Научная статья на тему 'Пищевые олеогели: свойства и перспективы использования'

Пищевые олеогели: свойства и перспективы использования Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
771
159
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВИТАМИН D3 / ВИТАМИН К2 / ВОСКИ / ОЛЕОГЕЛИ / СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ СТРУКТУРООБРАЗОВАТЕЛИ

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Кочеткова Алла Алексеевна, Саркисян Варужан Амбарцумович, Коденцова Вера Митрофановна, Фролова Юлия Владимировна, Соболев Роман Владимирович

Одной из профилактических мер снижения риска развития сердечно-сосудистых заболеваний является уменьшение потребления жиров, содержащих насыщенные и транс-изомерные жирные кислоты. Однако в пищевых продуктах насыщенные жиры, а также гидрогенизированные растительные масла, являющиеся источниками транс-изомерных жирных кислот, выполняют функцию структурообразователя. Альтернативой, обеспечивающей исключение трансизомеров жирных кислот, является применение структурообразователей - гидроколлоидов (пектины, крахмалы, камеди, каррагинаны и др.), позволяющих удерживать жидкие масла в структуре водного геля, однако по объему производства продукты, в составе которых возможно использование гидроколлоидов, составляют незначительную часть. Лишены этих недостатков олеогели (органогели, структурированные пищевые масла) - твердые дисперсные системы, дисперсионной средой которых являются жидкие пищевые масла, а дисперсной фазой - низко- или высокомолекулярные соединения, образующие постоянную однородную структуру. К низкомолекулярным структурообразователям относятся н-алканы и воски, жирные кислоты и высшие спирты, гидроксилированные жирные кислоты, моноглицериды, фитостерины, керамиды, эфиры сорбитана и лецитин. В качестве полимерных структурообразователей используются производные целлюлозы, хитин, хитозан. Недостатком получения олеогелей на основе этилцеллюлозы является необходимость высокотемпературной обработки, что способствует развитию окислительных процессов, Воски являются наиболее приемлемыми гелеобразователями, поскольку не требуют нагрева свыше 80…90 °С. Предполагается, что включение в состав олеогелей витаминов D3 и К2, дефицит которых является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, позволит создавать пищевые продукты, обладающие эффективным профилактическим действием.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Кочеткова Алла Алексеевна, Саркисян Варужан Амбарцумович, Коденцова Вера Митрофановна, Фролова Юлия Владимировна, Соболев Роман Владимирович

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

Food oleogels: properties and prospects of use

One of the preventive measures to diminish the risk of developing cardiovascular diseases is to reduce the consumption of saturated fats and trans-isomers of fatty acids. However, in food, saturated fats, as well as hydrogenated vegetable oils, which are sources of trans-isomeric fatty acids, play the role a structurant. An alternative to eliminating trans-isomers of fatty acids is the use of structure-forming hydrocolloids (pectins, starches, gums, carrageenans, etc.), which make it possible to retain liquid oils in the structure of the aqueous gel, but by volume of production, hydrocolloids can make up a small part. Oleogels (organogels, structured edible oils) - solid dispersed systems, the dispersion medium of which are liquid edible oils, and the dispersed phase low-or high-molecular compounds, forming a constant homogeneous structure, are deprived of these disadvantages. Low molecular weight structurants include n-alkanes and waxes; fatty acids and higher alcohols; hydroxylated fatty acids, monoglycerides; phytosterols; ceramides; sorbitan esters and lecithin. Cellulose derivatives, chitin, and chitosan are used as polymer formers. The disadvantage of obtaining ethylcellulose-based oleogels is the need for high-temperature processing, which contributes to the development of oxidative processes. Waxes are the most acceptable gelling agents, since they do not require heating above 80…90 °C. It is assumed that the inclusion in the composition of oleogels of vitamins D3 and K2, the deficiency of which is a risk factor for cardiovascular diseases, will allow to create food products with a high preventive effect.

Текст научной работы на тему «Пищевые олеогели: свойства и перспективы использования»

УДК 613.2.:577 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10132

Пищевые олеогели: свойства и перспективы использования

А.А. Кочеткова*, д-р техн. наук, профессор; В.А.Саркисян, канд. техн. наук; В.М. Коденцова, д-р биол. наук, профессор; Ю.В. Фролова, канд. техн. наук; Р.В. Соболев, аспирант ФнЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, москва

Дата поступления в редакцию 03.07.2019 * kochetkova@ion.ru

Дата принятия в печать 26.08.19 © Кочеткова А.А., Саркисян В.А., Коденцова В.М., Фролова Ю.В., Соболев Р.В., 2019

Реферат

Одной из профилактических мер снижения риска развития сердечно-сосудистых заболеваний является уменьшение потребления жиров, содержащих насыщенные и транс-изомерные жирные кислоты. Однако в пищевых продуктах насыщенные жиры, а также гидрогенизированные растительные масла, являющиеся источниками транс-изомерных жирных кислот, выполняют функцию структурообразователя. Альтернативой, обеспечивающей исключение трансизомеров жирных кислот, является применение структурообразователей - гидроколлоидов (пектины, крахмалы, камеди, каррагинаны и др.), позволяющих удерживать жидкие масла в структуре водного геля, однако по объему производства продукты, в составе которых возможно использование гидроколлоидов, составляют незначительную часть. Лишены этих недостатков олеогели (органогели, структурированные пищевые масла) - твердые дисперсные системы, дисперсионной средой которых являются жидкие пищевые масла, а дисперсной фазой - низко- или высокомолекулярные соединения, образующие постоянную однородную структуру. К низкомолекулярным структурообразователям относятся н-алканы и воски, жирные кислоты и высшие спирты, гидроксилированные жирные кислоты, моноглицериды, фитостерины, керамиды, эфиры сорбитана и лецитин. В качестве полимерных структурообразователей используются производные целлюлозы, хитин, хитозан. Недостатком получения олеогелей на основе этилцеллюлозы является необходимость высокотемпературной обработки, что способствует развитию окислительных процессов, Воски являются наиболее приемлемыми гелеобразователями, поскольку не требуют нагрева свыше 80...90 С. Предполагается, что включение в состав олеогелей витаминов D3 и К2, дефицит которых является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, позволит создавать пищевые продукты, обладающие эффективным профилактическим действием.

