Научная статья на тему 'Сравнительная характеристика изотопного D/H состава и антиоксидантной активности свежевыжатых соков из овощей и фруктов, выращенных в различных географических регионах'

Сравнительная характеристика изотопного D/H состава и антиоксидантной активности свежевыжатых соков из овощей и фруктов, выращенных в различных географических регионах Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
262
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вопросы питания
Scopus
ВАК
PubMed
Ключевые слова
АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ / ANTIOXIDANT ACTIVITY / ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ / CHEMILUMINESCENCE / ДЕЙТЕРИЙ / DEUTERIUM / СВЕЖЕВЫЖАТЫЕ СОКИ / FRESH JUICES

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Быков Михаил Ильич, Джимак Степан Сергеевич, Басов Александр Александрович, Арцыбашева Оксана Михайловна, Шашков Денис Игоревич

Представленные в работе данные отражают изменение антиоксидантной активности, содержания прооксидантных факторов и концентрации дейтерия в свежевыжатых соках из пищевых продуктов растительного происхождения, выращенных в различных климатогеографических регионах (по 10 проб соков из оптово-розничной сети, из 8 видов овощей и фруктов, 28 производителей из 14 стран). Определение концентрации дейтерия проводили с помощью спектрометра ядерного магнитного резонанса. Определение суммарной антиоксидантной активности свежевыжатых соков проводили амперометрически после разведения в 2,2 мМ H 3PO 4 в соотношении 1:100. Про оксид антные показатели оценивали по максимуму и площади вспышки хемилюминесценции, индуцируемой внесением 0,3% пероксида водорода. Установлено, что антиоксидантная активность свежевыжатого сока из овощей и фруктов, выращенных в пределах одного и того же климатогеографического региона, может отличаться в несколько раз. При этом большая часть свежевыжатых соков из овощей и фруктов российских производителей не уступала по антиоксидантной активности сокам из аналогичной растительной продукции, выращенной за рубежом. Необходимо отметить, что показатели антиоксидантной активности свежевыжатого сока из груши российского производства превосходили по этому показателю фреши из груш, привезенных из Аргентины, ЮАР и США соответственно на 21,1, 30,4 и 32,7%. Оценка прооксидантных свойств свежевыжатых соков показала практически полное отсутствие факторов с прооксидантной направленностью только у 36% изученных фрешей, у которых показатели максимума и площади вспышки хемилюминесценции были менее 0,1%, в том числе у грушевого и яблочного соков из продукции российского производства. Площадь хемилюминесценции у сока из картофеля, выращенного в России, была на 103,1 и 115,2% ниже, чем у соков, полученных соответственно из картофеля израильского и египетского производства (p<0,05), что указывает на более высокую безопасность употребления в пищу картофеля российского производства. При изучении изотопного D/H состава свежевыжатых соков установлено, что самое высокое содержание дейтерия было в соке из груши, привезенной из Аргентины (δD = -72%o), тогда как наименьшая концентрация дейтерия отмечена у сока из картофеля египетского производства (δD = -358%). В целом достоверно более низкое содержание дейтерия выявлено в свежевыжатых соках из картофеля и капусты, выращенных в разных странах, в сравнении с другими фруктовыми и овощными фрешами. Наименьший диапазон различий в изотопном D/H составе был у свежевыжатых соков (из томата, граната и апельсинов) турецких производителей (концентрации дейтерия в них колебалась от -221 до -214%), что можно применять для подтверждения географического происхождения овощей и фруктов турецкого производства. Полученные данные, отражающие антиоксидантную активность, содержание прооксидантных факторов и концентрацию дейтерия в соках, позволяют рекомендовать последние в качестве дополнительных критериев при оценке качества пищевой продукции.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Быков Михаил Ильич, Джимак Степан Сергеевич, Басов Александр Александрович, Арцыбашева Оксана Михайловна, Шашков Денис Игоревич

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

Comparative characteristics of the isotopic D/H composition and antioxidant activity of freshly squeezed juices from fruits and vegetables grown in different geographical regions

Data presented in this paper reflect changes in antioxidant activity, the content of prooxidant factors and deuterium concentration in freshly squeezed juices from fruits and vegetables grown in different climatic regions (10 samples of juices from wholesale and retail trade network of 8 kinds of vegetables and fruits, 28 manufacturers from 14 countries). Determination of the concentration of deuterium was performed using a nuclear magnetic resonance spectrometer. Total antioxidant activity of fresh juices was determined amperometrically after dilution in 2.2 mM H 3PO 4 in a ratio of 1:100. Prooxidant performance was evaluated by a maximum and area of flash of chemiluminescence induced by the introduction of 0.3% hydrogen peroxide. It was found that the antioxidant activity of fresh juice from fruits and vegetables grown within the same climatic region can differ by several times. In this case, most of the fruits and vegetables of russian producers were not inferior, than antioxidant activity of the fresh juices from the same plant products grown abroad. It should be noted that the indicators of the antioxidant activity of fresh juice from Russian pears exceeded this indicator of all fresh juices from pears, imported from Argentina, South Africa and the United States of America by 21.1, 30.4 and 32.7%, respectively. In assessing the prooxidant properties of fresh juices should be noted the almost complete absence of factors with prooxidant nature only in 36% of the studied fresh juices, whose maximum performance and area of flash of chemiluminescence were less than 0.1%, including a pear and apple juices from the russian production. It should be noted that the area of chemiluminescence of the juice from potatoes, grown in Russia, was at 103.1 and 115.2% lower than in juice obtained respectively from potatoes produced in Israel and Egypt (p<0.05), indicating a higher safety of consumption of potatoes produced in Russia. When studying the isotopic D/H composition of fresh juices it was found that the highest deuterium content was in the juice from the pears, imported from Argentina (δD = -72%), while the lowest concentration of deuterium was observed in the juice from the Egyptian potatoes (δ=-358%). In general, significantly lower deuterium content was determined in fresh juices made from potatoes and cabbage grown in different countries, in comparison with other fresh juices from fruits and vegetables. The smallest range of differences in the isotopic D/H was composed in fresh juices from tomato, pomegranate and oranges of Turkish manufacturers (deuterium concentration ranged in them from -221 to -214%), that can be used to confirm the geographical origin of fruits and vegetables grown in Turkey. The data reflecting the antioxidant activity, the content of prooxidant factors and deuterium concentration in the juices, allow us to recommend the latter as additional criteria when assessing the quality of food products.

