CC BY
69
Химия растительного сырья. 2012. №2. С. 185-193.
Применение
УДК 57.087.1:615.322[664.681.9+664.665]:674.032.14
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХЛЕБА И МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ С АРАБИНОГАЛАКТАНОМ ЛИСТВЕННИЦЫ
© В.А. Бабкин1, Е.Н. Медведева1, З.Г. Самбуева2, Б.Б. Хобракова2, Н.А. Неверова1, Б.О. Суюнчева3,
А.А. Таций3
1 Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033 (Россия), e-mail: [email protected] 2Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, ул.
Сахьяновой, 6, Улан-Удэ, 670047 (Россия), e-mail: [email protected] 3Северо-Кавказский государственный технический университет, пр. Кулакова, 2, Ставрополь, 355029 (Россия), e-mail: [email protected]
В опытах на лабораторных животных (крысах линии Wistar и мышах линии СВА и F1(CBAxC57Bl/6) установлено, что ржано-пшеничный хлеб и овсяные пряники, содержащие арабиногалактан, способствуют ограничению прироста массы животных, снижают содержание в крови холестерина, липопротеидов низкой плотности. Хлеб, содержащий 2% арабиногалакгана, способствует уменьшению содержания сахара в крови интактных животных. На модели сахарного диабета установлено снижение содержания сахара в крови у животных, получавших пряники с 5% арабиногалак-тана и хлеб с 2% арабиногалакгана. Кроме того, эти продукты проявляют значительную иммуномодулирующую активность на фоне иммунодепрессии, вызванной азатиоприном.
Полученные результаты позволяют рекомендовать указанные продукты в качестве лечебно-профилактических для введения в рацион лицам с повышенной массой тела, больным сахарным диабетом, с ослабленным иммунитетом, заболеваниями печени, почек, часто болеющим простудными заболеваниями.
Ключевые слова: функциональные мучные изделия, медико-билогические свойства, арабиногалактан лиственницы.
Введение
В настоящее время во всех развитых странах мира вопросы здорового питания возведены в ранг государственной политики. Доказано, что правильное питание обеспечивает надлежащие рост и развитие
детей, способствует профилактике заболеваний, по-
Бабкин ВастийАнатолъееич - заведующий
вышению работоспособности и продлению жизни
лабораторией химии древесины, доктор химических людей, создавая при этом условия для адекватной
нау^ пpoфeccop, e-mail. tabkmgimoch.u-k.ra адаптации их к окружающей среде. В связи с воз-
Медведева Елена Николаевна - старшин научный растающей популярностью здорового питания про-
сотрудник, кандидат химических наук,
e-mail: [email protected] изводители все больше внимания уделяют функцио-
СамбуеваЗинаидаГомбожаповна - старший научный нальным пищевым продуктам, т.е. продуктам, обла-
сотрудник, кандидат биологических наук дающим, помимо обычной пищевой ценности, ле-
Хобракова Валентина Бимбаевна - старший научный чебно-профилактическими свойствами. Наряду с
сотрудник, кандидат биологических наук, доцент, e-mail: [email protected]
Неверова Надежда Анатольевна - научный сотрудник, кандидат химических наук
биологически активными добавками, пищевые изделия, обогащенные биологически активными веществами, занимают все большее место в питании насе-
Суюнчева Бэла Олеговна -кандидат технических наук, ления развитых стран. В производстве функцио-
доцент, е-таП:Ье115000@таД.га нальных продуктов питания используют природные
Таций Анна Александровна - аспиранткафедры биологически активные вещества (пектин, инулин,
прикладной биотехнологии
* Автор, с которым следует вести переписку.
гуммиарабик и др.) или полученные полусинтетическими методами (лактулоза, полидекстроза, резистентные крахмалы, хитозан и др.) [1-4].
Известно, что с хлебом население получает более 30% необходимых ему калорий, углеводов, белков, витаминов и минеральных веществ, без которых удовлетворить потребность организма в реальных условиях жизни практически невозможно. Диетологи и нутрициологи придают большое значение обогащению традиционных сортов хлеба различными пищевыми и минеральными добавками с целью повышения их пищевой и биологической ценности [5, 6].
Современная теория сбалансированного питания подразумевает оптимизацию энергетической ценности рационов питания. Высокая калорийность в современных условиях не может служить показателем ценности пищевых продуктов. Чрезмерное количество сахара, жиров, яиц в мучных кондитерских изделиях не обосновано с диетических позиций, поэтому необходимое снижение калорийности должно происходить путем частичной замены сахара, жира, орехов, сгущенного молока продуктами переработки растительного сырья, расширения производства продукции с применением новых нетрадиционных видов сырья.
