CC BY
28
Микронутриенты, биологически активные вещества и пробиотики в питании
и широко применяется в пищевой промышленности. Работами последних лет показано, что биомасса грибов - ценный источник природных биологически активных веществ: незаменимых аминокислот, пептидов, хитин-глюкана, маннанов, полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), витаминов и других, причем многие из них обладают свойствами антиоксидантов и антимутагенов. Представленные данные подтверждают перспективность применения биомассы гриба в качестве субстрата для получения белково-аминокислотных и углеводных ингредиентов пищи и кормов. Однако исследований ионного состава мицелиальной биомассы практически не проводилось. В основном в работах приведены результаты, полученные с использованием химических методов, основанных на минерализации пробы, с последующим фотометрическим или титриметрическим анализом.
Цель работы - исследование катионного и анионного состава биомассы гриба A. oryzae для выявления перспективности ее использования для коррекции минерального состава и повышения биологической ценности продуктов питания.
Материал и методы. Объектом исследования являлась грибная биомасса, полученная после глубинного культивирования Aspergillus oryzae в лабораторном ферментере RALF Plus (Bioengineering, Швейцария) при 30 °С, расходе воздуха - 0,5-1,0 м3/м3/мин в течение 48 ч. Содержание полисахаридов в биомассе определяли по уровню образования общих редуцирующих веществ (ОРВ); белка - по методу Къельдаля на автоматической установке Vadopest 10 (Gerhardt, Германия). Для изучения ионного состава осуществляли механическую деструкцию биомассы путем ее растирания с кварцевым песком. Состав деструктированной биомассы анализировали методом капиллярного электрофореза с использованием системы PrinCE 560 (PrinCE Technologies, Нидерланды), оснащенной кондукто-метрическим детектором.
Исследования токсичности и физиологического влияния грибной биомассы проводили в соответствии с Руководством по экспериментальному изучению новых фармакологических веществ. В эксперименте использовали беспородных белых мышей, которые содержались в стандартных условиях вивария. В процессе эксперимента определяли прирост массы и общее состояние животных.
Результаты и обсуждение. Электрофоретические исследования показали, что ионный состав биомассы исследуемых штаммов A. oryzae представлен анионами органических и неорганических кислот и катионами. В наибольшем количестве присутствовали фосфаты (7000 мг/дм3) и калий (2000 мг/дм3). Известно, что среди биогенных элементов особая роль принадлежит фосфору, который является органогенным элементом, входящим в состав всех живых организмов. Калий не менее важен для организма, так как он участвует во многих биохимических процессах и входит в состав каталитических центров важнейших ферментов. Поэтому грибная биомасса, содержащая в своем составе 65% фосфатов и 20% калия, является перспективным субстратом.
Кроме того, установлено, что грибная биомасса содержит, около 10% от общего количества, анионы органических кислот (оксалаты, формиаты, фумараты, цитраты, сукцинаты, гликоляты, ацетаты, лактаты). Органические кислоты оказывают благоприятное влияние на процесс пищеварения, способствуя созданию определенного состава полезной микробиоты, стимулируют деятельность поджелудочной железы, способствуют усвоению пищи, активно участвуют в энергетическом обмене.
Результаты испытаний биологического действия биопрепарата грибной биомассы подтвердили, что ее введение в рацион опытных животных не вызывало негативных побочных эффектов, при этом обеспечивался быстрый прирост массы тела при стабильном физиологическом и динамичном состоянии мышей. Эффективность потребления биопрепарата проявилась в повышении аппетита, увеличении выносливости и двигательной активности животных по сравнению с контрольной группой в аналогичных условиях.
Заключение. Комплекс микроэлементов и органических кислот, белка и полисахаридов, содержащихся в грибной биомассе, может существенно повысить пищевую ценность продуктов, изготовленных с ее включением, способствовать разработке новых видов продукции функционального назначения. Создавая различные композиции, можно регулировать не только белково-углеводный, но и минеральный состав пищевых и кормовых добавок.
Исследования проведены за счет средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг. (тема № 0529-2015-0108).
Трусов Н.В., Балакина А.С., Гусева Г.В., Аксенов И.В.
ВЛИЯНИЕ РЕСВЕРАТРОЛА НА ЭКСПРЕССИЮ ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ I ФАЗЫ МЕТАБОЛИЗМА КСЕНОБИОТИКОВ И АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ У КРЫС, ПОЛУЧАВШИХ РАЦИОН С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЖИРА И ФРУКТОЗЫ
ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
Актуальность. Ожирение, сахарный диабет и другие алиментарно-зависимые заболевания широко распространены среди населения РФ. Основными причинами роста распространенности алиментарно-зависимых заболеваний в РФ и во всем мире является нарушение сбалансированности рациона питания, в частности повышенное содержание в пище насыщенных жиров и простых сахаров, а также недостаточный уровень физической активности.
Материалы XVII Всероссийского конгресса с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Лечебное, профилактическое и спортивное питание» (Москва, 29-31 октября 2018 г.)
Ферменты I фазы метаболизма ксенобиотиков, такие как цитохром Р450 1А1, 1А2 и ЗА (CYP1A1, CYP1A2, CYP3A) и антиоксидантной защиты (гемоксигеназа-1 и NAD(P)H-хиноноксидоредуктаза), играют ключевую роль в формировании и поддержании защитно-адаптационного потенциала организма. Актуален поиск биологически активных веществ природного происхождения, способных снизить риск развития алиментарно-зависимых заболеваний.
