CC BY
21
Для корреспонденции
Табакаева Оксана Вацлавовна - доктор технических наук, доцент, профессор Департамента пищевых наук и технологий Института наук о жизни и биомедицины ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет» Адрес: 690920, Российская Федерация, г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, Кампус ДВФУ, корп. М25 Телефон: (423) 223-00-23 E-mail: yankovskaya68@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-7068-911X
Табакаев А.В., Табакаева О.В.
Сухие напитки на основе экстрактов бурых водорослей Японского моря и плодово-ягодных соков как функциональные продукты
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение «Дальневосточный федеральный университет», Институт наук о жизни и биомедицины, 690920, г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, Россйская Федерация
Far Eastern Federal University, Institute of Life Sciences and Biomedicine, 690920, Vladivostok, Russian Island, Ajax, Russian Federation
В настоящее время существует необходимость в создании функциональных напитков, не только нормализующих водно-электролитный баланс, но и корректирующих и оптимизирующих химическую структуру рациона. Основой для производства сухих напитков могут являться фруктовые и плодово-ягодные соки, экстракты растительного сырья, в том числе из водорослей, и др. Цель исследования заключалась в разработке сухих напитков на основе сухих экстрактов бурых водорослей Costaria costata и Undaria pinnatifida и концентрированных плодово-ягодных соков и оценке содержания в них биологически активных веществ, а также антиоксидантных свойств полученных напитков. Материал и методы. В качестве объектов использованы бурые водоросли Дальневосточного региона костария ребристая (Costaria costata) и ундария перистонадрезная (Undaria pinnatifida), из которых получены сухие гидротермические экстракты, а также сухие напитки на основе данных экстрактов (21—26%) и концентрированных плодово-ягодных соков черной смородины и голубики (31-37%). Содержание йода определяли титриметрическим методом, фукоидана, суммы фенольных соединений, флавоноидов, катехинов - спек-трофотометрически, витамина С - титриметрически, антоцианов - методом рН-дифференциальной спектрофотометрии. Идентификацию фенольных сое-
Финансирование. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента РФ МК-4715.2021.4. Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов. Вклад авторов. Авторы заявляют о равном вкладе при подготовке статьи.
Для цитирования: Табакаев А.В., Табакаева О.В. Сухие напитки на основе экстрактов бурых водорослей Японского моря и плодово-ягодных соков как функциональные продукты // Вопросы питания. 2022. Т. 91, № 4. С. 107-114. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-4-107-114
Статья поступила в редакцию 18.05.2022. Принята в печать 01.07.2022.
Funding. The research was supported by the grant of the President of Russian Federation MK-4715.2021.4. Conflict of interest. The authors declare the absence of a conflict of interest. Contribution. The authors declare an equal contribution in the preparation of the article.
For citation: Tabakaev A.V., Tabakaeva O.V. Instant drinks based on extracts of Japan sea brown algae and fruit and berry juices as functional products. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2022; 91 (4): 107-14. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-4-107-114 (in Russian) Received 18.05.2022. Accepted 01.07.2022.
Instant drinks based on extracts
of Japan sea brown algae and fruit and berry juices as functional products
Tabakaev A.V., Tabakaeva O.V.
динений проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Антирадикальные свойства напитков оценивали по способности взаимодействовать со стабильным свободным радикалом 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила in vitro спектрофотометрически.
Результаты. Сухие гидротермические экстракты бурых водорослей C. costata и U. pinnatifida характеризуются высоким содержанием биологически активных веществ (БАВ), основными из которых являются фукоидан и йод. Содержание фукоидана в экстракте C. costata составляет 1,7 г/100 г, в экстракте U. pinnatifida - 0,5 г/100 г; содержание йода соответственно 0,0036 и 0,0028 г/100 г. Содержание фенольных соединений составляет не менее 205 мг дубильной кислоты/ 1 г, основные соединения - сиринговая кислота и эпикатехин, салициловая и кумаровая кислоты, а также хлоргеновая, кофейная, 2,5-дигидроксибензойная, феруловая кислоты и галлаты эпигаллокатехина и эпикатехина. Разработанные напитки на основе сухих экстрактов бурых водорослей C. costata и U. pinnatifida (21-26%) и концентрированных соков голубики и черной смородины (31-37%) (остальное сахарная пудра) являются пищевой системой, обогащенной БАВ. Содержание йода в 1 порции напитков (10 г на 200 мл) является высоким и составляет 70-75 мкг, фенольных соединений - около 250 мг, витамина С - максимально в напитке с черной смородиной (41-44 мг), фукоидана - колеблется от 79 до 84 мг. Полученные сухие напитки удовлетворяют суточную физиологическую потребность в йоде не менее чем на 40%, в витамине С - не менее чем на 30% при употреблении 1 порции (10 г в 200 мл). Радикал-связывающая активность всех исследованных напитков была достаточно высокой и составляла 91,1 -96,5%. Максимальные антирадикальные свойства проявлял напиток с соком голубики и экстрактом C. costata.
Заключение. Разработанные сухие безалкогольные напитки на основе сухих экстрактов бурых водорослей C. costata и U. pinnatifida и концентрированных соков черной смородины или голубики содержат широкий спектр БАВ, могут быть отнесены к продуктам функциональной направленности за счет высокой степени удовлетворения суточной физиологической потребности организма человека в витамине С и йоде и характеризуются высокими антирадикальными свойствами.