Текст научной работы на тему «Сравнительная характеристика изотопного D/H состава и антиоксидантной активности свежевыжатых соков из овощей и фруктов, выращенных в различных географических регионах»

#

ГИГИЕНА ПИТАНИЯ

Для корреспонденции

Басов Александр Александрович - доцент кафедры

фундаментальной и клинической биохимии

ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский

университет» Минздрава России

Адрес: 350063, г. Краснодар, ул. Седина, д. 4

Телефон: (861) 268-02-30

E-mail: [email protected]

М.И. Быков1, С.С. Джимак2, А.А. Басов1, О.М. Арцыбашева2, Д.И. Шашков2, М.Г. Барышев2

Сравнительная характеристика изотопного D/H состава и антиоксидантной активности свежевыжатых соков из овощей и фруктов, выращенных в различных географических регионах

Comparative characteristics of the isotopic D/H composition and antioxidant activity of freshly squeezed juices from fruits and vegetables grown in different geographical regions

M.I. Bykov1, S.S. Dzhimak2, A.A. Basov1, O.M. Arcybasheva2, D.I. Shashkov2, M.G. Baryshev2

1 ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар

2 ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет», Краснодар

1 Kuban State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, Krasnodar

2 Kuban State University, Krasnodar

Представленные в работе данные отражают изменение антиоксидантной активности, содержания прооксидантных факторов и концентрации дейтерия в свежевыжатых соках из пищевых продуктов растительного происхождения, выращенных в различных климато-географическихрегионах (по 10 проб соков из оптово-розничной сети, из 8 видов овощей и фруктов, 28 производителей из 14 стран). Определение концентрации дейтерия проводили с помощью спектрометра ядерного магнитного резонанса. Определение суммарной антиоксидантной активности свежевыжатых соков проводили амперометрически после разведения в 2,2 мМ HзPO4 в соотношении 1:100. Про оксид антные показатели оценивали по максимуму и площади вспышки хемилю-минесценции, индуцируемой внесением 0,3% пероксида водорода. Установлено, что антиоксидантная активность свежевыжатого сока из овощей и фруктов, выращенных в пределах одного и того же кли-матогеографического региона, может отличаться в несколько раз. При этом большая часть свежевыжатых соков из овощей и фруктов российских производителей не уступала по антиоксидантной активности сокам из аналогичной растительной продукции, выращенной за рубежом. Необходимо отметить, что показатели антиоксидантной активности свежевыжатого сока из груши российского производства превосходили по этому показателю фреши из груш, привезенных из Аргентины, ЮАР и США соответственно на 21,1, 30,4 и 32,7%. Оценка прооксидантных свойств свежевыжатых соков показала практически полное отсутствие факторов с прооксидантной направленностью только у 36% изученных фрешей, у которых показатели максимума и площади вспышки хемилюминесценции были менее 0,1%,

89

ГИГИЕНА ПИТАНИЯ

в том числе у грушевого и яблочного соков из продукции российского производства. Площадь хемилюминес-ценции у сока из картофеля, выращенного в России, была на 103,1 и 115,2% ниже, чем у соков, полученных соответственно из картофеля израильского и египетского производства (p<0,05), что указывает на более высокую безопасность употребления в пищу картофеля российского производства. При изучении изотопного D/H состава свежевыжатых соков установлено, что самое высокое содержание дейтерия было в соке из груши, привезенной из Аргентины (ÖD = -72%o), тогда как наименьшая концентрация дейтерия отмечена у сока из картофеля египетского производства (ÖD = -358%). В целом достоверно более низкое содержание дейтерия выявлено в свежевыжатых соках из картофеля и капусты, выращенных в разных странах, в сравнении с другими фруктовыми и овощными фрешами. Наименьший диапазон различий в изотопном D/H составе был у свежевыжатых соков (из томата, граната и апельсинов) турецких производителей (концентрации дейтерия в них колебалась от -221 до -214%), что можно применять для подтверждения географического происхождения овощей и фруктов турецкого производства. Полученные данные, отражающие антиоксидантную активность, содержание прооксидантных факторов и концентрацию дейтерия в соках, позволяют рекомендовать последние в качестве дополнительных критериев при оценке качества пищевой продукции.

