CC BY
7УДК 633.521+612.392/.398
Льняное семя, его состав и свойства
В. А. Зубцов, Л. Л. Осипова, Т. И. Лебедева
ВАЛЕРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ ЗУБЦОВ — кандидат медицинских наук, академик РАЕН, заместитель директора Всероссийского научно-исследовательского проектно-технологического института механизации льноводства (ВНИПТИМЛ) по научной работе и внедрению в производство. Область научных интересов: органическая химия и биохимия, генная инженерия, биотехнология.
ЛИДИЯ ЛЕОНИДОВНА ОСИПОВА — старший научный сотрудник, заведующая лабораторией ВНИПТИМЛ. Область научных интересов: неорганическая химия, антиоксиданты и пищевые красители.
ТАМАРА ИВАНОВНА ЛЕБЕДЕВА — кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии в льноводстве ВНИПТИМЛ. Область научных интересов: органическая химия, полимеры.
170041 Тверь, Комсомольский просп., д. 17/56, ВНИПТИМЛ, тел. (0822)31-15-37, факс (0822)31-43-96.
Льняное семя начинает играть все большую роль в мировом производстве продовольствия. Начавшееся в 60-е годы движение за употребление натуральных пищевых продуктов (продуктов без консервантов, вкусовых добавок, красителей и др.) в 80-е годы пришло к признанию необходимости здорового питания.
Состав льняного семени обусловливает его ценность как диетического продукта. Семена льна богаты протеинами, жирами, клейковиной и клетчаткой. Состав льняного семени канадских сортов, доминирующих в мировом производстве льна, по сухому веществу следующий: жировая составляющая — 41 %, протеины — 21 %, клетчатка — 28 %, ароматические кислоты, лигнин и геми-целлюлоза, сахара — 6%, зольный остаток — 4% [1].
Состав льняного семени существенно меняется в зависимости от сорта, среды выращивания и способов переработки льна [2].
Протеины. Аминокислотный состав белков льняного семени аналогичен наблюдаемому в соевых белках, которые считаются наиболее питательными протеинами растительного происхождения. Протеинами в льняном семени являются альбумин и глобулин. Они отличаются друг от друга растворимостью. Преобладают глобулины высокой молекулярной массы (58-66%) [2]. Доля альбуминов в общем объеме белковой составляющей — 20-42% [3, 4]. Пищевая ценность белка из семян льна в бальной оценке (казеин принят за 100) оценивается в 92 единицы [5].
Жиры. Льняное семя богато жирами (41 %) и поэтому весьма ценно. Жиры представляют собой трехзаме-щенные производные глицерина, или сложные глицериновые эфиры смеси жирных кислот. Льняное масло отличается низким содержанием нежелательных в пищевом рационе насыщенных жирных кислот.
Уникальность льняного масла заключается в очень высоком содержании полиненасыщенной а-линоленовой кислоты (АЛК) — незаменимой жирной кислоты в рационе человека. Растущий интерес медиков
к ней объясняется тем, что АЛК, как и гормоны, способствует осуществлению важных биологических функций в организме человека [6].
Полиненасыщенные незаменимые жирные кислоты (ПНЖК), АЛК и линолевая (ЛК), являются предшественниками длинноцепочечных ПНЖК человеческого организма и входят в состав практически всех клеточных мембран. а-Линоленовая кислота — предшественник эй-козанпентаеновой (ЭПЕ) и докозангексаеновой (ДГЕ) кислот (ЭПЕ участвует в регенерации сосудистой системы человеческого организма, ДГЕ — в росте и развитии мозга [7]). Линолевая кислота метаболирует в организме в арахидоновую. Баланс двух типов ПНЖК (АЛК и ЛК) важен для гомеостаза и нормального развития человеческого организма. На сегодняшний день во многих диетах стран Запада соотношение ЛК : АЛК составляет приблизительно (20-30) : 1 вместо требуемого (1-2) : 1. Исследования показывают [8], что высокое содержание ЛК в диете человека способствует увеличению вязкости крови, вызывает спазмы и сужение сосудов, тогда как АЛК обладает сосудорасширяющими свойствами и оказывает антистрессовое и антиаритмическое действия [9]. Таким образом, введение льняного семени или льняного масла в диету приближает соотношение ЛК : АЛК к жизненно необходимому.
На российском рынке льняное масло является практически единственным продуктом питания из семени льна.
Микроволокна (клетчатка) представляют собой оболочки клеток растения и состоят из полисахаридов, а также крахмала, которые, за исключением последнего, почти не перевариваются в организме человека. Клетчатка включает также нерастворимые полимеры фенольного ряда и лигнины [10].
