CC BY
48
г
їЗ-
'"И
і;Й і 'ХО
КИ: І . ги" ї.ї .*10 рі -і І Ч:;:о
.
ішсд^а 1 ■ __________
N1 1 ф
Щ и:.
*ї Іїм № і1
:ч м.7П !::■ ::.;Уі
£&Шб.
ЦН.т|| У. ричььи.
Сиі;Ь лу-г^нйгі и
і ШГЛІСг їкПк "ьц Е'ІРГҐ
г::л-.;.и^і іміірггрр '■* >: |.-.г^т-
:■ РИП) г
:.■ Ё:_=-1! Р.Н V - ї.грЧл-
&Щ\ н ‘І І: г\>:-ДОй [гггі (■'|:і.і|! V ~і
г._П її Зи ■
ІСЇЇГ и.ч ІУЧ^ЬЙ І,н:і-::м,
к і: і г ■ і-;а д.ч: -І'І-ІСО-
\і ^5-|ГІ“.Ін. йіір ■. ч
ИЗВЕСТИЯ БУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2000
55
риентов калия, железа, марганца и других микроэлементов. Разработана перспективная формула биоженьшеня как пищевой добавки, исследования которой продолжаются;
' ЛИТЕРАТУРА1
1. Шобингер У. Плодово-ягодные и овощные‘'соки: Пер. с нем. / Предисл,- А.Н. Самсоновой. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. — 472 с.
2. Химический состав пищевых продуктов. Кн. 2: Справочные таблицы / Под ред. И.М. Скурихина. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Промиздат, 1987. — 360 с.
3. Чумак Н.Д., Павель К.Г., Тимчинина Т.Н. Определение тритерпеновых гликозидов в голотуриях / / Изв. ТИНРО.
— (995. — Т. 118. — С. 36-40.
4. Ашмарин И.П., Воробье» А.Н. Статистические методы в микробиологических исследованиях. — Л.: Медицина. 1962. — 188 с.
5. Суханов Б.П. Биологически активные вещества соков и нектаров / / Вопросы питания. Т. 68. — 1999. — № 2. І-С. 12.
6. Гаппаров М.М. Проблема ликвидации дефицита микро-
нутриентов у населения России // Вопросы питания. — 1999. — № 2. — С. 3. -
7. Дардымов И.В; Женьшень, элеутерокок (к механизму биологического действия). — М.: Наука, 1976. — 186 с.
8. Тимчинина Т.Н. Обоснование технологий получения пищевых добавок на основе комплексного использования сырья: Дис. ... канд. техн. наук. — Владивосток, 1999.
Кафедра товароведения и эксперти*ы
продовольственных товаров
Поступила 20.10.99 г.
639.389:663.05.002.2
ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК ИЗ ТРЕПАНГА ЯПОНСКОГО КАК КОМПЛЕКСНЫХ БИОСТИМУЛЯТОРОВ
Т.К. КАЛЕНИК, Н.С. МОТАВКИНА, Е.С. ГОРИЦКАЯ
Институт пищевых технологий и товароведения Дальневосточной государственной академии Г1И''
экономики и управления Владивостокский государственный медицинский университет
Виды биологической активности экстрактов из пищевых гидробионтов трепанга ЗИскора^ /аротса БеЫпка разнообразны и давно служат объектом пристального внимания исследователей
— биохимиков, биологов, медицинских работников. Интересные сведения можно найти в работах [1, 2] и др. Но особый интерес вызывают исследования пищевых биологически активных .добавок БАД по противоинфекционной защите с помощью экстрактов из трепанга. В этом отношении важны работы по их антимикробным и иммуномодулирующим свойствам.
Однако в приведенных исследованиях возможности экстрактов из трепанга не исчерпаны полностью. На наш взгляд, весьма перспективны комплексные экстракты из трепанга, обладающего, согласно данным [3], мембранотропным действием. Не исключено и повышение активности БАД из трепанга с помощью липосом.
