Влияние плесневых микрогрибов на биологическую ценность семян рапса и продуктов его переработки Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

1992

г

|>аз-

іко-

рс.

ІТСЯ

иов.

ге

ниє ане-Г С 5ак-ане-ПРИ ату-ііри інта : об-

іию

аро-

ель-

Ізе),

ВСТІЙ и IX с рой шза іток Ьви-іием рост гком сти,

іной

|дер-

еме-

гуре таю-ико-: на

єнах

йчи-

исле

яения ІИЯ / іества ї кру-•74 с. са. —

іик. •

.09.92

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ,№ 5-6. 1992 19

633.853.494:578.08

ВЛИЯНИЕ ПЛЕСНЕВЫХ МИКРОГРИБОВ НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ СЕМЯН РАПСА И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ

В.Г. ЩЕРБАКОВ, Л.К. БЕЛОГЛАЗОВА, А.Л. ЦИКУНИБ

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

Многочисленными исследованиями установлена возможность накопления в семенах, зерне и продуктах их переработки токсичных соединений

— афлатоксинов, продуцируемых плесенями хранения.

Появление в последние годы сортов рапса с низким содержанием в семенах гликозинолатов, отличающихся от высокогликозинолатных сортов повышенной биологической ценностью получаемых при их переработке продуктов, но лишенных полностью или частично токсичных для микрофлоры соединений, заставляет предполагать изме-нение их устойчивости к накоплению афлатоксинов при хранении семян и продуктов их переработки в неблагоприятных условиях.

Цель нашей работы — изучение накопления афлатоксинов в семенах низко- и высокогликози-нолатного рапса, предварительно инфицированных токсичным штаммом микрогриба Aspergillus flavus при хранении в условиях повышенной влажности, а также выяснение уровня токсичности продуктов, получаемых при технологической переработке семян.

Объектом исследования служили семена рапса урожая 1990 и 1991 гг., выращенные на опытных полях ВНИИМК (г. Краснодар) и отличающиеся по содержанию гликозинолатов: до 1,71% от массы семян — высокогликозинолатный сорт Кубанский, до 0,56% - низкогликозинолат-ный сорт Эввин.

Перед хранением семена заражали токсиген-ным штаммом микрогриба Aspergillus flavus по общепринятой методике [1] и помещали в условия, благоприятные для развития и токсинообра-зования при 30°С и относительной влажности окружающего воздуха 90%. Содержание афлатоксинов в семенах рапса и продуктах его переработки определяли по методике [2], общее содержание гликозинолатов — колориметрическим методом [3], токсичность семян — с помощью тест-организ-ма реснитчатой инфузории Tetrahymena pyriformis по методике [4].

На 10-й день хранение семян прекращали и подсушивали их при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния, а затем анализировали по указанным методикам. Для этого семена рапса измельчали, увлажняли до 9,5—10% и подвергали влаготепловой обработке при конечной температуре мезги 100—105° С и влажности 5—6%. Мезгу прессовали на лабораторном гидравлическом прессе ИП-100, а получаемый жмых измельчали и экстрагировали гексаном при 60° С. При исследовании семян рапса отдельно изучали также семенную оболочку и ядро семян.

Результаты определения содержания афлатоксинов в семенах рапса, их тканях и продуктах переработки приведены в табл. 1.

Таблица 1

Образцы Содержание афлатоксинов, мкг/кг, в сортах рапса

Кубанский(высо- когаикозинолатный) Эввин (низкогли-козинолатный)

в, G| в, G,

Семена 538,8 326,5 245,6 Отсутст- вуют

Ядро семян 375.9 224,4 233,9 То же

Семенная оболочка 720,7 522,5 320,8 »

Прессовый жмых 493.8 246,9 316.1 *

Шрот 987.6 330,8 423,5

Масло: прессовое Следы отсутствуют * ...

экстракционное То же */

Как следует из табл. 1, сравниваемые сорта рапса отличаются по количеству афлатоксинов и их групповому составу. Так, в семенах и продуктах переработки низкогликозинолатного рапса не обнаружено присутствие афлатоксина С[, а содержание В1 в них ниже, чем в семенах высокогли-козинолатного. На 10-й день опытного хранения семян наибольшее количество афлатоксинов накапливается в семенах высокогликозинолатного рапса, тогда как в низкогликозинолатных семенах

— примерно в 3,5 раза меньше.

В продуктах переработки семян рапса, наибольшее количество афлатоксинов Содержат жмыхи и шроты, а масло — прессовое и экстракционное — практически их не содержит.

Аналогично этому гликозинолаты и нелетучие продукты гидролиза семян рапса исследованных сортов также концентрируются преимущественно в жмыхе и шроте (табл. 2).

Таблица 2

Образцы Содержание гликозинолатов, %

Кубанский (высокогликозинолатный) Эввин (низкогли-козинолатный)

Семена:

неинфшшро ванные 1.72 0.56

инфицированные 1,73 0.59

Прессовый жмых 2,02 0.72

Шрот 2.53 0.88

Масло:

прессовое Следы

экстракционное То же

В ходе дальнейших исследований определяли биологическую ценность белков семян рапса и белоксодержащих продуктов, полученных при технологической переработке семян.

