CC BY
28
предварительную промывку водоема. В эксплоатационном режиме необходимо предусмотреть: а) мероприятия по организации очистки на пляжах, при ресторанах и других объектах, расположенных у пруда; б) периодически спускать воду из пруда.
6. Вопрос о скорости обмена 'воды й искусственных прудах требует дополнительного изучения. Необходимо также проверить выявленный факт адсорбции из воды хлоридов.
7. Необходимо изучение влияния новообразуемых водоемов на микроклимат города.
Проф. А. А. ЗУБРИЛИН и канд. с/х наук С. Я. ЗАФРЕН
Концентрат каротина из зеленых растений
Из Центральной витаминной лаборатории Всесоюзного института кормов
им. В. Р. Вильямса
До последнего времени каротин добывался исключительно из моркови. В основе современных методов получения каротина лежит принцип растворения его в сероуглероде, эфире, бензине и других жирораствори-телях.
Стремление сократить расход растворителей и устранить сушку моркови, связанную со значительной потерей каротина, привело к ряду предложений о механическом' удалении 'Части влага из моркови перед сушкой, сокращении объема материала, содержащего каротин, перед экстракцией его растворителем и т. д. Все эти способы направлены, однако, на получение кристаллического каротина и притом лишь из столовых сортов моркови, вследствие чего такой путь не обеспечивает решения проблемы витамина А в современных условиях. Рациональное решение этой проблемы в военное время должно состоять в применении широко доступных, достаточно активных, хотя и менее очищенных препаратов каротина из растительных непищевых объектов.
Известные нам работы, связанные с получением каротина из зеленых растений, ограничивались лишь рамками лабораторных исследований,, причем они предусматривали только те операции, которые применялись и при обработке моркови, но с дополнительным омылением хлорофилла и с последующим отмыванием мыл.
В последнее время был поставлен вопрос о целесообразности непосредственного включения некоторых непищевых растительных объектов в рацион человека в качестве источника каротина и поливитаминных средств. Говорить об эффективности реализации подобных предложений еще слишком рано. Далеко не все кормовые и дикорастущие травы удобно вводить в пищу без предварительной их подготовки. Целлюлез-ные оболочки клеток сильно препятствуют усвоению нерастворимых в воде витаминов, в том числе и каротина. Общеизвестно, например, что каротин из морковного сока усваивается организмом человека значительно лучше, чем из целой сырой моркови.
Каротин заключается в пластидах растительной клетки, где он совместно с хлорофиллом и ксантофилом находится в химической или физико-химической связи с белковю-липоидной стромой. Из работ Гранте, Менке и Нейча видно, что в состав пластид в основном! входят белки и жиропюдобные вещества. Золы в них Содержится 3—4%, в том числе до 0,7% органического и 'неорганического фосфора. Естественно было поставить ^вопрос о том, насколько рационально отделять каротин
от белковых .веществ .и липоидов, представляющих определенную питательную ценность, исключительно ради сообщения ему кристаллической ,формы. Вместе с тем весьма вероятно, что значительное количество липоидов, содержащихся в хлоропластах, может сыграть существенную роль в ^процессе всасывания каротина из кишечника. ,
Граник, Менке и Нейч предложили способ изолирования хлоропла-стов из зеленых растений, но этот способ мало пригоден для практических целей. Поэтому мы применили известный в биохимической практике метод выделения плазменных белков путем получения сока с последующей коагуляцией белков нагреванием. Разумеется, при этом мы имеем! дело не с чистыми пластидами, а с продуктом, содержащим 'также белковые вещества плазмы, растворимые в слабых солевых растворах и в воде.
Практически получение белково-липоидного препарата каротина сводится к следующему. Из тщательно измельченной растительной массы выжимается сок, который затем нагревается до 75—100°. Образующийся при этом коагулят всплывает на поверхность жидкости, с которой его можно снять при помощи шумовки. В зависимости от температуры, при которой производится свертывание белка, и степени удаления из продукта влаги он приобретает вид влажного порошка или пасты. Исследование продуктов, полученных из различных видов растений, показало, что содержание каротина в них может колебаться в весьма широких пределах, как это видно из табл. 1.
