение тромбоцитов (PDWc).
Биохимические исследования проводили на полуавтоматическом анализаторе «BioChem SA» («HTI», США). В крови определяли 13 показателей: содержание общего белка, альбумина, глюкозы, билирубина, креати-нина, мочевины, активность аспартатаминотрансфера-зы (АСТ), аланинаминотрансферазы (АЛТ), щелочной фосфатазы ЩФ), гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), уровень холестерина, три-глицеридов.
По окончании эксперимента проводили патологоана-томическое вскрытие животных с визуальным осмотром внутренних органов, измеряли массу тела животных и внутренних органов (печень, селезенка, почки, сердце). На основании этих данных был рассчитан интегральный показатель хронической интоксикации (ИПХИ).
Содержание минеральных веществ определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии, витаминов -методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе «Милихром 4», пектиновых веществ - кальций-пектатным методом [патент RU (11) 2434532 (13) С1].
Результаты и обсуждение
Клинико-физиологические исследования показали, что состояние животных до начала и на протяжении всего эксперимента находилось в пределах физиологической нормы. Крысы были подвижны и активны; мышцы в тонусе; тактильная реакция сохранена; шерсть плотно прилегает к телу, не взъерошенная, гладкая, чистая, блестящая, кожный покров эластичный, без нарушения целостности; видимые слизистые оболочки бледно-розового цвета, истечений и других признаков воспалительных реакций нет. Глаза ярко-красного цвета. Акты мочеиспускания и дефекации находились в пределах физиологической нормы. Сохранность животных, участвующих в эксперименте, была полной (100%). Крысы активно поедали предложенный корм, наиболее быстро съедали рацион животные 4-й и 6-й групп.
Таблица 1. Изменение массы тела (г) животных в течение эксперимента (M±m)
День эксперимента Группа животных
1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я 7-я
морковь кабачок свекла яблоко капуста тыква стандартный корм вивария
1-й 173,6±11,5 169,8±9,6 192,2±5,3 193,9±6,6 197,3±9,2 186,9±7,5 196,4±7,4
5-й 174,5±8,6 173,8±4,8 196,0±6,9 197,9±6,8 208,6±6,8* 204,8±5,7* 201,4±7,8
8-й 175,1 ±6,3 181,7±7,6* 206,0±9,0* 200,3±8,5 208,6±9,6* 209,8±8,3* 202,8±9,9
11-й 172,3±7,3 183,2±7,6* 199,2±8,1* 204,5±5,3* 208,6±7,0* 212,2±9,3* 202,2±6,7
15-й 170,5±5,6 188,5±8,4* 201,2±6,2* 206,8±9,4* 212,6±9,8* 218,9±6,3* 204,6±5,1*
20-й 170,5±9,3 190,2±7,5* 204,2±7,5* 206,8±8,8* 220,5±11,3* 227,0±9,7* 210,7±5,0*
24-й 170,5±8,5 192,8±8,2* 207,4±5,1* 206,8±8,9* 234,9±4,8* 235,4±9,0* 212,3±4,3*
28-й 170,5±7,3 196,3±9,7* 211,1 ±8,3* 206,8±9,3* 240,1 ±8,4* 241,0±5,2* 215,4±8,0*
Прибавка массы тела, % -1,8 15,6 9,8 7,2 21,7 29,0 9,7
* - статистически значимые отличия (р<0,05) от исходного уровня.
Таблица 2. Результаты измерения артериального давления (АД) у лабораторных животных (M±m)
Группа животных Частота сердечных сокращений (пульс) в минуту Систолическое АД, мм рт.ст. Диастолическое АД, мм рт.ст.
Тестирование до начала эксперимента
3-я Свекла 335±44 119±27 104±31
4-я Яблоко 322±32 132±20 121±26
7-я Стандартный рацион 305±44 126±32 108±21
Тестирование через 20 сут
3-я Свекла 354±24* 115±23 104±28
4-я Яблоко 336±18 134±13 115±16
7-я Стандартный рацион 318±25 131±38 117±41
Тестирование через 27 сут
3-я Свекла 366±28* 154±12** 137±15**
4-я Яблоко 310±11 114±21 104±21
7-я Стандартный рацион 301±32 130±27 110±29
П р и м е ч а н и е. * - статистически значимые отличия (р<0,05) от показателя контрольной группы; ** - статистически значимые отличия (р<0,05) от исходного уровня.
