Разработка биокомпозиций антиоксидантного и гастропротекторного действия на основе спиртовых отходов

Для разработки комплексного эмульгатора-стабилизатора, моделирующего технологически функциональные свойства яичного порошка, варьировали соотношение подсолнечного жидкого лецитина и растительного белка. В качестве источника последнего использовали пищевой подсолнечный шрот, полученный по инновационной технологии из безлузгового ядра подсолнечника. Исследования проводили на модельных эмульсиях с различным соотношением фаз «рафинированное дезодорированное подсолнечное масло-вода». Для примера на рисунке представлены результаты исследования, полученные для модельной эмульсии с соотношением фаз 30 : 70.

Как видно из приведенных зависимостей, подсолнечные лецитин и белок при совместном введении проявляют комплексное воздействие на стабильность и вязкость водно-жировой эмульсии.

Варьируя соотношения белка и лецитина можно получить стабильные во времени водно-жировые эмуль-

сии с различным соотношением фаз заданной консистенции.

Таким образом, проведенные исследования показали, что отечественные жидкие лецитины, полученные по разработанной ранее технологии [1], являются ценным компонентом для создания конкурентоспособных натуральных эмульгаторов-стабилизаторов, соответствующих требованиям к ингредиентам продуктов здорового питания.

Работа выполнена в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шабанова И.А., Пащенко В.Н., Бутина Е.А. Получение пищевых стандартизованных лецитинов из отечественного сырья // Масла и жиры. - 2012. - № 7. - С. 16-17.

Поступила 02.10.12 г.

USE DOMESTIC LIQUID LECITHIN WHEN MAKING COMPLEX EMULSIFIERS-STABILIZERS

E.A. BUTINA, I.A. DUBROVSKAYA, A.N. KHARCHENKO

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; ph./fax: (861) 253-67-60, e-mail: ktgr11@mail.ru

The research results of functional and technological characteristics of sunflower liquid lecithin, received from domestic raw materials are presented. Recommendations about their use at creation of complex emulsifiers-stabilizers of food emulsions for products of dietary food are developed.

Key words: lecithin, emulsifier, stabilizer, water and fatty emulsions.

663.52:658.567.1

РАЗРАБОТКА БИОКОМПОЗИЦИЙ АНТИОКСИДАНТНОГО И ГАСТРОПРОТЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ СПИРТОВЫХ ОТХОДОВ

А.Ш. КАЙШЕВ \ Н.Ш. КАЙШЕВА 1 2, Ю.К. ВАСИЛЕНКО2, М.Ф. МАРШАЛКИН1

1 Пятигорский государственный гуманитарно-технологический университет,

357500, г. Пятигорск, ул. 40лет Октября, 56; электронная почта: oo@pggtu.ru 2 Пятигорская государственная фармацевтическая академия,

357532, г. Пятигорск, пр-т Калинина, 11; электронная почта: caisheva2010@yandex.ru

Предложен способ получения двух комплексов биологически активных веществ на основе пшеничных спиртовых отходов. Комплекс из жидкой фазы отходов преимущественно состоит из белков, аминокислот, в том числе незаменимых, а также восстанавливающих сахаров. Комплекс из твердой фазы отходов состоит из белков, аминокислот, в том числе незаменимых, жирных кислот, в том числе незаменимых, флавоноидов, витаминов. В опытах на крысах доказана практическая нетоксичность обоих комплексов. Установлено, что первый комплекс обладает выраженным гастро-протекторным действием, стимулирует секреторную и протеолитическую функции желудка; второй комплекс проявляет антиоксидантную активность, эффективно препятствуя развитию процессов перекисного окисления липидов. Ключевые слова: спиртовые отходы, биологически активные вещества, химический состав, антиоксидантное и гас-тропротекторное действие.

Использующиеся на современном этапе производ- сбрасываются в окружающую среду или используются

ственные технологии спирта предусматривают полу- в качестве кормовых и пищевых добавок. Наличие био-

чение из содержащегося в зерне крахмала только одно- логически активных компонентов в барде, ее большой

го продукта - спирта. Все другие компоненты зерна - объем, в 12-13 раз превышающий объем производимо-

белки, аминокислоты, жирные кислоты, витамины, го спирта, а также способность к быстрой порче (при

флавоноиды - остаются в отходах - барде. Эти отходы хранении более 2 сут), обусловливает необходимость

разработки технологий по использованию жидкой фазы барды и ее биологического потенциала.