Ключевые слова: антиоксидантная активность, хемилюминесценция, дейтерий, свежевыжатые соки

Data presented in this paper reflect changes in antioxidant activity, the content of prooxidant factors and deuterium concentration in freshly squeezed juices from fruits and vegetables grown in different climatic regions (10 samples of juices from wholesale and retail trade network of 8 kinds of vegetables and fruits, 28 manufacturers from 14 countries). Determination of the concentration of deuterium was performed using a nuclear magnetic resonance spectrometer. Total antioxidant activity of fresh juices was determined amperometrically after dilution in 2.2 mM H3PO4 in a ratio of 1:100. Prooxidant performance was evaluated by a maximum and area of flash of chemiluminescence induced by the introduction of 0.3% hydrogen peroxide. It was found that the antioxidant activity of fresh juice from fruits and vegetables grown within the same climatic region can differ by several times. In this case, most of the fruits and vegetables of russian producers were not inferior, than antioxidant activity of the fresh juices from the same plant products grown abroad. It should be noted that the indicators of the antioxidant activity of fresh juice from Russian pears exceeded this indicator of all fresh juices from pears, imported from Argentina, South Africa and the United States of America by 21.1, 30.4 and 32.7%, respectively. In assessing the prooxidant properties of fresh juices should be noted the almost complete absence of factors with prooxidant nature only in 36% of the studied fresh juices, whose maximum performance and area of flash of chemiluminescence were less than 0.1%, including a pear and apple juices from the russian production. It should be noted that the area of chemiluminescence of the juice from potatoes, grown in Russia, was at 103.1 and 115.2% lower than in juice obtained respectively from potatoes produced in Israel and Egypt (p<0.05), indicating a higher safety of consumption of potatoes produced in Russia. When studying the isoto-pic D/H composition of fresh juices it was found that the highest deuterium content was in the juice from the pears, imported from Argentina (8D = -72%o), while the lowest concentration of deuterium was observed in the juice from the Egyptian potatoes (S=-358%). In general, significantly lower deuterium content was determined in fresh juices made from potatoes and cabbage grown in different countries, in comparison with other fresh juices from fruits and vegetables. The smallest range of differences in the isotopic D/H was composed in fresh juices from tomato, pomegranate and oranges of Turkish manufacturers (deuterium concentration ranged in them from -221 to -214%), that can be used to confirm the geographical origin of fruits and vegetables grown in Turkey. The data reflecting the antioxidant activity, the content of prooxidant factors and deuterium concentration in the juices, allow us to recommend the latter as additional criteria when assessing the quality of food products.

Keywords: antioxidant activity, chemiluminescence, deuterium, fresh juices

Известно, что отклонения в поступлении в организм биологически активных пищевых веществ непосредственно сказываются на его жизнедеятельности [11]. Для всесторонней оценки качества пищевых продуктов, помимо изучения общепринятых показателей, актуально определять их антиоксидантную активность (АОА), содержание прооксидантных факторов [10], а также концентрацию нерадиоактивных изотопов [4]. Такой подход позволит проводить срав-

90

нительный анализ и при необходимости обоснованную замену отдельных компонентов рациона питания с целью повышения эффективности алиментарной коррекции метаболических нарушений при различных патологических и особых физиологических состояниях. При этом ряд исследователей упускают из виду необходимость оценки содержания прооксидантных факторов, которые способны оказывать негативное воздействие на организм, поступая в составе некачественных

#

М.И. Быков, С.С. Джимак, А.А. Басов и др.

пищевых продуктов, что обусловлено различной экологической загрязненностью некоторых географических регионов, а также спецификой возделывания сельскохозяйственных культур, применением специальных химических добавок для увеличения сроков их сохранности и тому подобными причинами. Вышесказанное может приводить к появлению у фитонутриен-тов прооксидантных свойств, поэтому систематическое поступление в организм таких пищевых веществ способно вызывать развитие дисбаланса в работе эндогенной прооксидантно-ан-тиоксидантной системы и вести к уменьшению резервов системы неспецифической защиты организма [3].

Природные различия в содержании стабильных изотопов ряда биоэлементов (H, O, C, N, S) все чаще используются в биологии, экологии и медицине для изучения различных аспектов жизни человека и животных [15]. Это объясняется способностью определенных соотношений легких и тяжелых изотопов влиять на физиологическую активность организма и скорость метаболических процессов в тканях внутренних органов [2, 6, 7, 17], в том числе оказывать воздействие на частоту спонтанного возникновения мутаций в молекуле ДНК [20]. Существенное влияние на выраженность колебаний изотопного состава биологических жидкостей оказывают изменения в пищевом и питьевом рационах, что обусловлено процессами регуляции рынков сбыта сельскохозяйственной продукции. Последнее особенно актуально в условиях продолжающейся в настоящее время замены производителей пищевых продуктов из стран Европейского союза на поставщиков из стран Азии и Южной Америки. Изменчивость концентрации стабильных изотопов может быть значительной даже у фруктов и овощей, выращенных в одной и той же стране, и определяется кроме региональных географических и климатических условий технологическими особенностями [14, 19, 23].

Учитывая вышеизложенное, целью работы стало изучение изотопного D/H состава и комплексная оценка АОА и прооксидантных свойств свежевыжатых соков из овощей и фруктов, выращенных в различных географических регионах и потребляемых населением Краснодара.

