CC BY
75НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
—-^ЩШ
^^^ ттт. М-ргот. ги
Свекловичный пектин как один из основных факторов повышения качества жизни современного человека
Л.В. ДОНЧЕНКО, директор НИИ биотехнологии и сертификации пищевой продукции, д-р техн. наук, проф. ФГБОУ ВО «Кубанский ГАУ имени И.Т. Трубилина» (e-mail: pectin@mail.ru)
Введение
Основной мотивацией развития современного общества является увеличение продолжительности активной жизни путём улучшения качества жизни. По своему содержанию качество жизни включает в себя не только благополучие общества в целом, но и отдельного человека. Известно, что, с одной стороны, это понятие определяет благополучие экономическое, с другой — благополучие социальное. Однако помимо экономических и социальных компонентов в качество жизни входит ещё один аспект — качество окружающей и производственной среды.
Повсеместное загрязнение окружающей среды практически во всех регионах мира приводит к возникновению ряда заболеваний, к сожалению, характерных для современного человеческого общества. Это — онкологические, кожные и аллергические заболевания. Так, согласно отчёту IARC (Международного Агентства по исследованию рака ВОЗ) в 2018 г. в мире зафиксировано примерно 18,1 млн новых случаев заболевания раком.
При этом, по данным GLOBOCAN 2018, IARC Россия в 2018 г. заняла 5-е место в мире по числу смертей онкологических больных.
Аллергические заболевания за последние 30 лет стали одними
из самых быстро распространяющихся в мире. По данным эпидемиологических исследований, проведённых в ГНЦ «Институт иммунологии», в различных регионах России распространённость аллергических заболеваний колеблется от 15 до 35 %. При этом в настоящее время они по своей распространённости занимают третье место после сердечно-сосудистых и онкологических, а в некоторых экологически неблагоприятных регионах — первое [5].
Основными факторами, влияющими на рост числа заболеваний, являются канцерогены — физические, химические, биологические вещества, способствующие развитию злокачественных новообразований или их возникновению. В настоящее время в биосфере известно более 500 канцерогенных веществ, большинство которых одновременно является и мутагенами.
Существенным фактором ухудшения качества жизни является также низкое качество и увеличение объёма фальсифицированных продуктов питания на потребительском рынке. Кроме того, мониторинг пищевого статуса современного человека в промышленно развитых странах показал, что его рационы питания характеризуются избыточным потреблением жиров животного происхождения и легко усваиваемых углеводов, но
дефицитны в отношении эссенци-альных веществ: пищевых волокон (к этой группе относятся пектиновые вещества), витаминов, макро-и микроэлементов.
Это приводит к нутритивной недостаточности, снижению адаптационно-компенсаторных и регу-ляторных возможностей организма, изменению его физиологических функций, что способствует формированию и распространению в популяции хронических неинфекционных заболеваний: атеросклероза, гипертонической болезни, сахарного диабета, метаболической иммунодепрессии, алиментарного ожирения, заболеваний системы пищеварения, аутоиммунной патологии и пр. [4].
Свекловичный пектин
как природный энтеросорбент
Решить данную проблему путём использования стандартных диетических рационов достаточно сложно.
С учётом основных постулатов рационального питания её решение возможно на основе оптимизации питания, подразумевающей использование сбалансированных по нутриентному составу пищевых рационов, включающих в себя разнообразные традиционные продукты питания, обогащённые функциональными пищевыми ингредиентами, нутрицевтиками и фармаконутриентами [4].
СОВРЕМЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ В ПРОИЗВОДСТВЕ САХАРА
ммм. М-ргот. ги
К этой категории относятся эн-теросорбенты. Важнейшими представителями природных энтеро-сорбентов являются пектины, которые способны связывать тяжёлые металлы, радионуклиды и избыточный холестерин. Известно, что способность к связыванию токсичных соединений и радионуклидов в значительной мере зависит от их степени этерификации (СЭ). Различают высоко- и низ-коэтерифицированные пектины. Наибольшая комплексообразую-щая способность характерна для низкоэтерифицированного пектина (СЭ менее 50 %). Свекловичный пектин относится к низкоэте-рифицированным [1, 3].
Области применения
свекловичного пектина
Детоксицирующие свойства пектина обусловливают целесообразность его применения для профилактики и лечения аллергических заболеваний. Такой терапевтический эффект пектиновых веществ, по мнению учёных, связан с его выраженными десенсибилизирующими свойствами. Пектин, адсорбируя в кишечнике пищевые аллергены, ускоряет процесс их элиминации [4].