Ключевые слова: сухие напитки; бурые водоросли Costaria costata и Undaria pinnatifida; биологически активные вещества; фукоидан; йод; соки черной смородины и голубики; антирадикальная активность
Nowadays, there is a need to create functional drinks that not only normalize the water-electrolyte balance, but also correct and optimize the chemical structure of the diet. The basis for the production of dry drinks can be fruit and berry juices, extracts of herbal raw materials, including algae, etc.
The aim of the study was to develop dry drinks based on dry extracts of brown algae (Costaria costata and Undaria pinnatifida) and concentrated fruit and berry juices and to evaluate the content of biologically active substances in them, as well as the antioxidant properties of the resulting drinks.
Material and methods. Brown algae of the Far Eastern region Costaria costata and Undaria pinnatifida were used as objects, from which dry hydrothermal extracts were obtained, as well as dry drinks based on these extracts (21-26%) and concentrated fruit and berry juices of black currant and blueberry (31-37%). The content of iodine was determined by titrimetric method, fucoidan, the sum of phenolic compounds, flavonoids, catechins - by spectrophotometric method, vitamin C - titrimetric ally, anthocyanins -by pH-differential spectrophotometry. Identification of phenolic compounds was carried out by HPLC. The antiradical properties of beverages were evaluated by the ability to interact with the stable 2.2-diphenyl-1 -picrylhydrazyl free radical in vitro spectrophotometrically.
Results. Dry hydrothermal extracts of C. costata and U. pinnatifida brown algae are characterized by a high content of bioactive substances, the main of which are fucoidan and iodine. The fucoidan content in C. costata extract was 1.7 g/100 g, in U. pinnatifida extract - 0.5 g/100 g; the iodine content was 0.0036 and 0.0028 g/100 g, respectively. The content of phenolic compounds was at least 205 mg of tannic acid per 1 g, the main compounds were syringic acid and epicatechin, salicylic and coumaric acids, as well as chlorogenic, caffeic, 2.5-dihydroxybenzoic, ferulic acid and gallates of epigallocatechin and epicatechin. The developed drinks based on dry extracts of C. costata and U. pinnatifida brown algae (21-26%) and concentrated blueberry and blackcurrant juices (31-37%) (the rest is powdered sugar) are a food system enriched with bioactive substances. The content per 1 serving of drinks (10 gper200 ml) of iodine was high and amounted to 70- 75 mcg, phenolic compounds - about250 mg, vitamin C level was maximum in a drink with black currant (41-44 mg), fucoidan content ranged from 79 to 84 mg. The resulting dry drinks satisfy the daily physiological requirement in iodine by at least 40%, in vitamin C - by at least 30% when consuming 1 serving. The radical binding activity of all the studied beverages was quite high and amounted to 91.1-96.5%. The drink with blueberry juice and C. costata extract showed maximum antiradical properties.
Conclusion. The developed dry soft drinks based on dry extracts of C. costata and U. pinnatifida brown algae and concentrated juices of black currant or blueberry contain a wide range of bioactive compounds. They can be attributed to functional products due to the high degree of satisfaction of the daily physiological requirement of the human body in vitamin C and iodine and are characterized by high antiradical properties.
Keywords: dry drinks; brown algae Costaria costata and Undaria pinnatifida; biologically active substances; fucoidan; iodine; black currant and blueberry juices; antiradical activity
Напитки являются неотъемлемой частью пищевых традиций и широко применяются как в традиционном, так и в диетическом (лечебном и профилактическом) питании [1]. Безалкогольные напитки в широком ассортименте представлены в виде плодовых, овощных и фруктовых соков, минеральных вод, молочных и молоч-
нокислых напитков и др. Выбор сырья для получения напитков достаточно широк, что позволяет создавать их новые виды. Кроме того, напитки могут производиться в сухом виде в форме порошка или гранул, что существенно расширяет круг их применения в связи с тем, что сухие напитки обладают пролонгированным сроком хра-
нения, малым объемом, возможностью использования в различных условиях. В настоящее время существует необходимость в создании функциональных напитков, не только нормализующих водно-электролитный баланс, но и корректирующих и оптимизирующих химическую структуру рациона. Одна из целей использования таких напитков - обогащение рациона микронутриентами, поскольку безалкогольные напитки могут являться значимым источником некоторых микронутриентов - макро-и микроэлементов, витаминов, и ряда минорных биологически активных веществ (БАВ): флавоноиды, индолы, фитостеролы и др.
Чаще всего основой для производства сухих напитков являются фруктовые и плодово-ягодные соки, экстракты растительного наземного сырья и др. Однако существует огромное количество источников БАВ морского происхождения, которые не используются в технологиях напитков, в частности различные виды водорослей и морских трав. Из всего многообразия водорослей особый интерес представляют бурые водоросли, экстракты которых характеризуются антиоксидант-ными [2], антибактериальными свойствами [3]. В связи с этим разработка напитков с использованием комплекса БАВ морских водорослей представляется актуальным направлением исследований.