Перспективным в качестве функциональной добавки к пищевым продуктам является арабиногалактан (АГ) - водорастворимый полисахарид, выделяемый из древесины лиственницы, который характеризуется низкой токсичностью и высокой биологической активностью (пребиотической, иммуномодулирующей, гиполипидемической, гастро- и гепатопротекторной и др.) [7, 8]. На основе АГ из лиственницы сибирской разработаны рецептуры хлебобулочных и мучных кондитерских изделий [9-14]. Исследования [12] показали, что ржано-пшеничный хлеб, изготовленный при добавлении 1-5% АГ к массе муки, по качественным показателям превосходит контрольные образцы. Результатом совместных исследований лаборатории химии древесины ИрИХ СО РАН и ЗАО «Иркутский хлебозавод» явилась разработка нового вида мучных кондитерских изделий профилактической направленности - овсяных пряников, обогащенных ара-биногалактаном [14]. Введение АГ значительно увеличивает сладкий вкус изделий, что позволяет снизить рецептурное количество сахара-песка на 12-40%, а следовательно, калорийность изделий, без ухудшения органолептических показателей. Частичная замена в рецептуре пряников пшеничной муки на овсяную также способствует повышению пищевой ценности продукта по содержанию витаминов, микроэлементов, антиоксидантов, нерастворимой и растворимой клетчатки. ЗАО «Иркутский хлебозавод» разработаны технические условия на овсяные пряники с арабиногалактаном с пониженной энергетической ценностью, выпущены опытные партии продукта.
Мучные изделия с АГ могут обладать лечебно-профилактическими свойствами, обусловленными физиологической активностью самого полисахарида. Цель настоящей работы - исследование медикобиологических свойств новых изделий - ржано-пшеничного хлеба и овсяных пряников, обогащенных арабиногалактаном .
Экспериментальная часть
Для исследований использовали овсяные пряники, содержащие АГ (1 и 5% от массы муки), изготовленные по способу [14], именуемые в дальнейшем ОП-АГ (1%) и ОП-АГ (5%), а также ржано-пшеничный хлеб, содержащий 2% АГ (от массы муки), выпеченный согласно [12] и высушенный при 105 °С. В качестве контрольных были изготовлены аналогичные изделия, не содержащие арабиногалакгана.
Исследования общих фармакологических свойств испытуемых мучных изделий проведены на лабораторных животных - крысах обоего пола линии ’^єіаг с исходной массой 160-180 г и мышах обоего пола линии СВА и И(СВАхС57В1/6) с исходной массой 22-25 г при скармливании животным опытных и контрольных образцов пищевых продуктов. В каждой группе было в среднем по 6-7 животных. Указанные виды продуктов крысы получали по 10 г на 1 голову, мыши - по 2 г в сутки в течение 21 дня. Животные контрольных групп получали пряники и хлеб, не содержащие АГ, по аналогичной схеме. Животные находились в стандартных условиях содержания в виварии Института общей и экспериментальной биологии СО РАН на обычном для данного вида животных рационе. Эксперименты проводились в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к Приказу М3 СССР № 755 от 12.08.77 г.). Исследования фармакологических свойств продуктов и их влияние на прирост массы тела проведены на 22-й день опыта в соответствии с действующими требованиями, предъявляемыми к изучению новых средств, и включали определение влияния на состояние функций центральной нервной, сердечно-сосудистой и иммунной систем, органов желудочно-кишечного тракта и мочевыделительной системы, а также на показатели периферической крови лабораторных животных [15-18].
Влияние изделий на функциональное состояние центральной нервной системы изучалось по действию на ориентировочную и поведенческую реакции лабораторных животных. Кроме того, с целью определения возможного влияния продуктов на отдельные структуры центральной нервной системы, изучали их влияние на снотворное действие фармакологического индикатора гексенала.
Эвтаназия животных осуществлялась методом мгновенной декапитации под легким эфирным наркозом. Статистическая обработка полученных результатов проведена с применением 1 критерия Стъюдента [19].
Результаты и их обсуждение
Влияние мучных изделии сАГ на ориентировочную и поееденческуюреакции белых крыс. Результаты исследований показали, что при перемещении животных, получавших пряники и хлеб с АГ, в новые незнакомые условия, отмечена тенденция к повышению общей двигательной активности в основном за счет увеличения вертикальной активности и числа заглядываний в отверстия экспериментальной установки по сравнению с таковыми у животных контрольной группы. Продукты с арабиногалактаном не оказывали существенного влияния на уровень эмоциональности у крыс, о чем свидетельствует незначительное уменьшение количества дефекаций и числа актов груминга по сравнению с таковыми у животных контрольной группы (табл. 1).
Полученные данные свидетельствуют о том, что у животных, получавших продукты с АГ, отмечается тенденция к снижению уровня тревожности и активации ориентировочно-исследовательского поведения.
Влияние изделии с АГ на продолжительность наркотического сна. Для наркотического сна был использован гексенал, который вводили в виде водного раствора, однократно, внутрибрюшинно, в дозе 70 мг/кг. О продолжительности сна судили по времени пребывания животных в боковом положении. Полученные данные представлены в таблице 2. Как следует из приведенной таблицы, продукты с арабиногалактаном не оказывают значимого влияния на продолжительность наркотического сна.