Ключевые слова

витамин D3, витамин К2, воски, олеогели, сердечно-сосудистые заболевания структурообразователи Для цитирования

Кочеткова А.А., Саркисян В.А., Коденцова В.М., Фролова Ю.В., Соболев Р.В. (2019) Пищевые олеогели: свойства и перспективы использования // Пищевая промышленность. 2019. № 8. С. 30-35.

Food oleogels: properties and prospects of use

A.A. Kochetkova, Doctor of Technical Sciences, Professor; V.A. Sarkisyan, Candidate of Technical Sciences;

V.M. Kodentsova, Doctor of Biological Sciences, Professor; J.V. Frolova, Candidate of Technical Sciences; R.V. Sobolev, graduate student Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, Moscow

Received: July 3, 2019 * kochetkova@ion.ru

Accepted: August 26, 2019 © Kochetkova A.A., Sarkisyan V.A., Kodentsova V.M., Frolova J.V., Sobolev R.V, 2019

Abstract

One of the preventive measures to diminish the risk of developing cardiovascular diseases is to reduce the consumption of saturated fats and trans-isomers of fatty acids. However, in food, saturated fats, as well as hydrogenated vegetable oils, which are sources of trans-isomeric fatty acids, play the role a structurant. An alternative to eliminating trans-isomers of fatty acids is the use of structure-forming hydrocolloids (pectins, starches, gums, carrageenans, etc.), which make it possible to retain liquid oils in the structure of the aqueous gel, but by volume of production, hydrocolloids can make up a small part. Oleogels (organogels, structured edible oils) - solid dispersed systems, the dispersion medium of which are liquid edible oils, and the dispersed phase low-or high-molecular compounds, forming a constant homogeneous structure, are deprived of these disadvantages. Low molecular weight structurants include n-alkanes and waxes; fatty acids and higher alcohols; hydroxylated fatty acids, monoglycerides; phytosterols; ceramides; sorbitan esters and lecithin. Cellulose derivatives, chitin, and chitosan are used as polymer formers. The disadvantage of obtaining ethylcellulose-based oleogels is the need for high-temperature processing, which contributes to the development of oxidative processes. Waxes are the most acceptable gelling agents, since they do not require heating above 80...90 °C. It is assumed that the inclusion in the composition of oleogels of vitamins D3 and K2, the deficiency of which is a risk factor for cardiovascular diseases, will allow to create food products with a high preventive effect.

Key words

oleogels, builders, waxes, vitamin D3, vitamin K2, cardiovascular diseases For citation

Kochetkova A.A., Sarkisyan V.A., Kodentsova V.M., Frolova J.V., Sobolev R.V. (2019) Food oleogels: properties and prospects of use // Food processing industry = Pischevaya promyshlennost. 2019. № 8. P. 30-35.

30 8/2019 пищевая промышленность issn 0235-2486

Введение. Распространенность алиментарных факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются одной из наиболее распространенных причин смертности от болезней неинфекционной природы. Согласно данным ВОЗ, каждый год от неинфекционных заболеваний умирает 41 млн человек, что составляет 71 % всех случаев смерти в мире. В структуре смертности от этих заболеваний наибольшая доля приходится на ССЗ, от которых каждый год умирают 17,9 млн человек, и только за ними следуют раковые заболевания (9 млн случаев), респираторные заболевания (3,9 млн случаев) и диабет (1,6 млн случаев) [1]. Последние систематические мета-анализы и проспективные когорт-ные исследования показали тесную связь уровня насыщенных жирных кислот и трансизомеров жирных кислот, входящих в состав жирового компонента пищевого рациона, с развитием данных заболеваний [2, 3]. По мнению экспертов ВОЗ, прекращение потребления трансизомеров жирных кислот является ключевым условием охраны здоровья и сохранения жизни людей, поэтому рекомендуется сократить потребление насыщенных жиров до уровня менее 10 % и трансжиров - до менее 1 % от общей потребляемой энергии [1].

ССЗ занимают первое место среди причин смертности россиян. В России в 2014 г. в структуре общей смертности от всех причин на долю болезней системы кровообращения приходилось 52,9 %, в настоящее время - 48 %. По прогнозам в ближайшие десятилетия ожидается увеличение риска развития ССЗ вследствие напряженного и интенсивного темпа жизни со всеми вытекающими последствиями, а также увеличение доли населения пожилого возраста [4]. Эта проблема является сугубо медицинской лишь на первый взгляд, поскольку ни один из медицинских подходов не способен в полной мере ее решить. С 2017 г. среди причин смерт-

ности в отдельный класс выделены болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ. В связи с этим здоровому питанию должно быть уделено особое внимание.

Замена насыщенных жиров в пищевых продуктах на олеогели

План ВОЗ по исключению из пищи про-мышленно производимых жиров, содержащих транс-изомерные жирные кислоты под названием «REPLACE», подразумевает выведение данного типа жиров за счет жесткого законодательного регулирования их количества в составе пищевых продуктов и пропаганды вреда трансизомеров жирных кислот [5].

Однако насыщенные жиры, а также гидрогенизированные растительные масла, являющиеся источниками трансизомерных жирных кислот, в пищевых продуктах выполняют самостоятельную технологическую функцию структуро-образователя. В связи с этим при их исключении из состава пищевых продуктов необходимо искать альтернативные способы для формирования и поддержания структуры последних. В настоящее время основной альтернативой использования гидрогенизированных растительных масел является применение смесей жидких (подсолнечное, соевое, рапсовое, кукурузное) и твердых (кокосовое, пальмовое и их фракции) растительных масел или жировых продуктов, полученных путем химической или ферментативной переэте-рификации. При этом подходе достигается снижение концентрации транс-изомерных жирных кислот, но возрастает массовая доля насыщенных, что сохраняет высокий риск последствий употребления таких продуктов и не может стать способом алиментарной коррекции, направленной на снижение распространения ССЗ. Кроме того, согласно Итогам Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2016 г. [6], основными масличными культурами на территории Российской Федерации являются подсолнечник, кукуруза, рапс,

лен (кудряш) и рыжик. Характеристика потребления населением России растительных масел приведена на рис. 1. Эти масла имеют очень низкое содержание насыщенных жирных кислот, поэтому их купажирование подразумевает использование пальмового и кокосового масел, что оказывается существенным барьером на пути к разработке импортозамещающих пищевых продуктов.