Особенности технологии получения и очистки комплекса пищевых БАД из трепанга японского как комплексных биостимуляторов приведены ниже.
Получение комплекса БАД из трепанга японского было осуществлено нами ’ по разработанному способу [4].
Отмытые от механических примесей целые трепанги (мускульный мешок) общей массой 1 кг гомогенизировали механическим способом в гомогенизаторе с равным объемом дистиллированной воды при +4°С. Затем готогенат заливали тремя объемами 50%-го этанола и при периодическом перемешивании вели-экстракцию в течение 12 ч на водяной бане при +40...+ 50°С. Биомасса трепанга за этот период коагулирует в довольно плотную, тягучую субстанцию. Мутную надосадочную жидкость буро-коричневого цвета сливали в ста-
кан, затем отфильтровывали через бумажный фильтр в колбу Бунзена с. помощью вакуумного стеклянного насоса.
Полученный таким образом экстракт хранили в холодильнике при +4СС. По консистенции он напоминал сахарный сироп слабой концентрации, запах был типичен для трепанга.
Супернатант делили на три порции и поочередно упаривали на роторном испарителе до минимального объема 1 СО-200 мл при температура +35...+40°С в присутствии жидкого азота. Получали буро-коричневого цвета субстанцию с консистенцией сахарного сиропа, но уже средней концентрации. Субстанцию хранили в холодильнике при +4°С.
Выделение и очистку комплекса БАД осуществляли методом гидрофобной колоночной хроматографии. В качестве сорбента использовали ’’Полихром-1” (Латвия), предварительно уравновешенный в 50%-м этаноле. Размеры колонки — (15 х 50) см. '
Элюирование балластных водорастворимых белков и полисахаридов, а также солей осуществляли бидистиллятом до отрицательной пробы на хлориды с азотнокислым серебром. Контроль за элюцией ВМС-белков проводили спектрофотометрическим методом при 280 нм на приборе СФ или ЛОМО-26; кювета 1 см', контроль ■— бидистиллят.,.
После отделения ВМС-белков, полисахаридов, солей проводили ступенчатое элюирование водно-этанольными растворами в следующей последовательности: 100 мл 10%-го раствора спирта (I фракция), 100 мл 30%-го раствора спирта (II фракция), 100 мл 60%-го раствора спирта (III фракция), 100 мл 90%-го раствора спирта (III фракция), 100 мл чистого спирта (IV фракция). Затем объединяли фракции 1-Ш, отбирали фракцию IV и по отдельности упаривали на роторном испарителе до минимального объема. Получали во фракции IV прозрачную жидкость светло-желтого цвета и во фракции 1-Ш — темного цвета.
Полученные концентраты лиофильно сушили в установке ОЕ-960/г ПКЦ (Вёнгрии) при остаточ-*'-
ном давлении 10 5 мм рт. ст. Комплекс БАД трепанга японского внешне представляет собой легкий порошок светло-кремового, цвета. Порошок БАД хранили в бюксах с притертыми крышками в холодильнике.
Результаты аналитического выхода комплекса БАД после ступенчатой гидрофобной хроматографии приведены в табл. 1.