Цель настоящей работы - экспериментально обосновать возможность получения на основе барды биокомпозиций и оценить их биологическую ценность и фармакологическую активность.

Наиболее распространенным видом злаков, используемым для производства спирта, является пшеница, поэтому комплексы биологически активных веществ (БАВ) получали из пшеничной барды. Барду (100 мл) разделяли на жидкую и твердую фазы путем декантации и центрифугирования с последующим фильтрованием жидкой фазы. Жидкую фазу (72,5 мл, плотность 1,005 г/мл) концентрировали при температуре 70°С на кипящей водяной бане до получения концентрата плотностью 1,480 г/мл, обрабатывали ацетоном в объемном соотношении концентрата и ацетона 1:3. Выпавший осадок - комплекс 1 - отделяли через бумажный фильтр, трижды на фильтре промывали ацетоном (по 20 мл), высушивали при температуре 60°С. Выход осадка составил 3,6% к жидкой фазе барды. Комплекс 1 представляет собой густой экстракт темно-коричневого цвета, легкорастворимый в воде с образованием пены.

Экстракцию твердой фазы барды (14,0 г) проводили методом мацерации 1%-м раствором аммония окса-лата в массо-объемном соотношении сырья и экстрагента 1:10 при температуре 70°С в течение 3 ч. Полученный экстракт фильтровали через бумажный фильтр, упаривали до образования концентрата плотностью 1,480 г/мл, обрабатывали концентрат 95%-м спиртом в объемном соотношении 1 : 2. Выпавший осадок - комплекс 2 - фильтровали через бумажный фильтр, трижды очищали 95%-м спиртом (по 20 мл), высушивали при температуре 60°С. Выход осадка составил 13,0% к твердой фазе барды. Комплекс 2 представляет собой аморфный порошок светло-бежевого цвета, легкорастворимый в воде.

Показатели качества и анализ химического состава комплексов исследовали известными методами. Для комплексов 1 и 2 установлено, что потеря массы при высушивании [1] составила (13,8 ± 0,7) и (12,5 ± 0,6)%; рН 0,5%-го раствора [2] - 4,78 ± 0,2 и 4,10 ± 0,2; содержание общей золы (3,2 ±0,1) и (1,8 ± 0,1)%. Наличие белков и аминокислот в комплексах подтверждено качественными реакциями [2, 3] и спектрофотометрически по реакции с нингидрином [4]. Восстанавливающие сахара [5] обнаружены только в комплексе 1 (спек-трофотометрия по реакции с карбозолом [6]). Содержание токоферолов определяли УФ-спектрофотомет-рическим методом с максимумом поглощения при 278 и 284 нм [2]; каротиноидов - с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ) гексановых извлечений [7]; аскорбиновой кислоты - ТСХ в системе растворителей: этилацетат - ледяная уксусная кислота (4 : 1) [7]; фла-воноидов - ТСХ в системе растворителей: к-бутило-

вый спирт-уксусная кислота-вода (4 : 1 : 2) [8] (в комплексе 1 - рутин Rf ~ 0,62; в комплексе 2 - кверцетин Rf ~ 0,78).

Результаты количественного определения БАВ в комплексах 1 и 2 представлены в таблице.