При анализе динамики массы тела животных в ходе эксперимента были выявлены следующие особенности (табл. 1). Обнаружено, что у животных, в рацион которых вводили порошок из моркови, с 1-х по 5-е сутки наблюдался период привыкания: крысы прибавляли к массе тела не более 3 г. У животных, получавших корм, содержащий порошок из капусты и тыквы, отмечен динамичный старт: первые 5 сут крысы набирали от 7 до 10 г. Также установлено, что после 20 сут животные, получавшие дополнительно порошок из капусты, интенсивно набирали массу тела. Относительно стабильно набирали массу животные, корм которых содержал порошок из кабачка (2-я группа), свеклы (3-я группа), яблока (4-я группа), тыквы (6-я группа) и контрольной группы. В то же время масса тела животных, потреблявших порошок из моркови, не увеличилась.
Максимальная прибавка массы тела была отмечена у животных, потреблявших порошок из тыквы (6-я группа), минимальная - у группы крыс, потреблявших порошок из яблок (4-я группа). У животных контрольной и группы, получавшей свеклу, прибавка массы тела не превышала 10%.
Измерение АД у животных показало (табл. 2), что частота сердечных сокращений у крыс контрольной группы не изменилась и соответствовала норме (пульс -300-330 в минуту, систолическое АД - 100-140 мм рт.ст., диастолическое - 90-130 мм рт.ст.).
При тестировании опытных животных установлены следующие изменения: при потреблении животными порошка из свеклы (3-я группа) увеличивались частота сердечных сокращений, а также систолическое и диа-столическое АД (см. табл. 2). У животных, потребляющих порошок из яблок (4-я группа), частота сердечных сокращений, систолическое и диастолическое АД оставались неизменными.
У животных и контрольной, и опытной групп при помещении в крайний правый угол «открытого поля» наблюдалась нормальная локомоторная активность. Изменения в характере двигательной активности отсутствовали (табл. 3).
Результаты теста «принудительное плавание» выявили, что у животных, потреблявших порошки из капусты и тыквы, время плавания к концу эксперимента при сравнении с показателями контрольной группы, увеличивалось на 20,5 и 31,9% соответственно.
Таблица 3. Результаты тестирования животных в условиях «открытого поля» (M±m)
Группа животных Горизонтальная активность (число пересеченных квадратов) Вертикальная активность (число вертикальных стоек) Норковый рефлекс (число заглядываний в отверстия) Принудительное плавание (время до развития истощения, мин)
Тестирование до начала эксперимента
5-я Капуста 51,3±13,9 14,3±4,15 13,1 ±3,9 6,2±2,0
6-я Тыква 52,6±15,7 15,2±6,1 14,2±6,1 6,0±2,0
7-я Стандартный рацион 55,1 ±15,0 15,2±4,4 15,6±2,9 4,6±1,5