В Японском море широко распространены бурые водоросли, из них перспективными являются костария ребристая (Costaría costata) и ундария перистонадрезная (Undaria pinnatifidá). Эти бурые однолетние водоросли, использующиеся как деликатесный пищевой продукт в Японии, Китае, Южной и Северной Корее, содержат полисахариды, маннит и альгинаты [4], а также широкий спектр БАВ [5]. В то же время существуют некоторые ограничения применения водорослей и их водных экстрактов в рецептуре напитков в силу определенной специфичности водорослевого запаха и вкуса. С целью корректировки органолептических характеристик напитков целесообразно использовать фруктовые, плодово-ягодные и овощные соки.
Соки, используемые в рецептуре напитков на основе экстрактов водорослей, должны иметь ярко выраженный вкус, запах и характеризоваться высоким содержанием БАВ. Данным требованиям удовлетворяют соки черной смородины и голубики.
В ягодах черной смородины высокое содержание витаминов С и Р, полифенольных соединений и фла-воноидов, органических кислот и пектиновых веществ [6]. Ягоды голубики также богаты пектиновыми веществами, органическими кислотами, БАВ, в частности витаминами С, К, Е (около 30, 16 и 14% от суточной нормы потребления соответственно), а также антоцианами и лейкоантоцианами, флавонолами, катехинами, тритер-пеновыми и хлоргеновыми кислотами, что обусловливает широкое применение в пищевом и фармакологическом производстве [7].
Цель исследования - разработка функциональных сухих безалкогольных напитков на основе сухих экстрактов бурых водорослей C. costata и U. pinnatifida
и концентрированных соков черной смородины и голубики, а также оценка содержания в них БАВ и их антирадикальных свойств.
Материал и методы
Объектами исследования были сухие гидротермические экстракты бурых водорослей С. соэ1а1а и и. р'т-пайМа, а также сухие напитки на их основе с концентрированными соками черной смородины и голубики.
Водные экстракты бурых водорослей С. соэ1а1а и и. р'т-па^Ма были получены кипячением талломов в воде с использованием соотношения сырье : вода 1 : 3 при 100 °С, продолжительность 60 мин. Затем полученные экстракты были высушены с применением инфракрасной сушки до состояния порошка зелено-бурого цвета, с характерным запахом водорослей, слегка соленым вкусом и остаточной влажностью 8%. Содержание золы определяли удалением органических веществ из навески сжиганием и определением массы золы взвешиванием. Содержание йода определяли титриметрическим методом по ГОСТ 26185-04 «Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа», содержание белка - методом Кьельдаля. Содержание альгиновой кислоты определяли титриметрическим методом, основанном на обратном титровании серной кислотой избытка гидроксида натрия, оставшейся после взаимодействия ее с альгиновой кислотой, содержащейся в исследуемом образце [8]. Содержание маннита определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) по ГОСТ ЕЫ 15086-2015 «Продукция пищевая. Определение содержания изо-мальта, лактита, мальтита, маннита, сорбита и ксилита».
Количество фукозы в водорослях определяли спек-трофотометрически по цветной реакции с L-цистеином и серной кислотой. Для определения содержания фу-коидана в биомассе водорослей количество фукозы умножали на 2 исходя из условного среднего содержания фукозы в фукоидане, равного 50% [9]. Уровень каротиноидов определяли спектрофотометрическим методом на сканирующем спектрофотометре 117-1800 (БЫтас^и, Япония) в ацетоновой вытяжке при длине волны 450 нм [10]. Содержание витамина С определяли по ГОСТ 24556-89 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С», анто-цианов - по ГОСТ 32709-2014 «Продукция соковая. Методы определения антоцианинов», пектиновых веществ - титриметрическим методом по ГОСТ 29059-91 «Продукты переработки плодов и овощей. Титриме-трический метод определения пектиновых веществ», флавоноидов - спектрофотометрическим методом [11]. Количество катехинов определяли спектрофотометри-ческим методом, основанном на способности катехинов давать малиновое окрашивание с раствором ванилина в концентрированной соляной кислоте, на спектрофотометре 117-1800 (вИ1таС2и, Япония) при длине волны 504 нм. Содержание токоферолов определяли методом
Таблица 1. Химический состав и содержание биологически активных веществ в сухих экстрактах бурых водорослей Costaria costata и Undaria pinnatifida (M±m, n=3)
Table 1. Chemical composition and bioactive substance content in dry extracts of Costaria costata and Undaria pinnatifida brown algae (M±m, n=3)
Водоросль Algae Содержание, г/100 г / Content, g/100 g
зола ash белок protein маннит mannitol фукоидан fucoidan ламинаран laminaran альгинат alginate йод iodine
C. costata 68,1 ±2,8 5,9±2,4 0,72±0,03 1,73±0,68 1,08±0,04 3,2±0,2 0,0036±0,0001
U. pinnatifida 66,3±2,9 6,8±3,0 1,20±0,05 0,52±0,02 0,84±0,03 3,6±0,2 0,0028±0,0001
ВЭЖХ по МУ 08-47/184 «Биологически активные добавки, премиксы. Хроматографический (ВЭЖХ) метод определения массовых концентраций жирорастворимых витаминов А, Е и D3».
Суммарное содержание фенольных соединений определяли спектрофотометрическим методом с использованием реактива Фолина-Чокальтеу, основанном на восстановлении смеси фосфорновольфрамовой и фос-форномолибденовой кислот в щелочной среде и являющимся основным методом для определения общего содержания фенолов в лекарственном растительном сырье и пищевых продуктах [12]. Использовали сканирующий спектрофотометр 117-1800 (БЫтас^и, Япония). Количественное определение суммы полифеноль-ных соединений проведено в пересчете на дубильную кислоту.
Идентификацию фенольных соединений в экстрактах водорослей проводили с использованием жидкостного хроматографа высокого давления LC-20A (вИ1таС2и, Киото, Япония). Одновременный контроль длины волны обнаружения был установлен на 324 нм для хлоргено-вой, кофейной, 2,5-дигидроксибензойной, кумаровой, феруловой и салициловой кислот и 277 нм для галлата эпигаллокатехина, эпикатехина, галлата эпикатехина и сиринговой кислоты.
Органолептическую оценку готовых растворенных напитков (10 г сухого безалкогольного напитка в 200 мл питьевой воды температурой 25-40 °С) прово-
дили по 10-балльной шкале дегустационным методом, определяя внешний вид, цвет, запах и вкус. Образцы с 35-40 баллами получали оценку «отлично», 30-35 баллов - «хорошо», 20-30 баллов - «удовлетворительно», менее 20 баллов - «неудовлетворительно».
Антирадикальные свойства напитков оценивали по способности взаимодействовать со стабильным свободным радикалом 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила (ДФПГ) in vitro. Определение проводили в реакционной смеси, содержащей 3 мл 0,3 мМ ДФПГ в этаноле, 1 мл 50 мМ трис-HCl, рН 7,4, и 1 мл напитка [13]. После 30 мин инкубации при комнатной температуре регистрировали значения оптической плотности при Х=517 нм на спектрофотометре UV-1800 (Shimadzu, Япония) при 25 °С.
Радикал-связывающие свойства характеризовали показателями радикал-связывающей активности (РСА) и эффективной концентрацией вещества, при которой восстанавливается 50% свободных радикалов ДФПГ (Eq5q), мг/мл.
РСА рассчитывали по формуле:
РСА (%) = [А0 - А1] / А0 х 100,
где А0 - оптическая плотность раствора контроля; А1 - оптическая плотность экстракта.
Все исследования проводили в 3-кратной повторно-сти. Экспериментальные данные представлены в виде
Таблица 2. Содержание основных фенольных соединений, идентифицированных в сухих экстрактах бурых водорослей Costaria costata и Undaria pinnatifida (M±m, n=3)
Table 2. The content of the main phenolic compounds identified in dry extracts of Costaria costata and Undaria pinnatifida brown algae (M±m, n=3)
Соединение Compound Rt, мин Rt, min Содержание, мг на 1 г сухого экстракта/ Content, mg/g dry extract
C. costata U. pinnatifida
324 нм / 324 nm
Кофейная кислота / Caffeic acid 10,49 1,39±0,05 2,40±0,12
2,5-Дигидроксибензойная кислота / 2,5-Dihydroxybenzoic acid 17,43 0,10±0,01 0,25±0,02
Кумаровая кислота / Coumaric acid 20,56 6,28±0,21 7,51 ±0,29
Феруловая кислота / Ferulic acid 24,19 6,83±0,43 5,12±0,30
Салициловая кислота / Salicylic acid 44,92 14,05±0,42 15,58±0,37
277 нм / 277 nm
Галлат эпигаллокатехина / Epigallocatechin gallate 8,13 18,19±0,59 14,48±0,43
Эпикатехин / Epicatechin 10,11 30,52±0,98 36,84±0,83
Галлат эпикатехина / Gallatepicatechin 13,00 2,07±0,15 5,11 ±0,07
Сиринговая кислота / Syringic acid 14,78 77,40±2,14 83,18±2,46
Таблица 3. Содержание биологически активных веществ в напитках на основе сухих экстрактов бурых водорослей Costaria costata и Undaria pinnatifida и концентрированных ягодных соков (на 200 мл)
Table 3. The content of biologically active substances in drinks based on dry extracts of Costaria costata and Undaria pinnatifida brown algae and concentrated berry juices (per 200 ml)
Показатель Содержание / Content
Indicator голубика / blueberry смородина черная / black currant
Йод, мкг / Iodine, mcg 70-74 72-75
Фенольные соединения, мг / Phenolic compounds, mg 240-250 236-286
Витамин С, мг / Vitamin C, mg 30-36 41-44
Фукоидан, мг / Fucoidan, mg 80-84 79-80
Пектин, мг / Pectin, mg 22-24 34-71
Флавоноиды, мг / Flavonoids, mg 9-11 14,5-15
Антоцианы, мг / Anthocyanins, mg 0,8-0,9 1,1-1,4
Токоферолы, мг / Tocopherols, mg 0,9-1,1 0,9-1,0
M±m. Статистическую обработку проводили с использованием пакетов прикладных статистических программ Excel, Statistica 7.0. Достоверность различий оценивали по критерию Стьюдента при 95% уровне значимости.
Результаты и обсуждение
В табл. 1 приведен химический состав и содержание БАВ в сухих экстрактах бурых водорослей C. costata и U. pinnatifida. Экспериментальные данные демонстрируют значительное содержание БАВ в сухих экстрактах бурых водорослей C. costata и U. pinnatifida, основными из которых являются фукоидан и йод.
В экстракте C. costata содержание фукоидана достаточно высокое, в экстракте U. pinnatifida оно в 3,4 раза меньше. Сульфатированный гетерополисахарид фукоидан - одно из уникальных веществ бурых водорослей, обладающих иммуномодулирующими [14], противоопухолевыми [15], антибактериальными [16], противовоспалительными [17], антиоксидантными [18], антикоагулянтными [19], противовирусными [20] и гипо-холестеринемическими свойствами [21].
Содержание йода, необходимого для жизнедеятельности человеческого организма, влияющего на процессы метаболизма и участвующего в синтезе гормонов щитовидной железы [22], также оказалось выше в экстракте C. costata на 28,6%.
Сухие экстракты бурых водорослей C. costata и U. pinnatifida содержат в значительном количестве фенольные соединения, обладающие доказанными антиоксидантными свойствами [23]. Фенольные соединения составили не менее 205 мг дубильной кислоты в 1 г сухого экстракта, основные соединения и их количество представлены в табл. 2.
Мажорными фенольными соединениями сухих экстрактов бурых водорослей являются сиринговая кислота и эпикатехин, также можно отметить высокое содержание салициловой и кумаровой кислот.
Таким образом, наличие БАВ в сухих экстрактах бурых водорослей C. costata и U. pinnatifida обуслов-
ливает целесообразность их использования в составе пищевых систем в качестве источника важных микро-нутриентов.
Порошкообразные сухие экстракты бурых водорослей С. costata и и. р'тпаиМа при растворении в воде образуют прозрачную светло-зеленую жидкость с незначительным запахом водорослей и слегка соленым вкусом.
На следующем этапе после растворения разработанных напитков, содержащих в 1 порции (10 г) 2,1-2,6 г сухих экстрактов водорослей и 3,1-3,7 г концентрированных ягодных соков (остальное сахарная пудра), оценивали органолептические характеристики, традиционные для безалкогольных напитков: внешний вид, вкус, цвет и запах. Поскольку вид экстракта несущественно влиял на органолептические показатели напитка, определяющим фактором являлся вид сока.
Представленные на рис. 1 данные демонстрируют, что наиболее приятный цвет, вкус и запах присущи напитку с соком голубики, внешний вид лучше у напитка с соком черной смородины. Оба напитка получили оценку «отлично» с суммарной оценкой 37,5 балла (напиток с соком голубики) и 37,1 балла (напиток с соком черной смородины).
0 5 10 15 20 25 30 35 40
■ Внешний вид / Appearance ■ Запах / Smell
■ Вкус / Taste ■ Цвет / Color
Рис. 1. Органолептическая оценка качества напитков на основе сухих экстрактов бурых водорослей Costaria costata и Undaria pinnatifida и плодово-ягодных соков
Fig. 1. Organoleptic characteristics of drinks based on dry extracts of Costaria costata and Undaria pinnatifida brown algae and fruit juices
Таблица 4. Удовлетворение суточной физиологической потребности в йоде и витамине С при употреблении напитка на основе экстрактов бурых водорослей Costaria costata и Undaria pinnatifida и концентрированных ягодных соков (на 200 мл)
Table 4. Satisfaction of the daily physiological requirement in iodine and vitamin C by a drink based on extracts of brown algae Costaria costata and Undaria pinnatifida and concentrated berry juices (per 200 ml)
Микронутриент Micrornitrient Физиологическая потребность для взрослых* Physiological requirement for adults* Удовлетворение суточной физиологической потребности при употреблении 1 порции(200 мл)безалкогольного напитка, % Satisfaction of daily physiological requirement when consuming 1 serving (200 ml) of a soft drink, %
голубика / blueberry смородина черная / black currant
Йод / Iodine 150 мкг/сут / 150 mcg/day 41-44 48-50
Витамин С / Vitamin C 100 мг/сут / 100 mcg/day 30-36 46-49
* - МР 2.3.1.0253-21 Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации.
* - MP 2.3.1.0253-21 Norms of physiological requirements in energy and nutrients for various groups of the population of the Russian Federation.
БАВ и их содержание в напитках на основе сухих экстрактов бурых водорослей С. costata и и. р'иппаШа и концентрированных соков черной смородины и голубики в 1 порции готового напитка (200 мл) представлены в табл. 3. Представленные в табл. 3 данные характеризуют разработанные напитки на основе сухих экстрактов бурых водорослей С. costata и и. рШаШба и концентрированных соков голубики и черной смородины как пищевую систему, обогащенную БАВ: йодом, фенольными соединениями, витамином С и др. Напиток со смородиной характеризуется более высоким содержанием определенных БАВ.
Из установленных и количественно определенных БАВ в разработанных напитках наиболее значимо содержание йода и витамина С. В табл. 4 представлены расчетные данные удовлетворения суточной физиологической потребности взрослых в данных микрону-
триентах при употреблении 200 мл. 1 порция напитка удовлетворяет суточную физиологическую потребность в йоде не менее чем на 40%, в витамине С - не менее чем на 30%. Степень удовлетворения суточной физиологической потребности в витамине С у напитка с черной смородиной в 1,4 раза выше.
Антиоксидантные, в частности антирадикальные, свойства пищевых систем - важные проявления их биологической активности. В разработанных напитках антирадикальная активность может проявляться как за счет БАВ бурых водорослей С. costata и и. pinnatifida, что подтверждается ранее проведенными исследованиями [5], так и за счет БАВ соков, в частности катехинов, анто-цианов. Состав и содержание БАВ в напитках на основе экстрактов бурых водорослей С. costata и и. pinnatifida и плодово-ягодных соков демонстрируют потенциально
А/А
Б/B
120
Ä100
80
ö>
.с
"О
'Л 60
и
40
о:
<
о о.
20
Смородина черная Black currant
■ C. costata
Голубика Blueberry
U. pinnatifida
16
14
112 c
S 10 S? 8
м
s£ 6
м
§ 4
ш
2 0
I
Смородина черная Black currant
■ C. costata
Голубика Blueberry
U. pinnatifida
Рис. 2. Антирадикальные свойства напитков на основе сухих экстрактов бурых водорослей 0о$1апа сов1а1а и ипЬапа pinnatifida и плодово-ягодных соков
А - радикал-связывающая активность (РСА); Б - эффективная концентрация вещества, при которой восстанавливается 50% свободных радикалов 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила) (М±о, п=3).
Fig. 2. Antiradical properties of beverages based on dry extracts of brown algae Costaria costata and Undaria pinnatifida and fruit and berry juices
A - radical binding activity; B - effective concentration of the substance at which 50% of free radicals of 2.2-diphenyl-1-picrylhydrazyl are restored) (M±o, n=3).
0
высокую антирадикальную активность. Антирадикальные свойства напитков представлены на рис. 2.
Радикал-связывающая активность всех исследованных напитков была достаточно высокой и составляла 91,1-96,5%, будучи максимальной у напитка на основе экстракта С. costata и сока голубики.
По показателю «эффективная концентрация вещества, при которой восстанавливается 50% свободных радикалов ДФПГ» максимальная антирадикальная активность установлена для напитка с соком голубики и экстрактом С. costata. Напитки с экстрактом С. costata продемонстрировали более высокие антирадикальные свойства, чем напитки с экстрактом и. р'тпаМда.
Заключение
Разработанные сухие безалкогольные напитки на основе сухих экстрактов бурых водорослей С. costata и и. р'тпаШба и концентрированных соков черной смородины или голубики содержат широкий спектр БАВ, важнейшими из которых являются йод, витамин С, флавоноиды, антоцианы и токоферолы, могут быть отнесены к продуктам функциональной направленности за счет высокой степени удовлетворения суточной физиологической потребности человеческого организма в витамине С и йоде и характеризуются высокими антирадикальными свойствами.
Сведения об авторах
Табакаев Антон Вадимович (Anton V. Tabakaev) - кандидат технических наук, докторант Департамента пищевых наук и технологий, Дальневосточный федеральный университет, Институт наук о жизни и биомедицины (Владивосток, о. Русский, п. Аякс, Российская Федерация) E-mail: tabakaev92@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-5658-5069
Табакаева Оксана Вацлавовна (Oksana V. Tabakaeva) - доктор технических наук, доцент, профессор Департамента пищевых наук и технологий, Дальневосточный федеральный университет, Институт наук о жизни и биомедицины (Владивосток, о. Русский, п. Аякс, Российская Федерация) E-mail: yankovskaya68@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-7068-911X
Литература
12.
Зуев Е.Т. Функциональные напитки: их место в концепции функционального питания // Пищевая промышленность. 2004. № 7. С. 90-94.
Cao L., Lee S.G., Lim K.T., Kim H.R. Potential anti-aging substances derived from seaweeds // Mar. Drugs. 2020. Vol. 18, N 11. P. 564-570. DOI: https://doi.org/10.3390/md18110564
Gerasimenko N.I., Martyyas E.A., Busarova N.G. Composition of lipids and biological activity of lipids and photosynthetic pigments from algae of the families Laminariaceae and Alariaceae // Chem. Nat. Compd. 2012. Vol. 48. P. 737-741. DOI: https://doi.org/10.1007/ s10600-012-0371-5
Суховеева М.В., Подкорытова А.В. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распространение, запасы, технология переработки ТИНРО-центр, Владивосток, 2006. 243 с.
Табакаева О.В., Табакаев А.В. Биологически активные вещества потенциально промысловых бурых водорослей Дальневосточного региона // Вопросы питания. 2016. № 3. С. 126-133. Бакин И.А., Мустафина А.С., Лунин П.Н. Изучение химического состава ягод черной смородины в процессе переработки // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2015. № 6. С. 159-162.
Величко Н.А., Берикашвили З.Н. Исследование химического состава ягод голубики обыкновенной и разработка рецептур напитков на ее основе // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2016. № 7. С. 126-131. Сиренко Л.А., Сакевич А.И., Осипов Л.Ф. Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике. Киев : Наукова думка, 1975. 253 с. Смирнова А.И., Клочкова Н.И. Полисахаридный состав некоторых бурых водорослей Камчатки // Биоорганическая химия 2001. Т. 27, № 6. С. 444-448.
Сапожников Д.И. Пигменты пластид зеленых растений и методика их исследования. Москва; Ленинград : Наука, 1964. 120 с. Calado J., Albertao P. A., de Oliveira E.A., Letra M.H.S. Flavonoid contents and antioxidant activity in fruit, vegetables and other types of food // Agric. Sci. 2015. Vol. 6. P. 426-435. DOI: https://doi. org/10.4236/as.2015.64042
ОФС 1.5.3.0008.15. Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных расти-
20.
21.
тельных препаратах. URL: http://193.232.7.120/feml/clinical_ref/ pharmacopoeia_2/HTML/#417/z
Molyneux P. The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) for estimating antioxidant activity // Songklanakarin J. Sci. Technol., 2004. Vol. 26, N 2. Р. 211-219.
Yoo H.J., You D.-J., Lee K.-W. Characterization and immunomodulatory effects of high molecular weight fucoidan fraction from the sporo-phyll of Undaria pinnatifida in cyclophosphamide-induced immuno-suppressed mice // Mar. Drugs. 2019. Vol. 17, N 8. 447. DOI: https://doi. org/10.3390/md17080447
Saetan U., Nontasak P., Palasin K., Saelim H., Wonglapsuwan M., Mayakun J. et al. Potential health benefits of fucoidan from the brown seaweeds Sargassum plagiophyllum and Sargassum polycystum // J. Appl. Phycol. 2021. Vol. 33, N 5. P. 3357-3364. DOI: https://doi. org/10.1007/S10811-021-02491-3
Kordjazi M., Etemadian Y., Shabanpour B., Pourashouri P. Chemical composition antioxidant and antimicrobial activities of fucoidan extracted from two species of brown seaweeds (Sargassum ilicifolium and S.angustifolium) around Qeshm Island // Iran. J. Fish. Sci. 2019. Vol. 18, N 3. P. 457-475. DOI: https://doi.org/10.22092/UFS.2018.115491 Хильченко С.Р., Запорожец Т.С., Звягинцева Т.Н., Шевченко Н.М., Беседнова Н.Н. Фукоиданы бурых водорослей: влияние элементов молекулярной архитектуры на функциональную активность // Антибиотики и химиотерапия. 2018. Т. 63, № 9-10. С. 69-79. Zvyagintseva T.N., Usoltseva R.V., Shevchenko N.M., Surits VV., Imbs T.I., Malyarenko O.S. et al. Structural diversity of fucoidans and their radioprotective effect // Carbohydr. Polym. 2021. Vol. 273. Article ID 118551. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118551 Besednova N.N., Zaporozhets T.S., Kuznetsova T.A., Makarenkova I.D., Kryzhanovsky S.P., Fedyanina L.N. et al. Extracts and marine algae polysaccharides in therapy and prevention of inflammatory diseases of the intestine // Mar. Drugs. 2020. Vol. 18, N 6. Р. 289. DOI: https://doi.org/10.3390/md18060289
Besednova N.N, Andryukov B.G., Zaporozhets T.S., Kryzhanovsky S.P., Fedyanina L.N., Kuznetsova T.A. et al. Antiviral effects of polyphenols from marine algae // Biomedicines. 2021. Vol. 9, N 2. P. 1-23. DOI: https://doi.org/10.3390/biomedicines9020200 Li J., Guo C., Wu J. Fucoidan: biological activity in liver diseases // Am. J. Chin. Med. 2020. Vol. 48, N 7. P. 1617-1632. DOI: https://doi. org/10.1142/S0192415X20500809
2
4.
5
6
7
8
9
22. Скальная М.Г. Йод: биологическая роль и значение для медицинской практики // Микроэлементы в медицине. 2018. Т. 19, № 2. С. 3-11. Б01: https://doi.org/10.19112/2413-6174-2018-19-2-3-11
23. Тутельян В.А., Лашнева Н.В. Биологически активные вещества растительного происхождения. Фенольные кислоты: распространенность, пищевые источники, биодоступность // Вопросы питания. 2008. Т. 77, № 1. С. 4-19.
References
10.
12.
13.
Zuev E.T. Functional drinks: their place in the concept of functional 14. nutrition. Pishchevaya promyshlennost' [Food Industry]. 2004; (7): 90-4. (in Russian)
Cao L., Lee S.G., Lim K.T., Kim H.R. Potential anti-aging substances derived from seaweeds. Mar Drugs. 2020; 18 (11): 564-70. DOI: https:// doi.org/10.3390/md18110564 15.
Gerasimenko N.I., Martyyas E.A., Busarova N.G. Composition of lipids and biological activity of lipids and photosynthetic pigments from algae of the families Laminariaceae and Alariaceae. Chem Nat Compd. 2012; 48: 737-41. DOI: https://doi.org/10.1007/s10600-012-0371-5 Sukhoveeva M.V., Podkorytova A.V. Commercial algae and grasses of 16. the seas of the Far East: biology, distribution, reserves, processing technology TINRO-center. Vladivostok, 2006: 243 p. (in Russian) Tabakaeva O.V., Tabakaev A.V. Biologically active agents of potential trade brown seaweed of the Far East Region. Voprosy pita-niia [Problems of Nutrition]. 2016; 85 (3): 126-32. DOI: https://doi. org/10.24411/0042-8833-2016-00044 (in Russian) 17.
Bakin I.A., Mustafina A.S., Lunin P.N. The study of the black currant berry chemical composition in the processing. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Krasnoyarsk State Agrarian University]. 2015; (6): 159-62. (in Russian) Velichko N.A., Berikashvili Z.N. The study of the chemical composi- 18. tion of berries of blueberry and common development of formulations of drinks on its basis. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrar-nogo universiteta [Bulletin of Krasnoyarsk State Agrarian University]. 2016; (7): 126-31. (in Russian) 19.
Sirenko L.A., Sakevich A.I., Osipov L.F., Lukina L.F., Kuz'menko M.I., Kozitskaya V.N. Methods of physiological and biochemical research of algae in hydrobiological practice. Kiev: Naukova dumka, 1975: 253 p. (in Russian)
Smirnova G.R., Klochkova N.I. Polysaccharide composition of some 20. brown algae of Kamchatka. Bioorganicheskaya khimiya [Bioorganic Chemistry. 2001; 27 (6): 444-8. (in Russian)
Sapozhnikov D.I. Pigments of plastids of green plants and methods of their research. Moscow: Nauka, 1964: 129 p. (in Russian) 21.
Calado J., Albertao P.A., de Oliveira E.A., Letra M.H.S. Flavonoid contents and antioxidant activity in fruit, vegetables and other types of food. Agric Sci. 2015; 6: 426-35. DOI: https://doi.org/10.4236/as.2015.64042 22. FFS 1.5.3.0008.15. The determination of tannins in herbal drugs and medicinal plant preparations. URL: http://193.232.7.120/feml/clini-cal_ref/pharmacopoeia_2/HTML/#417/z (in Russian)
Molyneux P. The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl 23. (DPPH) for estimating antioxidant activity. Songklanakarin J Sci Tech-nolv 2004; 26 (2): 211-9.
Yoo H.J., You D.-J., Lee K.-W. Characterization and immunomodulatory effects of high molecular weight fucoidan fraction from the spo-rophyll of Undaria pinnatifida in cyclophosphamide-induced immu-nosuppressed mice. Mar Drugs. 2019; 17 (8): 447. DOI: https://doi. org/10.3390/md17080447
Saetan U., Nontasak P., Palasin K., Saelim H., Wonglapsuwan M., Mayakun J. et al. Potential health benefits of fucoidan from the brown seaweeds Sargassum plagiophyllum and Sargassum polycystum. J Appl Phycol. 2021; 33 (5): 3357-64. DOI: https://doi.org/10.1007/S10811-021-02491-3
Kordjazi M., Etemadian Y., Shabanpour B., Pourashouri P. Chemical composition antioxidant and antimicrobial activities of fucoid-an extracted from two species of brown seaweeds (Sargassum ilicifo-lium and S.angustifolium) around Qeshm Island. Iran J Fish Sci. 2019. Vol. 18, N 3. P. 457-75. DOI: https://doi.org/10.22092/UFS.2018. 115491
Khil'chenko S.R., Zaporozhets T.S., Zvyagintseva T.N., Shevchenko N.M., Besednova N.N. Fucoidans from brown algae: the influence of molecular architecture features on functional activity. Antibiotiki i khimiotera-piya [Antibiotics and Chemotherapy]. 2018; 63 (9-10): 69-79. (in Russian)
Zvyagintseva T.N., Usoltseva R.V., Shevchenko N.M., Surits V.V., Imbs T.I., Malyarenko O.S., et al. Structural diversity of fucoidans and their radio-protective effect. Carbohydr Polym. 2021; 273: 118551. DOI: https://doi. org/10.1016/j.carbpol.2021.118551
Besednova N.N., Zaporozhets T.S., Kuznetsova T.A., Makarenkova I.D., Kryzhanovsky S.P., Fedyanina L.N., et al. Extracts and marine algae polysaccharides in therapy and prevention of inflammatory diseases of the intestine. Mar Drugs. 2020. Vol. 18, N 6. P. 289. DOI: https://doi. org/10.3390/md18060289
Besednova N.N, Andryukov B.G., Zaporozhets T.S., Kryzhanovsky S.P., Fedyanina L.N., Kuznetsova T.A., et al. Antiviral effects of polyphenols from marine algae. Biomedicines. 2021. Vol. 9, N 2. P. 1-23. DOI: https://doi.org/10.3390/biomedicines9020200
Li J., Guo C., Wu J. Fucoidan: biological activity in liver diseases. Am J Chin Med. 2020; 48 (7): 1617-32. DOI: https://doi.org/10.1142/ S0192415X20500809
Skal'naya M.G. Iodine: the biological role and significance for medical practice. Mikroelementy v meditsine [Trace Elements in Medicine]. 2018; 19 (2): 3-11. DOI: https://doi.org/10.19112/2413-6174-2018-19-2-3-11 (in Russian)
Tutelyan V.A., Lashneva N.V. Biological active substanse of plant origin. Phenolic acids: occurrence, dietary sourses biovailability. Voprosy pita-niia [Problems of Nutrition]. 2008; 77 (1): 4-19. (in Russian)
2.
4
6
7
8
9
