Новые технологии в создании хлебобулочных изделий для больных сахарным диабетом: разработка и клиническое применение

В.И. Вишневский, С.Я. Корячкина, О.Л. Ладнова

превышает теплопродукцию. Вид кривой отражает уровень энергетического обмена и активность центра терморегуляции: форма сигнала имеет тенденцию к выравниванию, уменьшается число всплесков, присущих начальным стадиям заболевания. Регистрация сигнала через 72 часа после введения лейкопирогена дает картину, сходную по форме и динамике с сигналом здорового животного, но с небольшими скачками амплитуды, что говорит о процессах нормализации состояния организма. Снятие информации о ЭМП БО через сутки дает осциллограмму, идентичную состоянию нормотонии.

Проведенные исследования наглядно подтвердили наличие СИ ЭМП БО. В процессе серии экспериментов выявлен наиболее характерный сигнал интегративного поля здорового животного. Было четко отмечено существенное отличие осциллограмм биологических объектов с патологией и без, и последующее затухание сигнала в предсмертный период. По снимаемой информации можно проследить динамику развития заболеваний и сделать вывод о характере протекающих в организме процессов. Проведенные исследования открывают широкие возможности для клинической диагностики, не оказывающей вредного воздействия на организм пациента. Главное преимущество метода — получена возможность регистрации динамически изменяющегося пространственно-временного сигнала, адекватного интегративному ЭМП организма в норме и патологии в области БАТ, РГЗ и ПЗ организма, где изменение сигнала СИ ЭМП БО проявляется гораздо раньше внешних и клинических патологических признаков. При разработке методологии клинической диагностики планируется решение следующих задач: введение в программное обеспечение модуля анализа сигналов (вейвлет-анализ, анализ Фурье, нейросетевой анализ) для получения частотно-временных характеристик изменения их амплитуды, а также создание экспертной системы, позволяющей оператору в автоматическом режиме оценивать текущее состояние пациента, выявлять конкретные заболевания по всем нозологическим группам, поскольку СИ ЭМП организма является одним из самых адекватных показателей внутриорганизменных физиологических процессов.

Литература

1. Емельянова В. О. и др. Биокоррекция. Модели, приборы, системы.— Ставрополь: Пресса, 1997.— 192 с.

2. Пат. 2201132 (РФ). Устройство для автоматизированного съема и обработки информации об электромагнитном поле биообъекта // Яшин А. А. и др, 1992.

3. Протопопов А. А. Физико-математические основы теории продольных электромагнитных волн / Под ред. Е. И. Нефедова,

А. А. Яшина.— Тула: ТулГУ, 1999.— 110 с.

4. Субботина Т. И. и др. Электромагнитная сигнализация в живой природе.— Тула: Гриф и К, 2003.— 319 с.

УДК: 664.665:016.7

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОЗДАНИИ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ: РАЗРАБОТКА И КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

В.И. ВИШНЕВСКИЙ**, С.Я. КОРЯЧКИНА*, О.Л. ЛАДНОВА*

В настоящее время сахарный диабет (СД) занимает одно из ведущих мест среди заболеваний неинфекционной природы. По данным ВОЗ его распространенность составляет от 2 до 5% населения, а в возрастных группах старше 60 лет достигает 818%. Точно оценить распространенность сахарного диабета в настоящее время невозможно, поскольку во многих странах отсутствуют диабетологические регистры. Заболеваемость СД неуклонно возрастает. К 2010 году прогнозируется 220 млн. больных, а к 2025 году - до 300 млн. По современным данным на долю СД 2 типа приходится около 95%, а СД 1 типа - лишь 5% от общего числа больных. Россия входит в первую десятку стран

** 302028, Орел, ул. Октябрьская, 25, медицинский институт Орловского государственного университета Тел: (4862) 429453 302020, Орел, Наугорское шоссе, 29, Орловский государственный технический университет Тел: (4862) 419887

с наивысшими показателями уровня заболеваемости СД - его распространенность колеблется от 8 до 38 человек на 1000 населения. Всего в РФ зарегистрировано 8 млн. больных СД [1, 2].

