Научная статья на тему 'Оценка сорбции-десорбции экдистерона (20 E) в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа'

Оценка сорбции-десорбции экдистерона (20 E) в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
17
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вопросы питания
Scopus
ВАК
PubMed
Ключевые слова
экдистерон / 20 E / сорбция-десорбция / адаптогенные композиции / функциональные пищевые ингредиенты / 20 E / sorption-desorption / adaptogenic compositions / functional food ingredients

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Боков Дмитрий Олегович, Богачук Мария Николаевна, Малинкин Алексей Дмитриевич, Назарова Виктория Александровна, Бессонов Владимир Владимирович

Основными принципами при обогащении пищевых продуктов минорными биологически активными веществами (БАВ) являются прогнозирование и оценка возможных химических взаимодействий компонентов, входящих в матрицу пищевого продукта. Эти взаимодействия оказывают значительное влияние на биодоступность минорных БАВ. В работе были изучены процессы сорбции и десорбции (высвобождения), влияющие на биодоступность минорного БАВ экдистерона (20 E) в составе функциональных пищевых ингредиентов, полученных из листьев шпината (ФПИ-1) и зерен киноа (ФПИ-2) на матрице гидроколлоида – инулина. Цель работы – изучить полноту протекания процессов сорбции-десорбции 20 E в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа под действием гидролитических ферментов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) in vitro. Материал и методы. Для получения экспериментальных композиций, включающих ФПИ-1 и ФПИ-2 и полисахарид инулин, был использован механический метод смешивания. Для исследования сорбционных свойств готовили модельные растворы композиций. С использованием ферментативной модели in vitro была изучена способность 20 Е высвобождаться из матрикса композиций. Содержание 20 Е определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием. Результаты. Получено 6 композиций состава инулин–ФПИ-1, инулин–ФПИ-2 с различным соотношением полисахарид/ФПИ. На первом этапе исследования максимальная сорбция 20 Е в модельном растворе наблюдалась для 4 составов композиций с соотношением инулина (2,50 и 3,75 г) – ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг). На втором этапе исследования при оценке десорбции 20 Е на ферментативной модели установлено, что 20 Е практически полностью высвобождалось только из 2 композиций, в остальных случаях около 25% 20 Е оставалось в связанном состоянии. Заключение. Получены составы 2 композиций с соотношением инулин (2,50 г) – ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг), которые обладают оптимальными параметрами сорбции/высвобождения 20 E под действием ферментов ЖКТ человека. Данные композиции можно считать перспективными для включения в рецептуры обогащенных пищевых продуктов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Боков Дмитрий Олегович, Богачук Мария Николаевна, Малинкин Алексей Дмитриевич, Назарова Виктория Александровна, Бессонов Владимир Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Study of the sorptiondesorption of ecdysterone (20 E) as part of adaptogenic compositions with inulin and functional food ingredients based on spinach and quinoa

The main principle in the enrichment of food with minor bioactive compounds is the prediction and evaluation of possible chemical interactions of the components included in the matrix of the food. These interactions have a impact on the bioavailability of minor bioactive compounds. In our work, we studied the processes of sorption and desorption (release), the main processes affecting the bioavailability of the minor bioactive compound ecdysterone (20 E) in the composition of functional food ingredients obtained from spinach leaves (FFI-1) and quinoa grains (FFI-2) on hydrocolloid matrix – inulin. The objective of the research was to study the completeness of sorption-desorption processes of 20 E in adaptogenic compositions with inulin and functional food ingredients based on spinach and quinoa under the influence of hydrolytic enzymes of the gastrointestinal tract (GIT) in vitro. Material and methods. To obtain experimental compositions, containing FFI-1 and FFI-2 and the polysaccharide (inulin), a mechanical mixing method was used. To study the sorption properties, model solutions of the compositions were prepared. Using an in vitro enzymatic model, the ability of 20 E to be released from the matrix of the compositions was studied. The content of 20 E was determined by HPLC-MS/MS. Results. 6 compositions with different ratios of polysaccharide/FFI were obtained. At the first stage of the study, the maximum sorption of 20E in the model solution was observed for 4 compositions with the ratio of inulin : FFI = 2.50 or 3.75 g : 189.19 mg FFI-1 or 68.40 mg FFI-2. At the second stage of the study, when assessing the desorption of 20 E on the enzymatic GIT model, it was found that 20 E almost completely released only from 2 compositions, in other cases about 25% of 20 E remained in a bound state. Conclusion. The formulation of two compositions with the ratio of inulin (2.50 g) : FFI-1 (189.19 mg)/FFI-2 (68.40 mg) were obtained, which have the most optimal sorption / release parameters of 20 E under the influence of human gastrointestinal enzymes. These compositions can be considered promising for inclusion in the formulation of fortified foods.