На клетчатку приходится примерно 28 % сухой массы не обезжиренного льняного семени. Содержание растворимых и нерастворимых волокон варьируется обычно в пределах 20 : 80 — 40 : 60 [11-13]. Нерастворимая фрак-
Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева), 2002, т. XLVI, №2
Содержание элементов и витаминов в льняном семени
Элемент Витамины
мг/100 г Водорастворимые, мг/100 г
Кальций 236 Аскорбиновая кислота 0,50
Медь 1 Тиамин (витамин В1) 0,53
Железо 5 Рибофлавин (витамин В2) 0,23
Магний 431 Ниацин (никотиновая кислота) 3,21
Марганец 3 Пиридоксин (витамин В6) 0,61
Фосфор 622 Пантотеновая кислота 0,57
Калий 831 Водорастворимые, мкг/100 г
Натрий 27 Фолиевая кислота 112
Цинк 5 Биотин 6
мг/кг Жирорастворимые, мг/кг
Алюминий 3,00 Каротин Не обнаружено
Барий 2,00 Токоферолы (витамин Е)
Кадмий 0,25 а-Токоферол 0,55
Хром 1,00 Р-Токоферол Не обнаружено
Кобальт 0,17 5-Токоферол 0,45
Молибден 0,50 у-Токоферол 29,70
Никель 1,70 а-Токотриенол Не обнаружено
Свинец 0,25 5-Токотриенол Не обнаружено
Олово 3,00 у-Токотриенол Не обнаружено
ция клетчатки состоит из углеводов, таких как целлюлоза, и сложных полимерных соединений, таких как лиг-нины. Водорастворимой фракцией клетчатки льняного семени является, в первую очередь, растительная клейковина (7-10%) [14]. Обе формы клетчатки ценны в качестве пищевых компонентов из-за их физиологического действия (способствуют работе кишечника, уменьшают атеросклероз и липодемические отложения) [15].
Институт онкологических исследований (США) определил норму потребления клетчатки в 25-35 г в день [16].
Фитохимические соединения. Фенольные кислоты. Фенольные кислоты относятся к так называемым «растительным химикатам», которые химически связаны с материалом клетчатки (оболочки растительных клеток). Некоторые из них могут играть благоприятную для здоровья человека роль [17].
Среди сложных фенольных кислот, входящих в состав обезжиренной муки льняного семени, присутствуют феруловая, транс-синаповая, транс-кумариновая и транс-кофеиновая [18]. Общее содержание феноль-ных кислот в льняном семени составляет от 7,9 до 10,3 мг/г для восьми различных сортов льна, выращиваемых в четырех районах в течение трех лет [18]. Сезонные особенности оказывают более заметное влияние на содержание фенольных кислот, чем район выращивания или сорт льна.
Лигнаны. Растительные лигнаны — это фенольные соединения, в частности димеры, содержащие дибензо-бутановую группу [17].
Льняное семя — один из богатейших источников лигнанов, относящихся к классу фитоэстрогенов, т. е. веществ растительного происхождения, проявляющих эст-рогеноподобную активность в организме человека [19].
Установлено [19, 20], что физиологическое действие фитоэстрогенов в растениях заключается в регуляции роста и размножения, защите растений от вредных воздействий ультрафиолетового излучения, от поражения растений грибами и другими паразитами, в контроле действия других биологически активных соединений. Первые сообщения о выделении лигнана из семян льна относятся к 1956 г. [21]. Это дигликозид 2,3-бис(3-метокси-4-гидроксифенилен)бутан-1,4-диола или дигликозид секоизоларицирезинола (8БО):
сн3о.
но
н
о
он
он
о он он
он он
он
о
оо
осн3
он
Этот лигнан наряду с метайретинолом является предшественником лигнанов организма млекопитающих, в том числе и человека — энтеродиола и энтеро-лактона. Концентрация 8БО в льне разных сортов колеблется от 13,6 до 32,1 мг/г. В пределах одного сорта содержание соединения зависит от сезонных условий выращивания [22].
Исследования целебных свойств льняного семени и, в частности, 8БО обобщены в книге проф. Томпсон [23].
В опытах на животных показано, что SDG оказывает целебное действие на различных стадиях канцерогенеза [24]. Вероятно, лигнаны ингибируют некоторые энзимы, вовлеченные в метаболизм гормонов, снижая доступность эстрогена и нарушая рост опухолевых клеток [25]. Положительный эффект оказывает этот препарат и при лечении почечной волчанки [26, 27]. Есть сведения, что лигнан семян льна можно использовать и в качестве антиаллергена [28].
Помимо этого SDG обладает мощным антиоксидант-ным действием [29-32]. В этом отношении он подобен синтетическому антиоксиданту — бутилированному гид-роксианизолу. На этом свойстве SDG основано его использование в лечении атеросклероза и коронарной сердечной недостаточности.
Цианогенные гликозиды. Цианогенные соединения — естественно откладывающиеся в льняном семени токсические вещества, основными из которых являются линамарин, линустатин, лотаустралин и неолинуста-тин [33]. Их количества весьма малы (0,4%), а в случае моногликозидов даже не обнаружимы. Уровень цианоге-нов больше зависит от сорта растения, нежели от условий выращивания, что облегчает селекционерам выведение сортов льна с низким уровнем природных токсикантов [34].
