Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции – филиал ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия» (старший научный сотрудник)
Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции – филиал ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия» (отдел пищевых технологий, контроля качества и стандартизации, старший научный сотрудник)
Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции – филиал ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия» (отдел пищевых технологий, контроля качества и стандартизации, старший научный сотрудник)
Краснодар, Краснодарский край, Россия
Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции – филиал ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия» (младший научный сотрудник)
Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции – филиал ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия» (отдел пищевых технологий, контроля качества и стандартизации, младший научный сотрудник)
Краснодар, Краснодарский край, Россия
сотрудник с 01.01.2024 по настоящее время
Краснодар, Краснодарский край, Россия
сотрудник
Краснодар, Краснодарский край, Россия
Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции – филиал ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия» (отдел пищевых технологий, контроля качества и стандартизации, главный научный сотрудник)
Краснодар, Краснодарский край, Россия
ВАК 4.1.1 Общее земледелие и растениеводство
ВАК 4.1.2 Селекция, семеноводство и биотехнология растений
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 665.372 Лицитин
Цель исследования – изучение свойств обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов. Объекты исследования – образцы обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов, полученные в лабораторных условиях. В обезжиренном лецитине массовая доля фосфолипидов соответствует 76,4 %, а в гидролизованном обезжиренном лецитине массовая доля фосфолипидов – 43,1 % и лизофосфолипидов – 32,1 %. Седиментационную устойчивость модельных эмульсионных систем прямого типа, стабилизированных исследуемыми лецитинами, оценивали по значению индекса их расслоения, а агрегативную устойчивость – по размеру частиц дисперсной фазы в свежеприготовленных и хранившихся в течение 24 ч при температуре 23 °С эмульсионных системах. Биологически активные свойства лецитинов определяли в экспериментах на лабораторных крысах в течение 30 дней. Было сформировано 3 группы крыс по 10 голов: две экспериментальные и одна контрольная. Крысы первой экспериментальной группы получали дополнительно к основному рациону болюсы с 50 мг обезжиренного лецитина, а второй – болюсы с 50 мг гидролизованного обезжиренного лецитина. В свежеприготовленных и хранившихся в течение 24 ч эмульсионных системах, стабилизированных гидролизованным обезжиренным лецитином, содержание частиц дисперсной фазы размером 1 мкм и менее по сравнению с эмульсионными системами, стабилизированными обезжиренным лецитином, выше на 21,1 и 27,2 % соотвественно, что обеспечивает более высокую их седиментационнуюи агрегативную устойчивость. Показана эффективность проявления гиполипидемических, гипохолестеринемических, гипогликемических и гепатопротекторных свойств обезжиренным и гидролизованным обезжиренным лецитинами, при этом эффективность проявления указанных свойств (снижение содержания в сыворотке крови общего холестерина, триглицеридов, глюкозы и снижение активности гепатоиндикаторных ферментов) гидролизованным обезжиренным лецитином выше, чем обезжиренным лецитином. Полученные результаты позволят обосновать выбор эффективных направлений применения пищевых добавок – обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов в технологиях продуктов питания, в т. ч. функционального назначения.
обезжиренный лецитин, гидролизованный обезжиренный лецитин, пищевые добавки, эмульгирующие свойства, эмульсионные пищевые системы прямого типа, биологически активные свойства, лабораторные крысы
Введение. Известно, что пищевые добавки – лецитины в технологиях продуктов питания используются преимущественно в качестве натуральных эмульгаторов [1, 2].
Способность лецитинов стабилизировать эмульсии пищевых систем обусловлена присутствием в их составе фосфолипидов (ФЛ).
ФЛ, как известно, являются амфифильными молекулами, состоящими из гидрофильных полярных головных групп и гидрофобных – неполярных остатков жирных кислот [1, 3].
В зависимости от химического состава, строения и концентрации молекул ФЛ в лецитинах, значения их гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ), являющегося одной из характеристик эмульгаторов, может значительно различаться.
Так, у нативных жидких лецитинов значение ГЛБ в среднем составляет 4–5, в результате обезжиривания жидких лецитинов получают обезжиренные лецитины, значение ГЛБ которых приблизительно равно 7, а в результате ферментативной модификации получают гидролизованные лецитины со значениями ГЛБ 8–9, в зависимости от содержания в их составе лизофосфолипидов (лизоФЛ) [4].