Текст научной работы на тему «Оценка сорбции-десорбции экдистерона (20 E) в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа»

КРАТКОЕ СООБЩЕНИЕ

Для корреспонденции

Богачук Мария Николаевна - кандидат фармацевтических наук,

научный сотрудник лаборатории химии пищевых продуктов

ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»

Адрес: 109240, Российская Федерация, г. Москва,

Устьинский проезд, д.2/14

Телефон: (495) 698-57-36

E-mail: [email protected]

https://orcid.org/0000-0002-5820-8336

Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Назарова В.А., Бессонов В.В.

Оценка сорбции-десорбции экдистерона (20 E) в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи», 109240, г. Москва, Российская Федерация

Federal Research Centre for Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 109240, Moscow, Russian Federation

Основными принципами при обогащении пищевых продуктов минорными биологически активными веществами (БАВ) являются прогнозирование и оценка возможных химических взаимодействий компонентов, входящих в матрицу пищевого продукта. Эти взаимодействия оказывают значительное влияние на биодоступность минорных БАВ. В работе были изучены процессы сорбции и десорбции (высвобождения), влияющие на биодоступность минорного БАВ экдистерона (20 E) в составе функциональных пищевых ингредиентов, полученных из листьев шпината (ФПИ-1) и зерен киноа (ФПИ-2) на матрице гидроколлоида - инулина.

Финансирование. Работа проведена при финансировании РНФ (грант № 19-16-00107-П «Новые функциональные пищевые ингредиенты адап-тогенного действия, предназначенные для увеличения работоспособности организма человека и повышения его когнитивного потенциала»), https://rscf.ru/project/22-16-35008/.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликтов интересов.

Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования - Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Бессонов В.В.; экспериментальные исследования - Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Назарова В.А.; анализ полученных данных - Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Бессонов В.В.; написание текста - Боков Д.О., Богачук М.Н., Бессонов В.В.; редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи - все авторы.

Для цитирования: Боков ДО., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Назарова В.А., Бессонов В.В. Оценка сорбции-десорбции экдистерона (20 E) в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа // Вопросы питания. 2023. Т. 92, № 6. С. 135-140. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-6-135-140 Статья поступила в редакцию 13.09.2023. Принята в печать 30.10.2023.

Funding. This research was funded by the Russian Science Foundation (grant number 19-16-00107-P «New functional food ingredients of adaptogenic action for the enhancement of working capability and cognitive potential of human organism»), https://rscf.ru/project/22-16-35008/. Conflict of interest. The authors declare no conflicts of interest.

Contribution. The concept and design of the study - Bokov DO., Bogachuk M.N., Malinkin A.D., Bessonov V.V.; experimental studies -Bokov D.O., Bogachuk M.N., Malinkin A.D., Nazarova V.A.; analysis of the obtained data - Bokov D.O., Bogachuk M.N., Malinkin A.D., Bessonov V.V.; text writing - Bokov D.O., Bogachuk M.N., Bessonov V.V.; editing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article - all authors.

For citation: Bokov D.O., Bogachuk M.N., Malinkin A.D., Nazarova V.A., Bessonov V.V. Study of the sorption-desorption of ecdysterone (20 E) as part of adaptogenic compositions with inulin and functional food ingredients based on spinach and quinoa. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2023; 92 (6): 135-40. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-6-135-140 (in Russian) Received 13.09.2023. Accepted 30.10.2023.

Study of the sorption-desorption of ecdysterone (20 E) as part of adaptogenic compositions with inulin and functional food ingredients based on spinach and quinoa

Bokov D.O., Bogachuk M.N., Malinkin A.D., Nazarova V.A., Bessonov V.V.