Таблица 1. Влияние изделий с АГ на ориентировочно-исследовательскоеповедение и эмоциональную реакцию у крыс
Показатели Контроль 1 ПО-АГ (1%) ПО-АГ (5%) Контроль 2 Хлеб с АГ
Количество животных в группе 9 10 10 9 10
Общая двигательная активность 25,6±2,44 26,3±2,15 26,9±2,11 24,9±1,87 27,7±2,48
Горизонтальная активность 21,0±2,52 19,7±2,60 20,1±1,87 21,4±1,79 20,7±2,11
Вертикальная активность 3,4±0,44 3,6±0,27 3,7±0,23 3,3±0,29 3,8±0,34
Норковый рефлекс 1,1±0,15 1,2±0,25 1,4±0,13 1,2±0,10 1,5±0,23
Количество дефекационных 3,3±0,29 3,0±0,43 3,0±0,23 3,4±0,24 2,9±0,22
шариков Количество актов груминга 4,1±0,43 3,7±0,32 3,6±,0,25 3,9±0,25 3,7±0,12
Примечание: здесь и далее контроль 1 - пряники без АГ, контроль 2 - хлеб без АГ.
Таблица 2. Влияние изделий с АГ на продолжительность наркотического сна у белых крыс
Группы животных Гексенал 70 мг/кг
Латентный период, сек Продолжительность сна, сек
Контроль 1 126,0±11,80 1335,0±201,73
ПО-АГ (1%) 110,0±14,68 1512,0±52,10
ПО-АГ (5%) 118,3±10,0 1441,4±89,6
Контроль 2 121,3±10,7 1318,1±117,4
Хлеб с АГ 127,6±11,6 1284,5±49,8
Влияние продуктов с АГ на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы. Установлено, что овсяные пряники и хлеб с арабиногалактаном практически не оказывают влияния на уровень систолического артериального давления и биоэлектрические показатели миокарда белых крыс (табл. 3, 4). Ритм сердечных сокращений в опытных и контрольных группах - синусовый, сократительная способность миокарда оставалась практически без изменений, отмечается лишь тенденция к снижению ЧСС и
Таблица 3. Влияние продуктов с АГ на уровень
систолического артериального давления у белых крыс
Группы животных Уровень САД, мм рт. ст.
Контроль 1 106,6±4,43
ПО-АГ (1 %) 114,0±7,86
ПО-АГ (5 %) 109,2±6,37
Контроль 2 112,4±6,78
Хлеб с АГ 107,8±9,65
незначительное увеличение амплитуды зубца Я у крыс, получавших опытные изделия. Признаков нарушения в проводящей системе миокарда не установлено.
Таким образом, продукты с АГ не оказывают существенного влияния на уровень артериального давления и биоэлектрическую активность миокарда белых крыс.
Влияние продуктов с АГ на картину периферической крови. Установлено, что исследованные продукты не оказывают существенного влияния на морфологический состав крови белых крыс, отмечается лишь тенденция к увеличению количества эритроцитов и концентрации гемоглобина (табл. 5).
Влияние исследуемых продуктов на функциональное состояние мочевыделительной системы. Сбор мочи у крыс осуществляли в специальных (обменных) клетках в течение 4 ч. Изучение влияния исследуемых продуктов на функциональное состояние мочевыделительной системы включало оценку диуретической функции почек. Полученные данные, представленные в таблице 6, свидетельствуют, что под влиянием продуктов с АГ наблюдается тенденция к повышению диуретической функции почек.
Влияние продуктов с АГ на функциональное состояние органов желудочно-кишечного тракта. Исследование включало определение влияния продуктов на функции печени, желудка и внешнесекреторную активность поджелудочной железы.
Как следует из данных, приведенных в таблице 7, исследуемые продукты не оказывают отрицательного влияния на функциональное состояние печени животных. Наряду с этим, ПО-АГ (5%) благоприятно влияет на жировой обмен, о чем свидетельствует снижение содержания в крови холестерина на 39,3%, триацилглицеридов - на 14,5%, липопротеидов низкой плотности - на 27%, активности щелочной фосфатазы - на 26,4%. ПО-АГ (1%) и хлеб с арабиногалактаном не оказывали существенного влияния на указанные показатели.
Для оценки влияния исследуемых продуктов на кислотообразующую и ферментопродуцирующую функции желудка определяли объем часовой продукции желудочного сока, общую кислотность, содержание свободной и связанной соляной кислоты, пепсина, дебит-час пепсина с помощью унифицированных методов [16]. Полученные данные приведены в таблице 8, из которой следует, что под влиянием продуктов с арабиногалактаном отмечена тенденция к стимулированию функциональной активности желудка белых крыс.
Таким образом, исследованные продукты не угнетают функциональную активность желудка, что согласуется с данными литературы [20].