21-е сутки
5-я Капуста 56,3±10,1 14,6±5,7 15,3±3,9 6,9±1,0*
6-я Тыква 58,0±15,5 18,0±1,8 16,3±3,9 7,0±1,5*
7-я Стандартный рацион 52,7±18,2 15,3±5,2 12,4±2,6 5,4±0,8
28-е сутки
5-я Капуста 58,1 ±13,4 15,7±3,0 13,6±3,9 8,5±1,2*
6-я Тыква 60,0±20,9 18,4±5,2 17,2±2,0 9,1 ±3,0*
7-я Стандартный рацион 50,8±14,5 13,9±3,09 11,8±3,1 6,2±1,0
П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 4, 5: * - статистически значимые отличия (р<0,05) от показателя контрольной группы. Таблица 4. Гематологические показатели животных, потреблявших фруктово-овощные порошки
Показатель Группа животных
1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я 7-я
морковь кабачок свекла яблоко капуста тыква контроль
Лейкоциты, х109/л 10,8±1,9* 8,6±0,9* 9,4±0,6* 8,9±0,5* 6,8±0,7 10,5±0,9* 7,1 ±0,6
Лимфоциты, х109/л 5,2±1,5 8,2±2,0* 6,8±0,2* 7,2±0,6* 5,2±0,5 9,6±0,4* 5,1 ±0,7
Смесь моноцитов, эозинофилов, базофилов и незрелых клеток, х109/Л 0,20±0,01* 0,26±0,01 0,30±0,01 0,40±0,03* 0,30±0,06 0,30±0,01 0,30±0,05
Гранулоциты, х109/л 2,8±0,7* 2,3±0,9* 2,4±0,2* 2,5±0,3* 1,5±0,2 1,8±0,7 1,4±0,3
Лимфоциты, % 80,0±1,3 77,9±1,8 75,0±2,9* 77,1±1, 3 76,4±1,1* 85,6±3,7* 79,8±3,3
Моноциты, % 0,8±0,07* 0,6±0,01* 0,9±0,02* 0,8±0,21* 1,3±0,30 0,6±0,06* 1,1 ±0,02
Относительное содержание гранулоцитов, % 39,2±3,3* 21,5±1,8* 23,1 ±1,0* 21,3±1,8* 20,3±1,6 16,9±3,6 18,6±2,0
Эритроциты, х1012/л 9,2±0,2* 7,9±0,4* 8,2±0,1* 8,1 ±0,1 * 7,7±0,3* 8,0±0,1* 7,4±0,1
Гемоглобин, г/л 152,7±3,2* 140,3±2,1 145,0±2,8* 142,7±5,5 137,3±1,2 146,0±2,0* 139,5±3,5
Гематокрит, % 43,6±0,9* 40,0±1,0 41,0±0,3* 40,1 ±2,0 38,9±0,8 41,5±0,2* 39,3±0,1
Средний объем эритроцита, мкм3 47,7±0,6* 50,7±1,5* 50,5±0,7* 50,0±1,7* 51,0±2,7 52,0±1,0* 53,0±0,1
Среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг 16,6±0,7* 17,8±0,6* 17,8±0,3* 17,7±0,3* 18,0±0,7* 18,3±0,5* 19,0±0,3
Средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах, г/л 349,7±0,6* 351,0±3,5 353,5±3,5 355,7±8,0 354,0±4,4 351,3±4,0 355,5±6,3
Ширина распределения эритроцитов, % 16,1 ±0,7* 15,0±0,7 15,1 ±0,3* 14,6±0,1 15,0±0,9 14,9±0,5 14,4±0,3
Тромбоциты, х109/л 783,0±26,8* 791,0±31,4* 824,5±10,6* 882,5±33,2* 779,5±9,2* 877,0±57,7* 701,0±50,9
Тромбокрит, % 0,6±0,02* 0,6±0,08* 0,7±0,04* 0,6±0,01 0,6±0,01* 0,7±0,02* 0,5±0,01
Средний объем тромбоцита, мкм3 7,2±0,1 6,4±0,3* 7,1 ±0,3 6,8±0,3 6,6±0,1* 7,1 ±0,3 7,0±0,3
Распределение тромбоцитов 35,6±2,5* 31,6±0,9* 33,1±0,1 31,8±0,7* 31,8±0,5* 33,3±0,6 33,0±0,6
Влияние потребления порошков из моркови, кабачка, свеклы, яблока, капусты и тыквы на гематологические и биохимические показатели крови животных представлены в табл. 4 и 5.