Цель работы - изучить полноту протекания процессов сорбции-десорбции 20 E в составе адаптогенных композиций с инулином и функциональными пищевыми ингредиентами на основе шпината и киноа под действием гидролитических ферментов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) in vitro.

Материал и методы. Для получения экспериментальных композиций, включающих ФПИ-1 и ФПИ-2 и полисахарид инулин, был использован механический метод смешивания. Для исследования сорбционных свойств готовили модельные растворы композиций. С использованием ферментативной модели in vitro была изучена способность 20 Е высвобождаться из матрикса композиций. Содержание 20 Е определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием. Результаты. Получено 6 композиций состава инулин-ФПИ-1, инулин-ФПИ-2 с различным соотношением полисахарид/ФПИ. На первом этапе исследования максимальная сорбция 20 Е в модельном растворе наблюдалась для 4 составов композиций с соотношением инулина (2,50 и 3,75 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг). На втором этапе исследования при оценке десорбции 20 Е на ферментативной модели установлено, что 20 Е практически полностью высвобождалось только из 2 композиций, в остальных случаях около 25% 20 Е оставалось в связанном состоянии.

Заключение. Получены составы 2 композиций с соотношением инулин (2,50 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг), которые обладают оптимальными параметрами сорбции/высвобождения 20 E под действием ферментов ЖКТ человека. Данные композиции можно считать перспективными для включения в рецептуры обогащенных пищевых продуктов.

Ключевые слова: экдистерон; 20 E; сорбция-десорбция; адаптогенные композиции; функциональные пищевые ингредиенты

The main principle in the enrichment of food with minor bioactive compounds is the prediction and evaluation of possible chemical interactions of the components included in the matrix of the food. These interactions have a impact on the bioavailability of minor bioactive compounds. In our work, we studied the processes of sorption and desorption (release), the main processes affecting the bioavailability of the minor bioactive compound ecdysterone (20 E) in the composition of functional food ingredients obtained from spinach leaves (FFI-1) and quinoa grains (FFI-2) on hydrocolloid matrix - inulin. The objective of the research was to study the completeness of sorption-desorption processes of 20 E in adaptogenic compositions with inulin and functional food ingredients based on spinach and quinoa under the influence of hydrolytic enzymes of the gastrointestinal tract (GIT) in vitro.

Material and methods. To obtain experimental compositions, containing FFI-1 and FFI-2 and the polysaccharide (inulin), a mechanical mixing method was used. To study the sorption properties, model solutions of the compositions were prepared. Using an in vitro enzymatic model, the ability of 20 E to be released from the matrix of the compositions was studied. The content of 20 E was determined by HPLC-MS/MS.

Results. 6 compositions with different ratios of polysaccharide/FFI were obtained. At the first stage of the study, the maximum sorption of 20E in the model solution was observed for 4 compositions with the ratio of inulin : FFI = 2.50 or 3.75g: 189.19 mg FFI-1 or 68.40 mg FFI-2. At the second stage of the study, when assessing the desorption of 20 E on the enzymatic GIT model, it was found that 20 E almost completely released only from 2 compositions, in other cases about 25% of 20 E remained in a bound state. Conclusion. The formulation of two compositions with the ratio of inulin (2.50 g) : FFI-1 (189.19 mg)/FFI-2 (68.40 mg) were obtained, which have the most optimal sorption / release parameters of 20 E under the influence of human gastrointestinal enzymes. These compositions can be considered promising for inclusion in the formulation offortified foods. Keywords: 20 E; sorption-desorption; adaptogenic compositions; functional food ingredients

Определение взаимодействий биологически активных соединений (БАС) в многокомпонентных функциональных пищевых ингредиентах (ФПИ) - необходимое условие обеспечения качества и безопасности обогащенных пищевых продуктов. При обогащении пищевых продуктов ФПИ следует принимать во внимание ряд возможных химических взаимодействий компонентов как самих пищевых продуктов, так

и биологически активных веществ, входящих в состав непосредственно ФПИ, для обеспечения максимальной сохранности и биодоступности БАС [1, 2].