Таблица

Показатель Содержание в комплексе

1 2

Содержание белков и аминокислот, % [4] 53,0 ± 2,6 21,0 ± 1,1

Аминокислоты, % (ВЭЖХ [2, 4]): 45,80 ± 1,36 18,03 ± 0,52

аспарагиновая кислота 2,64 0,62

треонин 1,38 0,39

серин 0,10 0,03

глутаминовая кислота 31,67 11,34

глицин 0,46 0,27

аланин 1,14 1,16

валин 1,37 0,40

метионин 1,06 0,17

изолейцин 0,33 0,06

лейцин 0,41 0,08

тирозин 1,40 0,37

фенилаланин 1,13 0.40

гистидин 0,95 0,57

лизин 0,28 1,64

аргинин 1,48 0,53

Восстанавливающие сахара, % 15,6 ± 0,7 Не обнаружено

Содержание жирного масла, % 0,21 ± 0,01 3,2 ± 0,1

Полувысыхающие масла

Содержание жирных кислот в масле, % (ГЖХ): миристиновая (С140) -

пентадекановая (С150) -

пальмитиновая (С^о) -

стеариновая (С^о) -

олеиновая (Сх8:х) -

линолевая (С18:2) -

линоленовая (С18:з) -

гондоиновая (С20:1) -

эйкозадиеновая (С20:2) -

Содержание токоферолов, мг % Не обнаружено Содержание каротиноидов, мг % »

Содержание аскорбиновой кислоты, мг % 17,4 ± 0,9 Не обнаружено

Содержание флавоноидов, % 0,66 ± 0,03 1,54 ± 0,08

Комплекс 1 преимущественно содержит белки и аминокислоты, из 15 аминокислот 9 являются незаменимыми (треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, гистидин, лизин, аргинин), количественно преобладает глутаминовая кислота. Также обнаружены восстанавливающие сахара и небольшие количества флавонола, жирного масла, аскорбиновой кислоты. Подобный состав БАВ позволяет прогнозировать гастропротекторные свойства комплекса 1.

Комплекс 2 также преимущественно содержит белки и аминокислоты, по составу которых он аналогичен

0,736 0,427 19,032 1,868 13,774 49,372 3,964 0,824 0,543 6,6 ± 0,3 0,13 ± 0,01

комплексу 1, количественно также преобладает глутаминовая кислота. Кроме того, установлено относительно высокое содержание жирных кислот, в том числе незаменимых (линолевая, линоленовая) и других ненасыщенных (олеиновая, гондоиновая, эйкозадиено-вая), а также флавоноидов - флавона и флавонола. Обнаружено небольшое количество токоферолов и каро-тиноидов. Перечисленные соединения склонны к окислению, что дает основание прогнозировать антиоксидантную активность комплекса 2.

Биологическое действие комплексов исследовали на белых крысах-самцах массой 180-220 г; каждая опытная группа состояла из 6 особей. Животные в течение эксперимента находились на стандартном режиме питания. Результаты биологических исследований обрабатывали методом множественной статистики [1] с использованием параметрического критерия Стью-дента; определяли среднюю арифметическую величину, ее стандартную ошибку и вероятность различий результатов сравниваемых групп животных.

Острую токсичность комплексов 1 и 2 определяли методом Кербера [9]. Испытуемые объекты вводили однократно перорально в дозах, мг/кг: 100, 250, 500, 1000, 5000 в объеме 5 мл раствора. За состоянием животных наблюдали в течение 14 дней. За время наблюдения гибели животных не отмечено. При вскрытии животных через 14 дней после введения исследуемых объектов изменений со стороны печени, почек, селезенки не обнаружено.

Поскольку даже максимально введенная доза (5000 мг/кг) не вызывала токсичности, то рассчитать ЬБ5о не представилось возможным. По-видимому, ЬЭ50 > 5000 мг/кг. В соответствии с классификацией [9] оба комплекса отнесены к группе практически нетоксичных веществ.

Для исследования гастропротекторной активности комплексов БАВ определяли их влияние на состояние слизистой оболочки, секреторной и протеолитической функции желудка на модели острой язвы желудка у крыс [10]. Исследование проведено на крысах, лишенных в течение 1 сут пищи при свободном доступе к воде согласно методике [10]. Для изучения секреторной функции желудка его содержимое анализировали по показателям: концентрация соляной кислоты (свободной, общей, связанной с белками) и общая кислотность методом алкалиметрии [11]. Оценку протеолитической функции желудка подопытных крыс проводили путем определения содержания белков методом фотоколориметрии по реакции с биуретовым реактивом [11].