При сравнительном анализе гематологических показателей животных опытных и контрольной групп выявлены особенности. У животных, в рацион которых вводили порошок из моркови, отмечалось увеличение количества лейкоцитов (до 30%), эритроцитов (на 16%), значительно увеличивались количество тромбоцитов,
гранулоцитов, концентрация гемоглобина и ширина распределения эритроцитов; содержание моноцитов, смеси моноцитов, эозинофилов, базофилов и незрелых клеток снижалось по сравнению с показателями контрольной группы. У животных, потреблявших порошок из кабачка, отмечалось значительное увеличение количества лимфоцитов, гранулоцитов (до 40%), лейкоцитов и эритроцитов, уменьшение содержания моноцитов, остальные показатели достоверно не отличались от показателей контрольных животных. У животных, в рацион которых
вводили порошок из свеклы, повышалось количество лейкоцитов, лимфоцитов, увеличивалась концентрация гранулоцитов, эритроцитов, тромбоцитов, гемоглобина, ширина распределения эритроцитов. У животных, потреблявших порошок из яблока, отмечалось увеличение концентрации лейкоцитов, лимфоцитов, гранулоцитов, эритроцитов, тромбоцитов, смеси моноцитов, эозино-филов, базофилов и незрелых клеток. У животных, потреблявших порошок из капусты белокочанной, увеличивалось содержание эритроцитов и концентрация тромбоцитов. У животных, в рацион которых вводили порошок из тыквы, отмечалось достоверное увеличение содержания лейкоцитов, лимфоцитов, эритроцитов, гемоглобина, тромбоцитов, снижение количества моноцитов. Стоит отметить, что все гематологические показатели не выходили за пределы физиологической нормы для лабораторных крыс данного возраста и вида. По результатам гематологического исследования установлено, что введение в рацион животных почти всех порошков (моркови, свеклы, яблока, тыквы), кроме порошков из кабачка и капусты белокочанной, в большей или меньшей степени вызывает активацию иммунной составляющей крови, о чем свидетельствует повышение количества лейкоцитов, гранулоцитов, лимфоцитов, моноцитов.
Исследование биохимических показателей сыворотки крови показало, что у животных, в рацион которых вводили порошок моркови, отмечалось выраженное повышение уровня общего белка при снижении уровней альбумина, глюкозы, креатинина, мочевины, увеличении уровня билирубина, активности АЛТ, также отмечено значительное увеличение активности ЩФ, ГГТ, ЛДГ, выраженное снижение концентрации холестерина и триглицеридов. У животных, потреблявших порошок из кабачка, отмечалось снижение уровня мочевины и активности АСТ при неизменных показателях содержания общего белка, альбуминовой фракции, билирубина, креатинина и активности ЛДГ и АЛТ, а также
увеличение активности ЩФ, ГГТ и снижение уровня холестерина и триглицеридов. У животных, в рацион которых вводили порошок из свеклы, отмечалось снижение концентраций альбумина, билирубина, креатини-на и мочевины при неизменном уровне общего белка, глюкозы, АСТ, повышение активности ЩФ, ГГТ, ЛДГ при выраженном уменьшении содержания триглицеридов и холестерина. У животных, потреблявших порошок из яблока, отмечалось снижение содержания креатинина и мочевины, холестерина и триглицеридов, а также повышение активности ГГТ. У животных, потреблявших порошок из капусты белокочанной, отмечено снижение количества общего белка, альбумина, билирубина, увеличение активности ЩФ, ГГТ. У животных, в рацион которых вводили порошок из тыквы, отмечалось увеличение количества общего белка, мочевины, снижение уровня билирубина, активности АСТ, АЛТ. Все колебания биохимических показателей не выходили за границы физиологической нормы для лабораторных крыс данного вида и возраста.
При патологоанатомическом исследовании контрольных и опытных животных не обнаружено проявлений воспалительных патологических процессов во внутренних органах: пищеварительном тракте, поджелудочной железе и печени, дыхательной системе, органах кровообращения и кроветворения, мочевыделительной системе. Печень имела однородный бордовый цвет и упругую консистенцию, почки однородного цвета, упругие, селезенка равномерного бордового цвета, эластичная.
При сравнении интегральных показателей хронической интоксикации не отмечено достоверных изменений показателей внутренних органов опытных от таковых у контрольных животных.