Обогащенные пищевые продукты - это сложные многокомпонентные системы, в состав которых может входить несколько ФПИ, полученных из различных растительных источников. Сегодня актуальным направлением является создание ФПИ, обогащенных

несколькими группами БАС, которые вместе обеспечивают более выраженный биологический эффект. Так, серия работ посвящена созданию ФПИ, оказывающих адаптогенное действие [3]. В результате многолетних исследований разработаны технологические схемы получения ФПИ на основе зерен киноа и листьев шпината [4, 5].

Полисахариды, способные к образованию гидроколлоидов, благодаря своей полимерной структуре с различными степенью разветвления и функциональными группами взаимодействуют с минорными БАС (фитоэкдистероидами) за счет формирования слабых водородных связей и «комплексов включения». Эти взаимодействия лежат в основе процесса сорбции БАС на полисахаридной матрице, в результате которой происходит модификация физико-химических свойств БАС, повышаются их стабильность и биодоступность [6]. Одним из перспективных в этом плане полисахаридов представляется инулин [7, 8].

Цель работы - изучить полноту протекания процессов сорбции-десорбции 20-гидроксиэкдизона (20 E) в составе адаптогенных композиций с инулином и ФПИ на основе шпината и киноа под действием гидролитических ферментов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) in vitro.

Материал и методы

Объектами исследования были инулин «Фибрулин инстант», нативный высокоочищенный инулин из цикория, нефракционированный (Novaproduct, Бельгия); ФПИ-1 с содержанием 20 E 11,10 мг/г и ФПИ-2 с содержанием 20 E 30,70 мг/г, полученные в лабораторных условиях.

Используемые ферментные препараты: амилоглю-козидаза (A9913) и инулиназа (I6285) из Aspergillus niger; протеаза (P3910) и а-амилаза (A3306) из Bacillus licheniformis (Sigma-Aldrich, США).

При выборе соотношения полисахарид (ПСХ)/ФПИ руководствовались Едиными санитарно-эпидемиологическими и гигиеническими требованиями к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (Приложение 5, гл. 2, разд. 1). Для получения композиций был выбран механический метод, заключающийся в совместном измельчении сухих компонентов (ФПИ, инулина). Компоненты смешивали, затем тщательно растирали в фарфоровой ступке в течение 20 мин при температуре 20 °С.

Определение сорбционных свойств инулина

Для исследования сорбционных свойств готовили модельные суспензии композиций с 5% инулина, поскольку при данной концентрации достигаются оптимальные реологические свойства.

Полученные в ходе эксперимента модельные суспензии охлаждали (5 °С, в течение 6 ч), центрифугировали в течение 30 мин при 4500 об/мин с использованием

центрифуги 5424 (Eppendorf, США). Далее полученный супернатант анализировали на содержание 20 Е в суспензии.

Зависимость величины сорбции (Ссорб.) от концентрации 20 Е для инулина в суспензии определяли по формуле:

Ссорб. = C2/C х 100%,

где Ссорб. - сорбция, %; C1 - теоретическое содержание 20 E в модельной суспензии, мкг/см3; С2 - экспериментальное содержание 20 E в модельной суспезии, мкг/см3.

Определение содержания 20-гидроксиэкдизона

Содержание 20 Е определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС/МС) с использование системы: хроматограф Agilent Technologies 1100 c масс-детектором Agilent Technologies 6410; колонка Agilent Technologies Poroshell 120 EC-C18 3,0х50 мм, 2,7 мкм; градиентное элюирование в системе 0,1% муравьиная кислота/ацетонитрил. В качестве стандарта использовали стандартный образец 20 Е, 98% (Кат. номер: 234697, CAS 5289-74-7, J & K Scientific GmbH, Германия).

Градиентное элюирование смесью 0,1% раствора муравьиной кислоты в воде (элюент А) и ацетонитрила (элюент Б): 0 мин - 5% элюента Б, 5 мин - 27% элюента Б, 5,5 мин - 90% элюента Б, 8,5 мин - 90% элюента Б, 9,5 мин - 5% элюента Б, 13,5 мин - 5% элюента Б; скорость потока - 0,4 см3/мин.