Таблица 4. Влияние продуктов с АГ на биоэлектрическую активность миокарда у белых крыс
Показатели Группы животных
Контроль 1 ПО-АГ (1%) ПО-АГ (5%) Контроль 2 Хлеб с АГ
ЧСС 418,0±16,2 423,1±19,0 396,2±22,1 421,317,2 404,512,7
Я-Я, с 0,168±0,018 0,170±0,020 0,152±0,020 0,170±0,011 0,153±0,013
дЯБ, с 0,021±0,002 0,023±0,002 0,020±0,001 0,026±0,002 0,020±0,001
Р^, с 0,032±0,003 0,030±0,002 0,028±0,006 0,031±0,003 0,026±0,003
Т, С 0,038±0,001 0,036±0,001 0,038±0,002 0,034±0,001 0,037±0,002
Р, Мв 0,10±0,001 0,10±0,002 0,10±0,002 0,09±0,001 0,10±0,001
Я, Мв 0,82±0,03 0,84±0,02 0,86±0,01 0,82±0,05 0,88±0,03
Таблица 5. Влияние продуктов с АГ на морфологический состав и содержание гемоглобина в периферической крови белых крыс
Группы животных Эритроциты, 10-12/л Лейкоциты, 10-9/л Гемоглобин, г/л
Контроль 1 5,80±0,18 6,20±0,52 132,6±3,53
ПО-АГ (1 %) 5,20±0,22 6,40±0,18 135,7±3,34
ПО-АГ (5 %) 6,23±0,34 6,98±0,21 139,1±3,01
Контроль 2 5,93±0,25 5,89±0,43 134,6±5,52
Хлеб с АГ 6,36±0,30 6,78±0,39 141,2±2,31
Таблица 6. Влияние продуктов с АГ на функциональное состояние почек белых крыс
Группы ЖИВОТНЫХ Скорость диуреза, мкл/100 г ч Увеличение диуреза, %
Контроль 1 190,7+10,26 -
«ПО-АГ (1 %) 206,7+15,27 8,4
«ПО-АГ (5 %) 213,5+14,34 12,0
Контроль 2 203,4+12,22 -
Хлеб с АГ 225,6+9,45 10,9
Функциональную активность поджелудочной железы крыс оценивали по активности альфа-амилазы и липазы в плазме крови [16]. Полученные данные, приведенные в таблице 9, свидетельствуют о том, что пряники и хлеб с АГ не оказывают существенного влияния на активность ферментов поджелудочной железы.
Влияние продуктов сАГ на иммунную систему. При исследовании влияния исследуемых продуктов на процессы антитело образования установлено, что все они не оказывают значимого влияния как на абсолютное, так и на относительное количество антителообразующих клеток (АОК) у интактных животных (табл. 10). При использовании пряников с 5% арабиногалактана и хлеба с АГ на фоне иммунодепрессии, вызванной азатиоприном, наблюдали увеличение абсолютного и относительного числа АОК в среднем в
1,4 и 1,3 раза, соответственно, по сравнению с данными в группе, получавшей азатиоприн.
Таблица 7. Влияние продуктов с АГ на биохимические показатели сыворотки крови у интактных белых крыс
Группы животных
Контроль 1 ПО-АГ (1%) ПО-АГ (5%) Контроль 2 Хлеб с АГ
Общий белок, мг % 6,62+0,52 6,87+0,65 7,15+0,34 6,59+0,41 6,88+0,23
Общий билирубин, мкмоль/л 6,05+0,42 5,23+0,39 5,31+0,41 5,45+0,32 4,87+0,46
АсТ, мкмоль/мл ч 1,82+0,24 1,56+0,16 1,49+0,15 1,74+0,18 1,59+0,13
АлТ, мкмоль/мл ч 2,78+0,19 2,96+0,27 2,63+0,24 2,48+0,18 2,64+0,22
Альдолаза, мкмоль/мл ч 1,23+0,08 1,11+0,08 1,14+0,07 1,26+0,06 1,15+0,04
Холестерин, ммоль/л 1,40+0,10 1,11+0,10 0,85+0,08* 1,08+0,03 1,07+0,04
Щелочная фосфатаза, ед./л 406,1+40,4 424,1+44,1 298,9+28,2* 252,1+25,0 239,6+13,3
Триацилглицериды, ммоль/л 0,69+0,06 0,68+0,07 0,59+0,03* 0,43+0,01 0,45+0,02
ЛПНП, ммоль/л 0,44+0,01 0,42+0,01 0,32+0,03* 0,33+0,01 0,30+0,02
Примечание: * означает, что здесь и далее разница значима по сравнению с соответствующим контролем при (Р <0,05).
Таблица 8. Влияние продуктов с АГ на кислото- и ферментообразующие функции желудка белых крыс
Показатели
Группы животных
Контроль 1 ПО-АГ (1%) ПО-АГ (5%) Контроль 2 Хлеб с АГ
Объем секреции желудочного сока, мл/ч 0,65+0,04 0,70+0,03 0,77+0,06 0,71+0,04 0,81+0,05
Общая ислотность, ед. Михаэлиса 71,5+9,00 69,3+3,25 76,5+4,73 72,6+3,04 77,7+4,14
Свободная НС1, ед. Михаэлиса 17,0+2,10 16,0+1,35 15,4+1,24 16,6+1,54 14,8+1,03
Связанная НС1, ед. Михаэлиса 54,0+ 5,35 53,3+4,20 57,6+4,97 48,7+ 3,15 56,4+4,17
Пепсин, мг/мл 39,6+3,60 41,9+4,86 44,2+2,54 42,7+2,62 43,3+2,23
Дебит-час пепсина, мг/100 г 18,8+2,30 17,5+1,55 19,7+1,56 19,2+1,31 20,6+2,04
Таблица 9. Влияние продуктов с АГ на активность ферментов панкреатического сока у белых крыс
Группы ЖИВОТНЫХ Альфа-амилаза, Е/ л Активность липазы, ммоль/л мин
Контроль 1 754,0+48,26 52,1+5,29
ПО-АГ (1 %) 689,5+52,52 50,8+4,45
ПО-АГ (5 %) 749,6+41,3 54,4+3,44
Контроль 2 675,2+39,16 50,6+3,18
Хлеб с АГ 757,8+27,4 53,2+2,34
Таблица 10. Влияние продуктов с АГ на антителообразование
Группы животных, п = 8 Абсолютное число АОК на селезенку Число АОК на 106 спленоцитов
Контроль 1 82146+3512 614+29
Азатиоприн (Аз) 45180+2734 320+21
ПО-АГ (1%) 89121+5470 586+34
ПО-АГ (5%) 95353+6978 697+48
Аз+ ПО-АГ (1%) 53235+2783 375+25
Аз+ ПО-АГ (5%) 61994+4632* 447+34*
Контроль 2 79651±5312 547±32
Хлеб с АГ 84235±5853 612±44
Аз+ Хлеб с АГ 57824±3478* 410±27*
Примечание: * означает, что здесь и в таблице 11 разница достоверна (р<0,05) по сравнению с данными в группе, по-
лучавшей азатиоприн.