Анализ содержания микронутриентов во фруктово-овощных порошках показал, что тыква содержит наибольшее количество калия и кальция. Свекла богата натрием, морковь - марганцем, кабачок - магнием и железом. Больше всего каротина обнаружено в порошке
Таблица 5. Биохимические показатели крови животных, потреблявших фруктово-овощные порошки
Показатель Группа животных
1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я 7-я
морковь кабачок свекла яблоко капуста тыква контроль
Общий белок, г/л 78,8±2,2* 71,2±2,9 70,2±2,4 70,3±4,4 63,5±1,5* 77,1 ±2,5* 70,5±2,0
Альбумин, г/л 32,2±4,0* 39,9±1,0 36,5±1,4* 38,4±2,4 36,3±1,3* 41,8±1,4 40,5±1,0
Глюкоза, ммоль/л 7,1 ±0,6* 7,8±0,4 8,3±1,6 7,7±0,8 9,1 ±2,0 8,9±3,3 9,5±1,9
Билирубин (общий), мкмоль/л 2,2±0,2* 1,7±0,1 1,2±0,2* 1,9±0,6 1,4±0,3* 1,2±0,2* 1,8±0,1
Креатинин, мкмоль/л 42,2±2,7* 51,8±4,6 47,5±2,4* 47,1 ±3,4* 55,4±1,6 51,6±2,2 53,4±3,1
Мочевина, ммоль/л 4,7±0,2* 5,2±0,5* 5,8±0,6* 5,0±0,3* 6,7±0,9 8,3±1,4* 6,9±0,6
АСТ, Ед/л 154,4±31,7 102,1 ±8,7* 127,6±20,9 126,0±16,4 110,3±11,1 * 104,8±16,2* 125,6±9,0
АЛТ, Ед/л 75,0±17,8* 49,9±13,0 59,4±9,8 50,7±9,5 40,1±6,4 34,9±3,1* 49,8±9,6
ЩФ, Ед/л 351,0±89,6* 124,1 ±14,4* 163,7±27,6* 117,9±27,5 150,2±26,0* 96,3±11,0 97,9±12,7
ГГТ, Ед/л 4,8±0,8* 5,8±0,4* 3,5±0,5* 4,3±1,7* 3,8±0,7* 3,5±1,9 2,4±0,9
ЛДГ, Ед/л 424,7±89,6* 230,1 ±57,8 333±58,7* 288±51,6 197,7±69,8 202,7±72,0 203,1 ±98,0
Холестерин, ммоль/л 1,3±0,2* 1,5±0,1* 1,5±0,1* 1,6±0,1* 1,9±0,4 1,8±0,2 1,9±0,2
Триглицериды, ммоль/л 0,9±0,2* 0,6±0,2* 0,1 ±0,1* 0,6±0,01* 1,2±0,2 1,3±0,01 1,3±0,2
Таблица 7. Содержание минеральных веществ и витаминов в тонкодисперсных фруктово-овощных порошках
Таблица 6. Интегральный показатель хронической интоксикации в конце эксперимента (на 28-е сутки)
Группа животных Интегральный показатель хронической интоксикации, усл. ед.
селезенки почек печени сердца
1-я Морковь 0,22±0,05 0,31 ±0,01 2,92±0,09 0,36±0,02
2-я Кабачок 0,25±0,05 0,31 ±0,01 3,01±0,3 0,34±0,03
3-я Свекла 0,25±0,03 0,30±0,03 3,03±0,28 0,35±0,04
4-я Яблоко 0,27±0,02 0,30±0,03 3,00±0,06 0,32±0,05
5-я Капуста 0,26±0,02 0,25±0,04 2,97±0,07 0,34±0,03
6-я Тыква 0,25±0,03 0,28±0,01 2,92±0,08 0,33±0,03
7-я Стандартный рацион вивария 0,25±0,01 0,28±0,05 2,93±0,06 0,33±0,04
Вещество Содержание в 100 г порошка
свекла морковь кабачок капуста тыква яблоко
Калий, мг 2810,9±14,1 2117,0±10,6 2442,9±12,2 1903,7±9,5 4331,1±21,7 1015,2±5,1
Кальций, мг 86,3±0,4 170,2±0,9 Менее 0,02 53,9±0,3 211,0±1,1 111,0±0,6
Натрий, мг 874,9±4,4 210,4±1,1 534,2±2,7 491,4±2,5 130,7±0,7 160,4±0,8
Магний, мг 218,6±1,1 252,9±1,3 368,8±1,8 166,6±0,8 268,1 ±0,3 99,0±0,5
Марганец, мг 56,0±0,003 93,0±0,005 34,0±0,002 32,0±0,002 12,0±0,001 54,0±0,003
Медь, мг 1,560±0,008 1,630±0,008 7,300±0,037 1,560±0,008 0,430±0,002 0,240±0,001
Цинк, мг 2,08±0,01 2,85±0,01 3,20±0,02 1,03±0,01 2,46±0,01 0,13±0,01
Железо, мг 255,0±1,3 85,4±0,4 776,1 ±3,9 5,91 ±0,03 50,08±0,25 7,99±0,04
Витамин А, мг <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01
Р-Каротин, мг 22,9±1,1 126,0±6,3 116,0±5,8 27,7±1,4 387,0±19,4 18,8±0,9
Аскорбиновая кислота, мг - - 9,10±0,09 56,64±0,57 0,80±0,01 5,70±0,06
Витамин Е, мг 0,030±0,001 0,230±0,002 <0,01 0,199±0,002 0,600±0,006 0,260±0,003
Витамин РР, мг 0,04±0,01 0,32±0,10 0,20±0,06 0,58±0,17 0,18±0,05 0,33±0,10
Витамин В!, мг 0,013±0,004 0,023±0,007 0,075±0,023 0,160±0,048 0,105±0,032 0,105±0,032
Витамин В2, мг 0,026±0,008 0,006±0,002 <0,01 0,080±0,024 0,052±0,016 0,031 ±0,009