Таблица 1. Содержание каротина в растениях и коагуляте в миллиграмм-процентах к сухому веществу
Исходное с 1; р ь е Растснне Коагулят
Люцерна.............. 24 70
Пырей............... 24 104
Костер............... 31 142
Овес зеленый........... 40 170
Ячмень зеленый ......... — 100
Рожь зеленая ........... — 74
Лядвенец рогатый ......... 16 30
Спорыш.............. 17 35
Лебеда............... 36 107
Клевер белый........... 22 97
» красный .......... — 75 (
36 120
» кормовой » ....... — 112
» столовой » ....... 24 60
Листья подсолнечника ....... 19 41
» столовой капусты ..... 39 36-
Ботва картофеля ......... 23 100
35 150
~ 78
Из таблицы видно, что в большинстве случаев концентрация каротина в препарате достигает высокой степени, причем! она не имеет прямой связи с содержа »нем каротина в исходном сырье. Это можно объяснить тремя причинами: во-первых, при получении препарата из разных видов растений по-разному складывается количественное соотношение между белковыми веществами цитоплазмы и форменными элементами, среди которых находятся пластиды, несущие каротин; во-вторых, степень увеличения концентрации каротина в препарате зависит в известной мере от содержания клетчатки и других безазотистых веществ в ис-
годном сырье; в третьих, при всех прочих равных условиях, количества» каротина в препаратах из разных растений определяется неодинаковым содержанием зеленых пластид в плазме и различным содержанием! каротина в пластидах.
Весьма богаты каротином препараты из костра, ботвы картофеля, свеклы, а также из люцерны, клевера, пырея, крапивы и т. д. Одна профилактическая человеко-доза каротина обеспечивается 1,5—2,5 г сухого вещества препарата, изготовленного из широко распространенных видов растений.
Степень извлечения каротина из растений всецело зависит от степени их измельчения. Следует, однако, иметь в виду, что при одинаковом способе измельчения разных видов растений выход каротина может «олебаться в весьма широких пределах (табл. 2).
Таблица 2. Выход каротина при измельчении растений на мясорубке
Вид растения Выход каротина в % к его содержанию в растении
44,0
Клевер красный ........ 33,0
» белый......... 67,5
Ботва кормовой свеклы .... 60,0
Пырей ползучий........ 24,0
Объясняется это в значительной мере тем, что один и тот же способ отнюдь не обеспечивает одинаковую степень измельчения разных растений. Вместе с тем в этом отношении имеет значение не только вид растения, но и сорт его, возраст и другие факторы (размер клеток, тургоресцентность и пр.).
Опыты показывают, что выдерживание растертой зеленой массы на воздухе резко снижает содержание каротина в пластидах, при выдерживании же сока разрушение значительно замедляется. Таким образом, быстрота операций, связанных с получением препарата, является одним) из важнейших условий увеличения выхода каротина и его концентрации в коагуляте.
Содержание каротина в препарате также зависит от температуры, до которой нагревается сок, поскольку уровнем1 температуры определяется большая или меньшая степень осаждения белка. Так, например, при нагревании сока люцерны до 70° каротина в сухом веществе коагулята содержалось 76 мг°/о, а при нагревании до 100° оно снизилось до 70 мг%. В соответствии с этим1 содержание белка в коагуляте, полученном при 70°, составляло 63,8%, а при 100° — 67%.
В табл. 3 приведены данные, характеризующие химический состав коагулятов из люцерны, капусты, клевера, ботвы моркови, турнепса и свеклы.
Таким образом, по содержанию белка коагуляты близко стоят к продуктам животного происхождения — мясу, творогу, рыбе и т. п. Подобно этим продуктам, свежие коагуляты весьма неустойчивы при хранении. Хотя каротин в них сохраняется довольно хорошо, белковая масса препарата начинает быстро портиться. Поэтому коагуляты должны быть использованы в свежем! виде в день их приготовления, а при хранении в холодном месте — в течение нескольких дней. Для продолжительного .хранения коагулятов их необходимо консервировать.
Таблица 3. Химический состав коагулятов в процентах к с 'хому веществ"/
Исходный материал для получения коагулята Белок Эфирны Л экстракт Зола Клгт-чатка Прочее
Люцерна....... 67,0 12.0 4,5 2,2 14,3
Кормовая капуста . . . 0.5,0 20,3 6,6 5,4 14,4
Ботва моркови .... 48,7 —' 6,1 3,8 —
Турнепс ....... 63.2 — — — —
41,8 — 1— 3,'/ —
Клевер ........ 51,1 21,7 3,0
Наиболее простые и доступные способы консервирования белковых-пищевых продуктов — их посолка, маринование и сушка.
Посолка препаратов, содержащих 65% воды"; производилась прибавлением к ним сухой соли в количестве 5 и 10%. Препараты, после тщательного перемешивания с солью, плотно закладывались в банки с притертым« пробками. Банки хранились при 4—8°. Вскрытие банок производилось через 10 дней и через 3 месяца. Органолептическое исследование материала при вскрытии не обнаружило никаких отрицательных признаков. Данные об изменении содержания каротина в солевых препаратах за время их хранения показывают, что засолка препаратов обеспечивает прекрасное сохранение каротина в течение достаточно продолжительного времени.
