CC BY
13
ний. Анаэробный порог у больных с ожирением I-II степени составил 62,9% от У02пик. (норма - >60%), у больных с ожирением III степени - 77,6% от У02пик. Кислородный пульс - 19,8±3,4 и 17,1 ±2,8 мл/уд. соответственно (норма -10-20 мл/уд.). Нормальный вентиляционный резерв, равный 53,4±3,1 и 47,9±2,2 л соответственно, свидетельствует об отсутствии вентиляционных нарушений. Альвеолярный газообмен также нарушен не был - вентиляционный эквивалент по СО2 был равен 23,4±2,8 и 28,9±1,5 соответственно (норма - <32).
Больные с ожирением и ДСН характеризовались достоверно более выраженным снижением толерантности к нагрузке. У02пик. у больных ожирением I-II степени было равно 72,7±3,4% (умеренное снижение), а у больных с ожирением III степени - 50±2,1% (выраженное снижение); различия при сравнении с соответствующими группами больных без ДСН составили - 44,3 и 24,4% (р<0,001). Максимальная аэробная производительность больных с ожирением I-II степени и ДСН была равна 5,5±0,9 МЕТ (умеренное снижение), а больных с ожирением III степени и ДСН - 3,8±0,4 МЕТ (выраженное снижение); различия при сравнении с больными 1-й и 3-й групп были достоверны при р<0,001. Незначительное снижение глобальной насосной функции сердца обнаружено только у больных с ожирением III степени - кислородный пульс был равен 9,4±2,2 мл/уд. и достоверно отличался от группы больных без ДСН. Значимых метаболических нарушений у пациентов обеих групп не выявлено - потребление кислорода на уровне анаэробного порога составило 72,2 и 71,0% от пикового, что является нормой. При этом было обнаружено более раннее наступление анаэробного порога по сравнению с больными без ДСН: 13,8±0,4 л/мин - в группе больных с ожирением I-II степени и 10,8±0,52 л/мин во 2-й группе больных с ожирением III степени, что отражает более низкий аэробный резерв у этих больных. Показатели вентиляции у больных были в пределах нормы. При этом альвеолярный газообмен в обеих группах больных с оказался снижен - УЕ/УС02 был равен 32,1±1,5 и 33,6±2,5 соответственно (норма - <32), что, вероятно, связано с наличием легочной гипертензии у большей части этих больных и нарушением вентиляционно-перфузионного соотношения.
Заключение. Таким образом, у больных с ожирением без ДСН результаты КПНТ продемонстрировали, что кардиопульмональных причин возникновения одышки у данной категории больных нет, а причиной снижения толерантности к физическим нагрузкам у больных с ожирением III степени является детренированность. У больных ожирением и вторичной ДСН вследствие развития гипертрофии миокарда ЛЖ происходит незначительное нарушение насосной функции сердца. Однако этого достаточно для того, чтобы развилось нарушение альвеолярной вентиляции, снизилась аэробная мощность мышц и привело к значимому снижению толерантности к физическим нагрузкам. Это в свою очередь может ограничивать физическую активность больных и приводить к прогрессиро-ванию ожирения.
В.Л. Кудряшов
Перспективы создания экспортоориентированных производств пищевых ингредиентов на основе мембранных процессов
ВНИИПБТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
При производстве пищи используются разнообразные пищевые добавки, обогатители и ингредиенты, к сожалению, часто импортные или произведенные из импортного сырья.
Поскольку в современных экономических условиях из-за дефицита инвестиций создание крупных импортозамещающих предприятий маловероятно, эту острую проблему целесообразно решать путем создания малых и средних производств, цехов и участков на основе современных отечественных наукоемких технологий и оборудования. Последние должны обеспечивать низкие энергозатраты и себестоимость, безотходность, экологическую чистоту и замкнутую систему водопотребления. При этом требуется не простое импортозамещение, а создание экспортного потенциала. Иначе при снятии санкций все усилия и затраты из-за низкой конкурентоспособности могут оказаться напрасными.