Таблица 11. Влияние продуктов с АГ на выраженность реакции гиперчувствительности замедленного типа
Группы животных, п=8 ИР ГЗТ, %
Контроль 1 37,6+2,23
Азатиоприн (Аз) 21,4±1,85
ПО-АГ (1 %) 40,7+2,56
ПО-АГ (5 %) 44,1+2,38
Аз+ ПО-АГ (1 %) 25,3±2,11
Аз+ ПО-АГ (5 %) 31,9±2,67*
Контроль 2 31,4+1,79
Хлеб с АГ 35,2+2,21
Аз+ Хлеб с АГ 27,8±1,68*
Таблица 12. Влияние хлебопродуктов на содержание сахара в крови
При исследовании влияния данных продуктов на клеточно-опосредованную реакцию гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) у интактных животных не наблюдали существенного изменения индекса реакции ГЗТ по сравнению с данными в контрольной группе (табл. 11). При использовании пряников с 5% АГ и хлеба с АГ на фоне азатиоприновой иммуносупрессии наблюдали увеличение индекса реакции ГЗТ в 1,5 и 1,3 раза соответственно по сравнению с данными в группе, получавшей азатиоприн.
Влияние продуктов с АГ на содержание сахара в крови интактных крыс. Установлено, что у крыс, получавших хлеб с АГ, содержание сахара в крови было меньше на 22%, чем в контрольных опытах. У крыс, получавших пряники с АГ, отмечена тенденция к снижению содержания сахара в крови (табл. 12).
Влияние продуктов с АГ на течение сахарного диабета у белых крыс. Представлялось интересным исследовать влияние продуктов, обогащенных арабиногалактаном, на течение экспериментального сахарного диабета. Воспроизведение данной модели осуществляли путем однократного внутрибрю-шинного введения крысам аллоксана в дозе 55 мг/кг массы [21] после 24-часового голодания. Животные получали исследуемые продукты превентивно в течение 5 дней и далее до конца опыта (7 суток) исследования проводили через 7 суток от начала эксперимента. Полученные результаты представлены в таблицах 13, 14.
Таким образом, исследованные мучные изделия оказывают благоприятное влияние на течение экспериментального диабета. В частности, у крыс, получавших пряники с 1 и 5% АГ, содержание глюкозы в сыворотке крови было ниже на 15,3 и 19,5% соответственно, по сравнению с таковым у крыс, получавших пряники без арабиногалактана. У животных, получавших хлеб с АГ, содержание глюкозы было на 26,2% ниже, чем в контроле. Наряду с этим, отмечено повышенное содержание гликогена в печени у крыс, получавших ПО-АГ (5%) и хлеб с АГ (табл. 13). Влияние исследуемых продуктов на состояние антиокислительной защиты и процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) у животных отражено в таблице 14. Из представленных данных следует, что активность каталазы («маркера» состояния антиоксидантной защиты) сыворотки крови была выше контроля на 28,6, 31,4 и 40,5% соответственно у крыс получавших пряники с 1 и 5% АГ, а также хлеб с АГ. Указанные продукты оказывают ингибирующее влияние на процессы ПОЛ, о чем свидетельствует снижение в сыворотке крови диеновых конъюгатов (ДК) в среднем на 17-22% и ТБК - активных продуктов (МДА) - на 16-22%. Содержание МДА в гомогенате печени крыс опытных групп было также ниже, чем в контроле, на 16, 18 и 20,7% соответственно.