Минеральные вещества и витамины. Содержание элементов и витаминов в льняном семени приведено в таблице [35]. Семена льна особенно богаты калием, которого в них содержится примерно в семь раз больше, чем в бананах в пересчете на сухую массу Жирорастворимый токоферол (витамин Е) представлен в льняном семени главным образом g-токоферолом, который является природным биоанти-оксидантом.
Лен — традиционная культура для России. Состав льняного семени свидетельствует о его неоспоримой биологической ценности и необходимости его широкого внедрения в диету населения России.
ЛИТЕРАТУРА
1. Duke J. A. Handbook of Phytochemical Constituens of GRAS Herbst and other Economic Plants. Boca Raton: CRC Press, 1992.
2. Bhatty R. S. Flaxseed in Human Nutrition. Ed. by S. C. Cunnane and L.U.Thompson. AOSC Press. Champaign, IL., 1995, p. 22-42.
3. Madhusudhan K.T., Singh N. // Phytochem. 1985. V.24. P. 2507-2509.
4. Youle R.J., Huang A.H.C. // Am. J. Botany. 1981. V.68. P. 44-48.
5. Sarwar G, Sosulski F. W., Bell J.M. // Adv. Exp. Med. Biol. 1978. V. 105. P.415-441; C. A. 1979. V.90. P.21194g.
6. Johnston I. M., Johnston J. R. Flaxseed Oil and the Power of Omega-3. Keats Pub. New Canaan, 1990.
7. Simpopoulos AP. // Am. J. Clin. Nutr. 1993. V. 54. P. 438-463.
8. Spectrum Essentials, Petahima, California.
9. Horrobin D. F. Clinical Uses of Essential Fatty Asids. London: Eden Press, 1992.
10. Theander O., Westerlund E., Aman P. // Cereal Foods World. 1993. V. 38. P. 135-141.
11. Carter I. F. Ibid. 1993, V. 38. P. 753-759.
12. RatnayakeW.M.N., Behrens W. A., Fisher P. W.F.e.a. //J.Nutr. Biochem. 1992. V.3. P. 232-240.
13. Hadley M., Lacher C., Mitchell-Fetch J. // Fiber in flaxseed. Proc. Flax Inst. 1992. V. 54. P. 79-83.
14. Mazza G, Biliaderis C.G. // J. Food Sci. 1989. V. 54. P. 1302-1305.
15. Kritchevsky D. In [2], p. 174-186.
16. National Institutes of Health. 1984. Diet. Nutrition and cancer prevention. A guide to foods choices. Washington, DC: Publication NCI 85-2711.
17. Harris R. K., Hagerty W.J.// Cereal Foods World. 1993. V. 38. P. 147-151.
18. Drabowski K.J., Sosulski F. W. // J. Agric. Food Chem. 1984. V. 32. P. 128-130.
19. Ayres D.C., Loike J.D. // Chemistry and Pharmacology of Natural Products. // Ed by J. C. Phillipson, D.C. Ayres, H. Baxter. Cambige University Press, 1990, p. 402.
20. Barrett J. R. // Environ Health Persp. 1996. V. 104. P. 478-482.
21. Bakke J.E., Klosterman J.H. // Proceedings of the North Dakota Academy of Sci. 1956. V. 10. P. 18-22.
22. Westcott N.D., Muir A.D. // Proc. Flax Inst. 1996. V. 56. P. 77-80.
23. Cunnane C., Thompson L. U. Flaxseed in Human Nutrition. Hardhound, 1995.
24. Thompson L. U. e. a. // Carcinogenesis. 1996. V. 17. P. 1373-1376.
25. AldercreutzH. // Scand. J. Can. Lab. Invest. 1990. V. 50. P. 3-23.
26. Clark W. F., Muir A. D., Nestcott N. D., Parbtani A. // Am. Soc. Nephrology. 1999. P. 1-8.
27. Clark W.F., Parbtani A. M.U.S. Pat. 5837256, 1998.
28. Kotani Y., Iwamoto S., Nishizawa Y. e. a. Pat. 04290822, 1992.
29. Kozlowska H., Zadernowski R., Sosulski F. W. // Nahrung. 1983. V. 27. P. 449-453.
30. Prasad K. // Mol. Cell. Biochem. 1997. V. 168. P. 117-123.
31. Prasad K. U. S. Patent 5846944, 1998.
32. Kits D.D., Yuan Y.Y., Wijewickreme A.N., Thompson L. U. // Mol. Cell. Biochim. 1999. V.202. P. 91-100.
33. Yarga T.K., Diosady L.L. // J. Am. Chem. Soc. 1994. V.71. P. 603-607.
34. Oomah B. D., Mazza G., Kenaschuk E. O. // J. Agric. Food Chem. 1992. V.40. P. 1346-1348.
35. Flax Council of Canada (1997). Winnipeg, M.B. Contractual analyses.