Цель исследования - изучить влияние рациона с повышенным содержанием жира и фруктозы как с добавлением ресвератрола, так и без него на экспрессию генов ферментов I фазы метаболизма ксенобиотиков и антиоксидан-тной защиты у крыс.
Материал и методы. Исследование проводили на 4 группах крыс самцов Wistar (n=6). В течение 10 нед крысы контрольной группы получали стандартный полусинтетический рацион (5% жира по массе, 11% по калорийности) и воду; 1-й опытной группы - рацион с повышенным содержанием жира (30% по массе, 52% по калорийности) и 20% раствор фруктозы вместо питьевой воды; 2-й опытной группы - рацион с повышенным содержанием жира с добавлением ресвератрола в количестве 10 мг/кг массы тела (м.т.) и 20% раствор фруктозы вместо питьевой воды; 3-й опытной группы - рацион с повышенным содержанием жира с добавлением ресвератрола в количестве 100 мг/кг м.т. и 20% раствор фруктозы вместо питьевой воды. Корм, воду и 20% раствор фруктозы давали ad libitum. В печени крыс методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в режиме реального времени определяли относительный уровень экспрессии генов ферментов I фазы метаболизма ксенобиотиков и антиоксидантной защиты: CYP1A1, CYP1A2, CYP3A1, NQO1 (кодирующего NAD(P)H-хиноноксидоредуктазу) и Hmox1 (кодирующего гемоксигеназу-1).
Результаты. Потребление крысами рациона с повышенным содержанием жира и фруктозы (1-я опытная группа) приводило к значительному статистически значимому снижению уровня экспрессии генов ферментов I фазы метаболизма ксенобиотиков. Так, экспрессия CYP1A1 была снижена в 5 раз, CYP1A2 и CYP3A1 - в 2 раза относительно контрольной группы. Напротив, экспрессия генов ферментов антиоксидантной защиты у крыс 1-й опытной группы повышалась: Hmox1на 20% (статистически недостоверно) и NQO1 статистически значимо в 2 раза.
Уровень экспрессии CYP1A1 и CYP1A2 у крыс 2-й и 3-й опытных групп, получавших рацион с повышенным содержанием жира и фруктозы и с добавлением ресвератрола в двух дозировках, не отличался от 1-й опытной группы, однако экспрессия CYP3A1 в 3-й опытной группе (100 мг/кг м.т. ресвератрола) была в 2 раза выше, чем у крыс, не получавших ресвератрол, и на 30% выше, чем в контрольной группе. Включение в рацион ресвератрола в количестве 10 мг/кг м.т. (2-я опытная группа) приводило к статистически значимому увеличению экспрессии Hmox1 и NQO1 по сравнению с 1-й опытной группой на 53 и 80% соответственно. Однако при увеличении количества поступающего в организм лабораторных животных ресвератрола до 100 мг/кг м.т. (3-я опытная группа) подобного эффекта не наблюдалось: экспрессия Hmox1 и NQO1 в этой группе была такой же, как и у крыс 1-й опытной группы, не получавших ресвератрол.
Обсуждение. Впервые было показано, что дисбаланс в рационе питания в сторону увеличения содержания жира и простых углеводов оказывает существенное подавляющее влияние на экспрессию генов ключевых ферментов метаболизма ксенобиотиков при одновременной индукции генов ферментов антиоксидантной защиты. Полученные результаты могут быть связаны с окислительным стрессом, который является одним из патогенетических звеньев развития ожирения. При окислительном стрессе образуются активные формы кислорода, которые в свою очередь являются активаторами транскрипционного фактора Nrf2, кодирующего ферменты антиоксидантной защиты. Полученные результаты не выявили существенного влияния ресвератрола на вызванное рационом подавление экспрессии генов ферментов метаболизма ксенобиотиков, в то время как в низкой концентрации ресвератрол усиливал вызванное рационом усиление экспрессии генов ферментов антиоксидантной защиты.
Заключение. Рацион с высоким содержанием жира и фруктозы оказывал выраженное действие на экспрессию генов ключевых ферментов, обеспечивающих защитно-адаптационный потенциал, что может рассматриваться как результат окислительного стресса, сопровождающего развитие ожирения.
Фазуллина О.Ф.1, Перова И.Б.2, Рылина Е.В.2, Эллер К.И.2
РАЗРАБОТКА ПОДХОДОВ К ВЫБОРУ ПРИРОДНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СОСТАВЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК К ПИЩЕ
1 НИИ ПП и СПТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», пос. Измайлово, Ленинский район, Московская область
2 ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
Актуальность. Большое число существующих биологически активных добавок к пище (БАД), особенно многокомпонентных, определяет необходимость подтверждения их безопасности и подлинности. Для оценки качества и стандартизации многокомпонентных продуктов, в том числе содержащих растительные экстракты, актуальной задачей является идентификация биологически активных веществ (БАВ) с помощью современных хроматогра-фических методов, которые позволяют определить содержание действующих и/или индикаторных компонентов, обладающих потенциальной биологической или фармакологической активностью.
Цель исследования - разработать подходы к выбору комбинации природных БАВ с адаптогенной и антиоксидантной активностью для использования в составе БАД к пище. Определить содержание БАВ в сырье и в готовой смеси,