Параметры масс-детектора - параметры источника ионизации: давление распыляющего газа - 2,8 бар; температура осушающего газа - 350 °C; скорость потока осушающего газа - 10 л/мин; напряжение на фрагменторе - 98 В; регистрируемые переходы масс в МС/МС-режиме - 481,3 ^ 445,4 с энергией соударения 8 еВ (использовали для количественного анализа), 481,3 ^ 371,4 с энергией соударения 12 еВ (использовали для качественного подтверждения); полярность исследуемых ионов положительная; напряжение на капилляре - 4000 В.

Ферментативная модель оценки степени взаимодействия минорных биологически активных соединений и гидроколлоидов

Для оценки десорбции 20 Е предложена [6] методика, которая основана на свойстве резистентности растительных гидроколлоидов (ПСХ) и 20 E к действию гидролитических ферментов ЖКТ. В основе методики лежит гидролитическое расщепление крахмальных и белковых веществ в пищевых продуктах комплексом ферментов в контролируемых условиях среды (t°, рН) с последующим определением степени высвобождения БАС в связи с разрушением комплекса БАС-ПСХ, определение резистентности БАС к среде ЖКТ. В качестве ферментов

используют устойчивые к нагреванию а-амилазу, про-теазу, амилоглюкозидазу. Расчет сорбции проводили по формуле:

Сс0рб. = M2/M1 х 100%,

где Ссорб. - сорбция БАС; M1 - содержание БАС в композиции до ферментативной обработки; M2 - содержание БАС в композиции после ферментативной обработки.

Методика включала следующие этапы.

• Этап I. 50 см3 фосфатного буфера (pH 6,0) помещали в каждую колбу с 1,0 г композиции, перемешивали на магнитной мешалке. Проверяли рН и при необходимости доводили до рН 6,0±0,2, добавляя необходимое количество по каплям раствора NaOH (0,275 М) или раствора HCl (0,325 M). Затем добавляли 100 мкм3 а-амилазы, перемешивали. Закрыв алюминиевой фольгой, инкубировали в кипящей водяной бане в течение 30 мин. Затем колбы с растворами композиций, не снимая алюминиевой фольги, охлаждали до комнатной температуры (20±2 °С).

• Этап II. Алюминиевую фольгу удаляли, раствор перемешивали. Доводили рН до 7,5±0,1, добавляя (около 10 см3) раствора NaOH (0,275 М). После внесения 500 мкм3 раствора протеазы в каждую колбу закрывали алюминиевой фольгой и инкубировали в бане при температуре 60±2 °С в течение 30 мин при непрерывном перемешивании. Отсчет времени начинали, когда температура достигнет 60 °С. Колбы с растворами композиций вынимали, не снимая алюминиевой фольги, охлаждали до комнатной температуры (20±2 °С).

• Этап III. Доводили рН до 4,0-4,6, добавляя (около 12 см3) раствор HCl (0,325 M). Вносили 300 мкм3 раствора амилоглюкозидазы в каждую колбу. Закрывали алюминиевой фольгой и инкубировали в бане при температуре 60±2 °С в течение 30 мин при непрерывном перемешивании. Отсчет времени начинали, когда температура достигала 60 °С. Колбы с раство-

ФПИ - функциональный пищевой ингредиент. FFI - functional food ingredient.

рами композиций вынимали, не снимая алюминиевой фольги, охлаждали до комнатной температуры (20±2 °С).

• Этап IV. Определяли объем гидролизата и добавляли 4 объема 95% этилового спирта, разогретого до 60 °С, смывали со стенок остатки в раствор, используя часть этилового спирта. Отстаивали при комнатной температуре не менее 2 ч до образования преципитата.

После III этапа отбирали пробу для анализа инулина, после IV этапа - для анализа 20 E. Для этого 1 см3 отбирали в центрифужную пробирку и центрифугировали в течение 10 мин при 3600 об/мин. Супернатант переносили в виалу для хроматографирования.