Таблица 13. Влияние продуктов с АГ на течение аллоксанового диабета у белых крыс
Группы животных Глюкоза, ммоль/л
Контроль 1 6,9±0,40
ПО-АГ (1%) 6,6±0,31
ПО-АГ (5%) 6,5±0,27
Контроль 2 6,8±0,30
Хлеб с АГ 5,3±0,23*
Группы животных Глюкоза, моль/л Гликоген в ткани печени, мг %
Контроль 1 7,2±0,52 4831±342
ПО-АГ (1%) 6,1±0,43 5000±461
ПО-АГ (5%) 5,7±0,41* 5331±262
Контроль 2 6,5±0,47 4907±147
Хлеб с АГ 4,8±0,38* 5576±138*
Таблица 14. Влияние продуктов с АГ на процессы ПОЛ и систему АОЗ при аллоксановом диабете у белых крыс
Группы животных Каталаза, мкат/л ДК, ед.опт. пл. МДА 1, мкмоль/мл-мин МДА 2, мкмоль/мл-мин
Контроль 1 14,3±1,32 2,07±0,16 5,87±0,43 6,86±0,38
ПО-АГ (1%) 17,4±1,13 1,70±0,14 4,93±0,37 5,75±0,42
ПО-АГ (5%) 18,8±1,08* 1,61±0,13* 4,56±0,25* 5,62±0,24*
Контроль 2 15,4±1,11 1,89±0,12 5,32±0,30 6,33±0,29
Хлеб с АГ 20,1±1,40* 1,57±0,10 4,14±0,24* 5,02±0,31*
Примечание: МДА 1 - малоновый диальдегид, ДК - диеновые конъюгаты в сыворотке крови; МДА 2 - в гомогенате поджелудочной железы.
Таблица 15. Влияние хлебопродуктов на
среднесуточный прирост массы белых крыс
Влияние продуктов на среднесуточный прирост массы животных. Среднесуточный прирост массы определяли взвешиванием крыс до и после опыта. Как следует из таблицы 15, пряники с АГ способствуют снижению массы тела. В частности, у крыс, получавших ПО-АГ (1%), среднесуточный прирост массы, по сравнению с таковым у крыс контрольной группы (пряники без АГ), был ниже на 17%, а у крыс, получавших ПО-АГ (5%), - на 29%. У крыс, получавших хлеб с АГ, прирост массы был ниже контроля на 18%.
Таким образом, скармливание лабораторным животным овсяных пряников и ржано-пшеничного хлеба, обогащенных арабиногалактаном, способствует ограничению прироста массы животных за счет снижения содержания в крови холестерина, липопротеидов низкой плотности. Вероятно, это связано с повышением перистальтики кишечника, адсорбцией жира арабиногалактаном.
Группы животных Среднее уточный прирост массы на 1 крысу, г
Контроль 1 2,19 ± 0,20
ПО-АГ (1 %) 1,82 ± 0,17
ПО-АГ (5 %) 1,56 ± 0,15*
Контроль 2 1,83 ± 0,13
Хлеб с АГ 1,50 ± 0,14*
Выводы
Медико-билогические исследования показали, что мучные изделия (овсяные пряники и ржанопшеничный хлеб), содержащие арабиногалактан, способствуют ограничению прироста массы лабораторных животных. Наряду с этим, хлеб с АГ вызывает снижение содержания сахара в крови интактных животных. На модели сахарного диабета установлено снижение содержания сахара в крови у животных, получавших пряники с 5% АГ и хлеб с АГ. Эти продукты проявляют значительную иммуномодулирующую активность на фоне иммунодепрессии, вызванной азатиоприном.
Введение в корм животных продуктов с арабиногалактаном в использованных объемах не оказывает заметного влияния на состояние сердечно-сосудистой системы, морфологический состав крови и содержа -ние в ней гемоглобина. Они не угнетают функциональную активность желудка. На фоне применения указанных продуктов отмечена тенденция к увеличению диуреза животных.
Мучные изделия с арабиногалактаном можно рекомендовать как продукты лечебно-профилактического назначения для введения в рацион лицам с повышенной массой тела, больным сахарным диабетом, с ослабленным иммунитетом, часто болеющим простудными заболеваниями.
Список литературы
1. О лактулозе / Фелицата холдинг: пребиотики, препараты лактулозы. 2007 [Электронный ресурс]. URL: http://www.lactusan.ru/index/uznaj_bo/o_laktul/at_word_doc/27/index.htm (дата обращения 28.01.2012).
2. Чернецкий В.Н., Нифантьев Н.Э. Хитозан - вещество XXI века. Есть ли у него будущее в России? // Российский химический журнал. 1997. Т. 41, №1. С. 80-83.
3. Васютин А.А., Гребенкин А.Д., Кузнецова Е.А., Лукин А.Л., Тертычная Т.Н. Использование пектина при выпечке хлеба // Российский пектин: история - настоящее - перспективы: мат. науч.-практ. конф. Воронеж, 2006. С. 71-73.
4. Суюнчева Б.О., Гетман А.А., Николаенко И.В. Исследование возможности применения растворимого пищевого волокна при производстве хлебобулочных и кондитерских изделий // Сборник научных трудов СевКав-ГТУ. Серия: Продовольствие. 2005. №1. URL: http://abiturient.ncstu.ru/Science/articles/food/8/28.pdf/view.
5. Чубенко Н.Т. Хлеб в профилактике заболеваний населения // Хлебопечение России. 2008. №5. С. 4-5.
6. Шлеленко Л.А. Современный ассортимент хлебобулочных изделий для профилактического и лечебного питания // Хлебопечение России. 2004. №2. С. 17-18.
7. Медведева Е.Н. Арабиногалактан лиственницы - свойства и перспективы использования // Химия растительного сырья. 2003. №1. С. 27-37.