Маринование препаратов производилось в лабораторных условиях в Институте кормов, а также на Поречском консервном заводе НКПищепрома СССР. В опытах применялась добавка уксусной кислоты в количестве 1,5—2—4% к весу сырого препарата. Для выяснения влияния заливки препарата жидкостью эта кислота в одной серии опытов растворялась в 10 ш воды, а в другой—в 75 мл. Препараты хорошо перемешивались с раствором и помещались в банки с притертыми пробками. Пробы для анализа брались при закладке опытов и после 3-месячного хранения препаратов. Во всех вариантах отмечены хорошие вкусовые качества препаратов.
Из анализов видно, что при добавлении 75 мл раствора кислоты на 100 г препарата каротин сохраняется полностью, добавление же раствора в меньшем объеме вызывает потерю каротина.
Предварительные опыты показали, что при сушке каротина в сушильных шкафах потери еш тем больше, чем выше температура сушки. Не всегда, однако, лучшая сохранность каротина может быть достигнута путем снижения температуры сушки. Дело в том, что решающей стадией сушки препаратов каротина является период, когда некоторая часть материала еще продолжает досушиваться, а остальные порции его, уже сухие, продолжают сильно нагреваться. Очевидно это объясняется тем, что только после потери влаги температура материала приближается к температуре окружающего горячего воздуха.
Непременным условием сохранения каротина в препарате при сушке являются равномерность ее, быстрота и немедленное охлаждение высушенного препарата.
Весьма возможно, что наиболее рациональной формой, обеспечивающей повышение стойкости капотина при его хранении в сухом виде, является таблетирование. Однако для окончательного решения этого вопроса необходимо провести ряд соответствующих исследований.
По поручению НКЗдрава СССР предложенный нами препарат испытан в лабораторных и клинических условиях. В процессе исследования
химических и физиологических свойств концентрата на кафедре биохимии I Московского медицинского института (заведующая кафедрой — проф. JI. Г. Смирнова) были изучены состав препарата и влияние условий его хранения на содержание и усвояемость каротина животным организмом. Концентрат содержит растительные белки, до 18% жиров и липоидных веществ, способствующих всасыванию каротина из кишечника. В условиях опыта на животных усвояемость каротина из концентратов доходила до 80%.
В опытах на здоровых людях в лаборатории проф. Г. X. Кекчеева {Институт психологии Московского государственного университета) установлена высокая активность препарата в отношении темновой адаптации глаза. Клинически концентрат каротина испытан д-ром Киселевой и д-ром Свешниковой под руководством проф. В. Н. Смотрова (факультетская терапевтическая клиника I Московского медицинского института) на 25 стационарных и амбулаторных болььых тяжелой алиментарной дистрофией. Во всех случаях назначения препарата в течение 12—14 дней по 5—7 мг в день отмечалось значительное повышение содержания каротина в крови, а также появление в крови витамина А у больных, у которых он до лечения отсутствовал, и возрастание его количества у других больных. Параллельно отмечено улучшение общего состояния больных, уменьшение сухости кожи и слизистых оболочек. Ни в одном случае не обнаружено каких-либо отрицательных влияний препарата.
Клиникой также установлено, что концентрат содержит биологически активный витамин К- Испытание препарата в этом отношении, проведенное на 21 больном', дало весьма убедительные результаты — резкое (до 100%) повышение протромбина в крови после применения пасты или порошка в течение ряда дней и снижение после прекращения дачи концентратов.
В общем итоге испытания показали, что предложенный концентрат является ценным средством для проведения профилактических мероприятий по предохранению от авитаминоза А и для лечения этого авитаминоза.
Выводы
1. Основным условием решения проблемы витамина А в настоящее время является широкое применение каротина, содержащегося в растениях.
2. До сих пор производство каротина не обеспечивало решения проблемны витамина А на уровне современных требований, поскольку оно осуществлялось исключительно за счет столовой моркови и было связано с необходимостью применения дефицитных органических растворителей и довольно сложного оборудования.
3. Предлагаемый способ получения препаратов каротина из любых зеленых растений, не требующий реагентов и сложного оборудования, вполне применим в условиях предприятий общественного питания, госпиталей, детских учреждений, домашних кухонь, колхозов и совхозов. Препараты содержат в сухом веществе до 150—170 мг% каротина, т. е. до 75—85 челоаеко-доз в 100 г сухого препарата.
4. Клиническое испытание предложенного препарата показало высокую его усвояемость организмом. После назначения препарата в течение 12—14 дней во всех случаях отмечались появление витамина А в крови больных, у которых он до лечения отсутствовал, значительное повышение у других больных, страдающих тяжелой формой алиментарной дистрофии, уменьшение сухости кожи и слизистых оболочек. Ни в одном случае не обнаружено каких-либо отрицательных влияний препарата.