Материал и методы

Объектом исследования были свежевыжатые соки из овощей и фруктов, приобретенные в оптово-розничной сети города Краснодара, в количестве 10 проб для каждого изученного наименования. Всего были проанализированы

показатели свежевыжатых соков из 8 видов овощей и фруктов от 28 производителей из 14 стран (Россия, Египет, Аргентина, ЮАР, Пакистан, США, Турция, Израиль, Азербайджан, Италия, Испания, Польша, Марокко, Нидерланды), что позволило провести сравнительный анализ изотопного D/H состава, изменения показателей АОА и содержания прооксидантных факторов в зависимости от географического региона происхождения продукции. Также исследовали изотопный D/H состав воды в ряде регионов юга России: из скважины г. Ессентуки (1, глубина 1500 м), из скважины 934 г. Горячий ключ (2, глубина 495 м), ледниковой воды (с горы Мусса-Ачитара, пос. Домбай) и воды, взятой из артезианской скважины (Краснодарский край, г. Краснодар, глубина 800 м).

Определение концентрации дейтерия (D) в свежевыжатых соках и воде проводили по методике [1] с помощью спектрометра ядерного магнитного резонанса «JEOL JNM-ECA» 400MHz («Jeol», Япония) на базе Центра коллективного пользования «Диагностика структуры и свойств наноматериалов» ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет» (Краснодар), при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых МК-1568.2014.4. Концентрацию дейтерия в исследованных объектах выражали в соответствии с основным международным стандартом SMOW (Standard mean ocean water), содержание дейтерия которого, представленное в виде стандартного дельта-обозначения (SD, в промилле), составляет 0,0%о.

Определение суммарной АОА свежевыжатых соков проводили амперометрически с использованием анализатора антиоксидантной активности «Яуза-01-ААА» (ОАО НПО «Химавтоматика», РФ) по методике [13] (результаты выражали в нАхс). Свежевыжатые соки непосредственно перед исследованием разводили в элюенте (2,2 мМ раствор H3PO4) в соотношении 1:100. Прооксидант-ные показатели оценивали по максимуму (МВХЛ) и площади вспышки хемилюминесценции (ПХЛ), индуцируемой внесением 0,3% пероксида водорода, которую определяли на хемилюминометре «Lum-5773» (МГУ, РФ) с использованием лицензионного программного обеспечения PowerGraph 3.3, при поддержке государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации (проект № 1269).

Статистическую обработку данных осуществляли методами вариационной статистики с использование свободного программного обеспечения - системы статистического анализа R (R Development Core Team, 2008), достоверными считали различия при р<0,05.

91

Результаты и обсуждение

В ходе анализа полученных результатов было установлено, что наиболее существенные показатели АОА характерны для свежевыжатых соков из мандарина, апельсина, граната (табл. 1). Особенно стоит отметить высокие значения АОА у сока из граната одного из турецких производителей, которые в 2,1 и 5,8 раза превосходили аналогичные показатели соков из граната производителей из Израиля и Азербайджана (р<0,05). В то же время у одного сока из апельсинов, выращенных в Турции (2), показатели АОА превосходили подобные значения другого свежевыжатого сока из турецких апельсинов в 2,7 раза, что указывает на значимость не только климатогеографических факторов, но и существенную роль технологий получения растительной продукции, способной приводить к отличиям АОА одинаковых классов фитонутриентов в несколько раз, даже в пределах одного и того же региона их культивирования. Необходимо указать, что не всегда имелась стро-

гая корреляция между показателями АОА овощных и фруктовых соков и солнечной активностью, так, показатели АОА свежевыжатого сока из груши российского производства превосходили значения АОА у грушевых соков из плодов, полученных из Аргентины, ЮАР и США, соответственно на 21,1, 30,4 и 32,7% (р<0,05), что указывает на определенное влияние на АОА сока индивидуальных особенностей выращиваемого сорта. Стоит отметить и тот факт, что АОА у соков из некоторых овощей была сопоставима или даже превышала антиоксидантный потенциал многих изученных фруктовых соков. Среди них можно выделить сок из томата (Марокко), АОА которого уступала только аналогичным значениям гранатового сока (Турция, см. табл. 1).

Кроме того, показатели АОА сока капусты польского происхождения были сравнимы, например, со значениями у фрешей из египетских апельсинов и пакистанских мандаринов. Для свежевыжатых соков из растительной продукции российского производства характерны показатели АОА,

Таблица 1. Антиоксидантная активность, содержание прооксидантных факторов и концентрация дейтерия в свежевыжатых соках из фруктов и овощей (М±т)