Наряду с перечисленными физико-химическими свойствами, пектины обладают и другими, менее известными, но не менее важными фармакологическими свойствами.
Установлено, что основной эффект терапевтического действия свекловичного пектина связан с особенностями его химической структуры. Полимерная цепь по-лигалактуроновой кислоты, наличие химически активных свободных карбоксильных групп и спиртовых гидроксилов способствуют образованию прочных нерастворимых хелатных комплексов с поливалентными металлами и выведению последних из организма.
Исследование сорбционной способности свекловичного пек-
тина показало, что по комплек-сообразующей способности, или «активности», катионы располагаются в определённый ряд:
Mn2+ > Cu2+ > Zn2+ > Co2+ >> >> Pb2+ > Ni2+ > Ca2+ > Mg2+ > > Cd2+ [1].
Результаты исследований показали, что низкоэтерифициро-ванный пектин влияет также на процесс межклеточного взаимодействия, что обусловливает его способность останавливать адгезию раковых клеток [7]. Результаты экспериментов in vitro показали, что раковые клетки и пектин образуют прочный комплекс, что, в свою очередь, способствует предотвращению или торможению разрастания метастаз. Это связывают с тем, что раковые клетки особенно чувствительны к изменениям, которые низкоэтерифи-цированный пектин вносит в характеристики их клеточных мембран. После того как изменения в раковых клетках под действием пектина произведены, плавающие в кровотоке раковые клетки становятся как бы покрытыми тонкой пленкой, которая не позволяет им прикрепляться к поверхности кровеносных сосудов или других потенциальных участков, что исключает возможность создания новой метастатической опухоли.
В последнее время пектин стал рассматриваться и как нетоксичный иммуномодулятор [4, 7]. Установлено, что низкоэтери-фицированный пектин, которым является свекловичный, обладает способностью усиливать активность естественных киллеров (NK) иммунной системы, которые требуются для уничтожения раковых клеток, мигрирующих в крови.
Другим фармакологическим свойством пектина является его обволакивающее и защитное действие. Являясь высокомолекулярными полисахаридами, пектиновые вещества способны образовывать гель на поверхности слизистой оболочки желудка
и кишечника, что предохраняет их от раздражающего влияния агрессивных факторов.
Одним из важных известных физиологических действий пектинов является изменение вязкости содержимого желудка и кишечника после их приёма в пищу, что приводит к замедлению транзита по желудочно-кишечному тракту. Это, в свою очередь, влияет на абсорбцию пищевых сахаров и ли-пидов, уменьшает биодоступность микроэлементов и некоторых других компонентов химуса.
Результаты клинических наблюдений подтверждают также экспериментальные данные о способности пектинов снижать уровень холестерина и глюкозы в крови. Установлено, например, что у больных диабетом пектины снижают скорость увеличения содержания глюкозы в крови после приёма пищи, не изменяя при этом концентрацию инсулина в плазме крови. Так, в 2010 г. в EFSA Journal (официальный орган European Food Safety Authority (EFSA) — Европейская комиссия по безопасности питания) опубликованы рекомендации по применению пектинов в качестве средства для снижения уровня пищевой гликемии и регуляции уровня холестерола (Х) преимущественно за счёт снижения холестерола атерогенных липопротеидов низкой плотности (ХЛПНП) в крови. При этом Всемирной организацией здравоохранения пектин признан абсолютно безопасным с точки зрения токсикологии ингредиентом. Он не имеет ограничений по применению и признан в подавляющем большинстве стран как физиологически ценный компонент.
Пектины проявляют связывающую активность также по отношению к пестицидам, таким как метилазинфос и хлорпрофам [1]. У различных пектинов, в том числе свекловичного, было обнаружено выраженное дозозависимое
антимутагенное действие против одного из мощных мутагенов — нитропирена.
Представляют интерес данные и об антимикробной активности пектинов. Установлено, что они оказывают бактерицидное действие на грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы. Так, в условиях in vitro продолжительность антибактериального действия 4%-ного раствора свекловичного пектина на Staph. еpidermidis составил 48 ч. При этом представители эндогенной микрофлоры желудочно-кишечного тракта (Lactobacillus plantarum и Bifidobacterium bifidum), а также C. аlbicans сохраняли жизнеспособность. Вероятно, антимикробное действие пектинов обусловлено кислотным повреждением поверхностных структур и белков микробной клетки и подавлением адгезии бактерий к эпителию кишечника [3, 4].
