CC BY
72
ем низкотемпературного термо-влажностного режима // Вестн. 3. Бриттон Г. Биохимия природных компонентов. - М.:
РАСХН. - 2011. - № 6. - С. 75-78. Мир, 1986 - 422 с.
2. Бадилева О.В., Рудаков О.Б., Хрипушин В.В. Цифро- 4. Запраметов М.Н. Основы биохимии фенольных соеди-
„и Л нений. - М.: Мир, 1974. - 347 с.
вой метод определения цвета пива // Пиво и напитки. - 2008.-№6.-
С. 44^5. Поступила 28.02.12 г.
INFLUENCE OF LOW-TEMPERATURE HYGROTHERMAL CONDITIONS OF PROCESSING ON COLOR AND BIOCHEMICAL INDICATORS OF HALF-FINISHED PRODUCTS FROM CARROTS AND BEET
N.S. RODIONOVA, V.V. KHRIPUSHIN, E.S. POPOV, L.D.K. DE SOUZA
Voronezh State University of Engineering Technology,
19, Revolution av., Voronezh, 394036; e-mail: [email protected]
It is established that application of a low-temperature hygrothermal mode of processing of semi-finished products from carrots and beet, previously packed into a polymeric film, allows to improve their color characteristics, to reduce technological losses, and also to raise biochemical indicators and antioxidant activity in comparison with the samples processed in the traditional way.
Key words: hygrothermal processing, low-temperature thermal processing, computer colorimetry, biochemical indicators.
637.127.3:577.152.34:577.112.6
ПРОТИВОДИСБАКТЕРИОЗНОЕ ДЕЙСТВИЕ КОМПОЗИЦИИ ГИДРОЛИЗАТОВ а-ЛАКТАЛЬБУМИНА ИЛАКТОФЕРРИНА
Л.С. САМОХИНА12, Г.С. КОМОЛОВА \ В.И. ГАНИНА 2, И.И. ИОНОВА12, Г.В. СЕМЕНОВ2
1 Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН,
119071, г. Москва, Ленинский пр-т, 33; тел.: (495) 648-09-40, электронная почта: [email protected] 2 Московский государственный университет пищевых производств,
109316, г. Москва, ул. Талалихина, 33; тел.: (499) 750-01-11
Представлены результаты исследований профилактического действия композиции лактоферрин + а-лактальбумин, нативных белков и после ферментативного гидролиза, против антибиотического индуцирования дисбактериоза. Установлено, что защитное действие комплекса гидролизатов эффективнее нативных белков, и их можно рекомендовать в качестве основы при разработке новых природных профилактических средств антидисбактериозной направленности. Ключевые слова: лактоферрин, а-лактальбумин, протеолитические ферменты, протеолиз, гидролизаты белков, дисбактериоз.
Большое внимание в качестве профилактических и терапевтических средств уделяется природным соединениям, выполняющим защитную функцию в организме. Перспективны в этом отношении полифункцио-нальные сывороточные белки молока, участвующие в поддержании гомеостаза желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Значимая роль в механизмах его защиты отводится лактоферрину (ЛФ) и а-лактальбумину (а-ЛА) [1-3]. Эти белки обладают широким спектром антибактериального действия, противоязвенным и противоопухолевым эффектом, поддерживают нормальный уровень полезной микрофлоры в кишечнике.
Сывороточные белки молока в ЖКТ подвергаются ферментативному гидролизу с образованием пептидов, которые по ряду показателей защитного действия эффективнее нативных белков [4-6].
Лактоферрин и а-лактальбумин считаются наиболее эффективными против дисбактериоза сывороточными белками молока. Однако вопрос о влиянии на их антидисбактериозную активность протеолиза пока мало изучен. Антидисбактериозное действие белков молока в значительной мере может быть обусловлено не
только ингибированием патогенной, но и активацией полезной микрофлоры ЖКТ. In vivo важным моментом в механизме этих процессов может быть функциональное взаимодействие белков с различным антимикробным и бифидогенным действием. В результате расширяется спектр биологического действия их композиций.
С учетом полученных нами ранее данных в экспериментах in vitro о повышении после протеолиза ЛФ и а-ЛА их ингибиторной активности против патогенов и стимуляции пробиотических микроорганизмов [7] возникла перспектива создания на основе композиции гидролизатов этих белков профилактического препарата антидисбактериозной направленности.
Настоящая работа посвящена экспериментальной проверке такой возможности.
Лактоферрин и а-лактальбумин получали из коровьего молока анионо- и катионообменной хроматографией с использованием соответственно катионооб-менника (Macro-Prep High Q-Support, США) [8] и анио-нообменника (Macro-Prep DEAM-Support, США). Для протеолиза белков использовали пепсин или трипсин
(Sigma-Aldrich, США). Реакцию проводили при 37°С трипсином в 0,2 М лимонно-кислом буфере (pH 7,8), содержащем 20 мМ CaCl2, концентрации белка и фермента 20 мг/мл и 90 U/мг соответственно; пепсином в водном растворе (рН 2,0), концентрации белка и фермента соответственно 50 мг/мл и 38 U/мг. Реакцию останавливали 15-минутным нагреванием при температуре 80°С. Центрифугировали 20 мин при 14000 g. Супернатанты высушивали лиофилизацией. Порошки хранили в рефрежераторе при температуре -70°С.
Электрофорез белковых препаратов и их гидролизатов проводили в SDS-ПААГ.
В исследованиях in vivo были использованы 62 крысы - самцы линии Вистар массой 180-200 г. Животных содержали в стандартных условиях вивария, со свободным доступом к воде и пище. Опыты с животными проводили в одно и то же время суток во избежание влияния на результаты исследования суточных ритмов. За 1 сут до начала эксперимента крыс лишали пищи и за 3 ч - воды.
Дисбактериоз индуцировали введением в желудок антибиотика - 10% фторхиналон байтрила (Bayer HealthCare Animal Health) в дозе 10 мг на 1 кг массы тела. В качестве защитных агентов за 30 мин до антибиотика в желудок вводили в составе физиологического раствора композиции ЛФ с а-ЛА или продуктов их протеолиза.
Введение 5 мл композиции растворов антибиотиков, белков и их гидролизатов в желудок крыс проводили с использованием специального зонда. Животных предварительно присыпляли, помещая в специальную камеру на 1,5-2 мин, куда со скоростью 3,5 л/мин подавался углекислый газ. Ставились контроли, предусматривающие исключение влияния на результаты опытов факторов, связанных с инстиллированием с помощью зонда в желудок 5 мл растворов. Животных умерщвляли декапитацией. Анализировали содержание микрофлоры в кишечнике путем высева на мясопептонный агар.
Гистологические исследования проводили стандартными методами. Изучали следующие морфологические параметры: высоту кишечного эпителия, длину и диаметр ворсинок и крипт, удельную долю энтероци-тов, бокаловидных клеток и межэпителиальных лимфоцитов. Измерение линейных размеров проводили под микроскопом МБА-9, используя окулярную линейку. Данные обрабатывали методами вариационной статистики.
Согласно электрофоретическим исследованиям, гидролизаты с максимальным содержанием низкомолекулярных пептидов были получены через 20 ч протеолиза пепсином и через 24 ч протеолиза трипсином ЛФ и а-ЛА соответственно. Комплексные препараты на основе нативных белков и их гидролизатов при соотношении компонентов 1 : 1 (по весу) анализировали на способность профилактического действия при индуцировании антибиотиком дисбактериозных повреждений в ЖКТ крыс. Исследование показало, что при
оральном введении фторхиналон байтрила уже через 5 сут в ЖКТ выявлены изменения по сравнению с ин-тактным контролем, свидетельствующие о развитии умеренного дисбактериоза. Прежде всего, это относится к составу микрофлоры кишечника. Наряду с вызываемым антибиотиком частичным ингибированием патогенной, отмечено и подавление полезной микрофлоры. В толстом кишечнике уровень лактобацилл снизился на 33,4%, бифидобактерий - на 49,8%. Изменения касались и морфологических показателей слизистой тонкого и толстого отделов кишечника (рис. 1 и 2 соответственно: увеличение х 40 (слева), х 200 (справа); а - интактный контроль; б -введение антибиотика (10% фторхиналон байтрила); в - введение за 30 мин до антибиотика композиционного препарата а-ЛА + ЛФ (соотношение 1 : 1) в дозе 350 мг/кг массы тела (опыт 1); г - введение за 30 мин до антибиотика композици-
а
Рис. 1
та антибиотика на патогенную микрофлору отмечена стимуляция пробиотических микроорганизмов. По сравнению с интактным контролем содержание кишечной палочки (E. Coli) в кишечнике было снижено на 37,4%. Уровень лактобацилл и бифидобактерий в случае предварительного введения животным гидролизат-ных композиций ЛФ и а-ЛА не только нормализовался, но и превысил более чем в 2 раза соответствующие показатели интактного контроля. Противодисбактериоз-ный эффект композиций нативных белков был менее выражен. Аналогичные результаты получены и в отношении морфологических показателей слизистой оболочки кишечника. Восстановленные структуры ткани тонкого и толстого его отделов хорошо видны на фотографиях (рис. 1 и 2). Защитное действие более выражено у гидролизатных композиций, чем у композиций нативных белков. Измерение длины ворсинок и крипт и величины их диаметров показало, что у крыс с предшествующим антибиотику введением композиций ЛФ + а-ЛА нативных и гидролизованных белков повышается длина тканевых органелл (рис. 3: 1 - длина ворсин; 2 - диаметр ворсин; 3 - длина крипт; 4 - диаметр крипт; контроль, принятый за 100%, - дисбактериоз без введения композиционных препаратов). Эффект антибиотика полностью нивелируется, а в случае гид-ролизатного варианта исследуемые величины превышают показатели комплекса нативных белков. Особенно выражен эффект относительно длины ворсинок. Не исключено, что в этом случае проявляется одно из значимых свойств ЛФ и а-ЛА как факторов роста. Запуск механизма активации пролиферации может быть компенсаторной адаптационной реакцией на отрицательный эффект антибиотика в ЖКТ относительно рассматриваемых показателей.
На основании полученных данных установлено, что комплексы сывороточных белков молока ЛФ и
Рис. 2
онного препарата гидролизатов а-ЛА + ЛФ (соотношение 1 : 1) в дозе 3,5 мг/кг массы тела (опыт 2)).
На фотографиях видны структурные изменения в ткани, особенно четко проявляемые относительно длины, а также диаметра ворсинок и крипт. Они существенно снижены. Введение животным орально в объеме 5 мл физиологического раствора или воды не выявило каких-либо изменений в ЖКТ по сравнению с нативным контролем. Это свидетельствует о том, что отмеченные при введении крысам антибиотика изменения в ЖКТ не обусловлены сопутствующими факторами, связанными с процедурой инстилляции препарата в желудок. При оральном введении животным за 30 мин до антибиотика композиционных препаратов, компоненты которых представлены нативными белками или их гидролизатами, было выявлено их профилактическое действие. При сравнении ингибирующего эффек-
200 -180 160 140 -120 100 -80 -60 40 20 -
0
Ж
1 2 3
Гистоморфологические параметры И Контроль □ Опыт 1 □ Опыт 2
Рис. 3
а-ЛА оказывают профилактическое действие, предотвращая отрицательные нарушения в ЖКТ, индуцируемые антибиотиком. Защитный эффект комплексов гидролизатов этих белков выше по сравнению с соответствующими комплексами нативных белков. Таким образом, препараты гидролизатных комплексов ЛФ и а-ЛА можно рассматривать в качестве активной основы при разработке новых природных профилактических средств антидисбактериозной направленности.
выводы
1. Композиция продуктов протеолиза ЛФ и а-ЛА согласно морфологическим и микробиологическим показателям снижает последствия нарушений в ЖКТ, вызываемые приемом антибиотика.
2. Противодисбактериозная активность композиционного препарата гидролизатов ЛФ и а-ЛА значительно выше, чем композиции нативных белков.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 10-04-01005.
ЛИТЕРАТУРА
1. New biological function of bovine а-lactalbumin: Protective effect against ethanol- and stress-induced gastric mucosal injury in rats /
H. Matsumoto, Y. Shimokawa, Y. Ushida et al. // Biosci. Biotechnol. Biochem. - 2001. - 65 (5). - P. 1104-1111.
2. Effects of bovine а-lactalbumin on gastric defense mechanisms in naive rats / Y. Ushida, Y. Shimokawa, H. Matsumoto et al. // Biosci. Biotechnol. Biochem. - 2003. - 67 (3). - P. 577-583.
3. Комолова Г.С., Тихомирова H.A., Ионова И.И., Комо-лов С.А. Лактоферрин коровьего молока // Молочная пром-сть. -2011. - № 7. - C. 70-71.
4. Isolation and identification of three bactericidal domains in the bovine а-lactalbumin molecule / A. Pellegrini, U. Thomas, N. Bramaz et al. // Biophysica Acta. - 1999. - 1426. - P. 439^48.
5. Bovine lactoferrin and lactoferricin derived from milk: production and applications / M. Tomita, H. Wakabayashi, K. Yamauchi et al. // Biochem. Cell Biol. - 2002. - 80. - P. 109-112.
6. Wakabayashi H., Takase M., Tomita M. Lactoferricin derived from milk protein lactoferrin // Current Pharmaceutyical Design. - 2003. - 9. - P. 1277-1287.
7. Самохина Л.С., Петрова C.H., Комолова Г.С., Ионова И.И. Изучение динамики образования в процессе протеолиза лак-тоферрина пептидов, активных против E. Coli // Живые системы и биологическая безопасность населения: Материалы 8-й Междунар. науч. конф. студентов и молодых ученых. - М.: МГУПБ, 2011. -C. 22-23.
8. Самохина Л.С., Шаталова Е.С. Выделение и идентификация препарата лактоферрина // Живые системы и биологическая безопасность населения: Материалы 8-й Междунар. науч. конф. студентов и молодых ученых. - М.: МГУПБ, 2010. - C. 20-21.
Поступила 23.07.12 г.
ANTIDISBACTERIOSIS EFFECT OF a-LACTALBUMIN AND LACTOFERRIN HYDROLYSATES COMPOSITION
L.S. SAMOKHINA12, G.S. KOMOLOVA1, V.I. GANINA2, I.I. IONOVA1’2, G.V. SEMENOV2
1 A.N. Bach Institute of Biochemistry Russian Academy of Sciences,
33, Leninskypr., Moscow, 119071;ph.: (495) 648-09-40, e-mail: [email protected]
2 Moscow State University of Food Production,
33, Talalikhina st., Moscow, 109316; ph.: (499) 750-01-11
Researches results of preventive action of composition lactoferrin + a-lactalbumin, native proteins and after enzymatic hydrolysis, against antibiotic induced dysbacteriosis are presented. It is established that protective effect of a hydrolysates complex is more effective some native proteins, and it is possible to recommend them as basis when developing new natural preventive means of antidisbacteriosis orientation.
Key words: lactoferrin, a-lactalbumin, proteolytic enzymes, proteolysis, enzymatic hydrolysate, disbacteriosis.
663.97.014
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ТАБАЧНОГО СЫРЬЯ
В.П. ПИСКЛОВ, С.К. КОЧЕТКОВА, H.A. ДУРУНЧА, Л.В. КОКОРИНА, С.А. МЕДВЕДЕВА, И.А. РЕЗНИЧЕНКО
Всероссийский научно-исследовательский институт табака, махорки и табачных изделий Россельхозакадемии, 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 42; тел./факс: (861) 252-16-12, электронная почта: [email protected]
Проведено сравнительное исследование 130 образцов листового табака сортотипов Берлей, Вирджиния и Ориенталь различных стран-производителей по содержанию основных компонентов химического состава: никотина, углеводов, белков, хлора и сырой золы. Изучена величина изменения показателей химического состава в пределах одного сорто-типа табака, выращенного в различных климатических условиях.
Ключевые слова: табак, табачное сырье, химический состав, никотин, углеводы, белки, хлор.
Российский табачный потребительский рынок ха- которой выпускается предприятиями с иностранным
рактеризуется большой емкостью и устойчивым спро- капиталом. Структурные сдвиги в табачном бизнесе в
сом на курительную продукцию, значительный объем пользу транснациональных компаний сложились бла-