Второй альтернативой исключения трансизомеров жирных кислот является применение структурообразователей -гидроколлоидов (пектины, крахмалы, камеди, каррагинаны и др.), позволяющих удерживать жидкие масла в структуре водного геля, создавая необходимую консистенцию продукта. Существенным ограничением данного подхода является то, что гидроколлоиды способны к геле-образованию только в водных средах, при этом большинство пищевых продуктов, характеризующихся высоким содержанием насыщенных и транс-изомерных жирных кислот, являются либо безводными, либо с низким содержанием воды.

На рис. 2 приведена диаграмма использования технологий создания твердых жиров в отдельных видах пищевой продукции. Как следует из рис. 2, твердые жиры, получение которых связано с технологиями гидрогенизации и купажирования, используются в производстве основных категорий пищевой продукции, в то время как продукты, в составе которых возможно использование гидроколлоидов, по объему производства составляют существенно меньшую часть.

Цель. Таким образом, актуальной проблемой является поиск альтернативного пути замещения насыщенных и трансизомерных жирных кислот, применимого в безводных системах или системах с низким содержанием воды.

Обсуждение. В настоящее время технологией, наиболее близко подошедшей к решению данной проблемы, является

КуКДОЛАЙ

Рис. 1. Потребление растительных масел населением России

Полуфабрикаты мясные (мясосодержащие) подмороженные и замороженные

Какао шоколад и I ие сахаристые

Гидрогенизация

Изделия колбасные, в том числе фаршированные

Печенье и пряники имбирные и аналогичные изделия, печенье сладкое, вафли

ряники имбирные и ан

Полуфабрикаты мясные (мясосодержащие) охлажденные

Мясная промышленность

Кндитерская промышленность

Молочная промышленность |" ''Масложировая промышленность Е

Купажирование .

Сыры и продукты сырные |

Консервы мясные (мясосодержащие) 5 Изделия мучные кондитерские, торты и пирожные недлительного хранения | Масло сливочное и пасты масляные * Гидрогели Продукция маргариновая»

^-Молоко и сливки в твердых формах ь Консервы мясорастительные -Изделия колбасные из термически обработанных ингредиентов ■

Рис. 2. Использование технологий создания твердых жиров в отдельных видах пищевой продукции (толщина линий характеризует объем продаж продукции за год, на основании данных Росстата)

использование олеогелей. Олеогели (ор-ганогели, структурированные пищевые масла) - это твердые дисперсные системы, дисперсионной средой которых являются жидкие пищевые масла, а дисперсной фазой - низко- или высокомолекулярные соединения, образующие постоянную однородную структуру.

Структурообразователи для получения олеогелей разделяют на 2 группы: низкомолекулярные и полимерные [7]. К низкомолекулярным структурообразователям относятся н-алканы и воски, жирные кислоты и высшие спирты, гидроксили-рованные жирные кислоты (в основном 12-гидроксистеариновая и элаидиновая кислоты), моноглицериды, фитостерины, керамиды, эфиры сорбитана и лецитин.

В качестве полимерных структурообразователей используются производные целлюлозы (этилцеллюлоза, метилцеллю-лоза, гидроксипропилметилцеллюлоза), хитин, хитозан, сывороточный белок. Большинство исследований в данной области имеют стартовый характер и описывают базовые принципы получения и свойства структурированных систем. Однако некоторые типы олеогелей уже нашли коммерческое применение. в последнее десятилетие использование пищевых структурообразователей для получения олеогелей позволило расширить спектр их применения и до пищевой промышленности [7].

Наиболее ярким примером является структурированная эмульсия с дисперсной фазой, состоящая из жидкого масла и 8-9 бислоев моноглицеридов жирных кислот на границе раздела фаз в кристаллической орторомбической или триклинной (ß или ß') конформации [8]. Было показано, что образование устойчивых кристаллических ß-конформаций в данной системе возможно путем направленного использования заряженных со-ПАВ (например, стеароиллактата или стеарата натрия) и/или регулирования pH-системы. В результате этого процесса капли масла в эмульсии оказываются в твердой капсуле моноглицеридов, что обуславливает высокую устойчивость к окислению использованных масел. Высокая окислительная стабильность масел и присутствие в системе воды позволили авторам использовать разработанную систему в технологии мучных кондитерских изделий (печенье, хлебобулочные изделия, вафли). Авторы сделали вывод о возможности использования этого олеогеля для доставки жирорастворимых биологически активных веществ (витамины, фитостерины), однако данные о влиянии структурирования моногли-церидами масел на их биодоступность противоречивы. с одной стороны, было показано, что постпрандиальный уровень триглицеридов ниже после потребления структурированного масла по сравнению с потреблением аналогичного, но неструк-

турированного [9], что свидетельствует о снижении биодоступности масел (как следствие растворенных в нем биологически активных веществ) из структуры геля. С другой стороны [10], было установлено, что после потребления структурированных масел в составе мучных кондитерских изделий метаболический ответ организма не отличается от ответа на изделия с традиционным жиром. Данный факт свидетельствует о том, что структура олеогеля разрушается в процессе потребления конечного продукта и биодоступность масел и растворенных в них веществ будет такой же, как у традиционных аналогов. Возможность использования таких олеогелей в системах, обязательно содержащих водную фазу, существенно ограничивает его применение в масложировой промышленности.