#

Растительная продукция (страна происхождения) АОА, нАхс МВХЛ, % ПХЛ, % 6D, %о

Апельсин (Египет) 8362±97 0,071 ±0,009 0,038±0,002 -175±17

Апельсин (Турция 1) 2960±37 0,165±0,007 12,820±0,279 -221 ±12

Апельсин (Турция 2) 8217±126 0,048±0,005 0,041 ±0,002 -216±11

Гранат (Израиль) 9461±82 0,039±0,004 0,017±0,006 -167±13

Гранат (Турция) 20254±314 0,235±0,013 116,329±7,218 -214±8

Гранат (Азербайджан) 3514±32 1,164±0,041 42,793±1,652 -228±9

Груша (Аргентина) 1587±19 0,708±0,010 307,943±11,028 -72±14

Груша (ЮАР) 1474±22 0,427±0,012 104,229±5,316 -242±4

Груша (США) 1448±15 0,369±0,06 58,4015±4,471 -215±6

Груша (РФ) 1922±18 0,020±0,001 0,019±0,003 -186±8

Капуста (Польша) 7769±57 7,673±0,308 136,598±5,706 -354±12

Капуста (РФ) 4645±62 19,189±0,671 611,237±14,182 -274±4

Капуста (Нидерланды) 615±11 1,649±0,104 85,839±2,657 -263±8

Картофель (Египет) 1646±30 4,372±0,249 1186,834±59,161 -358±13

Картофель (Израиль) 3768±54 1,925±0,091 1119,302±43,824 -343±10

Картофель (РФ) 1957±28 6,362±0,450 551,564±17,910 -323±5

Мандарин (Пакистан) 7905±136 0,053±0,004 0,025±0,002 -179±10

Мандарин (Египет) 12764±309 4,371 ±0,198 2,786±0,138 -190±15

Мандарин (Испания) 10679±341 0,026±0,001 0,031±0,001 -148±18

Томат (Турция) 5189±47 0,587±0,026 479,335±8,942 -214±9

Томат (Испания) 1611±32 0,965±0,074 140,173±2,579 -196±13

Томат (РФ) 5145±58 0,860±0,031 1748,421±61,058 -223±3

Томат (Марокко) 15405±396 0,581 ±0,039 308,179±9,413 -281 ±8

Яблоко (США) 3673±181 0,094±0,002 0,087±0,006 -239±5

Яблоко (Испания) 3050±94 0,037±0,001 0,030±0,002 -156±11

Яблоко (Италия) 3233±107 0,048±0,003 0,062±0,001 -206±15

Яблоко (Польша) 1388±41 0,183±0,020 32,109±1,729 -180±12

Яблоко (РФ) 3129±85 0,016±0,001 0,014±0,001 -176±7

92

М.И. Быков, С.С. Джимак, А.А. Басов и др.

в целом сопоставимые с параметрами АОА соков из овощей и фруктов, выращенных за рубежом. В ряде случаев, прежде всего у соков из овощных культур, показатели АОА отечественных соков превосходили в десятки раз значения АОА фрешей из продукции некоторых импортных поставщиков, в том числе АОА сока из капусты российского производства была в 7,6 раза выше АОА сока из капусты голландских производителей.

При оценке прооксидантных свойств свежевыжатых соков следует отметить практически полное отсутствие факторов с прооксидантной направленностью только у 36% изученных соков (показатели МВХЛ и ПХЛ менее 0,1%), в том числе у грушевого и яблочного соков из продукции российского производства (см. табл. 1). Обращает на себя внимание существенное содержание прооксидантов в свежевыжатых соках, нередко отличающихся при этом достаточно высокими показателями АОА: сок граната (Турция), соки из капусты (Россия, Польша), томатов (Россия, Турция, Марокко), что может косвенно указывать на использование специальных технологий выращивания таких овощей и фруктов с применением препаратов, направленных, например, на ускорение их созревания, но вместе с тем способных вызывать развитие дисбаланса в работе прооксидантно-антиоксидантной системы. МВХЛ и ПХЛ овощных соков в большинстве случаев в разы превышали аналогичные показатели фрешей из фруктов. Следует отметить, что ПХЛ у сока из картофеля, выращенного в России, была на 103,1 и 115,2% ниже, чем у соков, полученных соответственно из картофеля израильского и египетского производства (р<0,05).

В целом полученные данные о показателях хемилюминесценции свежеотжатых соков косвенно указывают на более высокую химическую безопасность, подтверждаемую меньшим содержанием соединений, способных индуцировать свободнорадикальное окисление, и, следовательно, лучшими экологическими показателями [8] отдельных отечественных овощей (картофель) и фруктов (груша, яблоко) в сравнении с рядом аналогичных импортных продуктов растительной природы. При этом невысокая АОА пищевых продуктов и повышенные показатели прооксидантных факторов могут вызывать развитие алиментарно-зависимых заболеваний, ухудшая состояние здоровья населения [12]. Данные литературы о количественном содержании в разнообразных видах

пищи растительного происхождения индивидуальных соединений с антиоксидантными свойствами или суммарных показателей АОА фитонутриентов нередко существенно различаются, что объясняется различиями географических районов произрастания овощей и фруктов, климатическими условиями, особенностями хранения и транспортировки их к потребителю и прочими факторами.

При изучении изотопного состава свежевыжатых соков установлено, что самое высокое содержание дейтерия было в грушевом соке (Аргентина), тогда как наименьшая концентрация дейтерия отмечена у сока из картофеля египетского производства (см. табл. 1). При этом практически отсутствовали различия в изотопном D/H составе у соков из томата, граната и апельсинов турецких производителей: диапазон изменений концентрации дейтерия у них составил от -221 до -214%о, что указывает на сходные климатические условия и технологии выращивания растительной продукции в этой стране. Кроме того, полученные данные, прежде всего для соков из овощей и фруктов турецких производителей, позволяют рекомендовать изотопные D/H исследования для альтернативного подтверждения их географического происхождения совместно с изучением концентрации других стабильных изотопов, и в первую очередь тяжелых нерадиоактивных изотопов кислорода (17О, 18О [21]). Корреляционный анализ не выявил достоверных взаимосвязей между показателями АОА и содержанием дейтерия в продукции растительного происхождения.