Ассортимент диабетических пищевых продуктов заметно пополнился в последние годы, однако все еще недостаточным остается объем выпускаемых хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, обращает на себя внимание их низкая пищевая ценность и высокая стоимость. Ассортимент диетического хлеба обновляется крайне неудовлетворительно, а на его долю приходится лишь 0,73% среднегодовой выработки. Этот объем позволяет обеспечить специальными сортами хлеба лишь 16% людей, страдающих СД, сердечно-сосудистыми и другими заболеваниями. Синтетические подсластители, применяемые при производстве продуктов для больных СД, далеко не безвредны: имеются указания на канцерогенные свойства сахарина, а включение ксилита и сорбита может способствовать развитию катаракты, нейропатий и микроангиопатий. Появление современных технологий выращивания различных растений, издавна известных своими полезными свойствами, разработка способов извлечения из них в очищенном виде необходимых для жизнедеятельности человека веществ, позволили лучше изучить механизмы их воздействия и пути превращения в организме. Это в свою очередь вызвало большой интерес пищевой промышленности к использованию нетрадиционного растительного сырья для создания продуктов питания в новом тысячелетии.

Одним из таких растений является стевия, сладкий вкус которой обусловлен веществами гликозидной формы, объединенными общим названием «стевиозид» (в 200-300 раз слаще сахара). Она содержит до 10% сладких гликозидов, 11-15% белка, витамины, в том числе, витамин С, и минеральные вещества, не обладает калорийностью, не повышает уровень глюкозы в крови. Стевию применяют при лечении воспалительных заболеваний желудка, опухолей, заболеваний кожи [3, 4]. Не менее перспективным продуктом является инулин (рафтилин). Это натуральный пищевой компонент, который содержится во многих растениях (пшеница, цикорий, топинамбур), не усваивается организмом, и в то же время является необходимым для функционирования органов пищеварения, так как стимулирует рост полезных бактерий в кишечнике человека, что в свою очередь приводит к угнетению патогенной микрофлоры. Обнаружена способность инулина улучшать липидный обмен, снижать уровень холестерина, увеличивать степень усвоения кальция [5-6]. Янтарная кислота является универсальным промежуточным метаболитом, образующимся при взаимопревращении углеводов, белков и жиров в растительных и животных клетках. Свободная янтарная кислота образуется в растениях при расщеплении изолимонной кислоты и в значительных количествах накапливается в незрелых ягодах, лимоннике китайском, крапиве, чистотеле. Превращение янтарной кислоты в организме человека связано с продукцией энергии, необходимой для обеспечения жизнедеятельности. При возрастании нагрузки на любую из систем организма, поддержание ее работы обеспечивается преимущественно за счет окисления янтарной кислоты. Инсулинотропный эффект янтарная кислота оказывает за счет усиления метаболических процессов в остров-ковой ткани поджелудочной железы [7].

Цель работы - совершенствование технологии создания антидиабетических сортов хлеба с добавками из нетрадиционного растительного сырья. Задачами исследования являлись влияние добавок на состояние углеводно-амилазного комплекса ржаной муки и реологические свойства ржаного теста, оценка качества готовых изделий из ржано-отрубного теста с добавками, а также исследование постпрандиальной гликемии у больных СД при включении в диету разработанных сортов ржано-отрубного хлеба.

Материалы и методы. Контрольный образец (без добавок) готовили по рецептуре хлеба ржано-отрубного диабетического, который вырабатывается из ржаной обдирной муки с добавлением 15% пшеничных отрубей. Тесто готовили на жидкой закваске без заварки. Хлеб с добавками был представлен четырьмя образцами. Добавку инулина вносили в количестве 3,5% к массе муки (образец 1). Добавка янтарной кислоты составляла 0,08% к массе муки (образец 2), при этом мы исходили из того, что лечебные сорта хлеба должны содержать не менее 50% органических кислот от нормативной суточной дозы потребления. Количество вносимой стевии составляло 0,6% к массе муки (образец 3). Образец 4 готовили с внесением всех добавок в пропорциях к

В.И. Вишневский, С.Я.

массе муки: инулин - 3,5%, порошок стевии - 0,6%, янтарная кислота - 0,08%. Порошок стевии в сухом виде смешивали с мукой; инулин и янтарную кислоту сначала растворяли в воде.