Пектинопрофилактика
профессиональных заболеваний
Уникальные свойства свекловичного пектина расширяют возможности организации пекти-нопрофилактики не только населения России, но и работников вредных производств [4].
В целях пектинопрофилактики можно выделить группу профзаболеваний, отражённых в приказе Минздравсоцразвития России от 27 апреля 2012 г. № 417н «Об утверждении перечня профессиональных заболеваний», а также в приказе Минздравсоцразви-тия России от 16 февраля 2009 г. № 45н (ред. от 20 февраля 2014 г.). Известно, что существуют два списка перечня профессий вредного производства, на основании которых назначаются льготные пенсии. Список № 1 включает в себя перечень производств, работ, профессий, должностей и показателей на подземных работах, на работах с особо вредными и особо тяжёлыми условиями труда; спи-
сок № 2 — производства, работы, профессии, должности и показатели с вредными и тяжёлыми условиями труда.
На основании приведённых документов можно выделить перечень работников производств, которым в качестве лечебно-профилактического питания целесообразно рекомендовать пектинопрофилактику [4]. К таковым относятся трудящиеся, занятые на предприятиях горнодобывающей промышленности; металлургическом и химическом производстве; производстве кокса, генераторного газа, строительных материалов, атомной энергии; переработке нефти и газа, угля и сланца; рудоподготовке, металлообработке и др.
Особенно это актуально для профессий, при которых в организме происходит накопление вредных соединений, что обусловливает риск перехода профзаболеваний в хроническую форму.
Для снижения негативного влияния токсичных соединений на организм человека представляется безусловно рациональным перед началом работы организовать выдачу персоналу обогащённых пектином пищевых продуктов, [4].
Однако обеспечение пектино-содержащими продуктами затрудняется ввиду отсутствия на многих предприятиях инфраструктуры, необходимой для организации лечебно-профилактического питания. Поэтому работники вредных производств должны обращать внимание на употребление в быту продуктов, обогащённых пектином. В то же время, по данным Агентства промышленной информации, в настоящее время в России нет собственного производства пектина. Вырабатывается достаточно широкий ассортимент только кондитерских изделий (пастила, мармелад, зефир), содержащих пектин зарубежного производства. При этом практически не выпускается продукция каждодневного спроса — молочные пек-
тиносодержащие и хлебобулочные изделия, напитки.
Следует заметить, что на некоторых предприятиях в качестве профилактического питания выдают соки с мякотью, предполагая теоретическое содержание в них минимальной профилактической нормы пектина (2 г). Однако в последние годы установлено, что многие соки подавляют активность системы биотрансформации и транспортёров ксенобиотиков. Так, грейпфрутовый, апельсиновый, мандариновый, гранатовый, клюквенный сок ингибируют ци-тохром Р-450 (СУР3А4 и СУР2С9) 1 фазы трансформации ксенобиотиков. Апельсиновый, мандариновый, грейпфрутовый сок подавляют транспортный гликопротеин Р, являющийся важнейшим участником процесса метаболизма ксенобиотиков [4, 7]. Эффективным мероприятием, на наш взгляд, является употребление пектино-содержащих фруктовых напитков на основе свекловичного жидкого пектина.
Особенности жидкого
и сухого свекловичного пектина
При выборе приоритетов отечественного производства наиболее привлекательным является выпуск пектина из свекловичного жома. Свекловичный пектин имеет наилучшие комплексообразующие свойства, что является значимым при производстве продуктов лечебно-профилактического и защитного назначения. При этом актуальным является выпуск жидкого свекловичного пектина. Он должен стать напитком каждого дня, как вода, чай, кофе, соки или другие напитки. Современная экологическая ситуация, низкое качество и фальсификация продуктов питания требуют эффективной ежедневной детоксикации организма.
Потребление же сухого пектина в качестве профилактического средства может привести к локальному обезвоживанию организма
СОВРЕМЕННЫЙ ИНЖИНИРИНГ В ПРОИЗВОДСТВЕ САХАРА
www.nt-prom.ru
человека (из-за высокой водоудер-живающей способности пектиновых веществ), что нежелательно — нарушается водный баланс, а пектиновая молекула при отсутствии достаточного количества жидкости теряет свою способность к взаимодействию с другими соединениями. Сухой пектин может рассматриваться только в качестве сырья для производства функциональных желейных продуктов питания и потому, что он, как правило, стандартизируется солями-модификаторами и сахарной пудрой.