Определение содержания инулина

Содержание инулина определяли согласно МИ № 0152/Р0СС RU.0001.310430/2020 «Определение содержания инулина в пищевых продуктах и БАД к пище» методом обращенно-фазовой ВЭЖХ с рефрактометрическим детектированием. Хроматографи-ческая система включала хроматограф Agilent 1260, программное обеспечение - ChemStation (ver. A.09.03); детектор рефрактометрический 1260 RID (G1362A); автосамплер 1260 ALS (G1329B); термостат колонок 1266 TCC (G1316A); колонку хроматографическую для ВЭЖХ Sugar-Pak (WATERS, США) длиной 300 мм и внутренним диаметром 6,5 мм, наполненную микрокристаллическим катионообменным гелем в кальциевой форме. Режим элюирования - изократический (подвижная фаза -вода очищенная с добавлением Са-ЭДТА 0,05 мг/мл); скорость потока - 0,5 см3/мин, ^олонки= 80 °C; объем вводимой пробы - 10 мкм3.

Статистическая обработка данных выполнена в программе Microsoft Office Excel 2010. Достоверность различий определяли по критерию Стьюдента, доверительная вероятность р=0,95.

Результаты

Определение оптимальных условий взаимодействия функциональных пищевых ингредиентов с инулином для получения композиций

Были приготовлены 6 композиций состава инулин-ФПИ-1, инулин-ФПИ-2 с различным соотношением полисахарид/ФПИ (табл. 1).

Согласно полученным данным (табл. 2), 100% сорбция 20 Е в модельной суспензии наблюдается для композиций № 2, 3, 5 и 6 с соотношением инулина (2,50 и 3,75 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг).

При данном соотношении ФПИ-1, ФПИ-2 и инулина происходит наиболее эффективное комплексообразо-вание по типу «полисахарид - минорное биологически активное вещество». На основании экспериментальных данных были отобраны композиции № 2, 3, 5 и 6 с инулином для дальнейших исследований.

Таблица 1. Состав предварительных экспериментальных композиций Table 1. Formulation of preliminary experimental compositions

Композиция, № Composition number Инулин, г Inulin, g ФПИ-1 (шпинат), мг FFI-1 (spinach), mg ФПИ-2 (киноа), мг FFI-2 (quinoa), mg Содержание 20 Е в композиции, мг/г The content of 20 E in the composition, mg/g

1 1,25 - 68,40 1,59

2 2,50 - 68,40 0,81

3 3,75 - 68,40 0,55

4 1,25 189,19 - 1,46

5 2,50 189,19 - 0,79

6 3,75 189,19 - 0,53

Таблица 2. Зависимость величины сорбции (Ссор6.) от концентрации экдистерона(20 Е)

Table 2. Dependence of the sorption value (Csorb) on ecdysterone (20 E) concentration

Таблица 3. Высвобождение экдистерона (20 Е) после ферментативной обработки композиций с инулином

Table 3. Release of ecdysterone (20 E) after enzymatic treatment of compositions with inulin

Композиция, № Composition number Содержание 20 Е в суспензии, мкг/см3 Content of 20 E In suspension, цд/cm3 Ссорб, % Csorb, %

расчет calculation эксперимент experiment

1 63,72 9,14±0,57 85,66

2 16,28 - 100,00

3 7,33 - 100,00

4 58,36 11,32±0,69 80,60

5 15,70 - 100,00

6 7,11 - 100,00

П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 3, 4: n=5; Px=0,95; t(p, f)=2,776. N o t e. Here and in tables 3, 4: n=5; Px=0.95; t(p, f)=2.776.

Композиция, № Composition number Содержание 20 Е в композиции, мг/г The content of 20 E In the composition, mg/g Содержание 20 Е в композиции после ферментативной обработки, мг/г Content of 20 E in the composition after enzymatic treatment, mg/g Высвобождение 20 Е, % 20 E release, %

2 0,81 0,79±0,06 96,6

3 0,55 0,41 ±0,03 74,9

5 0,79 0,76±0,05 96,2

6 0,53 0,41 ±0,03 76,9

Исследование влияния соотношения компонентов функциональный пищевой ингредиент/полисахарид (инулин) на высвобождение биологически активных соединений из матрикса композиций в условиях моделирования желудочно-кишечного тракта in vitro

В табл. 3 представлены данные, характеризующие степень высвобождения 20 Е из композиций с инулином.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Как видно из табл. 3, 20 Е практически полностью высвобождается из композиций № 2, 5 с соотношением инулин (2,50 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг). В композициях № 3 и 6 с соотношением инулин (3,75 г) - ФПИ-1 (189,19 мг)/ФПИ-2 (68,40 мг) сорбция достигает порядка 25%.