8. Ohr L. M. Arabinogalactan Adds More than Health Benefits // Prepared Foods. 2001. V. 170, №1. P. 55.
9. Цыганова Т.Б., Ильина O.A., Чемакина А.Б., Тюкавкина НА., Руленко И.А., Колесник Ю.А., Козырева Н.А. Новая пищевая добавка для производства мучных изделий // Хлебопечение России. 1997. №3. C. 23-24.
10. Ермакова М.Ф., Чистякова А.К., Щукина Л.В., Пшеничникова Т.А., Медведева Е.Н., Неверова Н.А., Белове-жец Л.А., Бабкин В.А. Влияние арабиногалактана, выделенного из древесины лиственницы сибирской, на хлебопекарные достоинства муки мягкой пшеницы и качество хлеба // Химия растительного сырья. 2009. №1. С. 161-166.
11. Неретина О.В., Медведева Е.Н., Давыдова Е.В. Применение арабиногалактана в производстве хлебобулочных изделий // Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания: мат. Всерос. науч.-практ. конф. Иркутск, 2008. С. 48-49.
12. Суюнчева Б.О., Данилова Д.О., Таций А.А., Медведева Е.Н., Бабкин В.А. Разработка технологии ржано-пшеничных видов хлеба с арабиногалактаном // Биотехнология растительного сырья, качество и безопасность продуктов питания: мат. Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию ИрГТУ. Иркутск, 2010. С. 95-99.
13. Патент №2430614 (РФ). Способ производства мучных кондитерских изделий профилактической направленности, композиция для производства бисквитного полуфабриката профилактической направленности, композиция для производства сырцовых пряников профилактической направленности и композиция для производства сахарного печенья профилактической направленности / О.В. Неретина, Е.Н. Медведева, В.А. Бабкин // БИ. 2011. №28.
14. Решение о выдаче патента РФ по заявке №2011113945/13(020655). Композиция и способ производства овсяных пряников с использованием профилактической добавки - арабиногалактана / В.В. Нестерук, В.А. Верещако, Н.В. Лихова, Е.Н. Медведева, В.А. Бабкин / 2012.
15. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. Р.У. Хабриева. М., 2005. 832 с.
16. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике: (справочник). М., 1987. 368 с.
17. Петров Р.В., Хаитов P.M., Чередеев А.Н. и др. Иммунофармакологические подходы к оценке иммуномодуляторов // Иммуномодуляторы. М., 1987. С. 9-10.
18. Cunningham A.J. A method of increased sensitivity for detecting single antibodyforming cells // Nature. 1965. Vol. 207, N5001. Pp. 1106-1107.
19. ЛакинГ.Ф. Биометрия. М., 1990. 352 с.
20. Колхир В.К., Тюкавина НА., Багинская А.И., Минеева М.Ф. и др. К оценке фармакологических свойств арабиногалактана // Человеки лекарство: тез. докл. III Рос. нац. конгресса. М., 1996. С. 27.
21. Баранов В.Г., Соколоверова И.М., Гаспарян Э.Г. Экспериментальный сахарный диабет. Л., 1983. 237 с.
Поступило в редакцию 10 февраля 2012 г.
Babkin V.A.1, Medvedeva E.N.1 , Sambueva Z.G.2, Khobrakova V.B.2, Neverova N.A.1, Suyuncheva B.O.3, Tatsyi A.A.3 MEDICAL AND BIOLOGICAL PROPERTIES OF BAKERY AND PASTRY PRODUCTS ENRICHED WITH LARCH ARABINOGALACTAN
1A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Favorsky Str., 1,
Irkutsk, 664033 (Russia), e-mail: [email protected]
2Institute of General and Experimental Biology, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, ul. Sakh'ianovoi, 6, Ulan-
Ude, 670047 (Russia), e-mail: [email protected]
3North Caucasus State Technical University, pr. Kulakova, 2, Stavropol', 355029 (Russia), e-mail: [email protected]
In connection with increasing popularity of healthy diets, manufacturers pay more and more attention to functional food, i.e. medically fortified food products. Arabinogalactan (AG), a water-soluble polysaccharide extracted from larch wood, is a promising functional food supplement due to low toxicity and high biological activities (such as prebiotic, immunostimulative, hypolipidemic, gastro- and hepatoprotective effects, etc.) employed in bakery and pastry. It has been shown that AG-enriched rye-wheat bread samples, where AG is added to flour in proportions of 1-5% by weight, possess improved characteristics as compared to the control ones. New prophylactic pastry product (lower-energy-dense AG-enriched oatmeal gingerbread cookies) has been jointly elaborated by the Laboratory of Wood Chemistry (A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences) and the IRKUTSKY KHLEBOZAVOD Ltd. Specifications and experimental batches have been worked out for the latter product.
The AG-enriched bakery products can be medically effective due to physiological activity of the polysaccharide. The objective of the present work is study of medical and biological properties of the AG-enriched rye-wheat bread and the oatmeal gingerbread cookies.
Experiments on laboratory animals (Wistar rats, and CBA and (CBA*C57Bl/6)F1 mice) have established that the products studied restrict weight gain, reduce cholesterol and low-density lipoproteide contents in blood. The bread containing 2% of AG causes decrease of sugar content in blood of intact animals. On model of diabetes, decrease of sugar content in blood has been established at treatment by the gingerbreads (5% of AG) and the bread (2% of AG). Besides, the AG-enriched products show significant immunostimulating activity at azathioprine-induced immunodepression.
Thus, the products studied can be recommended as a treatment-and-prophylactic food for patients with obesity, diabetes, immune deficiencies, liver and kidney diseases.
Keywords: functional bakery, medical and biological properties, larch arabinogalactan
References
1. O laktuloze / Felitsata kholding: prebiotiki, preparaty laktulozy. [About lactulose / Felicity holding: prebiotics lactulose preparations] 2007. Available at: http://www.lactusan.ru/index/uznaj_bo/o_laktul/at_word_doc/27/index.htm (accessed 28.01.2012). (in Russ.).
2. Chernetskii V.N., Nifant'ev N.E. Rossiiskii khimicheskii zhurnal, 1997, vol. 41, no. 1, pp. 80-83. (in Russ.).
* Corresponding author.
3. Vasiutin A.A., Grebenkin A.D., Kuznetsova E.A., Lukin A.L., Tertychnaia T.N. Rossiiskiipektin: istoriia - nastoiashchee -perspektivy: mater. nauchno-praktich. konf. [Russian pectin: History - present - perspectives: proc. sci. conf.]. Voronezh, 2006, pp. 71-73. (in Russ.).
4. Suiuncheva B.O., Getman A.A., Nikolaenko I.V. Sbornik nauchnykh trudov SevKav-GTU. Seriia. «Prodovol'stvie». 2005, no. 1. Available at: http://abiturient.ncstu.ru/Science/articles/food/8/28.pdf/view. (in Russ.).
5. Chubenko N.T. Khlebopechenie Rossii, 2008, no. 5, pp. 4-5. (in Russ.).
6. Shlelenko L.A. Khlebopechenie Rossii, 2004, no. 2, pp. 17-18. (in Russ.).
7. Medvedeva E.N. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2003, no. 1, pp. 27-37. (in Russ.).
8. Ohr L. M. Prepared Foods, 2001, vol. 170, no. 1, pp. 55.
9. Tsyganova T.B., Il'ina O.A., Chemakina A.B., Tiukavkina N.A., Rulenko I.A., Kolesnik Iu.A., Kozyreva N.A. Khlebopechenie Rossii, 1997, no. 3, pp. 23-24. (in Russ.).
10. Ermakova M.F., Chistiakova A.K., Shchukina L.V., Pshenichnikova T.A., Medvedeva E.N., Neverova N.A., Belove-zhets L.A., Babkin V.A. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2009, no. 1, pp. 161-166. (in Russ.).
11. Neretina O.V., Medvedeva E.N., Davydova E.V. Pishchevye tekhnologii, kachestvo i bezopasnost' produktov pi-taniia: mater. vseross. nauchno-praktich. konf. [Food technology, quality and safety of food products: proc. sci. conf]. Irkutsk, 2008, pp. 48-49. (in Russ.).
12. Suiuncheva B.O., Danilova D.O., Tatsii A.A., Medvedeva E.N., Babkin V.A. Biotekhnologiia rastitel'nogo syr'ia, kachestvo i bezopasnost'produktovpitaniia: mater. vseross. nauchno-praktich. konf., posviashchennoi 80-letiiu IrGTU. [Biotechnology of plant material, the quality and safety of food: proc. sci. conf.]. Irkutsk, 2010, pp. 95-99. (in Russ.).
13. Patent 2430614 (Russia). O.V. Neretina, E.N. Medvedeva, V.A. Babkin. 2011. (in Russ.).
14. Application for a patent №2011113945/13(020655). Nesteruk V.V., Vereshchako V.A., Likhova N.V., Medvedeva
E.N., Babkin V.A. // 2012. (in Russ.).
15. Rukovodstvo po eksperimental'nomu (doklinicheskomu) izucheniiu novykh farmakologicheskikh veshchestv /Pod red. R.U. Khabrieva. [Guidelines for experimental (preclinical) studies of new pharmacological agents. Ed. R.U. Khabrieva.]. Moscow, 2005, 832 p. (in Russ.).
16. Men'shikov V.V. Laboratornye metody issledovaniia v klinike (Spravochnik). [Laboratory Methods in the clinic (Reference)]. Moscow, 1987, 368 p. (in Russ.).
17. Petrov R.V., Khaitov R.M., Cheredeev A.N. et al. Immunomoduliatory, Moscow, 1987, pp. 9-10. (in Russ.).
18. Cunningham A.J. Nature, 1965, vol. 207, no. 5001, pp. 1106-1107.
19. Lakin G.F. Biometriia. [Biometrics]. Moscow, 1990,. 352 p. (in Russ.).
20. Kolkhir V.K., Tiukavina N.A., Baginskaia A.I., Mineeva M.F. et al. Chelovek i lekarstvo: tez. dokl. IIIRoss. nats.
kongressa. [Man and Medicine: Proc. IIIth congressa]. Moscow, 1996, pp. 27. (in Russ.).
21. Baranov V.G., Sokoloverova I.M., Gasparian E.G. Eksperimental'nyi sakharnyi diabet. [Experimental diabetes]. Leningrad, 1983. 237 p. (in Russ.).
Received February 10, 2012