Материал и методы. Это возможно только при опоре на технологии последних поколений, к которым относится и мембранная. Из входящих в нее мембранных процессов для производства пищевых продуктов, добавок и напитков наибольшее значение имеют баромембранные процессы (БМП): микрофильтрация (МФ), ультрафильтрация (УФ), нанофильтрация (НФ) и обратный осмос (ОО). Основные их преимущества предопределяются низкими энергозатратами и отсутствием необходимости в нагревании выше 45-50 °С. Поэтому они позволяют сохранять в нативном виде белки, аминокислоты, витамины, ферменты и другие биологические активные вещества (БАВ) пищевых продуктов. Применение БМП объективно обеспечивает экологическую чистоту, углубление переработки сельхозсырья. холодную стерилизацию, вовлечение вторичного, обедненного и нетрадиционного сырья, а также исправление некачественного сырья и воды.
К настоящему времени в России создано крупнейшее в Европе предприятие по производству соответствующих мировому уровню мембран и мембранных элементов (МЕМВРАЫЮМ™) - АО «РМ Нанотех», что позволяет создавать предприятия с использованием отечественного мембранного оборудования, в том числе для производства конкурентоспособных добавок.
Анализ показывает, что одной из основных тенденцией мирового продовольственного рынка является увеличение спроса на функциональные и «здоровые» продукты и напитки. Следовательно, увеличивается потребность в полезных для здоровья органических (натуральных) функциональных ингредиентах (мировое производство
Материалы XVI Всероссийского конгресса нутрициологов и диетологов «Фундаментальные и прикладные аспекты _нутрициологии и диетологии. Качество пищи» (Москва, 2-4 июня 2016 г.)
которых, по оценке RTS, на перспективу составляет порядка 55 млрд долларов США при росте 11% в год) взамен широко распространенных в мире искусственных (синтетических).
Российская Федерация как ни одна другая страна имеет возможность создания органического земледелия для производства и поставки на мировой рынок органических экологически чистых продуктов питания, а также добавок и ингредиентов. Для производства последних требуются экологически чистые технологии, которые и создаются во ВНИИПБТ на основе БМП.
Результаты и обсуждение. Одной из перспективных технологий, созданной на основе БМП, является крупнотоннажное производство функциональных пищевых добавок из биомассы сеяных трав, прежде всего люцерны и клевера, которые содержат большое количество белка (до 45%) и витаминов группы С, Е, K, В, D и ß-каротина. Кроме того, БАВ люцерны обладают антиаллергическими, антистрессовыми, противовоспалительными, общеукрепляющими свойствами; нейтрализуют побочное действие лекарств, а также повышают умственную работоспособность. Особенно ценные БАВ красного клевера. Его флавоноиды обладают лечебно-профилактическими свойствами: противоопухолевыми, капилляроукрепляющими, противовоспалительными и противоязвенными. Главное, флаво-нолы клевера эффективны для лечения и профилактики болезни века - атеросклероза.
Разрабатываемая совместно с ВНИИ крахмалопродуктов патентоспособная технология производства инулина (востребованного на рынке для производства «здоровой» пищи) из топинамбура и цикория также основывается на использовании БМП на трех стадиях производства.
Основанная на сочетании УФ, НФ и ОО также совместно с ВНИИК создана технология производства (патент RU № 2 521 511) пищевой добавки - ультраконцентрата кукурузного экстракта, в состав которого входят белки, аминокислоты, полипептиды, микроэлементы, а также биотин. Последний нормализует состояние костного мозга, клеток крови, нервов, рост и развитие детей, снижает сахар при диабете 2 типа, участвует в восстановлении иммунитета, замедлении процессов старения, а также апробируется в онкологии.
БМП позволяют производить из растительного сырья комплексные сиропообразные натуральные добавки и ингредиенты, сочетающие свойства красителей, ароматизаторов, подсластителей, сахарозаменителей (например, из стевии), консервантов и антиоксидантов.
Заключение. В результате обобщения наших научно-исследовательских работ и анализа литературы в лаборатории мембранных технологий ВНИИПБТ разработаны также теоретические основы создания технологий производства пищевых добавок и ингредиентов из другого сырья на основе использования БМП, а также биотехнологических, ультразвуковых и других процессов. Лаборатория готова к сотрудничеству с другими разработчиками и производителями ингредиентов.
В.Л. Кудряшов, Н.С. Погоржельская, Н.В. Маликова
Перспективы и основы создания импортозамещающих производств пищевых волокон на основе мембранных процессов
ВНИИПБТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
Перечень актуальных проблем нутрициологии включает необходимость восполнения ряда продуктов питания пищевыми волокнами (ПВ), от которых для повышения биологической ценности пищи ранее пытались избавиться, считая их ненужным балластом. Оказалось, что они являются пребиотиками, препятствующими развитию желудочно-кишечных, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, сахарного диабета, ожирения и преждевременного старения. Их особенность - плохая перевариваемость при незначительном разрушении только в толстой кишке человека. Рекомендуемая ФАО/ВОЗ норма потребления ПВ составляет 25-30 г/сут, что соответствует отечественному СанПиН 2.3.2.560-02 - не менее 30 г. В лечебно-профилактических целях дозировку следует увеличивать до 40-60 г.
Цель настоящего исследования - создание отечественной технологии и оборудования производства ПВ (потребность РФ составляет порядка 1 млн т/год) для импортозамещения дорогостоящих импортных добавок Vitacel, Binecel, Fibrogum, Fibrim и др.
Материал и методы. ПВ являются основой структуры клеточных стенок растительного сырья и в основном состоят из целлюлозы, полисахаридов, гемицеллюлоз, пектиновых веществ и лигнина. Строение и межмолекулярные взаимодействия этих веществ определяют ионообменные, адсорбционные и влагоудерживающие их свойства.
Обычно ПВ выпускаются в рафинированном виде и в зависимости от вида сырья и способа выделения разделяются на растворимые и нерастворимые. Технологии основаны на удалении из измельченного сырья низкомолекулярных веществ (моносахаридов, глюкозоидов, алкалоидов, минеральных соединений), а также на гидролизе и экстракции крахмала.
Для получения ПВ использовали листостебельную массу сеяных трав, пшеничную солому, свекловичный жом, послеспиртовую зерновую и пивную дробину, яблочные выжимки, картофельную и кукурузную мезгу и другое вторичное сырье.
На основе учета физико-химических свойств различного сырья нами исследованы следующие методы экстракции (выщелачивания, гидролиза): горячей водой, разбавленными минеральными и органическими кислотами,
щелочью, солями сернистой кислоты, перекисями и ферментными препаратами. Для ускорения этих процессов использовали ультразвуковые (УЗ) установки и роторно-пульсационные аппараты (РПА).
Для выделения, очистки и концентрирования растворимых и нерастворимых ПВ использовали установки, основанные на применении баромембранных процессов (БМП): микрофильтрации (МФ), ультрафильтрации (УФ), нано-фильтрации (НФ) и обратного осмоса (ОО), а также центрифуги, вакуум-выпарки и сушилки различных типов.
Результаты и обсуждение. В результате исследования установлено, что максимальный выход и повышенное качество ПВ достигается при использовании ферментов. Процесс экстракции при температуре ниже 60 °С можно значительно ускорить, используя установки УЗ и РПА.
Установлено, что для производства ПВ с повышенной набухаемостью, сорбирующей и водоудерживающей способностями они должны подвергаться дополнительной обработке с оптимальным для каждого вида сырья сочетанием методов: химических (обработка серной кислотой, гидроксидом или карбонатом натрия), физических (сверхтонкое измельчение и УЗ обработка), ферментативных (обработка протеазами и амилазами).
Эффективными методами обесцвечивания являются раздельная или совместная обработка ПВ растворами перекиси водорода, ЫаСЮ и озоном. Для улучшения потребительских свойств и расширения сфер применения ПВ из вторичного сырья необходимо также дезодорировать, например, с помощью пермеатов молочной сыворотки.
Однако основой технологий являются БМП, которые позволяют создавать безотходные замкнутые по экстра-генту технологические схемы производства ПВ и существенно их упростить: например, при производстве пектина исключить стадию осаждения этанолом. БМП следует использовать в 2 стадии: на первой применять процессы МФ или УФ, а на второй - ОО или НФ.
На основе методологии сквозных аграрно-пищевых технологий, системного подхода, обобщения результатов наших научно-исследовательских работ, отечественного и мирового опыта разработан ряд технологий производства растворимых и нерастворимых ПВ с соответствующим оборудованием и техдокументацией: адаптированных к переработке вторичного сырья спиртовых, крахмалопаточных, сахарных, соковых и комбикормовых заводов, а также универсальная перенастраиваемая на переработку различного вторичного и первичного сельхозсырья.
В универсальных комплексах создается возможность сглаживания естественных сезонных колебаний образующегося вторичного сырья. Так, например, летом их целесообразно использовать для переработки листостебельной массы трав и пивной дробины, осенью - свекловичного жома, пшеничной соломы и яблочных выжимок, зимой и весной - зерновой барды, отрубей и соевого шрота.
Созданные технологии позволяют создавать на основе отечественных мембранных установок импортозамещающие производства высококачественных ПВ по цене в 2,0-2,5 раза ниже зарубежных аналогов с одновременной утилизацией вторичного сырья и отходов различных предприятий агропромышленного комплекса, содержащих клетчатку.
С.Г. Макарова1- 2, М.И. Петровская1, В.А. Баранник1, Р.М. Торшхоева1, Т.Р. Чумбадзе1
Витамины в профилактике и лечении аллергических заболеваний у детей
1 ФГАУ «Научный центр здоровья детей» Минздрава России, Москва
2 ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России
Поскольку недостаточное поступление в организм витаминов и минеральных веществ является фактором, значительно снижающим устойчивость организма к инфекционным и неинфекционным заболеваниям, в последние годы детально изучаются механизмы влияния различных витаминов на иммунный ответ. Многочисленные исследования показывают роль дефицита ряда витаминов в иммунопатогенезе различных проявлений аллергии, как кожных, так и респираторных.
Применение витаминно-минеральных комплексов (ВМК) у детей с аллергическими заболеваниями вызывает у врачей и родителей опасения в отношении возможных нежелательных реакций, поэтому требуется разработать эффективную тактику витаминопрофилактики и витаминотерапии у этой категории больных. В Научном центре детского здоровья проведено несколько клинических исследований, показавших эффективность и безопасность применения витаминных препаратов и ВМК, а также продуктов, обогащенных витаминами, у детей с различными аллергическими заболеваниями.
Материал и методы. В исследовании приняли участие 300 детей в возрасте от 3 до 6 лет с проявлениями ато-пического дерматита (АтД) в течение 12 мес и более. Фактическое питание оценивали анкетно-опросным методом с использованием компьютерной программы для расчета химического состава рациона. Обеспеченность витаминами оценивали по содержанию отдельных водо- (В1, В2, В6) и жирорастворимых витаминов (А, Е) в сыворотке крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Дети были рандомизированы на 5 групп по 60 человек в каждой. Пациенты 1-4-й групп в дополнение к комплексной традиционной терапии АтД получали различные витаминные препараты. Детям 5-й группы (группы сравнения) была назначена только стандартная терапия.
Результаты и обсуждение. Фактическое питание всех обследованных детей было дефицитным по одному или нескольким витаминам, при этом выраженность дефицита отдельных витаминов достигала 65,5% от возрастной потребности. При оценке содержания витаминов в сыворотке крови наиболее часто (80-85%) отмечалась недо-