Методология и принципы
разработки пектиносодержащих
продуктов
Известно, что минимальная норма потребления пектина — 4 г на человека в сутки [4]. С учётом этого при ежедневном потреблении пек-тиносодержащих продуктов для региона в 1 млн человек необходимо более 1,5 тыс. т пектина в год.
Специалистами НИИ биотехнологии и сертификации пищевой продукции Кубанского государственного аграрного университета разработаны новые виды и технология производства молочных пектиносодержащих продуктов на основе сгущённого молока, пахты и молочной сыворотки [2, 6]. Новые виды хлеба и хлебобулочных изделий с добавлением пектина не только имеют высокие качественные показатели, долго не черствеют, но и обладают сорбционными свойствами [8].
Нами разработаны рецептура и ассортимент пектиносодержа-щих напитков на соковой основе, а также техническая документация для их производства [6]. Результаты дегустационной оценки показали их высокие органолептиче-ские свойства.
Выводы
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что свекловичный пектин обладает уникальными свойствами, обу-
словливающими его эффективное терапевтическое действие.
Особенность химической структуры молекулы пектина определяет области его применения. Для России в современных условиях наиболее актуальной является пектинопрофилактика социально значимых заболеваний населения и профессиональных заболеваний работников, связанных с вредными условиями труда. Её организация возможна на основе расширения ассортимента и объёмов производства продукции каждодневного спроса — молочных пектиносодержащих и хлебобулочных изделий, напитков на основе жидкого свекловичного пектина.
Таким образом, результаты экспериментальных исследований дают основание для вывода о целесообразности рассмотрения свекловичного пектина в качестве эффективного природного сорбента в целях разработки специализированных продуктов.
Список литературы
1. Донченко, Л.В. Пектин: основные свойства, производство и применение /Л.В. Донченко, Г.Г. Фирсов. — М. : ДеЛи принт, 2007. - 276 с.
2. Донченко, Л.В. Пектинсо-держащие молочные продукты / Л.В. Донченко // Переработка молока. - 2006. - № 5. - С. 30-31.
3. Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов / Л.В. Донченко. - М. : ДеЛи, 2000. -255 с.
4. Истомин, А.В. Гигиенические аспекты использования пектина и пектиновых веществ в лечебно-профилактическом питании: пособие для врачей / А.В. Истомин, Т.Л. Пилат. - М., 2009. - 44 с.
5. Моисеева, О.А. Экология и аллергические отклонения в Российской Федерации / О.А. Моисеева, В.В. Глебов // Успехи современного естествознания. - 2013. -№ 8. - С. 54.
6. Огнева, О.А. Пектиносодер-жащие напитки с пробиотиче-скими свойствами / О.А. Огнева, Л.В. Донченко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 107. - С. 333-341.
7. Сергеев, А.В. Использование пектинов как нетоксичных им-муномодуляторов в онкологии / А.В. Сергеев // Химия и использование экстрактивных веществ дерева: Тез. докл. III Всес. н.-т. конф. - Горький, 1990. - С. 113-114.
8. Сокол, Н.В. Композиция для приготовления теста для хлебобулочных изделий / Н.В. Сокол, Л.В. Донченко, Н.С. Храмова, О.П. Гайдукова, Л.Г. Влащик // Патент на изобретение RUS 2333648 29.03.2007.
Аннотация. Статья посвящена решению актуальной задачи - организации профилактики алиментарных и профессиональных заболеваний с помощью свекловичного пектина, являющегося эффективным природным детоксикантом и радиопротектором. Описаны фармацевтические свойства пектиновых веществ, обусловливающие возможность снижения негативного влияния окружающей и производственной среды на современного человека путём включения в рацион питания пектиносодержащих продуктов питания.
Ключевые слова: пектин, пектинопрофилактика, степень этерификации, пектиносодержащие продукты.
Summary. The article is devoted to the solution of the actual problem - the organization of prevention of alimentary and occupational diseases with the help of beet pectin, which is an effective natural detoxifier and radio protector. The article describes the pharmaceutical properties of pectin substances, causing the possibility of reducing the negative impact of the environment and the production environment on modern man by including pectin-containing food in the diet.
Keywords: pectin, pectin prophylaxis, degree of esterification, pectin-containing products.