Исследование постпрандиальной гликемии проведено на базе эндокринологического отделения Орловской областной клинической больницы. Под наблюдением находилось 37 человек с диагнозом СД 2 типа. Больные контрольной группы получали традиционную низкокалорийную диету № 9. Количество обычного хлеба в контроле допускалось не более 50-100 г/сутки. Основная группа дополнительно к диете № 9 в течение 4 недель получала ржано-отрубной хлеб с добавками из растительного сырья: «Полезный» - 7 больных; «Стевия», «Инулиновый» и «Янтарный» - по 10 больных в каждой подгруппе. Количество ржаноотрубного хлеба с добавками из растительного сырья составляло, в среднем, 300 г/сутки, и равномерно распределялось между завтраком, обедом и полдником. У больных ежедневно оценивали общее состояние, динамику клинических симптомов и биохимических показателей. Два раза в неделю определяли гликемиче-ский профиль, заборы крови осуществлялись с 3-часовым интервалом с 600 до 2400. Рассчитаны площади под гликемическими кривыми на фоне приема ржано-отрубного хлеба с добавками из растительного сырья. Статистическая обработка результатов проведена с использованием 1-критерия Стъюдента.

Полученные результаты. Одной из важных характеристик, определяющих качество хлебобулочных изделий из ржаной муки, является состояние углеводно-амилазного комплекса муки. С помощью прибора «Амилотест» мы определили показатель «числа падения» и параметры амилограммы (начальная температура клейстеризации крахмала, максимальная вязкость крахмального клейстера и температура максимальной вязкости) контрольного образца и образцов муки с добавками. Анализ данных (табл. 1) показал, что внесение добавок стевии и инулина не приводило к явному снижению показателя «числа падения».

Таблица 1

Влияние добавок из растительного сырья на состояние углеводно-амилазного комплекса ржаной муки

Обра- зец Число падения, с Начальная температура клейстериза-ции крахмала, °С Максимальная вязкость крахмального геля, Н Температу- ра максимальной вязкости, °С

Кон- троль 206 65 4,49 86,5

1 207 67,5 4,64 88,5

2 178 67 4,21 85,5

3 206 67,5 4,63 88

4 202 68,5 3,86 84

Добавление к муке янтарной кислоты снижало значение показателя числа падения на 28 с, это говорило о разжижении водно-мучной суспензии и повышении автолитической активности ржаной муки. Принимая во внимание то, что оптимальной автолитической активностью ржаной муки, позволяющей получать хлебобулочные изделия наилучшего качества, является автолитическая активность по «числу падения» 175±5с, некоторое снижение автолитической активности по «числу падения» под влиянием добавок для муки с более высоким значением данного показателя (контрольный образец - 206 с) можно расценивать как благоприятный эффект. Для образцов со стевией и инулином характерно небольшой рост температуры максимальной вязкости крахмального геля и значения максимальной вязкости. При добавлении к водно-мучной суспензии ржаной муки янтарной кислоты и всех исследуемых добавок шло снижение максимальной температуры вязкости на 1 и 2,5°С и максимального усилия на 6 и 14% соответственно. Вероятно, это связано с тем, что присутствие янтарной кислоты способствовало гидролизу крахмала муки и ускоряло процесс клейстеризации крахмала, что приводило к снижению вязкости водно-мучной суспензии ржаной муки. Вторым этапом работы было изучение влияния добавок инулина, янтарной кислоты и стевии на реологические свойства ржано-отрубного теста. Исследование контрольного образца и образцов теста с добавками выполнено на приборе «Реотест-2». Полученные данные суммированы в табл. 2. По результатам исследований построены кривые течения и графики зависимости вязкости теста от скорости сдвига.

Корячкина, О.Л. Ладнова

Таблица 2

Влияние добавок из растительного сырья на реологические характеристики ржано-отрубного теста

Образцы теста Сдвигающее напряжение, Тс, Па Предельное напряжение, Т0, Па Коэффициент консистенции, К Индекс течения, п Вяз- кость п, Па*с