! Таблица1
Масса пер-
Номер вичного Масса Содержание
серии водно-спир- комплекса Ш±т), %
тового эк- БАД, г
стракта, г
Класс соединений Комплекс БАД МП' фракции
1-я партия (осенняя)
Нуклеиновые кислоты, % 7,61*0,58.; , 1,33±0,06
Моносахариды, % 20,48 + 1,20 3,15 ±0,11
Общий белок, мг/мл 0,35±0,12 0,63+0.15
Суммарные тритерпеновые гликозиды, мкг/мл 398±6,7 165± 11,0
Общие липиды, % 0,32±0,12 0,28 ±0,11
Цвет фракции в лиофиль-ном состоянии Светлый Темный
2-я партия (весенняя)
Нуклеиновые кислоты, % 14,51 ± 1,20 3,86±0,16
Моносахариды, % 46,62±2,30 14,56±2,35
Общий белок, мг/мл 0,11+0,05 0,26±0,-01':
Суммарные тритерпеновые гликозиды, мкг/мл 452±6,53 178+9,60'
Общие липиды. % 0.22±0.01 0,15+0,11
Цвет фракции в лиофиль- т ттш Сйшш Тшш
Результаты исследования химического состава
экстрактом (I—III фракции) представлены в табл. 2, 3. Как показывают данные таблиц, 50%-и элюат, представляющий комплекс БАД трепанга осеннего, содержит больше моносахаридов, нуклеиновых кислот, гликозидов, липидов, а также меньше белка, чем фракции 1-Ш. Особенно сильно различие по содержанию нуклеиновых кислот (7,61 против 1,33%) и моносахаридов (20,48 против 3,15%). . .
• " Таблица 3
1 0,563 0,0255 4.52+0,46'
- , :2 ■■ ■ 0,620 0,0264 4,25+0,55
3 0,720 0,0471 6,50±1,00
Средний результат 0,634 0 033 5,09±0ДЗ
Аналитический выход комплекса БАД в среднем составляет 5,09±0,83% от лиофилизированной массы первичного водно-спиртового экстракта.
Выделение комплекса БАД проводилось нами из двух партий биомассы трепанга, выловленных в разные времена года: осенью (1-я партия) и весной (2-я партия) 1995 г.
Изучение химического состава . комплексного препарата и состава суммарной фракции 1-Ш проводили в обеих партиях с целью определения общего белка, моносахаридов, нуклеиновых кислот, липидов, суммарных гликозидов.
Таблица 2
Тест-культура 1 1 1 ■ ‘ " 1 ’4 '■ V Зона задержки роста (Mam) при различных дозах, йм
10,0 мг/мл 7,5 мг/ мл 5,0 мг/мл 0,1 мг/мл
Антибактериальное действие
Sh. flexneri — — — Не проверен
Sh. sonnet — - То же
Proteus vulgaris / . — » »
Escherichia coli — » »
Salmonella typhimurium 20,6+1,25 17,2±2,46 13,6 ± 1,12 » >>
Pseudomonas aeruginosa 17,6±2,68 16,4 ±1,12 1.1,6± 1,12 » »
Sir. faecalis — ’ — — » »
Sir. pyogenos — — — » »
Staphylococcus aureus — _ ''' '— » »
Bacillius subiiiis .'■’і-й.;.; — ■ » »
. .. Антимикотическая активность ■' '
Aspergillus oryzae 23,9±0,5 22,9±0,5 20,6±0,5 12.2±0,5
Peniciltium chrisogenum 22,6±0,8 14,2±0,8 12,9±0,9 10,9+0,6
Coniobact. Pulveracea 23,6+0,5 20,6±0,8 13,6±0,5 9,8±0,5
Candida albicans 16,8±0,6 15.7±0,6 9,7±0,6 —
Dendryphiella salina 24,5+0,3 20,4±0,3 20,4+0,3 11.1 ±0.4
Alternaria ’ radicina — ь':
Scl. scterotiorum ^
композиции БАД из экстрактов 1-й ( осенней) и 2-й (весенней) партии . вместе с гидрофильным
Весной в период подготовки к летнему нересту у животного активизируются обменные процессы, процессы воспроизводства генетической информации, что требует выделения большого количества нуклеиновых кислот и моносахаридов как энергетического и иммунореактивного субстрата. Отмеченное [5] снижение уровня общего белка в весенний период отмечено и в наших наблюдениях Очевидно, это подтверждается и данными химического анализа комплексов БАД, Наличие М<?Щ№
харидного фрагмента можно диагностировать по сигналу ОН-связанной группы, по-видимому, за счет водородной связи, и гликозидного фрагмента С~О— при 3400—3200 см 1 соответственно.
i. m ^i:iu
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ ЛИШЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № ’,1000
57
и ы v-з а л.. ■if п-юят, 111^-..n: .i i UH b! i MtUjU" JL1; pi;2JIV-
1 -г ^ .
r:-j \
(j- П-JL'J.iU
‘HVll
"4
Га!