В табл. 4 представлены данные о содержании инулина в композициях до и после ферментативной обработки композиций.

Согласно данным табл. 4, инулин не подвергается действию гидролитических ферментов на модели ЖКТ, его содержание в композициях составляет 91-97%.

На основании экспериментальных данных нами отобраны композиции № 2, 5с инулином как наиболее перспективные для создания обогащенных пищевых продуктов.

Заключение

В работе были получены экспериментальные композиции различного состава (всего 6 видов), включающие ФПИ-1, ФПИ-2 и полисахарид инулин. Оценка сорбци-онных свойств полисахаридного компонента показала,

Таблица 4. Содержание инулина до и после ферментативной обработки композиций с инулином

Table 4. Inulin content before and after enzymatic treatment of compositions with inulin

Композиция, № Composition number Содержание инулина в композиции, % Inulin content in the composition, % Содержание инулина после ферментативной обработки, % Inulin content after enzymatic treatment, %

2 97,34 96,25±3,85

3 98,21 97,13±3,89

5 92,96 91,34±3,65

6 95,20 94,92±3,80

что наиболее эффективное комплексообразование по типу «полисахарид - минорное биологически активное вещество» характерно для 4 составов композиций.

Исследование влияниясоотношения компонентовФПИ/ полисахарид (инулин) на высвобождение БАС из матрикса композиций в условиях ферментативного моделирования ЖКТ in vitro позволило определить, что в 2 из 4 композиций с инулином происходит практически полное высвобождение 20 Е; для остальных композиций отмечено неполное высвобождение 20 Е с сорбцией выше 25%.

Таким образом, разработаны составы 2 композиций с соотношением инулин (2,50 г) - ФПИ-1 из листьев шпината (189,19 мг с содержанием 20 E 11,10 мг/г)/ ФПИ-2 на основе зерен киноа (68,40 мг с содержанием 20 E 30,70 мг/г), которые можно считать перспективными для включения в рецептуры обогащенных пищевых продуктов.

Сведения об авторах

ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация):

Боков Дмитрий Олегович (Dmitry O. Bokov) - кандидат фармацевтических наук, доцент, научный сотрудник лаборатории химии пищевых продуктов E-mail: [email protected] https://orcid.org 0000-0003-2968-2466

Богачук Мария Николаевна (Maria N. Bogachuk) - кандидат фармацевтических наук, научный сотрудник лаборатории химии пищевых продуктов E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-5820-8336

Малинкин Алексей Дмитриевич (Alexey D. Malinkin) - кандидат фармацевтических наук, старший научный сотрудник лаборатории химии пищевых продуктов E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-0370-4500

Назарова Виктория Александровна (Victoria A. Nazarova) - лаборант-исследователь лаборатории химии пищевых продуктов

E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-0906-1235

Бессонов Владимир Владимирович (Vladimir V. Bessonov) - доктор биологических наук, заведующий лабораторией химии пищевых продуктов E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-3587-5347

Литература

Горшунова К.Д., Семенова П.А., Нечаев А.П., Бессонов В.В. Взаимодействие гидроколлоидов и водорастворимых витаминов при конструировании обогащенных пищевых продуктов // Пищевая промышленность. 2012. № 11. С. 46—49. Мазо В.К., Сидорова Ю.С., Саркисян В.А., Киселева Т.Л., Кочет-кова А.А. Перспективы использования растительных полифенолов в качестве функциональных пищевых ингредиентов // Вопросы питания. 2018. Т. 87, № 6. С. 57-66. DOI: https://doi. org/10.24411/0042-8833-2018-10067

Sidorova Y.S., Shipelin V.A., Petrov N.A., Zorin S.N., Mazo V.K. Anxiolytic and antioxidant effect of phytoecdysteroids and polyphenols from Chenopodium quinoa on an in vivo restraint stress model // Molecules. 2022. Vol. 27, N 24. Р. 9003. DOI: https://doi.org/10.3390/ molecules27249003

Зорин С.Н., Мазо В.К., Сидорова Ю.С., Петров Н.А., Малинкин А.Д., Перова И.Б. и др. Способ получения экстракта из зерен киноа, обогащенного фитоэкдистероидами. Патент на изобретение 2764439 C1, 17.01.2022. Заявка № 2021109798 от 09.04.2021.