сразу после замеса

Кон- троль 1833 113 1850 0,220 2592

1 1522 77 1593 0,160 2506

2 1872 35 1890 0,198 2813

3 1573 52 1556 0,24 2505

4 1970 92 1981 0,180 2710

через 1,5 часа брожения

Кон- троль 1273 74 1225 0,219 1556

1 1545 35 1528 0,280 2003

2 1528 75 1547 0,219 2246

3 1473 73 1472 0,210 1738

4 1426 81 1383 0,107 2010

Анализ полученных данных показал незначительное уменьшение значений сдвигающего напряжения и коэффициента консистенции по сравнению с контрольным образцом сразу после замеса при добавлении в тесто инулина и стевии, и увеличение этих показателей в образцах с комплексной добавкой и янтарной кислотой. Это приводило к снижению вязкости образцов со стевией и инулином. Через 1,5 часа брожения наблюдалось увеличение значений сдвигающего напряжения и коэффициента консистенции для всех образцов по сравнению с контролем и увеличения вязкости теста. Это обстоятельство мы учитывали при определении количества воды на замес теста. Для оценки качества готовых изделий из ржано-отрубного теста с добавками были определены физико-химические показатели (удельный объем, пористость, влажность, кислотность) контрольного образца и образцов готовых изделий с добавками. Выполнена экспертная оценка органолептических свойств. Внешний вид (форм, состояние поверхности, цвет корки), состояние мякиша (пропе-ченность, промес, пористость), вкус, запах образцов оценивали по 100-балльной шкале псо стандартным требованиям к качеству хлеба ржано-отрубного диабетического лабораторной выпечки. Оценивали удельный объем хлеба и относительную упругость мякиша хлеба. Физико-химические показатели и органолептические свойства образцов хлеба приведены в (табл. 3).

Таблица 3

Показатели физико-химических и органолептических свойств ржаноотрубного хлеба с добавками из растительного сырья

Обра- зец Физико-химические показатели Орга- нолеп- тич. св-ва, балл

Кислот- ность, град Влаж- ность, % Порис- тость, % Уд. объ- ем, % Отно- сит. упру- гость

Кон- троль 10 49,5 52,3 1,7 32 74,5

1 9,8 48,4 53,6 1,6 37 80,5

2 11,4 49,2 53,2 1,6 33 78,5

3 9,8 49,9 54,6 1,8 35 77,5

4 10 49,3 55,2 1,8 37 85,5

Значения физико-химических показателей качества находились в пределах нормы для данных сортов хлеба. Образец с инулином по вкусу и запаху не отличался от контрольного образца. Мякиш был более упругий. У образца с добавкой янтарной кислоты экспертами был отмечен вкус, характерный для ржаного отрубного хлеба, с легкой кислинкой, мякиш более сухой и менее заминаемый по сравнению с контролем. Образец имел больший по сравнению с контролем удельный объем, лучшую структуру пористости. Образец с янтарной кислотой отличался большей скоростью кислотонакопления при брожении, чем прочие образцы. Нужная кислотность теста была достигнута через 45 минут

Статья

брожения. Образец со стевией обладал сладковатым вкусом. Образец хлеба с комплексной добавкой имел приятный кислосладкий вкус, развитую пористость. Разработаны проекты ТУ на производство: 1) ржано-отрубного хлеба «Инулиновый» с добавкой инулина; 2) ржано-отрубного хлеба «Янтарный» с добавкой янтарной кислоты; 3) ржано-отрубного хлеба «Стевия» с добавкой порошка листьев стевии; 4) ржано-отрубного хлеба «Полезный» с добавкой порошка листьев стевии, инулина и янтарной кислоты. Исследовали постпрандиальную гликемию у больных СД при включении в диетотерапию разработанного нами хлеба с добавками из растительного сырья (табл. 4 и рис.).

Таблица 4

Динамика послепищевой гликемии у больных СД на фоне приема ржано-отрубного хлеба с добавками из растительного сырья

Период исследования Показатели гликемического профиля

Основная группа (на фоне приема хлеба) Контрольная группа

Сте- вия Инулино- вый Янтар- ный Полез- ный

исходный 8,68 9,3 8,5 8,69

600 (натощак) 7,21 9,07 7,53 8,44 7,27

900 9,07 9,85 7,24 7,72 10,83

1200 7,48 9,3 6,05 8,5 10,18

1500 7,9 9,6 9,0 9,3 10,47

1800 6,47 10,04 5,8 7,47 8,4

2100 8,97 9,8 7,3 9,1 11,42

400 9,66 12,1 7,6 9,1

стевия

контроль

янтарный

полезный

инулиновый

6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00

Рис. 1. Динамика постпрандиальной гликемии у больных СД на фоне приема ржано-отрубного хлеба с добавками из растительного сырья: по оси абсцисс - время анализа крови в течение суток

Показатели глюкозы крови у больных, принимавших 200300 г диабетического ржано-отрубного хлеба в течение суток колебались от 3,1 до 12 ммоль/л, и во время контроля гликемии повышались в меньшей степени, чем в контрольной группе.

На фоне приема исследуемого хлеба показатели гликемиче-ского профиля были примерно одинаковы (у больных с деком-пенсированным - до 12 ммоль/л, у больных с компенсированным диабетом - от 4,0 до 8,6 ммоль/л). Очень важным являлось то, что употребление в пищу хлеба с добавками позволило больным расширить диету на несколько хлебных единиц (в виде ржаноотрубного хлеба) без изменения обычной дозы инсулина или сахароснижающих пероральных препаратов. У 20 пациентов на фоне приема исследуемого хлеба показатели гликемии соответствовали значениям компенсации и субкомпенсации СД.