Учитывая, что чем выше значения ГЛБ эмульгатора, тем выше его гидрофильность (т. е. растворимость в воде) и наоборот, то лецитины могут стабилизировать как эмульсии прямого, так и обратного типа.
Следует отметить, что гидролизованные лецитины с учетом их значения ГЛБ более широко применяются для образования и стабилизации эмульсий прямого типа [4].
Несмотря на то, что классификация эмульгаторов по эмпирическим значениям ГЛБ является удобной, однако она не отражает поведение эмульгатора в различных условиях окружающей среды (температура, рН и др.), а также в эмульсионных системах с многокомпонентным составом, какими и являются пищевые системы, что подтверждается многими исследованиями [5–7].
Так, в работе [6] показано, что гидролизованный соевый лецитин обеспечивает более высокую стабильность эмульсий прямого типа при варьировании их значений рН в широком диапазоне по сравнению с обезжиренным соевым лецитином.
В работе [7] показано, что эмульсии, стабилизированные обезжиренным лецитином, более стабильны к процессам коалесценции при хранении в течение 3 месяцев по сравнению с эмульсиями, стабилизированными гидролизованным обезжиренным лецитином, что обусловлено присутствием ионов кальция в гидролизованном лецитине, который вводился в процессе его получения с применением кальцийзависимой фосфолипазы А2.
Следует отметить, что как обезжиренный, так и гидролизованный обезжиренный лецитины, характеризовались более высокими эмульгирующими свойствами по сравнению с жидким соевым лецитином, из которого они были получены [7].
Таким образом, можно сделать вывод, что не только содержание ФЛ и лизоФЛ в гидролизованном лецитине, но и технологические режимы его получения оказывают влияние на эффективность проявления им эмульгирующих свойств.
Известно, что ФЛ обусловливают и эффективность проявления биологически активных свойств лецитинами, т. е. их биоактивный потенциал.
Так, в работе [8] исследовано влияние соевого лецитина на содержание холестерина и триглицеридов в сыворотке крови, значения гликемического индекса и уровень повреждения ДНК у интактных и гиперхолестеринемических инфицированных крыс. Выявлено, что введение в рацион крыс соевого лецитина в количестве 150 мг в день обеспечивает снижение содержания общего холестерина и триглицеридов, значения гликемического индекса, а также уровня повреждения ДНК у инфицированных гиперхолестеринемией крыс.
В работах [9–11] показана эффективность применения обезжиренного соевого лецитина и гидролизованного обезжиренного соевого лецитина при включении их в рацион бройлеров для повышения продуктивности птиц, а также усвояемости кормов. Кроме того, было отмечено, что указанные лецитины способствуют снижению содержания общего холестерина, концентрации триглицеридов в сыворотке крови птиц, а также снижению показателей перекисного окисления липидов крови.
Следует отметить, что эффективность проявления биоактивного потенциала лецитинов, также как и технологического потенциала, будет зависеть от особенностей химического состава, обусловленного способом и режимами их получения (модификации).
В связи с этим, представляет интерес исследование эмульгирующих и биологически активных свойств обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов, полученных по разработанным авторами режимам.
Цель исследования – исследование свойств обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов, обусловливающих их технологический и биоактивный потенциал.
Задачи: выявить эффективность проявления обезжиренным и гидролизованным обезжиренным лецитинами эмульгирующих свойств в эмульсионных системах прямого типа, характеризующих их технологический потенциал и биологически активных свойств, а именно гиполипидемических, гипохолестеринемических, гипогликемических и гепатопротекторных, характеризующих их биоактивный потенциал.
Объекты и методы. Объекты исследования – образцы обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов, полученные в лабораторных условиях.