из тыквы и моркови. Порошок из капусты содержал больше всего витамина РР, а также порошки из яблока и тыква отличались большим содержанием витаминов В1 и В2 по сравнению с другими исследуемыми порошками. Максимальное содержание водорастворимых пектинов отмечено у порошка из свеклы, моркови и яблока и составило 9,3-10,2 г на 100 г порошка. Остальные порошки содержали от 1,9 г (порошок из капусты и из кабачка) до 2,17 г (порошок из тыквы).
Заключение
Исследуемые растительные порошки оказывают влияние на некоторые клинико-физиологические показатели лабораторных животных, негативного эффекта от их применения не отмечено. При потреблении порошка из моркови в течение 28 сут лабораторные животные не набирали массу тела, в результате биохимических исследований было выявлено усиление процессов катаболизма белков, жиров и углеводов в организме животных, о чем свидетельствует увеличение билирубина, активности ЩФ, ГГТ, ЛДГ, выраженное снижение концентраций холестерина и триглицеридов. В результате исследований крови показано, что введе-
ние в рацион порошка моркови способствует активации иммунной составляющей крови. При потреблении порошка из кабачка в течение 28 сут лабораторные животные увеличили массу тела на 15,6%. В результате исследований крови выявлено, что потребление порошка из кабачка вызывает активацию иммунного ответа, особенно фагоцитарной активности с превалированием гранулоцитов; усиливает обмен углеводов (снижение уровня мочевины и активности АСТ при нормальных показателях общего белка, альбуминовой фракции, билирубина, креатинина, активности ЛДГ и АЛТ) и жиров (снижение содержания холестерина и триглицеридов), работу желудочно-кишечного тракта, в том числе поджелудочной железы (увеличение активности ЩФ, ГГТ), что косвенно подтверждается «хорошей» прибавкой массы тела. При потреблении порошка из свеклы в течение 28 сут масса тела крыс увеличилась на 9,8%. В результате исследований крови выявлено, что обогащение рациона порошком свеклы вызывает незначительную активацию иммунной составляющей крови при выраженном увеличении эритроцитарной и тромбоцитарной составляющих; усиление белкового и жирового обмена (снижение концентрации альбумина, билирубина, креатинина и мочевины при нормальных показателях общего белка, глюкозы, активности
АСТ; выраженное уменьшение уровня триглицеридов и холестерина). Исследование АД показало, что порошок свеклы вызывает учащение сердечных сокращений, повышает АД (как систолическое, так и диастолическое). Это может указывать на стимулирующее воздействие свеклы на работу сердца, а именно на силу сокращения сердца, повышения сопротивляемости стенок сосудов, что косвенно подтверждается увеличением активности ЛДГ в крови. При потреблении порошка из яблока прирост массы тела лабораторных животных на 28-е сутки составил 7,2%. Произошла активация иммунного ответа, улучшение кроветворения; усиление работы печени (повышение активности ГГТ), энергетического обмена (снижение содержания креатинина и мочевины при нормальных показателях общего белка, альбумина, билирубина, активности АСТ, АЛТ, ЩФ, снижение уровня холестерина и триглицеридов). При потреблении порошка из капусты белокочанной в течение 28 сут масса тела крыс увеличилась на 21,7%, наблюдалось усиление работы печени и поджелудочной железы (увеличение активности ЩФ, ГГТ), активизация обмена белка (снижение количества общего белка, альбумина, билирубина), при исследовании показателей двигательной активности отмечено увеличение времени пла-