Среди безводных олеогелей наиболее изучены гели, полученные с помощью этилцеллюлозы. Гелеобразование достигается за счет нагрева масляной суспензии этилцеллюлозы выше температуры стеклования этого полимера (=140 °С) с последующим охлаждением смеси до комнатной температуры [11]. В результате целлюлоза образует в масле однородно распределенную трехмерную полимерную сеть, придающую маслу высокую прочность при концентрациях от 4 до 6 % (масс.) в зависимости от степени насыщенности масла [12]. Реологические свойства гелей могут быть изменены за счет типа используемой целлюлозы, варьирования параметров нагрева и охлаждения, а также использования ПАВ (например, моностеарата глицерина). Впервые данное свойство этилцеллюлозы было использовано для косметических целей [13]. Основным недостатком использования олеогелей на основе этилцеллюлозы является необходимость высокотемпературной обработки, способствующей развитию окислительных процессов, что нежелательно, поскольку при получении олеогелей используются легкоокисляемые ненасыщенные масла.

Олеогели, полученные с использованием керамидов и фитостеринов, образуют сложные самоорганизующиеся объемные нитевидные структуры за счет межмолекулярных водородных связей [14, 15]. Несмотря на то, что полученные таким образом безводные гели не требуют высокотемпературной обработки (то есть лишены основного недостатка гелей этилцеллюлозы), их широкое применение в пищевой промышленности ограничено ввиду их высокой стоимости.

Среди множества потенциальных струк-турообразователей олеогелей наиболее подходящими являются воски, отдельные фракции которых способны проявлять различную структурирующую способность. Источником восковых фракций может служить пчелиный воск. разработка и применение технологии олеогелей с использованием отдельных фракций

пчелиного воска позволят снизить долю насыщенных и транс-изомерных жирных кислот в пищевом рационе, что будет способствовать минимизации риска развития ССЗ, связанного с употреблением жировых продуктов с высоким содержанием этих критически значимых пищевых веществ.

Основным принципом получения олеогелей на основе пищевых масел с воском является нагревание отдельных компонентов до температуры плавления воска (80...90 °С) с последующим их диспергированием и образованием олеогеля при комнатной температуре [16-18]. В зависимости от требуемых свойств готового олеогеля концентрация вводимого струк-турообразователя составляет от 1 до 10 %. основными определяемыми свойствами разрабатываемых олеогелей являются морфологические и структурные характеристики, температура фазового перехода, скорость охлаждения, стабильность готовых гелей при хранении в зависимости от температуры и другие. Данные об окислительной стабильности олеогелей неоднозначны. Несмотря на то, что независимо от вида воска перекисное число в олеогелях существенно выше, чем пере-кисное число исходного масла, в процессе хранения олеогели проявляют большую стабильность к накоплению продуктов перекисного окисления липидов. Принимая во внимание, что воски не являются веществами антиоксидантной природы, механизм их антиоксидантного действия в составе структурированных пищевых масел остается предметом обсуждений. Одним из возможных объяснений может быть то, что в результате повышения плотности масла существенно снижается скорость диффузии в него кислорода и как следствие снижается скорость развития окислительных процессов.

Закономерно возрастает интерес к возможности комбинирования различных типов восков для получения гелей с заданными свойствами. При изучении бинарных комбинаций различных восков (парафин, пчелиный воск, подсолнечный воск, воск рисовых отрубей) была показана возможность проявления эвтектического фазового поведения при их смешении, возможно, за счет сокристаллизации [19]. Показана взаимосвязь между фракционным составом воска (углеводороды, свободные жирные кислоты, высшие спирты и восковые эфиры) и характером кристаллизации и реологическими свойствами геля [20].

Перспективы использования олеогелей в качестве носителей жирорастворимых витаминов К2 и й3

Использование олеогелей в пищевой промышленности для снижения доли насыщенных жирных кислот подразумевает, в частности, замену животных жиров на растительные. Данная замена призвана

снизить риски развития ССЗ, однако при замене животных жиров на растительные масла может произойти существенная потеря витаминов D3, К2 и других биологически активных жирорастворимых веществ, обладающих протекторным действием в отношении ССЗ. Предотвращение такой потери может быть достигнуто путем включения этих эссенциальных веществ в состав олеогеля.

такое решение является целесообразным и с позиций новых достижений в исследовании жирорастворимых витаминов. Помимо классической роли витамина D в поддержании скелетно-мышечного здоровья получены доказательства того, что сниженные концентрации в сыворотке крови витамина D ассоциированы с целым рядом внескелетных заболеваний (некоторые онкологические заболевания, артериальная гипертезия, нарушения функций иммунной и репродуктивной систем, возрастное снижение познавательной способности и др.) [21-23]. Дефицит витамина D в организме ассоциируется со снижением эластичности сосудов, гипертрофией миокарда, артериальной гипер-тензией, атеросклерозом, повышенным тромбогенезом, нарушением секреции инсулина, толерантностью к глюкозе, риском ССЗ, инфаркта миокарда сахарного диабета II типа, метаболического синдрома, ожирения депрессивных состояний, старческой деменции, болезни Альцгей-мера, болезни Паркинсона [24-26].

научно обоснованным и широко апробированным в мировой и отечественной практике способом коррекции дефицита и оптимизации обеспеченности детского и взрослого населения витамином D является обогащение этим витамином пищевых продуктов массового потребления [27]. например, в Великобритании проводится обогащение маргаринов и кулинарных жиров витамином D, до 40% которого поступает именно с этими продуктами. Доказано, что эффективность использования обогащенных продуктов заключается в предотвращении остеопоротических переломов, значительном снижении экономических затрат на их лечение, уменьшении продолжительности пребывания в стационаре. Аналогично стеринам, используемым для получения олеогелей в комбинации со стеариновой кислотой [28] за счет обра зования водородн ых связей между гидроксильной группой сте-рина и карбоксильной группой кислоты, холекальциферол также может принимать участие в формировании структуры олеогеля, взаимодействуя со свободными жирными кислотами из воска.