Zorin S.N., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Perova I.B., Malinkin A.D., Bokov D.O. et al. A new functional food ingredient enriched by phytoecdisteroids and polyphenols from quinoa grains (Chenopodium quinoa Willd.) // Res. J. Pharm. Technol. 2021. Vol. 14, N 8. P. 43214328. DOI: https://doi.org/10.52711/0974-360X.2021.00750 Боков Д.О., Богачук М.Н., Малинкин А.Д., Назарова В.А., Бессонов В.В. Оценка взаимодействия полисахаридов и минорных биологически активных веществ в функциональных пищевых ингредиентах растительного происхождения // Вопросы питания. 2023. Т. 92, № 1. С. 108-115. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-1-108-115

Wan X., Guo H., Liang Y., Zhou C., Liu Z., Li K., Wang L. The physiological functions and pharmaceutical applications of inulin: a review // Carbohydr. Polym. 2020. Vol. 246. Article ID 116589. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116589 Qin Y.Q., Wang L.Y., Yang X.Y., Xu Y.J., Fan G., Fan Y.G. et al. Inulin: properties and health benefits // Food Funct. 2023. Vol. 14, N 7. Р. 2948-2968. DOI: https://doi.org/10.1039/d2fo01096h

5

2.

7

4

8

References

Gorshunova K.D., Semenova P. A., Nechaev A.P., Bessonov V.V. Interaction of hydrocolloids and water-soluble vitamins in the construction of fortified foods. Pishchevaya promyshlennost' [Food Processing Industry]. 2012; (11): 46-9. (in Russian)

Mazo V.K., Sidorova Yu.S., Sarkisyan V.A., Kiseleva T.L., Kochetko-va A.A. The prospective of using plant polyphenols as functional food ingredients. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2018; 87 (6): 57-66. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10067 (in Russian) Sidorova Y.S., Shipelin V.A., Petrov N.A., Zorin S.N., Mazo V.K. Anxiolytic and antioxidant effect of phytoecdysteroids and polyphenols from Chenopodium quinoa on an in vivo restraint stress model. Molecules. 2022; 27 (24): 9003. DOI: https://doi.org/10.3390/mole-cules27249003

Zorin S.N., Mazo V.K., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Malinkin A.D., Perova I.B., Bessonov V.V. Method for obtaining an extract from quinoa grains, enriched with phytoecdysteroids. Patent for invention 2764439 C1, 17.01.2022. Application No. 2021109798 dated 04.09.2021. (in Russian)

Zorin S.N., Sidorova Yu.S., Petrov N.A., Perova I.B., Malinkin A.D., Bokov D.O., et al. A new functional food ingredient enriched by phyto-ecdisteroids and polyphenols from quinoa grains (Chenopodium quinoa Willd.). Res J Pharm Technol. 2021; 14 (8): 4321-8. DOI: https://doi. org/10.52711/0974-360X.2021.00750

Bokov D.O., Bogachuk M.N., Malinkin A.D., Nazarova V.A., Besso-nov V.V. Interaction assessment of polysaccharides and minor bioac-tive compounds in functional food ingredients of plant origin. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2023; 92 (1): 108-15. DOI: https://doi. org/10.33029/0042-8833-2023-92-1-108-115 (in Russian) Wan X., Guo H., Liang Y., Zhou C., Liu Z., Li K., Wang L. The physiological functions and pharmaceutical applications of inulin: a review. Carbohydr Polym. 2020; 246: 116589. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.carbpol.2020.116589

Qin Y.Q., Wang L.Y., Yang X.Y., Xu Y.J., Fan G., Fan Y.G., et al. Inulin: properties and health benefits. Food Funct. 2023; 14 (7): 2948-68. DOI: https://doi.org/10.1039/d2fo01096h

2

6

7

4

8

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.