ЧГ I VT
11k "гофрен
Tc
11,1 ±0,4
I
r
яересту оцеесы, !форма-ичества энерге-. Отме-!весен-1ениях. имиче-лоноса-
)3.7Ь ПО
j.yy, за гмента
По четким полосам одинаково резкой интенсивности при 2900-2800 см~‘ можно предположить наличие валентных колебаний метильных и метиленовых групп в длинноцепочечных остатках липидных компонент комплексов БАД, проявляющих себя деформационными колебаниями при 14350-1350 см”1. Область деформационных колебаний всегда очень информативна и рассматривается в первую очередь. Узкая полоса деформационных колебаний при 650 см~* свидетельствует о морской природе рассматриваемого образца за счет фрагмента С-Вг, характерного для морских терпенои-дов.
В целом ИК-спектры обоих комплексов БАД идентичны и довольно просты, что свидетельствует о высокой степени индивидуализации компонентов комплексов, достигнутой в результате особенностей выделения и очистки. Это позволяет надеяться на одинаковую биологическую ценность полученных комплексов БАД — фракций 1-Ш и IV, выделенных гидрофобной хроматографией.
Определение антибактериальной активности экстрактов выполнено нами совместно с Т.Я. Лю-бавской общеизвестным методом лекарственных дисков с нашим препаратом, наложенным на МПА со свежезасеянной тест-культурой. Аналогичным образом определяли и антимикотическую активность [6].
Что касается антивирусного действия экстракта, то оно проверено на моделях подавления гемаг-глютинирующих свойств вирусов в реакции гемаг-глютинации РГА и при титровании бактериофагов с соответствующей культурой на жидких средах до и после обработки фагов водно-этанольным экстрактом. Результаты, полученные в ходе испытаний, отражены в табл. 3, 4.
■ -г
• “ ■ ‘ ■ Таблица 4
Дозы экстракта, мг/мл, и показатели <•
i ост-вирус 10,0 5,0 1 д 0.5 0J Кон- троль
Вирусы патогенных видов*™ человека и титр РГЛ-
Вирус гриппа А 1 : вакцина Гемолиз — 1:40 1:80 1:80
Вирус гриппа В вакцина ‘ t . . : *1:80 1:160 1:160
Вирус гриппа А диа-;; гностикум эритро _ — 1:80 1:160 1:320
Вирус гриппа В диа- " , гностикум эритро ' — 1:20 1:40 1:80
Бактериофаги — вирусы бактерий и действие в титре
Стафилококковый j q-5 Рост Рост Рост Рост Рост 14,3± 0,8
102 » 8,2± ix'l 12,5± "б-,о + 13,7± 0,9"^
Протейный jq-5 »' )> Рост Рцкгг РЙст1? ЙИ± 0,5
. : Hr , >> Э,7± 0,2 10,2± 0,4 14,1 ± 0,2
Из табл. 3 видно, что из представленных материалов противобактериальная активность обнаружена только к двум из исследованных видов. Так, при максимальной дозе БАД в 10 мг/мл размер зоны задержки роста был максимальным в отношении Salmonella typhimurium и составил 20,6± 1,25 мм, а минимальным для Pseudomonas aegurinosa
— Т7,6±2,68 мм. Для средней дозы в 7,5 мл он был почти одинаковым (17,2±2,4б и 16,4±1,12 ^•соответственно). При использовании концентрации БАД 5 мг/мл размер зоны задержки роста тест-культур снижался до 13,6±1,12 в отношении S, typhimurium и 11,6±1,2 — P. aeruginosa.
Остальные оказались не чувствительными, и зоны задержки роста практически не дали. Но эти два вида имеют важное значение в заболеваемости человека, поскольку относятся к числу внутрибольничных, госпитальных и вызывают развитие инфекции у самого ранимого контингента — у больнЫх.
Более чувствительными к экстракту были микроскопические грибы Fungi. Фунгицидный эффект отмечен у всех испытанных культур, особенно по отношению к Candida albicans и нитчатым грибам из родов Aspergillus и Penicillium, с которыми особенно часто контактирует человек (табл. 3).
Выявлена высокая противовирусная активность водно-этанольного экстракта на модели блокирования и инактивации гемагглютинирующих рецепторов как в отношении живых гриппозных вакцин типов А и В, так и эритроцитарных диагностику-мов. И то, и другое было испытано в РГА. При этом изучение гемагглютинационного титра РГА с указанными вирусными объектами до и после обработки водно-этанольным экстрактом были существенно различны (табл. 4).
Подобные закономерности были обнаружены и на модельной системе бактериофаг—индикаторная культура. В качестве первого был использован биофаг, предназначенный против возбудителей гнойных инфекций, в том числе Staphylococcus aureus и Proteus vulgaris. Титр стафилококкового бактериофага до испытаний равнялся 10”°, протейного — 10 . После обработки комплексным водно-этанольным экстрактом из трепанга он упал на 1.-3 порядка.
Помимо прямого антимикробного действия экстракта на микробов-возбудителей инфекционных болезней было проверено влияние на факторы естественной защиты от них. В их числе проверены клеточные показатели (фагоцитоз) и некоторые гуморальные механизмы — лизоцим и комплемент. Результаты их контроля отражены в табл. 5.
Под влиянием комплексного экстракта увеличивалось фагоцитарное число (среднее количество фагоцитированных микробов в фагоците-лейкоците), возросла интенсивность фагоцитарной активности лейкоцитов в процентах, более высокие показатели обнаружил и НСТ-тест, свидетельствующий о способности фагоцитов к восстановлению тетрасинего тетразолия, повысился фагоцитарный резерв (соотношение НСТ-теста в активированных и неактивированных фагоцитах). Заметные сдвиги произошли под действием экстракта в уровне ли-зоцима (фермент мурамидаза) и комплемента (комплекс ;белковых фракций крови).
Таким образом, при введении per os животным комплексного экстракта из трепанга японского наблюдалась четкая стимуляция неспецифической защиты организма.
■ " Таблица 5
Фактор Показатели резистентности при разных дозах экстракта (мг/мышь) Конт- роль (физ-
25 2,5 0,25 раствор)
Гуморальные факторы
Лизоцим, мкг/мл 21,25+ 0,7 18,0+ 0,7 16,6 + 0,5 14,25± 0,7
Комплемент, % 53,1 50,6 41,8 33,5
г-; ■ •' Клеточные факторы
Индекс Райта (фагоцитарное число) 8,2±3,1 8,2±2,4 6,0±1,25 4,8±0,3
Индекс Гамбургера (интенсивность фагоцитоза, %) 83,2± 1,58 80,8± 3,48 69,8± . ,0’35 51,6± 0,95
НСТ-тест <Пг. ■
Спонтанный 6,4+0,32 6,2±0,35 6,2±1,3 5,8±0,32
Активированный 48,4± 8,35 39,0± 6.01 28,8 + 0,95 25,2 + 6,01
Фагоцитарный резерв 6,3 6,2 4,6 4,3
Испытание экстракта при формировании специфического иммунитета проведено в ходе прививок мышей эритроцитами барана. При этом установлено значительное возрастание ’’неточности селезенки” (число спленоцитов на 1 г массы органа), антителообразующих клеток, зарегистрированных методом гемолитических бляшек в присутствии з эитроцитов барана, титра гемагглютининов в РГА (табл. 6).
Все эти данные свидетельствуют о стимулирующем влиянии водно-этанольной вытяжки из трепанга японского на специфический иммуногенез.
Таблица 6
Фактор Контроль (физ- раствор) Показатели при введении разных доз экстракта, мг/мышь
25,0 2,5 0,25
Клеточность селезенкихЮ 2.65± 0,5 6,13± 0,25 4,58± 0,3 4,14 + 0,28
Количество АОК 3010± 417,42 10955± 772,3 7401 ± 433,01 4247 + 1435,0
Количество И-РОК ‘ 51,5 + 0,85 81,05± 0,42 74,03± 1,98 65,20± 1,45
Титр ГА. lg 4,5±0,6 7,1 ±0,5 6,1 +0,5 5,0±0,6
Примечание. АОК — антителообразующие клетки; И-РОК розеткообразующие клетки; lg — антитела-гемагглютинины, титры в логарифмах.
Таким образом, особенности разработанной нами биотехнологии первичных и фракционированных экстрактов из пищевой биомассы трепанга позволили получить комплексный пищевой биостимулятор многопрофильного действия.
ЛИТЕРАТУРА
1. Еляков Г.Б., Стоник В.А. Терпеноиды морских организмов. — М.: Наука, 1986. — 270 с.
2. Еляков Г.Б., Стоник В.А. Стероиды морских организмов.
— М.: Наука, 1989. — 208 с. :
3. Влияние свободных тритерпеноидов на свойства, модельных липидных мембран / Г.Н. Лихацкая, А.М. Попов, Л.Э. Одинокова и др. // Изв. АН СССР, Сер. Биол. — 1990.
— № 5. — С. 942-946.
4. Каленик Т.К. Особенности биотехнологии липосомаль-ных комплексов БАВ и биостимуляторов на основе природного дальневосточного сырья: Дис. ... д-ра биол. наук. — М., 1997. — 392 с.
5. Слуцкая Т.Н. О химическом составе и строении мяса беспозвоночных / / Изв. ТИНРО. — 1971. — Т. 75. — С. 204-208.
6. Любавская Т.Я., Мотавкина Н.С., Каленик Т.К. Биостимулирующее влияние комплексных экстрактов из трепанга японского на течение экспериментального сальмонеллеза у мышей. — Деп. в ВИНИТИ, 1996.
Кафедра товароведения и экспертизы продовольственных товаров
Поступила 20.10.99 г.
> . - 635.24+663.94
ЗАМЕНИТЕЛЬ КОФЕ ИЗ ТОПИНАМБУРА
А.А. АНДРЕЕВ, Л.П. АНДРЕЕВА, Н.А. КУДРЯШОВ, Г.М. ЗАЙКО
Кубанский государственный технологический университет
Употребление топинамбура в сыром виде или в виде продуктов его переработки больными сахарным диабетом вызывает значительное снижение содержания сахара в крови и позволяет резко сократить инъекции инсулина. Для диетотерапии сахарного диабета разработаны и рекомендованы к применению различные продукты переработки топинамбура в виде соков, нектаров, сиропов, компотов, молочнокислых продуктов.
Нами разработана технология заменителя кофе из топинамбура для диетического питания. В связи
с отсутствием сведений о режимах обжарки топинамбура для приготовления заменителя кофе нами был запланирован двухфакторный эксперимент, параметры которого приведены в таблице.
Все образцы после тепловой обработки измельчали на кофемолке, рассеивали на сите № 095 и проводили органолептическую оценку. По вкусовым качествам лучшим был образец 3, первые два имели слабовыраженный кофейный вкус, остальные образцы обладали вкусом и запахом пережаренного продукта.
Одним из главных показателей качества натурального кофе является содержание экстрактивных веществ [1]. Для сравнения в опытах использовали растворимый кофе торговой марки Nescafe