В последние годы возрос интерес к длинноцепочечным витамерам витамина К - менахинонам. Оказалось, что менахинон-7 обладает большим эффектом на свертывание крови по сравнению с витамином К1 (филлохиноном) и менахиноном-4, что обусловлено боль-

шим периодом его полураспада в сыворотке крови, и, в свою очередь, обеспечивает более полное карбоксилирование остеокальцина по сравнению с витамином К1 [29]. Появились новые данные о том, что рекомендации по потреблению витамина К, основанные на классической роли витамина К в качестве кофактора фермента, необходимого для белков свертывания крови, неоптимальны для удовлетворения потребности в витамине К для осуществления его функций во внепеченочных тканях.

В соответствии с результатами опубликованных исследований [30] менахинон-4 предотвращал кальцификацию кровеносных сосудов у крыс при применении антивитамина К - варфарина, имитирующего у животных дефицит витамина К, а также повышал экспрессию генов костных маркеров остеобластов. Эпидемиологические исследования выявили благоприятные ассоциации между потреблением витамина К и состоянием не только костной ткани, но и частотой ССЗ [29]. Адекватное потребление менахинонов ассоциировано со сниженным риском ССЗ [31]. В ходе проспективного исследования, проведенного в Нидерландах (более 16 тыс. обследованных), была обнаружена обратная связь между потреблением (оценка частотным методом) витамина К2 (менахинонов-7, -8 и -9) и риском коронарной болезни сердца [32]. По некоторым данным, кардио-протекторным эффектом обладают только менахиноны [31], в частности менахинон-7 [33]. Обсервационные исследования показали, что в странах со среднедушевым потреблением витамина К2 менее 5 мкг на 2000 ккал в день (п = 70) частота ранних случаев ССЗ была примерно в 2,2 раза выше по сравнению с частотой среди жителей (п = 72) стран, в которых суточное потребление витамина К2 превышает 24 мкг на 2000 ккал [33].

Распространенность функциональной недостаточности витамина К, оцениваемой по концентрации дефосфорилированного некарбоксилированного остеокальцина (>500 пмоль/л) в общей популяции составляет 31 % [33]. Предполагается, что витамины К2 и D могут обладать синергич-ным протекторным действием, снижающим риск развития ССЗ [34]. Основываясь на способности холестерилантрахинон-2-карбоксилата к образованию олеогелей за счет межмолекулярных водородных связей между карбонильной группой хинона и сложноэфирной связи [36], использование витамина К2 в составе олео-гелей представляется целесообразным как с технологической точки зрения (ввиду возможного влияния на гелеобразование за счет взаимодействия с карбонильной группой восковых эфиров), так и в качестве источника этого витамина.

Выводы. таким образом, данные литературы свидетельствуют о перспектив-

ности использования олеогелей, содержащих жирорастворимые витамины, в качестве компонентов пищевых продуктов, способных в составе пищевых рационов и диет снизить риски возникновения ССЗ. Обоснованность одновременного введения в олеогель витаминов D3 и К2 основывается на предположении их синергич-ного действия и согласуется с мнением других исследователей [37].

Благодарности. Поисково-аналитическое исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (грант № 19-16-000113).

Конфликт интересов отсутствует.

ЛИТЕРАТУРА

1. World Health Organization. Global status report on noncommunicable diseases 2014 [Electronic resource]. URL: https://www.who. int/nmh/publications/ncd-status-report-2014/en/

2. Mente, A. Associations of fats and carbohydrate intake with cardiovascular disease and mortality in 18 countries from five continents (PURE): a prospective cohort study / A. Mente [et al.] // Lancet. - 2017. - Vol. 390. -№ 10107. - P. 2050-2062.

3. De Souza, R.J. Intake of saturated and trans unsaturated fatty acids and risk of all cause mortality, cardiovascular disease, and type 2 diabetes: systematic review and metaanalysis of observational studies / R.J. de Souza [et al.] // British Medical Journal. -2015. - Vol. 351. - P. h3978.

4. Чазова, И.Е. Борьба с сердечнососудистыми заболеваниями: проблемы и пути их решения на современном этапе / И.Е. Чазова, Е.В. Ощепкова // Вестник Росздрав-надзора. - 2015. - № 5. - С. 7-10.

5. World Health Organisation. REPLACE transfat [Electronic resource]. URL: http:// www.who.int/nutrition/topics/rep1ace-transfat (accessed: 06.11.2018).

6. Российский статистический ежегодник Федеральная служба гос. статистики, 2016 г. [Электронный ресурс]

http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/ rosstat_main/rosstat/ru/statistics/ publications/catalog/doc_1135087342078/.

7. Patel, A.R. Edible oil structuring: An overview and recent updates / A.R. Patel, K. Dewettinck // Food and Function. Royal Society of Chemistry. - 2016. - Vol. 7. -№ 1. - P. 20-29.

8. Batte, H.D. Phase behavior, stability, and mesomorphism of monostearin-oil-water gels / H.D. Batte [et al.] // Food Biophys. - 2007. -Vol. 2. - № 1. - P. 29-37.

9. Rush J.W. Acute metabolic responses to butter, margarine, and a monoglyceride gel-structured spread / J.W. Rush [et al.] / Food Research International. - 2009. - Vol. 42. -№ 8. - P. 1034-1039.

10. Wright A. Monoacylglycerol gel offers improved lipid profiles in high and low moisture baked products but does not influence

postprandial lipid and glucose responses / A. Wright [et al.] // Food & Function. - 2014. -Vol. 5. - № 5. - P. 882-893.

11. Davidovich-Pinhas M. // Thermo-gelation of Ethyl-cellulose Oleogels. - 2017. -P. 133-149.

12. Zetzl, A.K. Mechanical properties of ethylcellulose oleogels and their potential for saturated fat reduction in frankfurters / A.K. Zetzl, A.G. Marangoni, S. Barbut // Food and Function. -2012. - Vol. 3. - № 3. -P. 327-337.

13. Aiache, J.M. New gelification method for vegetable oils I: cosmetic application / J.M. Aiache, P. Gauthier, S. Aiache // International Journal of Cosmetic Science. -1992. - Vol. 14. - № 5. - P. 228-234.