Достаточно значительные колебания по содержанию дейтерия отмечены у соков из овощей и фруктов, выращенных в Египте (5D соков составила от -358 до -175%%), Польше (5D соков составила -354 до -180%) и России (5D соков составила -323 до -186%). Последнее может быть связано с особенностями производства, в том числе используемыми источниками воды для орошения растительных культур в этих регионах. В связи с этим для подтверждения такого предположения был исследован изотопный D/H состав в пробах воды из различных регионов юга России (табл. 2).

При этом установлено, что в зависимости от источника воды соотношение легких и тяжелых нерадиоактивных изотопов водорода может значительно отличаться в разных географических регионах, особенно существенные различия выявлены между ледниковой водой и водой, полученной

Таблица 2. Содержание дейтерия в пробах воды, полученной из поверхностных и подземных источников в южных российских регионах

Объект исследования Вода из скважины 1 Вода из скважины 2 Ледниковая вода Вода из артезианской скважины

SD, %о -24±2 -18±1 -146±2 -43±5

93

из скважин (AS D составила от 103 до 128%о). Поэтому изменение содержание дейтерия в продукции растительного происхождения будет зависеть и от источника водоснабжения (поверхностный или подземный), с помощью которого осуществляется орошение растительных культур. Также определенное влияние на колебание концентрации дейтерия в растениях способны оказывать климатические факторы, прежде всего атмосферные осадки, обеспечивающие формирование специфического гидрологического режима на каждой территории. Необходимо отметить, что существенно более низкое содержание дейтерия выявлено в свежевыжатых соках из картофеля и капусты пр сравнению с другими фруктовыми и овощными соками.

В ряде работ ранее были представлены данные о способности сниженных концентраций дейтерия в крови и тканях внутренних органов изменять функциональную активность системы неспецифической защиты [5, 9, 18], поэтому потребление пищевых продуктов и воды с более низким уровнем дейтерия может повышать неспецифическую резистентность организма. В связи с этим определение изотопного D/H состава фитонутриентов, наряду с оценкой их АОА и уровня прооксидантных факторов, является дополнительным критерием качества изготавливаемой пищевой продукции растительного происхождения. Все это позволяет рассмотреть в перспективе возможности применения данных по исследованию изотопного состава пищевых продуктов, например, для идентификации производителя или при разработке нормативов потребления пищевых продуктов с различным изотопным составом [16, 22].

Заключение

Таким образом, комплексная оценка АОА и про-оксидантных свойств фруктовых и овощных соков позволит не только определять наличие у них потенциально полезных эффектов, но и вести косвенную оценку химической безопасности и качества производимой продукции. В ходе исследования показано, что АОА отечественных яблок и груш превосходит аналогичные показатели большинства импортируемых образцов. Полученные данные о показателях хемилюминесценции свежевыжатых соков косвенно указывают на более высокую безопасность потребления некоторых отечественных овощей (картофеля) и фруктов (груши, яблока) в сравнении с рядом аналогичной зарубежной продукции растительной природы, что следует учитывать в условиях активно проводимой в Российской Федерации политики импортозамещения. Исследование изотопного D/H состава фитонутриентов может позволить не только определять происхождение растительной продукции, но и создавать условия для потребления населением продуктов с меньшей концентрацией тяжелого нерадиоактивного изотопа водорода. В работе показаны достоверные различия изотопного D/H состава поверхностных и подземных вод, что необходимо учитывать при выборе источника орошения сельскохозяйственных угодий с целью получения растительной продукции с большим содержанием легких изотопов. При изучении изотопного D/H состава отмечено существенно более низкое содержание дейтерия в свежевыжатых соках из картофеля и капусты по сравнению с другими фруктовыми и овощными соками.

Сведения об авторах

Быков Михаил Ильич - кандидат медицинских наук, доцент кафедры хирургии № 1 факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар E-mail: [email protected]

Джимак Степан Сергеевич - кандидат биологических наук, доцент кафедры радиофизики и нанотехно-логий ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет», Краснодар E-mail: [email protected]

Басов Александр Александрович - кандидат медицинских наук, доцент кафедры фундаментальной и клинической биохимии ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар E-mail: [email protected]

Арцыбашева Оксана Михайловна - аспирант кафедры радиофизики и нанотехнологий ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет», Краснодар E-mail: [email protected]

Шашков Денис Игоревич - аспирант кафедры радиофизики и нанотехнологий ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет», Краснодар E-mail: [email protected]

Барышев Михаил Геннадьевич - доктор биологических наук, профессор кафедры радиофизики и нанотехнологий ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет», Краснодар E-mail: [email protected]

М.И. Быков, С.С. Джимак, А.А. Басов и др.

Литература

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

1. Барышев М.Г., Басов A.A., Болотин C.H., Джимак C.C. и др. Оценка антирадикальной активности воды с модифицированным изотопным составом с помощью ЯМР-, ЭПР- и масс-спект-роскопии // Известия РАН. Сер. физическая. 2012. T. 76. № 12. C. 1507-1510.

2. Басов A.A., Барышев М.Г., Джимак C.C. и др. Влияние воды с модифицированным изотопным составом на показатели сво-боднорадикального окисления in vivo // Фiзiологiчний журнал. 2013. T. 59. № 6. C. 50-57.