вания до развития истощения на 27,1% по сравнению с контрольными животными. При потреблении порошка из тыквы в течение 28 сут прирост массы тела лабораторных животных был максимальным и составил 29,0%. Введение в рацион тыквы вызывает активацию иммунной составляющей крови, усиление метаболизма белков (увеличение уровня общего белка, мочевины, снижение концентрации билирубина, активности АСТ). У животных, потреблявших порошок из тыквы, увеличивалась показатели двигательной активности, длительность плавания до развития истощения возросла на 37,9% по сравнению с показателем контрольных животных.
При применении исследуемых растительных порошков никаких отклонений в состоянии животных не отмечено. Таким образом, при введении в рацион лабораторных животных порошка из моркови, кабачка, свеклы, яблока, капусты белокочанной, тыквы в количестве 3% от рациона каких-либо токсических эффектов не наблюдалось.
Исследование минерального состава и содержания пектиновых веществ показало достаточно высокую концентрацию этих важных нутриентов во фруктово-овощ-ных порошках.
Сведения об авторах
Корячкина Светлана Яковлевна - доктор технических наук, профессор кафедры технологии хлебопекарного, кондитерского и макаронного производства ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева» E-mail: [email protected]
Ладнова Ольга Леонидовна - кандидат технических наук, доцент кафедры технологии, организации и гигиены питания ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет экономики и торговли» E-mail: [email protected]
Годунов Олег Александрович - генеральный директор ООО «НПО АгроПромРесурс» (Москва) E-mail: [email protected]
Холодова Екатерина Николаевна - кандидат технических наук, заведующая кафедрой технологии продуктов питания и товароведения Института сервиса, туризма и дизайна (филиала) ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет» (Пятигорск) E-mail: [email protected]
Лазарева Татьяна Николаевна - кандидат технических наук, доцент, кафедры технологии хлебопекарного, кондитерского и макаронного производства ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева» E-mail: [email protected]
Литература
Dashrath B., Shashi J. Wild fruits and vegetables: a great source of micronutrients // 44 th Annual National Conference of the Nutrition Society of India «Current Trends in Food Security to meet National Nutritional Challenges». Tirupati, November 16-17, 2012. P. 158-159. Коденцова В.М., Вржесинская О.А. К обоснованию уровня обогащения витаминами и минеральными веществами пищевых продуктов массового потребления // Вопр. питания. 2011. Т. 80, № 5. С. 64-71.
Мазо В.К., Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Зилова И.С. Обогащенные и функциональные пищевые продукты: сходство и различия // Вопр. питания. 2012. Т. 81, № 1. С. 63-68. Спиричев В.Б., Трихина В.В., Позняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов микронутриентами - надежный путь оптимизации их потребления // Ползуновский вестн. 2012. № 2/2. С. 9-15.
Спиричева Т.В., Спиричев В.Б., Коденцова В.М., Бекетова Н.А. и др. Эффективность использования в профилактическом питании пищевых продуктов с сочетанным содержанием пектина и витаминов // Вопр. питания. 2011. Т. 80, № 4. С. 47-56.
Yadav M., Swapnika B., Ravinder A. Development and quality assessment of vegetable sandwich biscuits // 44th Annual National Conference of the Nutrition Society of India «Current Trends in Food Security to meet National Nutritional Challenges». Tirupati, November 16-17, 2012. P. 127-128.