Результаты влияния комплексов на состояние слизистой оболочки желудка крыс на модели «преднизо-лоновой язвы» (п = 6, р = 0,95) свидетельствуют, что выраженным протективным действием на слизистую оболочку желудка обладают оба комплекса. При их применении достоверно снижается количество язв, эрозий, точечных и массовых кровоизлияний, а также число пораженных крыс в группе. Достоверные разли-

чия в активности комплексов отмечены при их влиянии на число эрозий: действие комплекса 1 на 48% превосходило действие комплекса 2.

Анализ результатов исследования желудочного содержимого показал, что исследуемые объекты оказывают выраженное влияние на секреторную функцию желудка: достоверно повышают содержание соляной кислоты, как свободной, так и связанной с белками, увеличивают общую кислотность. Между влиянием комплексов 1 и 2 на данные показатели достоверных различий не установлено. Изучение влияния комплексов на протеолитическую функцию желудка по содержанию белков показало, что оба комплекса достоверно способствуют увеличению концентрации белков: на 61% при применении комплекса 1, на 38% - комплекса

2. Применение комплекса 1 на 16,6% эффективнее комплекса 2.

Таким образом, оба комплекса БАВ обладают выраженным гастропротекторным действием, однако комплекс 1 более активно, чем комплекс 2, способствует уменьшению числа эрозий и увеличению содержания белков в желудке. Проведенные исследования свидетельствуют об эффективности использования комплексов БАВ, особенно комплекса 1, для стимуляции заживления язвенных дефектов слизистой оболочки желудка, секреторной и протеолитической функций желудка.

Исследование антиоксидантной активности комплексов БАВ проводили на модели токсического гепатита, вызванного тетрахлорметаном, который вводили животным внутрь в виде 50%-го раствора в дозе 2,5 мл 1 раз в день трехкратно через 1 день [12]. Параллельно введению тетрахлорметана животные получали комплексы 1 и 2 или силибор в дозе 50 мг/кг ежедневно в течение 6 дней. На 7-й день от начала эксперимента состояние перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по уровню тиобарбитуровой кислоты (ТБК) - активных продуктов в сыворотке крови крыс [13]. Контролем служила группа животных, получавшая на фоне токсического гепатита физраствор. Для сравнения использовалась группа животных, принимавшая на фоне токсического гепатита силибор. Расчет содержания ТБК-активных продуктов с помощью стандартного диагностического набора реактивов «Агат» проводили с учетом молярного коэффициента экстинкции комплекса МДА-ТБК. Комплексы 1 и 2, как и силибор, достоверно препятствуют развитию процессов ПОЛ у животных с модельным токсическим гепатитом, снижая накопление продуктов ПОЛ на 18,9-128,4%. Наиболее сильное снижение отмечено под влиянием комплекса 2.

ВЫВОДЫ

1. Предложен способ комплексной переработки пшеничной послеспиртовой барды, позволяющий

практически полно выделить комплексы БАВ из жидкой (комплекс 1) и твердой (комплекс 2) фаз.

2. Комплекс 1 состоит преимущественно из белков, аминокислот (в том числе незаменимых), восстанавливающих сахаров; комплекс 2 - из белков, аминокислот (в том числе незаменимых), жирных кислот (в том числе незаменимых), флавоноидов, витаминов.

3. В опытах на крысах установлено, что комплекс 1 обладает выраженным гастропротекторным действием, стимулирует секреторную и протеолитическую функции желудка; комплекс 2 эффективно препятствует развитию процессов ПОЛ, превосходя по активности силибор.

4. Выделение комплексов БАВ из спиртовых отходов позволяет получить субстанции с выраженным гастропротекторным и антиоксидантным эффектом, а также обеспечить экологическую безвредность спиртовых отходов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Государственная фармакопея СССР. - 11-е изд., Вып. 1.

- М.: Медицина, 1987. - С. 176-177, 199-251.

2. Государственная фармакопея Российской Федерации. -12-е изд., Ч. 1. - М.: Науч. центр экспертизы средств мед. применения, 2007.- С. 38-51, 56-61, 85-92, 105-115, 160-193.

3. Починок Х.И. Методы биохимического анализа растений. - Киев: Наукова думка, 1986. - С. 64-69.

4. Гаккель В.А. Исследования по стандартизации сырья и настоек гомеопатических матричныгх кактуса крупноцветкового (Cactus Grandiflorus L.): Автореф. дис. ... канд. фармац. наук. - М., 2008.