Обезжиренный лецитин получали из жидкого подсолнечного лецитина с содержанием веществ, нерастворимых в ацетоне 62,3 %, обезжириванием ацетоном в три стадии: на первой стадии жидкий лецитин смешивали с ацетоном при соотношении (масс/об.) жидкий лецитин : ацетон 1 : 7 и температуре 40 °С при интенсивном перемешивания в течение 7 мин. Полученную смесь разделяли на раствор веществ в ацетоне (нейтральные липиды) и осадок (вещества, нерастворимые в ацетоне, преимущественно ФЛ) фильтрованием. На второй стадии осадок смешивали с ацетоном при соотношении (масс/об.) осадок : ацетон, равном 1 : 5, при интенсивном перемешивании в течение 6 мин с последующей обработкой полученной смеси ультразвуковым (УЗ) воздействием с применением УЗ-аппарата серии «Волна» модель УЗТА-0,4/22-ОМ (ООО «Центр ультразвуковых технологий», Россия) с удельной мощностью 0,32 Вт/см3 в течение 5 мин. Полученную смесь разделяли на раствор веществ в ацетоне и осадок, который затем смешивали с ацетоном при соотношении (масс/об.) осадок : ацетон, равном 1 : 4, путем интенсивного перемешивания в течение 6 мин, с последующей обработкой смеси УЗ-воздействием с удельной мощностью 0,36 Вт/см3 в течение 4 мин. Смесь разделяли на раствор веществ в ацетоне и осадок. Затем осадок сушили под вакуумом при температуре 40 °С до полного исчезновения запаха ацетона с получением обезжиренного лецитина.
Гидролизованный обезжиренный лецитин получали из обезжиренного лецитина путем проведения процесса гидролиза с применением ферментного препарата ROHALASEPL-XTRA (ABEnzymes, Германия), содержащего фосфолипазу А2 (PLA2) с активностью 10000 ед/г, и последующего удаления ацетоном образовавшихся в результате ферментативной реакции свободных жирных кислот, т. е. обезжиривания.
Процесс гидролиза проводили следующим образом: обезжиренный лецитин и дистиллированную воду, предварительно нагретую до 50 °С, в соотношении (масс/об.), равном 1 : 4, интенсивно перемешивали в течение 15 мин. Значение рН полученной смеси доводили до 4,0 с помощью буферного раствора, а затем в нее вносили ферментный препарат в дозировке 1,0 % к массе обезжиренного лецитина. Процесс гидролиза осуществляли при 50 °С и постоянном перемешивании в течение 100 мин. Затем полученную ферментированную массу нагревали до 100 °С в течение 15 мин для инактивации фермента и сушили при 60 °С под вакуумом до содержания влаги в высушенном продукте, представляющем собой гидролизованный жидкий лецитин, не более 1 %.
Обезжиривание гидролизованного жидкого лецитина проводили в одну стадию при соотношении (масс/об.) гидролизованный жидкий лецитин : ацетон, равном 1 : 7, температуре процесса 40 °С и интенсивном перемешивании в течение 10 мин. Затем смесь обрабатывали УЗ-воздействием при удельной мощности 0,36 Вт/см3 в течение 3 мин. Полученную смесь разделяли на раствор свободных жирных кислот в ацетоне и осадок, который затем сушили под вакуумом при 40 °С до исчезновения запаха ацетона с получением гидролизованного обезжиренного лецитина.
Полученные обезжиренный и гидролизованный обезжиренный лецитины представляют собой порошки светло-желтого цвета, при этом массовая доля веществ, нерастворимых в ацетоне, в обезжиренном лецитине соответствует 96,9 %, в т. ч. ФЛ – 76,4 %, а в гидролизованном обезжиренном лецитине – 95,2 %, в т. ч. ФЛ – 43,1 и лизоФЛ – 32,1 %.
Массовую долю веществ, нерастворимых в ацетоне, в лецитинах определяли по методике согласно ГОСТ 32052-2013, а массовую долю ФЛ и лизоФЛ – методом тонкослойной хроматографии в системе хлороформ : метанол : вода (65 : 25 : 4) с последующим применением денситометрического метода.
Эффективность проявления эмульгирующих свойств обезжиренным и гидролизованным обезжиренным лецитинами оценивали по способности указанных лецитинов повышать седиментационную и агрегативную устойчивости модельных эмульсионных систем прямого типа.
В качестве масляной фазы для приготовления модельных эмульсионных систем прямого типа использовали рафинированное дезодорированное подсолнечное масло и дистиллированную воду в качестве водной фазы. Соотношение масло : вода соответствовало 30 : 70. Обезжиренный и гидролизованный обезжиренный лецитины вводили при перемешивании в водную фазу в количестве из расчета 0,1 %; 0,5; 1,0 и 2,0 % к массе масляной фазы, затем масляную и водную фазы смешивали с применением диспергатора-гомогенизатора ULTRA–Turrax Т-25 (IKA, Германия) при частоте вращения диспергирующего элемента 10 000 об/мин в течение 5 мин.
Седиментационную устойчивость модельных эмульсионных систем, т. е. их устойчивость к расслоению, оценивали по значению индексарасслоения (Ир), при этом чем ниже Ир, тем выше седиментационная устойчивость эмульсионной системы.
Для определения значений Ир модельные эмульсионные системы переносили в стеклянные градуированные пробирки одинакового объема, которые помещали в термостат при 60 °С и выдерживали в течение 72 ч. Через каждые 12 ч проводили измерение в модельных эмульсионных системах высоты образовавшегося нижнего слоя, представляющего собой слой, обедненный частицами дисперсной фазы (так называемая «сыворотка»), и рассчитывали Ир в % по формуле
где Hс – высота слоя, обедненного частицами дисперсной фазы («сыворотка»), см; Hо – общая высота эмульсии, см.
Агрегативную устойчивость модельных эмульсионных систем, т. е. устойчивость частиц дисперсной фазы указанных систем к коалесценции, определяли по размеру частиц дисперсной фазы в свежеприготовленных и хранившихся в течение 24 ч при 23 °С эмульсионных системах путем их микроскопирования на поляризационном оптическом микроскопе AxioImager 2 (CarlZeiss) в проходящем свете с цифровой фотокамерой AxioCam MRc5 при увеличении ×40 и обработкой полученных фотографий при помощи программного пакета ImageJ/Fiji.
Биологически активные свойства обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов, включая гиполипидемические, гипохолестеринемические, гипогликемические и гепатопротекторные, определяли в экспериментах на лабораторных крысах. Для этого было сформировано 3 группы крыс, каждая по 10 голов: две группы экспериментальные и одна контрольная, при этом крысы этих групп получали сбалансированный базовый рацион. Кроме этого, крысам контрольной группы задавались болюсы из овсяно-ржаной муки, крысам первой экспериментальной группы – болюсы из овсяно-ржаной муки, содержащие 50 мг обезжиренного лецитина, а крысам второй экспериментальной группы – болюсы из овсяно-ржаной муки, содержащие 50 мг гидролизованного обезжиренного лецитина.
Кормление крыс осуществлялось 2 раза в день, при этом утреннее кормление животных проводили после приема болюсов для обеспечения 100 %-го поедания болюсов каждой крысой индивидуально. Эксперимент проводили в течение 30 дней, при этом биохимические исследования сыворотки крови крыс осуществляли на 15-й и 30-й день эксперимента.
Исследование биохимических показателей сыворотки крови крыс, а именно определение в сыворотке крови концентраций триглицеридов, общего холестерина и глюкозы, а также активности гепатопротекторных ферментов – аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ) проводили на автоматическом анализаторе VitalabSelectraJunior с версией программного обеспечения 1.0.
Экспериментальные данные обрабатывали с применением пакетов статистических программ MS Exsel и Statistica 9.0.
Результаты и их обсуждение. На первом этапе исследования изучали эффективность проявления эмульгирующих свойств обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов, характеризующих их технологический потенциал.
На рисунке 1 приведены данные по изменению значений индекса расслоения (Ир) модельных эмульсионных систем, стабилизированных обезжиренным и гидролизованным обезжиренным лецитинами, характеризующие их седиментационную устойчивость в процессе хранения при 60 °С в течение 72 ч.
а б
Рис. 1. Изменение значений Ир модельных эмульсионных систем, стабилизированных обезжиренным (а) и гидролизованным обезжиренным (б)лецитинами в течение 72 ч
при дозировках лецитинов в % к массе масляной фазы: 1 – 0,1; 2 – 0,5; 3 – 1,0; 4 – 2,0
Change in the values of layering index of model emulsion systems stabilized with defatted (a)
and hydrolyzed defatted (б) lecithins for 72 hours at lecithin dosages in % of the mass of the oil phase:
1 – 0.1; 2 – 0.5; 3 – 1.0; 4 – 2.0
Анализ рисунка 1 показал, что эмульсионные системы, стабилизированные гидролизованным обезжиренным лецитином, независимо от его дозировки в системе, характеризуются более низкими значениями индекса расслоения по сравнению со значениями индекса расслоения эмульсионных систем, стабилизированных обезжиренным лецитином.
Следует отметить, что с увеличением дозировки обезжиренного лецитина к массе масляной фазы с 0,1 до 2,0 % наблюдается снижение значений индекса расслоения эмульсионных систем, хранившихся в течение 72 ч, с 60,8 до 47,0 % (см. рис. 1, а).
В случае эмульсионных систем, стабилизированных гидролизованным обезжиренным лецитином и хранившихся в течение 72 ч, снижение значений индекса их расслоения с 58,0 до 42,1 % наблюдается с увеличением дозировки гидролизованного обезжиренного лецитина с 0,1 до 1,0 %, а при дальнейшем повышении дозировки гидролизованного обезжиренного лецитина с 1,0 до 2,0 % значение индекса расслоения эмульсионной системы изменяется незначительно – с 42,1 до 40,7 % (см. рис. 1, б, кривые 3 и 4).
Для исследования агрегативной устойчивости были выбраны модельные эмульсионные системы, стабилизированные обезжиренным и гидролизованным обезжиренным лецитинами в дозировках 1,0 % к массе масляной фазы.
На рисунке 2 приведены микрофотографии свежеприготовленных и хранившихся в течение 24 ч при температуре 23 °С модельных эмульсионных систем, стабилизированных обезжиренным и гидролизованным обезжиренным лецитинами.
А B
|
C) |
и гидролизованным обезжиренным (D) лецитинами
Micrographs of freshly prepared emulsion systems stabilized with deoiled (A) and hydrolyzed deoiled (B) lecithins and stored for 24 hours at 23 °С emulsion systems stabilized with deoiled (C) and hydrolyzed deoiled (D) lecithins
C D
Окончание рис. 2
Анализ рисунка 2 показал, что эмульсионные системы, стабилизированные гидролизованным обезжиренным лецитином, как свежеприготовленные, так и хранившиеся в течение 24 ч, характеризуются более мелкими частицами дисперсной фазы по сравнению с эмульсионными системами, стабилизированными обезжиренным лецитином.
Из рисунка 2, C, D, видно, что в хранившейся в течение 24 ч эмульсионной системе, стабилизированной гидролизованным обезжиренным лецитином, процессы коалесценции протекают менее интенсивно по сравнению с эмульсионной системой, стабилизированной обезжиренным лецитином.
На рисунке 3 приведены гистограммы, характеризующие размер частиц дисперсной фазы свежеприготовленных и хранившихся в течение 24 ч при температуре 23 °С эмульсионных систем, стабилизированных обезжиренным и гидролизованным обезжиренным лецитинами.
Рис. 3. Гистограммы свежеприготовленных эмульсионных систем, стабилизированных
обезжиренным (А) и гидролизованным обезжиренным (B) лецитинами, и хранившихся в течение 24 ч при температуре 23 °С эмульсионных систем, стабилизированных обезжиренным (C)
и гидролизованным обезжиренным (D) лецитинами
Histograms of freshly prepared emulsion systems stabilized with deoiled (A) and hydrolyzed deoiled (B) lecithins and stored for 24 hours at 23 °С emulsion systems stabilized with deoiled (C) and hydrolyzed deoiled (D) lecithins
Анализ рисунка 3 показал, что в свежеприготовленной и хранившейся в течение 24 ч эмульсионной системе, стабилизированной гидролизованным обезжиренным лецитином, по сравнению со свежеприготовленной и хранившейся в течение 24 ч эмульсионной системой, стабилизированной обезжиренным лецитином, содержание частиц дисперсной фазы диаметром 1 мкм и менее выше на 21,1 и 27,2 % соответственно.
Полученные данные, характеризующие агрегативную устойчивость эмульсионных систем, стабилизированных гидролизованным обезжиренным лецитином и обезжиренным лецитином, коррелируют с результатами, характеризующими их седиментационную устойчивость, так как высокая концентрация частиц дисперсной фазы меньшего размера (1 мкм и менее) обеспечивает более высокую седиментационную устойчивость эмульсионных систем [12].
Обеспечение гидролизованным обезжиренным лецитином более высокой агрегативной и седиментационной устойчивости эмульсионных систем прямого типа по сравнению с обезжиренным лецитином, по-видимому, обусловлено высоким содержанием гидроксильных групп в гидролизованном обезжиренном лецитине по сравнению с обезжиренным лецитином, за счет присутствия в составе гидролизованного обезжиренного лецитина лизоФЛ.