14. Alhasawi, F.M. Ternary phase diagram of p-Sitosterol-y-oryzanol-canola oil / F.M. Alhasawi, M.A. Rogers // Journal of the American Oil Chemists' Society. - 2013. -Vol. 90. - № 10. - P. 1533-1540.

15. Bot, A. Structuring of edible oils by mixtures of y-oryzanol with p-sitosterol or related phytosterols / A. Bot, W.G.M. Agterof // Journal of the American Oil Chemists' Society. -2006. - Vol. 83. - № 6. - P. 513-521.

16. Dassanayake, L.S.K. Physical properties of rice bran wax in bulk and organogels / L.S.K. Dassanayake, D. R. Kodali, S. Ueno // Journal of the American Oil Chemists' Society. -2009. - Vol. 86. - № 12. - P. 1163-1173.

17. Toro-Vazquez, J.F. Thermal and textural properties of organogels developed by candelilla wax in safflower oil / Toro-Vazquez J.F. // Journal of the American Oil Chemists' Society. - 2007. - Vol. 84. - № 11. -P. 989-1000.

18. YIlmaz, E. Properties and stability of hazelnut oil organogels with beeswax and monoglyceride / E. YIlmaz, M. Ogutcu // Journal of the American Oil Chemists' Society. -2014. - Vol. 91. - № 6. - P. 1007-1017.

19. Jana, S. Phase Behavior of Binary Blends of Four Different Waxes / S. Jana, S. Martini // Journal of the American Oil Chemists' Society. -2016. - Vol. 93. - № 4. - P. 543-554.

20. Doan, C.D. Chemical profiling of the major components in natural waxes to elucidate their role in liquid oil structuring / C.D. Doan [et al.] // Food Chemistry. - 2017. - Vol. 214. -P. 717-725.

21. Коденцова, В.М. Физиологическая потребность и эффективные дозы витамина D для коррекции его дефицита. Современное состояние проблемы / В.М. Коденцова [и др.] // Вопросы питания. - 2017. - Т. 86. -№ 2. - С. 47-62. DOI: 10.24411/0042-88332017-00067.

22. Savastano, S. Low vitamin D status and obesity: Role of nutritionist / S. Savastano [и др.] // Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders. - 2017. - Vol. 18. - № 2. -P. 215-225. doi: 10.1007/s11154-017-9410-7

23. Kimball, S.M. Database analysis of depression and anxiety in a community sample — response to a micronutrient intervention / S.M. Kimball, N. Mirhosseini,

J. Rucklidge // Nutrients. - 2018. - Vol. 10. -№ 2. P. 152. doi: 10.3390/nu10020152

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

24. Драпкина, О.М. Место витамина D в профилактике преждевременного старения и развитии заболеваний, ассоциированных с возрастом / О.М. Драпкина, Р.Н. Шепель, В.В. Фомин // Терапевтический архив. - 2018. - Т. 90. - № 1. - С. 69-75. doi.org/10.17116/ terarkh201890169-75

25. Подзолков, В.И. Дефицит витамина D и сердечно-сосудистая патология / В.И. Подзолков, А.Е. Покровская, О.И. Пана-сенко // Терапевтический архив. - 2018. -Т. 90. - № 9. - С. 144-150. doi 10.26442/ terarkh2018909144-150

26. Papandreou, D. The Role of Vitamin D in Diabetes and Cardiovascular Disease: An Updated Review of the Literature / D. Papandreou, Z.-T.-N. Hamid // Disease Markers. - 2015. - Vol. 2015. - P. 1-15.

27. Ethgen, O. Cost-effectiveness of personalized supplementation with vitamin D-rich dairy products in the prevention of osteoporotic fractures / 0. Ethgen, M. Hiligsmann, N. Burlet // Osteoporosis International. - 2016. - Vol. 27. - № 1. -P. 301-308. doi: 10.1007/s00198-015-3319-3

28. Wang, T.M. Biomimicry - an approach to engineering oils into solid fats / T.M. Wang, M.A. Rogers // Lipid Technology. - 2015. -Vol. 27. - № 8. - P. 175-178.

29. Walther, B. Menaquinones, Bacteria and the Food Supply: The Relevance of Dairy and Fermented Food Products to Vitamin K Requirements / B. Walther, J.P. Karl, S.L. Booth // Advances in Nutrition. - 2013. - Vol. 4. - № 4. -P. 463-473.

30. Spronk, H.M.H. Tissue-Specific Utilization of Menaquinone-4 Results in the Prevention of Arterial Calcification in Warfarin-Treated Rats / H.M.H. Spronk [et al.] // Journal of Vascular Research. - 2003. - Vol. 40. - № 6. -P. 531-537.

31. Beulens, J.W. The role of menaquinones (vitamin K2) in human health / J.W. Beulens [et al.] // British Journal of Nutrition. - 2013. -Vol. 110. - № 8. -Р. 1357-1368. doi: 10.1017/ S0007114513001013

32. Gast, G.C.M. A high menaquinone intake reduces the incidence of coronary heart disease / G.C.M. Gast [et al.] // Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases. - 2009. - Vol. 19. -№ 7. - P. 504-510.

33. Cranenburg, E.C.M. Characterisation and potential diagnostic value of circulating matrix Gla protein (MGP) species / E.C.M. Cranenburg [et al.] // Thrombosis and Haemostasis. -2010. - Vol. 104. - № 4. - P. 811-822.

34. Shin, H. Similarities and differences between alpha-tocopherol and gamma-tocopherol in amelioration of inflammation, oxidative stress and pre-fibrosis in hyperglycemia induced acute kidney inflammation / H. Shin, H. Eo, Y. Lim // Nutrition Research and Practice. -2016. - Vol. 10. - № 1. - P. 33-41.