5. Методы химии углеводов / Под ред. Н.К. Кочеткова. -М.: Мир, 1967. - С. 384-396.

6. Зависимость колориметрической реакции галактуроно-вой кислоты и нейтральных моносахаридов с карбазолом от условий её проведения / М.П. Филиппов, Т.В. Власьева, В.И. Кузьминов и др. // Изв. АН Молд. ССР. Сер. биол. и хим. науки. - 1976. - № 1. -С. 75-86.

7. Куркин В.А. Фармакогнозия. - Самара: Офорт, 2007. -С. 837-893.

8. Государственная фармакопея СССР. - 11-е изд., Вып. 2.

- М.: Медицина, 1990. - С. 295-296, 324-325, 333-334.

9. Сидоров К.К. Методы определения острой токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия). - М.: Медицина, 1970. - С. 46-64.

10. Василенко Ю.К., Пшуков Ю.Г., Андреева И.Н. Исследование противоязвенной активности полисахаридов семян льна // Фармация. - 1997. - № 5. - С. 35-37.

11. Строев Е.А., Макарова В.Г. Практикум по биологической химии. - М.: Высш. шк., 1986. - С. 82-89, 103-106.

12. Эффективность гепатозащитныгх средств при экспериментальном хроническом гепатите / А.С. Саратиков, А.И. Венгеровский, Н.О. Батурина и др. // Эксперим. и клинич. фармакология. -1996. - № 1. - С. 59-60.

13. Антиоксидантная активность некоторый тонизирующих и гепатопротекторныгх фитопрепаратов, содержащих флавонои-ды и фенилпропаноиды/В.А. Куркин, О.Л. Кулагин, Н.С. Додонов и др. // Раст. ресурсы. - 2008. - № 1. - С. 122-130.

Поступила 27.06.12 г.

BIOCOMPOSITIONS DEVELOPMENT OF ANTIOXIDIZING AND GASTROPROTECTION ACTIONS ON THE BASIS OF ALCOHOL WASTE

A.SH. KAYSHEV \ N.SH. KAYSHEVA 1 2, YU.K. VASILENKO2, M.F. MARSHALKIN1

1 Pyatigorsk State Humanitarian-Technological University,

56, 40 Let Oktyabrya st., Pyatigorsk, 357500; e-mail: oo@pggtu.ru

2 Pyatigorsk State Pharmaceutical Academy,

11, Kalinina av., Pyatigorsk, 357532; e-mail: caisheva2010@yandex.ru

On the basis of wheaten alcohol waste the way of reception of two complexes of biologically active substances is offered. The complex from a liquid phase of waste mainly consists of proteins, amino acids, including irreplaceable and also restoring sugars. The complex from a solid phase of waste consists of proteins, amino acids, including irreplaceable, fat acids, including irreplaceable, flavonoids, vitamins. In experiments on rats it is proved practical antitoxicity both complexes. It is established, that the first complex possesses expressed gastroprotection action, stimulate secretory and proteolytic functions of a stomach; the second complex shows antioxidant activity, effectively interfering with development of processes lipid peroxidation.

Key words: alcohol waste, biologically active substances, chemical composition, antioxidizing and gastroprotection action.

663.241

ПРИГОТОВЛЕНИЕ КОНЬЯЧНЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ С ДОБАВЛЕНИЕМ В ВИНОМАТЕРИАЛЫ СПИРТА-СЫРЦА ИЗ ОБРАБОТАННЫХ ФЕРМЕНТНЫМИ ПРЕПАРАТАМИ ДРОЖЖЕВЫХ ОСАДКОВ

М.С. ГАДЖИЕВ, П.Я. МИШИЕВ, И.Ф. СМИРНОВ

ОАО «Дербентский коньячный комбинат»,

368602, Республика Дагестан, г. Дербент, пер. Красноармейский, 56; тел./факс: (87240) 428-03,

электронная почта: secr@derkonyak.ru

Приведены результаты исследований по ферментолизу дрожжевых осадков при получении из них спирта-сырца. Применение ферментных препаратов (ФП) позволяет усилить процессы деградации дрожжевых клеток для более полного