Веселова А.Ю. Костюченко М.Н., Дремучева Г.Ф., Смирнова С.А. Влияние овощных и фруктовых порошков на органолептичес-кие показатели хлебных палочек диабетического назначения // Хлебопечение России. 2014. № 5. С. 18-20.
1.
5
2
6
3
7
8. Корячкина С.Я., Ладнова О.Л. Годунов О.А., Холодова Е.Н. 10. Применение тонкодисперсных овощных и фруктово-ягодных порошков при производстве пищевых концентратов сладких блюд // Технология и товароведение инновационных пищевых 11. продуктов. 2015. № 2 (35). С. 31-37.
9. Bunag R.D. Measurement of blood pressure in rats // Handbook of Hypertension. Vol. 4: Experimental and Genetic Models of Hypertension. Amsterdam : Elsevier, 1984.
Воронина Т.А., Островская Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М., 2005. С. 253-263.
Белый И.М., Дунаев В.В., Тришкина В.С. Фармакологическая оценка метаболической эффективности ацефена, ноотропила и рибоксина // Фармакология и токсикология. Респ. межвед. сб. Киев : Здоров'я, 1988. Вып. 23. С. 3-6.
References
1. Dashrath B., Shashi J. Wild fruits and vegetables: a great source of micronutrients. In: 44th Annual National Conference of the Nutrition Society of India «Current Trends in Food Security to meet National 7. Nutritional Challenges». Tirupati, November 16-17, 2012. P. 158-159.
2. Kodentsova V.M., Vrzhesinskaya O.A. The justification of levels of vitamins and minerals added to foods of mass consumption. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2011; Vol. 80 (5): 64-71 8. (in Russian)
3. Mazo V.K., Kodentsova V.M. Vrzhesinskaya O.A., Zilova I.S. Enriched and functional foodstuffs: similarities and differences. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2012; Vol. 81 (1): 63-8. (in Russian)
4. Spirichev V.B., Trichina V.V., Poznyakovsky V.M. Food fortification with micronutrients - a reliable way to optimize their consumption. 9. Polzunovskiy vestnik Polzunovsky Gazette]. 2012; Vol. 2/2: 9-15.
(in Russian)
5. Spiricheva T.V., Spirichev V.B., Kodentsova V.M., Beketova N.A., 10. et al. Effectiveness of use in preventive nutrition the food ptoducts
with contents of pectin and vitamins. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2011; Vol. 80 (4): 47-56. (in Russian) 11.
6. Yadav M., Swapnika B., Ravinder A. Development and quality assessment of vegetable sandwich biscuits. In: 44th Annual National Conference of the Nutrition Society of India «Current Trends in Food
Security to meet National Nutritional Challenges». Tirupati, November 16-17, 2012. P. 127-128.
Veselova A.Yu., Kostyuchenko M.N., Dremucheva G.F., Smirnova S.A. Effect of vegetable and fruit powders on organoleptic indicators breadsticks diabetic purpose. Khlebopechenie RossiiBaking in Russia. 2014; Vol. 5: 18-20. (in Russian) Korychkina S.YA., Ladnova O.L., Godunov O.A., Holodova E.N. Use of fine-grained vegetable and fruit-berry powder at production of food concentrates sweet dishes. Tekhnologiya i tovarovedenie innovatsionnykh pishchevykh produktov [Technology and the Study of Merchandise of Innovative Foodstuffs]. 2015; Vol. 2 (31): 31-7. (in Russian)
Bunag R.D. Measurement of blood pressure in rats. In: Handbook of Hypertension. Vol. 4: Experimental and Genetic Models of Hypertension. Amsterdam: Elsevier, 1984.
Voronina T.A. Rukovodstvo on experimental (preclinical) studying of new pharmacological substances. Moscow, 2005: 253-63. (in Russian)
Belyy I.M., Dunayev V.V., Tishkina V.S. Farmakological assessment of metabolic efficiency of an atsefen, nootropil and riboksine. In: Pharmacology and Toxicology. Republican interdepartmental collection. Kiev: Zdorov'ja, 1988; Vol. 23: 3-6. (in Russian)