3. Басов А.А., Быков И.М. Изменение антиоксидантного потенциала крови экспериментальных животных при нутриционной коррекции окислительного стресса // Вопр. питания. 2013. Т. 82. № 6. С. 75-81.

4. Басов А.А., Быков И.М., Барышев М.Г. и др. Концентрация дейтерия в пищевых продуктах и влияние воды с модифицированным изотопным составом на показатели свободнорадикального окисления и содержание тяжелых изотопов водорода у экспериментальных животных // Вопр. питания. 2014. Т. 83. № 5. С. 43-50.

5. Джимак C.C., Барышев М.Г., Басов A.A., Тимаков A.A. Влияние воды со сниженным содержанием дейтерия на изотопный состав лиофилизированных тканей и морфофункциональные показатели организма у крыс из разных поколений // Биофизика. 2014. T. 59, вып. 4. C. 749-756.

6. Киркина А.А., Лобышев В.И., Лопина О.Д. и др. Изотопные эффекты малых концентраций дейтерия воды в биологических системах // Биофизика. 2014. T. 59, вып. 2. С. 399-407.

7. Лисицын Ab., Барышев М.Г., Басов A.A и др. Воздействие воды со сниженным содержанием дейтерия на организм лабораторных животных при различном функциональном состоянии неспецифических защитных систем // Биофизика. 2014. T. 59, вып. 4. C. 757-765.

8. Пивоваров В.Ф., Добруцкая Е.Г. Экологическая безопасность овощной продукции. Проблемы селекции // Картофель и овощи. 2010. № 3. С. 22-23.

9. Сапин М.Р. Григоренко Д.Е., Федоренко Б.С. Отдаленные последствия воздействия воды, очищенной от дейтерия, на лим-фоидную ткань селезенки мышей в пострадиационный период // Вестн. лимфологии. 2010. № 3. С. 40-45.

10. Тутельян В.А., Лашнева Н.В. Биологически активные вещества растительного происхождения. флавонолы и флавоны: рас-

пространенность, пищевые источники, потребление // Вопр. питания. 2013. Т. 82. № 1. С. 4-22.

11. Тутельян В.А., Спиричев В.Б., Суханов Б.П., Кудашева В.А. Мик-ронутриенты в питании здорового и больного человека. М. : Колос, 2002. 424 с.

12. Удинцев С.Н., Жилякова Т.П. Современные методы повышения пищевой ценности сельскохозяйственной продукции // Вестн. Томского гос. ун-та. Биология. 2012. № 2. С. 81-91.

13. Яшин А.Я. Инжекционно-проточная система с амперометричес-ким детектором для селективного определения антиоксидантов в пищевых продуктах и напитках // Рос. хим. журн. 2008. Т. LII. № 2. С. 130-135.

14. Bontempo L., Ceppa F., Ziller L. et al. Comparison of methods for stable isotope ratio (513C, 815N, 52H, 518O) measurements of feathers // Methods Ecol. Evol. 2014. Vol. 5, Issue 4. P. 363-371.

15. Bowen G.J. A Faster water cycle // Science. 2011. Vol. 332, Issue 6028. P. 430-431.

16. Bowen G.J., Winter D.A., Spero H.J. et al. Stable hydrogen and oxygen isotope ratios of bottled waters of the world // Rapid Comm. Mass Spectrom. 2005. Vol. 19, Issue 23. P. 3442-3450.

17. Fernandes de Lima V.M., Hanke W. Modulation of CNS excitability by water movement. The D2O effects on the non-linear neuron-glial dynamics // J. Biophys. Chem. 2011. Vol. 2, N 3. P. 353-360.

18. Gyongyi Z., Budan F., Szabo I. et al. Deuterium depleted water effects on survival of lung cancer patients and expression of Kras, Bcl2, and Myc genes in mouse lung // Nutr. Cancer. 2013. Vol. 65, N 2. P. 240-246.

19. O'Brien D.M., Wooler M.J. Tracking human travel using stable oxygen and hydrogen isotope analyses of hair and urine // Rapid Comm. Mass Spectrom. 2007. Vol. 21. P. 2422-2430.

20. Pedersen L.G., Bartolotti L., Li L. Deuterium and its role in the machinery of evolution // J. Theor. Biol. 2006. Vol. 238. P. 914-918.

21. Podlesak D.W., Bowen G.J., O'Grady S. et al. 5 2H and 5 18O of human body water: a GIS model to distinguish residents from nonresidents in the contiguous USA // Isotopes Environ. Health Stud. 2012. Vol. 48, Issue 2. P. 259-279.

22. Soto D.X., Wassenaar L.I., Hobson K.A. Stable hydrogen and oxygen isotopes in aquatic food webs are tracers of diet and provenance // Funct. Ecol. 2013. Vol. 27, Issue 2. P. 535-543.

23. West J.B., Bowen G.J., Cerling T.E., Ehleringer J.R. Stable isotopes as one of nature's ecological recorders // Trends Ecol. Evol. 2006. Vol. 21, N 7. Р. 408-414.