Выводы. Полученные данные говорят об улучшающем действии добавок из растительного сырья на качество готового ржано-отрубного хлеба по сравнению с контрольным образцом. При изучении постпрандиальной гликемии у больных СД на фоне приема этого хлеба не было значимого роста уровня гликемии, что позволяет расширить обычную диету без изменения дозы инсулина или сахароснижающих пероральных препаратов.

Литература

1. Мкртумян А.Ф. Лечение сахарного диабета и его осложнений // РМЖ.- 2002.-Т.10, № 17

2. Дедов И.И., Фадеев В.В. Введение в диабетологию.- М: Медицина, 1998.- С. 15-18.

3. Павлова Г.Н. и др. // Пищ. пром-ть.- 1997.- № 5.- С. 9.

4. Голубев В.Н. и др.Р // Пищ. пром-ть.- 1997.- № 5.- С. 10.

5. Пащенко Л.П. и др. Новые дополнительные ингредиенты в технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий.- Воронеж, 1999.- С. 25-32.

6. Рец Е.А. // Хлебопродукты.- 2001.- № 1.- С. 37-40.

7. Коваленко А.Л., Белякова Н.В.Н Фармация.-2000.-№5-6.-

С. 40.

УДК 616-056.52-053

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ВЫСТИЛКИ СОСУДОВ У ДЕТЕЙ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1 ТИПА

О.И.ВОТЯКОВА, А.И.РЫВКИН, А.Ю.ТОНЕЕВА*

Несмотря на прогресс в терапии сахарного диабета 1 типа (СД1), продолжительность жизни таких больных по-прежнему остается ниже среднепопуляционной [3]. Причиной этого являются сосудистые осложнения. Диабетические ангиопатии отличаются тем, что на начальных этапах хорошо лечатся, но плохо диагностируются, на более поздних стадиях - хорошо диагностируются, но малокурабельны. Это делает актуальным поиск доклинических маркеров формирования диабетических ангиопатий. Обязательным и рано манифестирующим компонентом почти всех сердечно-сосудистых заболеваний является дисфункция эндотелия, т.к. эти клетки первыми подвергаются воздействию неблагоприятных факторов. При СД1 это - гипергликемия.

Цель работы - выявление функциональных особенностей эндотелиальной выстилки сосудов у детей с СД1 типа в зависимости от гликемического контроля и длительности заболевания.

Функциональное состояние эндотелия оценивалось по числу циркулирующих в крови эндотелиальных клеток [5], уровню в плазме нитрат-ионов [2], стабильных продуктов оксида азота («модератора» всех функций эндотелия) и по величине эндоте-лийзависимой вазодилатации в пробе с реактивной гиперемией [4]. В зависимости от качества гликемического контроля, которое определялось в соответствии с международными критериями компенсации углеводного обмена у детей и подростков с СД1 [6], обследованные пациенты были разделены на четыре группы: с идеальным (1 группа), оптимальным (2 группа), субоптималь-ным (3 группа) и с неудовлетворительным (4 группа) контролем гликемии. Изменение функционального состояния эндотелия в динамике заболевания определялось путем сопоставления изучаемых параметров у детей со стажем СД1 до 1 года, 1-2 года, 23 года, 3-5 лет и >5 лет. В исследование включались дети с СД1 в возрасте 4-17 лет без клинико-лабораторных признаков кетоза на момент обследования. Контролем служили результаты, полученные при аналогичном обследовании здоровых детей (табл. 1).

Рост, по сравнению с контролем, числа циркулирующих в крови эндотелиоцитов имел место у больных всех выделенных групп. Интенсификация десквамативных процессов в эндотелии во всех группах сопровождалась снижением концентрации нитрат-ионов и ухудшением потокозависимой вазодилатации.

Таблица 1

Маркеры функционального состояния эндотелия у детей с СД1 в зависимости от гликемического контроля

Показатели Количество эндотелиоцитов

Контроль 0,141±0,03

1 группа 0,360±0,09*

2 группа 0,259±0,04*

3 группа 0,313±0,05*

4 группа 0,294±0,06*

Примечание: * - достоверность различий с контрольной группой

* 153462, г. Иваново, пр. Ф.Энгельса, 8 ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава