Влияние температурных параметров на лечебно- профилактические свойства хитозана

УДК 664.951

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХИТОЗАНА

Т.М. Сафронова, С.Н. Максимова, О.Н. Быканова, Е.Н. Шкреба, Дальрыбвтуз, Владивосток

Исследована взаимосвязь лечебных свойств хитозана и температуры его обработки при производстве продуктов из гидробионтов.

Хитозан - уникальная субстанция, провозглашенная специалистами веществом XXI века. Во всем мире природный полисахарид хитозан находит широкое применение в самых различных областях человеческой деятельности. В России наиболее часто хитозан и его производные применяются в качестве биологически активных добавок. После многих лет пренебрежения диетическими волокнами многие осознали необходимость их в здоровом питании и долголетии.

Пищевому использованию хитозана предшествовали медико-биологические исследования, принципиально новым аспектом которых явилось то, что исследования были направлены не только на доказательство безвредности добавки, но и на выявление ее диетических свойств.

Позитивные результаты медико-биологических и технологических исследований способствуют внедрению хитозана в производство пищевых продуктов. Токсико-гигиеническая характеристика хитозана озвучена достаточно полно для обоснования рекомендаций по его использованию как многофункциональной добавки с лечебно-профилактическими свойствами.

Хитозан получил статус биологически активной добавки. Разработанная во ВНИРО и согласованная с Минздравом РФ нормативная документация на хитозан пищевой открывает широкую возможность практического применения его в производстве пищевых продуктов и предусматривает его лечебно-профилактическое применение.

Хитозан обладает уникальным качеством - липофильностью, тогда как абсолютное большинство волокон растений гидрофильно. Это позволяет использовать препарат как добавку в антихолестериновой диете. Одна молекула хитозана способна вывести из организма жира в 10-12 раз больше своей молекулярной массы. Безопасным является введение в ежедневный рацион крыс до 5 % хитозана. При этом хитозан существенно понижает уровень холестерина, как никакой другой препарат. Хитозан связывает жирные кислоты с последующим образованием солей. Образовавшиеся соли дополнительно связывают

186

липиды, триглицериды, холестерин, другие стерины за счет гидрофобного взаимодействия. Эти комплексы выделяются скорее, чем сорбируются, поскольку соляная кислота в желудке не способна их расщеплять. Следуя по желудочно-кишечному тракту, они увеличиваются в объеме, связывая дополнительное количество липидов. Клинические исследования показали, что через 5 недель его применения уровень холестерина может быть понижен на 32 % от исходного уровня.

Ранее нами было изучено влияние технологии использования хитозана в пищевых продуктах на его лечебно-профилактические свойства. Проведена работа по исследованию изменения лечебно-профилактических свойств хитозана в зависимости от воздействия на него различных температурных параметров, наиболее часто используемых в технологии пищевых продуктов. При анализе литературных источников сведений по исследуемому вопросу выявлено не было.

Цель работы - изучение влияния температурных параметров при производстве рыбных продуктов с хитозаном на его лечебно-профилактические свойства.

Методика проведения эксперимента включала температурное воздействие на хитозан, внесение его в рацион животным и определение биохимических показателей.

Нижней точкой была выбрана температура минус 196 0С (5-я группа), поскольку имеются доказательные сведения о снижении вяжущего вкуса растворов хитозана при 10-минутной обработке полимера в жидком азоте, что положительно влияет на органолептические показатели продуктов с использование хитозана. В качестве последующих точек были выбраны температуры, наиболее используемые в технологии рыбных продуктов, а именно: 90 0С -паровая обработка для диетического питания (1-я и 2-я группы); 120 0С - средняя температура при производстве консервов (3-я группа); 160 0С -температура масла при обжаривании кулинарных изделий (4-я группа).

Апробация обработанного хитозана проводилась на специально подготовленных животных путем создания экспериментальной биологической модели атеросклероза. Экспозиция создания модели составила 30 суток. Использованная методика предполагает соответствующую коррекцию скармливаемой диеты и включение в рацион препаратов, способствующих снижению интенсивности обменных процессов и обогащающих организм животных холестерином. Коррекция диеты заключалась в том, что в ее состав в качестве жирового компонента вводился говяжий жир, а основные нутриенты были разбалансированы с расчетом превалирования жиров и простых сахаров. В качестве препарата, снижающего интенсивность обмена холестерина за счет подавления функции щитовидной железы, использовался мерказолил (Мегса2оШит) в количестве 0,005 г (1 таблетка) на 100 г сухого корма. Кроме того, ежедневно в составе

187

диеты животные получали порошок холестерина в количестве 0,5 г на 100 г сухой массы корма. Таким образом, были созданы условия для повышенного образования эндогенного холестерина и его экзогенного поступления. Экспериментальные животные были разделены на 6 групп и содержались на базе вивария Института микробиологии.

В качестве показателей в сыворотке крови определяли содержание общих липидов, фосфолипидов и холестерина в сыворотке крови (ОЛ СК, ФЛ СК), активности аланин- и аспартат-аминотрансфераз сыворотки крови (АлАТ СК, АсАТ СК), коэффициенту де Ритиса, липопротеиды высокой плотности (ЛПВП СК), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП СК), а также расчетных индексов - соотношению фосфолипидов и холестерина сыворотки крови (ФЛ/ХС СК), липопротеидов высокой плотности и липопротеидов низкой плотности (ЛПВП/ЛПНП СК), коэффициент де Ритиса. Определения осуществлялись на базе независимого центра лабораторной диагностики лаборатории «Юнилаб».

В рационах животных был использован хитозан в виде 4%-го раствора в 1%-й уксусной кислоте в количестве 9 г раствора на 100 г основного продукта. В пересчете на сухое вещество хитозан вводился в рационы в количестве 0,36 %. Эти параметры были взяты в эксперимент как рекомендованные при использовании хитозана в качестве пищевой добавки для получения формованных изделий в рыбной промышленности. Хитозан применялся в виде раствора, так как лечебно-профилактические свойства полимера в твердофазном состоянии изучены достаточно широко, а в технологических целях предполагается использование хитозана в виде геля. Помимо хитозана животные получали виварный корм и бланшированный фарш минтая. Экспозиция скармливания животным указанных диет составляла один месяц, после чего производились исследования, идентичные тем, которые проводились для подтверждения развития атеросклеротического процесса. Материалом для биохимических исследований служила кровь экспериментальных животных.

Проведенная нами совместно с ВГМУ оценка лечебно-профилактических свойств хитозана в условиях хронического эксперимента показала, что уровень всех изучаемых показателей не достиг исходных данных ни в одной группе животных (таблица). Близко подобное с контролем липотропное действие оказывали хитозаны, подвергшиеся воздействию положительных температур. С различием, не превышающем 10 %, они способствовали снижению содержания в сыворотке крови ОЛ, ХС, ЛПНП и активности АсАТ и АлАТ, росту количества ЛПВП. По индексу ФЛ/ХС термообработанные хитозаны по сравнению с контролем примерно на 25 % дают лучшие результаты, а индексу ЛПВП/ЛПНП - значения одного порядка.

Показатели, характеризующие некоторые стороны состояния животных с экспериментальным атеросклерозом при скармливании изучаемых диет

Группы наблюден ий Показатель

ОЛ СК, г/л ХС СК, ммоль/л ФЛ СК, ммоль/л ФЛ/ХС СК ЛПВП СК, г/л ЛПНП СК, г/л ЛПВП/ ЛПНП СК Активность АсАТ СК, ммоль / (ч • л) Активность АлАТ СК, ммоль / (ч • л) Коэфф. де Ритиса

0 15дн. 4,84±0,02 5,52±0,12 2,11 ±0,06 0,38±0,5 2,51+0,16 4,9+0,53 0,51+ 0,02 1,81±0,07 1,22±0,05 1,48±1,4

30 дн. 4,80±0,03 5,50±0,10 2,09±0,04 0,35±0,6 2,49+0,16 4,7+0,53 0,48+ 0,02 1,78±0,06 1,19±0,06 1,45±1,3

1 15дн. 3,65±0,05 2,65±0,11 1,74±0,04 0,66±0,07 3,01±0,06 3,45±0,08 0,87±0,07 0,99±0,03 0,67±0,06 1,48±0,04

30 дн. 3,64±0,05 2,46±0,08 2,07±0,04 0,84±0,06 2,96±0,10 3,43±0,10 0,86±0,10 0,84±0,08 0,68±0,04 1,23±0,06

2 15дн. 3,67±0,07 2,66±0,07 1,67±0,06 0,63±0,06 3,12±0,04 3,36±0,04 0,93±0,04 0,95±0,04 0,68±0,02 1,40±0,03

30 дн. 3,64±0,05 2,59±0,09 2,14±0,08 0,83±0,08 3,09±0,12 3,34±0,06 0,93±0,09 0,87±0,03 0,64±0,07 1,36±0,05

3 15дн. 3,57±0,03 2,45±0,06 2,1 ±0,13 0,86±0,09 3,00±0,16 3,39±0,10 0,88±0,13 0,93±0,03 0,74±0,05 1,26±0,04

30 дн. 3,53±0,16 2,39±0,07 2,21±0,10 0,92±0,08 2,85±0,25 3,35±0,15 0,85±0,20 0,87±0,04 0,67±0,06 1,29±0,05

4 15дн. 3,61±0,10 2,45±0,06 2,32±0,10 0,95±0,08 3,22±0,11 3,35±0,14 0,96±0,13 0,89±0,10 0,63±0,08 1,41±0,09

30 дн. 3,64±0,07 2,54±0,06 2,33±0,07 0,92±0,06 3,19±0,08 3,35±0,19 0,95±0,14 0,77±0,04 0,57±0,07 1,35±0,05

5 15дн. 4,07±0,16 3,48±0,06 1,75±0,10 0,50±0,08 2,94±0,17 3,80±0,17 0,77±0,17 1,28±0,12 0,86±0,13 0,69±0,12

30 дн. 4,09±0,22 3,54±0,13 1,63±0,08 0,46±0,11 2,78±0,10 3,80±0,08 0,73±0,09 1,23±0,04 0,77±0,10 1,59±0,07

Хитозан, обработанный при сверхнизкой температуре, составлял некоторое исключение среди других образцов. Сохраняя положительную антисклеротическую направленность,

криообработанный хитозан имел меньшую эффективность лечебного действия. В зависимости от исследуемого показателя отставание от контрольного образца по эффективности составляло 12-35 %. Максимальные отличия отмечены в содержании ХС, ФЛ, активности АсАТ и АлАТ, минимальные - в количестве ОЛ и ЛПНП.

Что касается содержания ФЛ, то хитозан, обработанный при минус 196 0С, не уступал по его положительной динамике контролю и на 20-30 % превосходил хитозаны, прогретые при 120 0С и 160 0С. Отличительная особенность криообработанного хитозана, по всей видимости, связана с потерей его активных в лечебном плане низкомолекулярных фракций во время контакта с жидким азотом.

Таким образом, в исследованиях на экспериментальной биологической модели атеросклероза образцы хитозана показали значительно выраженный антисклеротический эффект и способность нормализовать измененные липидные показатели.

При этом температурное воздействие в изучаемых пределах на полимер не оказало значительного влияния на лечебно-профилактические свойства хитозана, в частности, его способности нормализовать липидный обмен.