References

Baryshev M.G., Basov A.A., Bolotin S.N. et al. NMR, EPR, and Mass Spectroscopy Estimates of the Antiradical Activity of Water with Modified Isotope Composition. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2012; Vol. 76 (12): 1349-52. (in Russian)

Basov A.A., Baryshev M.G., Dzhimak S.S. et al. The effect of consumption of water with modified isotope content on the parameters of free radical oxidation in vivo. Fiziologicheskii Zhurnal. 2013; Vol. 59, N 6: 50-7. (in Russian)

Basov A.A., Bykov I.M. Change of blood antioxidant capacity of experimental animals during nutritional correction under oxida-tive stress. Vopr Pitan [Problems of Nutrition]. 2013; Vol. 82 (6): 75-81. (in Russian)

Basov A.A., Bykov I.M., Baryshev M.G. et al. Determination of deuterium concentration in nutrients and influence of nutrients with modified isotopic composition on oxidation parameters and heavy hydrogen isotopes content in experimental animals. Vopr Pitan [Problems of Nutrition]. 2014. Vol. 83 (5): 43-50. (in Russian)

Dzhimak S.S., Barishev M.G., Basov A.A., Timakov A.A. Influence of deuterium depleted water on freeze-dried tissue isoto-pic composition and morphofunctional body performance in rats

10.

of different generations. Biophysics. 2014; Vol. 59 (4): 614-9. (in Russian)

Kirkina A.A., Lobyshev V.I., Lopina O.D. et al. Isotopic effects of low concentration of deuterium in water on biological systems. Biophysics. 2014; Vol. 59 (2): 399-407. (in Russian) Lisicin A.B., Barishev M.G., Basov A.A. et al. Influence of deuterium depleted water on the organism of laboratory animals in various functional conditions of nonspecific protective systems. Biophysics. 2014; Vol. 59 (4): 620-7. (in Russian)

Pivovarov V.F., Dobrutskaya H.G. Ecological safety of vegetable produce: problems of selection. Potatoes and Vegetables. 2010; N 3: 22-3. (in Russian)

Sapin M.R., Grigorenko D.E., Fedorenko B.S. Long-term consequences of water influence on lymphoid tissue of mice spleen, purified from deuterium in postirradiational period. Vestnik Limfologii. 2010; N 3: 40-5. (in Russian)

Tutelyan V.A., Lashneva N.V. Biologically active substances of plant origin. Flavonols and flavones: prevalence, dietary sourses and consumption. Vopr Pitan [Problems of Nutrition]. 2013; Vol. 82 (1): P. 4-22. (in Russian)

Tutelyan V.A., Spirichev, V.B., Sukhanov B.P., Kudasheva V.A. Food micro-nutrients in health and diseases. Moscow, 2002. 424 p. (in Russian)

95

2

7

3.

9

4

б

ГИГИЕНА ПИТАНИЯ

□■Z^HZŒI

12. Udintsev S.N., Zhilyakova T.P. Modern methods of increasing agri- 18. cultural products nutritional value. Vestnik Tomskogo Gosudarstven-nogo Universiteta. Biology. 2012; N 2: 81-91. (in Russian)

13. Yashin, A.Y. A flow-injection system with amperometric detection 19. for selective determination of antioxidants in foodstuffs and drinks. Russian Journal of General Chemistry. 2008; Vol. 78 (12): 2566-71.

(in Russian) 20.

14. Bontempo L., Ceppa F., Ziller L. et al. Comparison of methods

for stable isotope ratio (813C, 815N, 82H, 818O) measurements 21. of feathers. Methods Ecol Evol. 2014; Vol. 5 (4): 363-71.

15. Bowen G.J. A Faster water cycle. Science. 2011; Vol. 332 (6028): 430-1.

16. Bowen G.J., Winter D.A., Spero H.J. et al. Stable hydrogen and oxy- 22. gen isotope ratios of bottled waters of the world. Rapid Comm Mass Spectrom. 2005; Vol. 19 (23): 3442-50.

17. Fernandes de Lima V.M., Hanke W. Modulation of CNS excitability 23. by water movement. The D2O effects on the non-linear neuron-glial dynamics. J Biophys Chem. 2011; Vol. 2 (3): 353-60.

Gyongyi Z., Budan F., SzaboI. et al. Deuterium depleted water effects on survival of lung cancer patients and expression of Kras, Bcl2, and Myc genes in mouse lung. Nutr Cancer. 2013; Vol. 65 (2): 240-6. O'Brien D.M., Wooler M.J. Tracking human travel using stable oxygen and hydrogen isotope analyses of hair and urine. Rapid Comm Mass Spectrom. 2007; Vol. 21: 2422-30. Pedersen L.G., Bartolotti L., Li L. Deuterium and its role in the machinery of evolution. J Theor Biol. 2006; Vol. 238: 914-8. Podlesak D.W., Bowen G.J., O'Grady S. et al. 5 2H and 5 18O of human body water: a GIS model to distinguish residents from non-residents in the contiguous USA. Isotopes Environ Health Stud. 2012; Vol. 48 (2): 259-79.

Soto D.X., Wassenaar L.I., Hobson K.A. Stable hydrogen and oxygen isotopes in aquatic food webs are tracers of diet and provenance. Funct Ecol. 2013; Vol. 27 (2): 535-43.

West J.B., Bowen G.J., Cerling T.E., Ehleringer J.R. Stable isotopes as one of nature's ecological recorders. Trends Ecol Evol. 2006; Vol. 21 (7): 408-14.

#

96

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.