35. Van Ballegooijen, A.J. The Role of Vitamin K Status in Cardiovascular Health: Evidence from Observational and Clinical Studies / A.J. van Ballegooijen, J.W. Beulens // Current

Nutrition Reports. - 2017. - Vol. 6. - № 3. -197-205. doi: 10.1007/s13668-017-0208-8

36. Ostuni, E. Novel x-ray method for in situ determination of gelator strand structure: Polymorphism of cholesteryl anthraquinone-2-carboxylate / E. Ostuni, P. Kamaras, R.G. Weiss // Angew. Chemie (International Ed. English). -1996. - Vol. 35. - № 12. - P. 1324-1326.

37. Dahlberg, S. Desphospho-Uncarboxylated Matrix-Gla Protein Is Increased Postoperatively in Cardiovascular Risk Patients / S. Dahlberg [et al.] // Nutrients. - 2018. - Vol. 10. - № 1. -P. pii: E46. doi: 10.3390/nu10010046

REFERENCES

1. World Health Organization. Global status report on noncommunicable diseases 2014 [Electronic resource]. 2014. URL: https:// www.who.int/nmh/publications/ncd-status-report-2014/en/

2. Mente A, Zhang X, Swaminathan S, Li W, Mohan V, Amma LI. Associations of fats and carbohydrate intake with cardiovascular disease and mortality in 18 countries from five continents (PURE): a prospective cohort study. Lancet [Lancet]. 2017. Vol. 390. No. 10107. P. 2050-2062.

3. de Souza RJ, Mente A, Maroleanu A, Cozma AI, Ha V, Kishibe T, Anand SS. Intake of saturated and trans unsaturated fatty acids and risk of all cause mortality, cardiovascular disease, and type 2 diabetes: systematic review and meta-analysis of observational studies. British Medical Journal [British Medical Journal]. 2015. Vol. 351. P. h3978.

4. Chazova IE, Oschepkova EV Bor'ba s serdechno-sosudistymi zabolevaniyami: problemy i puti ikh resheniya na sovremennom [The fight against cardiovascular diseases: problems and solutions at the present stage]. Bulletin of Roszdravnadzor [Bulletin of Roszdravnadzor]. 2015. No. 5. P. 7-10.

5. World Health Organisation. REPLACE transfat [Electronic resource]. 2018. [Electronic resource] URL: http://www. who.int/nutrition/topics/replace-transfat (accessed: 06.11.2018).

6. Rossiyskiy statisticheskiy yezhegodnik Federal'naya sluzhba gos. statistiki, 2016. [Russian statistical yearbook Federal State Service statistics, 2016]. [Electronic resource] http://www.gks.ru/wps/wcm/ connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/ publications/catalog/doc_1135087342078

7. Patel AR, Dewettinck K. Edible oil structuring: An overview and recent updates. Food and Function. Royal Society of Chemistry. 2016. Vol. 7. No. 1. P. 20-29.

8. Batte HD, Wright AJ, Rush JW, Idziak SH, Marangoni AG. Phase behavior, stability, and mesomorphism of monostearin-oil-water gels. FoodBiophys [Food Biophys]. 2007. Vol. 2. No. 1. P. 29-37

9.Rush JW, Jantzi PS, Dupak K, Idziak SH, Marangoni AG. Acute metabolic responses to

butter, margarine, and a monoglyceride gel-structured spread. Food Res. Int. 2009. Vol. 42. No. 8. P. 1034-1039.

10. Wright A, Pinto C, Tulk H, McCluskey J, Goldstein A, Huschka B, Seetharaman K. Monoacylglycerol gel offers improved lipid profiles in high and low moisture baked products but does not influence postprandial lipid and glucose responses. Food Funct [Food Funct]. 2014. Vol. 5. No. 5. P. 882-893.

11. Davidovich-Pinhas M. Thermo-gelation of Ethyl-cellulose Oleogels. 2017. P. 133-149.

12. Zetzl AK, Marangoni AG, Barbut S. Mechanical properties of ethylcellulose oleo-gels and their potential for saturated fat reduction in frankfurters. Food and Function [Food and Function]. 2012. Vol. 3. No. 3. P. 327-337.

13. Aiache JM, Gauthier P, Aiache S. New gelification method for vegetable oils I: cosmetic application. Int. J. Cosmet. Sci. 1992. Vol. 14. No. 5. P. 228-234.

14. Alhasawi FM, Rogers MA. Ternary phase diagram of p-Sitosterol-y-oryzanol-canola oil. J. Am. Oil Chem. Soc. 2013. Vol. 90. No. 10. P. 1533-1540.

15. Bot A, Agterof WGM. Structuring of edible oils by mixtures of y-oryzano! with p-sitosterol or related phytosterols J. Am. Oil Chem. Soc. 2006. Vol. 83. No. 6. P. 513-521.

16. Dassanayake LSK., Kodali DR, Ueno S, Sato K. Physical properties of rice bran wax in bulk and organogels. J. Am. Oil Chem. Soc. 2009. Vol. 86. No. 12. P. 1163-1173.

17. Toro-Vazquez JF, Morale-Rueda JA, Dibildox-Alvarado E, Charo-Alonso M, Alonzo-Macias M, González-Chávez MM. Thermal and textural properties of organogels developed by candelilla wax in safflower oil. J. Am. Oil Chem. Soc. 2007. Vol. 84. No. 11. P. 989-1000.

18. Yllmaz E, Ogütcü M. Properties and stability of hazelnut oil organogels with beeswax and monoglyceride. J. Am. Oil Chem. Soc. 2014. Vol. 91. No. 6. P. 1007-1017.

19. Jana S, Martini S. Phase Behavior of Binary Blends of Four Different Waxes. J. Am. Oil Chem. Soc. 2016. Vol. 93. No. 4. P. 543554.

20. Doan CD, De Vrieze M, Lynen F, Danthine S, Brown A, Patel AR. Chemical profiling of the major components in natural waxes to elucidate their role in liquid oil structuring. Food Chem. 2017. Vol. 214. P. 717725.

21. Kodentsova VM, Mendel' OI, Khotim-chenko SA, Baturin AK, Nikitiuk DB, Tutelyan VA. Physiological needs and effective doses of vitamin D for deficiency correction. Current state of the problem. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2017. 86. No.2. P. 47-62. doi: 10.24411/0042-8833-201700033 (in Russian)

22. Savastano S, Barrea L, Savanell MC, Nappi F, Di Somma C, Orio F, Colao A. Low vitamin D status and obesity: Role of nutritionist. Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders. 2017. Vol. 18. No. 2. P. 215-225. doi: 10.1007/ s11154-017-9410-7

23. Kimball SM, Mirhosseini N, Rucklidge J. Database analysis of depression and anxiety in a community sample-response to a micronutrient intervention. Nutrients. 2018. Vol. 10. No. 2. P. 152. doi: 10.3390/nu10020152

24. Drapkina OM, Shepel RN, Fomin VV, Svistunov AA. Mesto vitamina D v profilaktike prezhdevremennogo stareniya i razvitii zabolevaniy, assotsiirovannykh s vozrastom [Place of vitamin D in the prevention of premature aging and the development of age-associated diseases]. Terapevticheskiy arkhiv" (Therapeutic archive). Vol. 90. No. 1. P. 6975. doi.org/10.17116/terarkh201890169-75

25. Podzolkov VI, Pokrovskaya AE, Panasenko OI. Defitsit vitamina D i serdechno-sosudistaya patologiya [Vitamin D deficiency and cardiovascular pathology]. Terapevticheskiy arkhiv (Therapeutic archive). Vol. 90. No. 9. P. 144-150. doi 10.26442/terarkh2018909144-150

26. Papandreou D, Hamid Z-T-N. The Role of Vitamin D in Diabetes and Cardiovascular Disease: An Updated Review of the Literature. Dis. Markers. - 2015. - Vol. 2015. -P. 1-15.

27. Ethgen O, Hiligsmann M, Burlet N, Reginster J-Y. Cost-effectiveness of

personalized supplementation with vitamin D-rich dairy products in the prevention of osteoporotic fractures. Osteoporos. Int. 2016. Vol. 27. No. 1. P. 301-308. doi: 10.1007/ s00198-015-3319-3

28. Wang TM, Rogers MA. Biomimicry -An approach to engineering oils into solid fats. Lipid Technol. 2015. Vol. 27. No. 8. P. 175-178.

29. Walther B, Karl JP, Booth SL, Boyaval P. Menaquinones, Bacteria, and the Food Supply:

The Relevance of Dairy and Fermented Food Products to Vitamin K Requirements. Adv. Nutr. 2013. Vol. 4. No. 4. P. 463473.

30. Spronk HMH, Soute BAM, Schurgers LJ, Thijssen HHW, De Mey JGR, Vermeer C. Tissue-Specific Utilization of Menaquinone-4 Results in the Prevention of Arterial Calcification in Warfarin-Treated Rats. J. Vasc. Res. 2003. Vol. 40. No. 6. P. 531-537.

31. Beulens JW, Booth SL, van den Heuvel EG, Stoecklin E, Baka A, Vermeer C. The role of menaquinones (vitamin K2) in human health. Br J Nutr. 2013. Vol. 110. No. 8. P. 1357-1368. doi: 10.1017/S0007114513001013

32. Gast GCM, de Roos NM, Sluijs I, Bots ML, Beulens JW, Geleijnse JM, van der Schouw YT. A high menaquinone intake reduces the incidence of coronary heart disease. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2009. Vol. 19. No. 7. P. 504-510.

33. Cranenburg ECM, Koos R, Schurgers LJ, Magdeleyns EJ, Schoonbrood TH, Landewe RB, et al. Characterisation and potential diagnostic value of circulating matrix Gla protein (MGP) species. Thromb. Haemost. 2010. Vol. 104. No. 4. P. 811-822.

34. Shin H, Eo H, Lim Y. Similarities and differences between alpha-tocopherol and gamma-tocopherol in amelioration of inflammation, oxidative stress and pre-fibrosis in hyperglycemia induced acute kidney inflammation. Nutr. Res. Pract. 2016. Vol. 10. No. 1. P. 33-41.

35. van Ballegooijen A-J, Beulens J-W. The Role of Vitamin K Status in Cardiovascular Health: Evidence from Observational and Clinical Studies. Curr Nutr Rep. 2017. Vol. 6. No. 3. 197-205. doi: 10.1007/s13668-017-0208-8

36. Ostuni E, Kamaras P, Weiss RG. Novel x-ray method for in situ determination of gelator strand structure: Polymorphism of cholesteryl anthraquinone-2-carboxylate. Angew. Chemie (International Ed. English). 1996. Vol. 35. No. 12. P. 1324-1326.

37. Dahlberg S, Ede J, Schurgers L, Vermeer C, Kander T, Klarin B, Schö tt U. Desphospho-Uncarboxylated Matrix-Gla Protein Is Increased Postoperatively in Cardiovascular Risk Patients. Nutrients. 2018. Vol. 10. No. 1. P. pii: E46. doi: 10.3390/ nu10010046

Авторы

Кочеткова Алла Алексеевна, д-р техн. наук, профессор, Саркисян Варужан Амбарцумович, канд. техн. наук, Коденцова Вера Митрофановна, д-р биол. наук, профессор, Фролова Юлия Владимировна, канд. техн. наук, Соболев Роман Владимирович, аспирант

ФНЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, 109240, Россия, Москва, Устьинский пр-д, д. 2/14,

kochetkova@ion.ru, sarkisyan.varuzhan@gmail.com, kodentsova@ion. ги, himic14@mail.ru, sobolevrv@bk.ru

Authors

Alla A. Kochetkova, Doctor of Technical Sciences, Professor, Varuzhan A. Sarkisyan, Candidate of Technical Sciences, Vera M. Kodentsova, Doctor of Biological Sciences, Professor, Yulia V. Frolova, Candidate of Technical Sciences, Roman V. Sobolev, graduate student

Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 2/14, Ustyinskiy drive, Moscow, Russia, 109240, kochetkova@ion.ru, sarkisyan.varuzhan@gmail.com, kodentsova@ion.ru, himic14@mail.ru, sobolevrv@bk.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.