20

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ, ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № J-6, 1992

Для определения биологической ценности белков семян использовали белки и шроты, полученные из сравниваемых низко- и высокоглико-зинолатных семян рапса, предварительно инфицированных токсиногенным штаммом микрогриба Aspergillus flavus.

Для получения шротов с заданным содержанием гликозинолатов и афлатоксинов образцы смешивали с различным содержанием этих соединений в соответствии с предварительными расчетами. Полученное расчетное содержание гликозинолатов и афлатоксинов в образцах рапсовых шротов затем проверяли аналитическими методами.

Образцы шрота из семян с различным содержанием гликозинолатов и афлатоксинов помещали в стерильные стеклянные сосуды с ватными пробками для аэрации, заливали 5 мл физиологического раствора и нагревали до 80°С в течение 30 мин. Затем тщательно перемешивали для лучшей экстракции токсинов и гликозинолатов, добавляли 5 мл суспензии с тест-организмом инфузории Tetrahymena pyriformis и помещали в термостат при 25° С.

Токсичность шротов определяли с учетом количества клеток инфузорий, выживших в течение определенного времени.

Зависимость времени гибели инфузории Tetrahymena pyriformis от массовой доли афлатоксинов и гликозинолатов в образцах рапсового шрота показана в табл. 3.

Таблица 3

Содержание в шроте, мкг/кг Конт- Продолжительность контакта тест-организма с шротом, ч

глико- зинола- тов афла-токси-1 нов роль 3 6 24 | 72*

50 - + + + + 12-104

100 - + + + - -

, 150 - + + + - -

200 - + + + - -

50 0.00264 + + + + -

100 0.00528 + +++ + - -

150 0,00792 + + + - -

200 0.000.56 + + + - -

17,6 - + + + +++ 50-104

35.2 • - + + + +++ 40-104

52,8 - + + + + 10-104

70,4 - + + + - -

17.6 0.00084 + + + +++ 45-104

35.2 0.00170 + + + + 25-104

' 52,8 0,00254 + + + + -

70.4 0.00338 + + + - -

- полная гибель особей инфузорий;

+ сохраняются единичные особи;

+ + количество особей находится на исходном уровне;

+++ рост количества особей; через 72 ч произведен количественный учет клеток Те1гаЬутепа ру^отт'15.

Как следует из табл. 3, гликозинолаты (их нелетучие компоненты) и афлатоксины снижают биологическую ценность белков шрота, придают ему токсичные свойства, что проявляется в полной гибели клеток тест-организма.

Дальнейшие подсчеты показали, что минимальная концентрация гликозинолатов (продуктов их гидролиза) в шроте, вызывающая гибель инфузорий, составляет 70 мкг/кг, а афлатоксинов — 0,0024 мкг/кг. При одновременном содержании в шроте гликозинолатов и афлатоксинов минимальная концентрация токсичных соединений, вызывающая гибель инфузорий, уменьшается.

ВЫВОДЫ

1. Высоко- и низкогликозинолатные семена рапса различаются по темпу накопления афлатоксинов и их групповому составу: на семенах высо-когликозинолатного рапса накопление афлатоксинов групп В[ и б] идет интенсивнее; на низкогликозинолатных семенах — медленнее и представлены они только одной группой В .

2. Локализованы афлатоксины преимущественно в семенной оболочке семян рапса. Ядро семян содержит меньше афлатоксинов, но по абсолютному значению их количество значительно.

3. Продукты переработки семян рапса — жмых и шроты имеют высокое содержание афлатоксинов, в масле рапса афлатоксины содержатся в виде следов.

4. Афлатоксины и гликозинолаты снижают биологическую ценность белков шрота, определяемую по тест-организму инфузории Те1гакутепа руп(огт'п. Минимальная концентрация гликозинолатов в шроте, вызывающая гибель тест-организма, — 70 мкг/кг, афлатоксинов — 0,0024 мкг/кг.

Токсичное действие афлатоксинов и гликозинолатов в шроте суммируется, минимальная концентрация их, вызывающая гибель тест-организма, снижается.

ЛИТЕРАТУРА

1. К у р а с о в а А. Н.. К о с т и н В. В„ М ал и н о в с к ая Л. С. Методы экспериментальной микологии. — М.: Колос, 1971. — 311 с.

2. Методические указания по обнаружению, идентификации и определению содержания афлатоксина в продовольственном сырье и пищевых продуктах с помощью ВЖХ / Министерство здравоохранения СССР. Главное санитарно-эпидемиологическое управление. — М.: Институт питания, 1975.

3. Б о р о д у л и и а А. А., П о п о в П. С., О с и к П. С. Быстрый способ определения гликозинолатов в семенах рапса: Инструкция. — Краснодар: ВНИИМК, 1981. — 10 с.

4. Определение безвредности продуктов и кормов. Методические рекомендации по биологической оценке продуктов животноводства и кормов с использованием тест-организ-ма Т. рупГогпт. — М. — 1977.

5. Щ е р б а к о в В. Г. Биохимия и товароведение масличного сырья. 4-е изд.. перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1991. — 304 с.

Кафедра биохимии и Поступила 15X5.92

технической микробиологии