Следует отметить, что полученные данные по агрегативной устойчивости эмульсионных систем, стабилизированных гидролизованным обезжиренным лецитином, по сравнению с эмульсионными системами, стабилизированными обезжиренным лецитином, подтверждаютсяданными, полученными в работе [6]. Однако, в указанной работе в качестве исходного сырья для получения обезжиренного и гидролизованного лецитинов использовали соевый жидкий лецитин, это подтверждает тот факт, что вид исходного сырья, определяющий количественный состав индивидуальных групп ФЛ, содержащихся в лецитине, не оказывает значимого влияния на эффективность проявления эмульгирующих свойств лецитином, а влияние оказывает присутствие в составе лецитинов лизоФЛ.
На втором этапе исследования изучали эффективность проявления биологически активных свойств обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов, а именно гиполипидемических, гипохолестеринемических, гипогликемических и гепатопротекторных, характеризующих их биоактивный потенциал.
Изучение гиполипидемических и гипохолес–теринемических свойств обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов осуществляли путем анализа динамики концентраций триглицеридов и общего холестерина в сыворотке крови экспериментальных крыс в сравнении с контрольными крысами в процессе эксперимента (табл. 1).
Таблица 1
Динамика концентраций триглицеридов и общего холестерина
в сыворотке крови экспериментальных крыс в сравнении с контрольными крысами
в процессе эксперимента (M ± m; n = 10)
Dynamics of triglyceride and total cholesterol concentrations in the blood serum of experimental rats in comparison with control rats during the experiment (M ± m; n = 10)
|
Показатель |
Группа |
||
|
контрольная |
первая экспериментальная |
вторая экспериментальная |
|
|
Концентрация триглицеридов, ммоль/л: |
|
|
|
|
на 15-й день эксперимента |
2,21±0,011 |
1,98±0,013* |
1,91±0,010* |
|
в конце эксперимента |
2,31±0,013 |
2,00±0,010* |
1,94±0,011* |
|
Концентрация общего холестерина, ммоль/л: |
|
|
|
|
на 15-й день эксперимента |
2,25±0,10 |
2,01±0,07** |
1,94±0,05** |
|
в конце эксперимента |
2,43±0,12 |
2,08±0,08** |
2,02±0,09** |
Примечание: степень достоверности по отношению к контролю – * р ≤ 0,001,** р ≤ 0,01.
В результате анализа динамики концентраций триглицеридов и общего холестерина в процессе эксперимента установлен факт достоверного снижения указанных биохимических показателей в сыворотке крови крыс как первой, так и второй экспериментальных групп в сравнении с контрольными крысами.
Эффективность снижения биохимических показателей (концентраций триглицеридов и общего холестерина) в сыворотке крови крыс экспериментальных групп в сравнении с биохимическими показателями сыворотки крови крыс контрольной группы приведена на рисунке 4.
а б
Рис. 4. Эффективность снижения концентраций триглицеридов (а) и общего холестерина (б) в сыворотке крови крыс экспериментальных групп: первой (
|
|
|
|
в сравнении с контрольными крысами
Efficiency of reducing concentrations of triglycerides (a) and total cholesterol (б) in rats of experimental groups: first (
|
|
|
|
Анализ рисунка 4, а, показал, что по сравнению с контрольными крысами эффективность снижения концентрации триглицеридов в сыворотке крови крыс первой экспериментальной группы составляла к середине эксперимента 10,4 % и к концу эксперимента 13,4 %, а у крыс второй экспериментальной группы к середине эксперимента – 13,6 % и к концу эксперимента – 16,0 %.
Кроме этого, при сравнении с контрольными крысами эффективность снижения концентрации общего холестерина в сыворотке крови крыс первой экспериментальной группы составляла к середине эксперимента 10,7 % и к концу эксперимента – 14,4 %, а в сыворотке крови крыс второй экспериментальной группы к середине эксперимента – 13,8 % и к концу эксперимента – 16,8 % (рис. 4, б).
Учитывая полученные результаты, сделан вывод, что обезжиренныйи гидролизованный обезжиренный лецитины проявляют гиполипидемические и гипохолестеринемические свойства, при этом эффективность проявления указанных свойств гидролизованным обезжиренным лецитином выше, чем обезжиренным лецитином.
Изучение гипогликемических и гепатопротекторных свойств обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов осуществляли путем анализа динамики концентрации глюкозы и активности ферментов АлАТ и АсАТ в сыворотке крови экспериментальных крыс в сравнении с контрольными крысами в процессе эксперимента (табл. 2).
В результате анализа динамики концентрации глюкозы и активности ферментов АлАТ и АсАТ установлен факт достоверного снижения указанных биохимических показателей в сыворотке крови крыс экспериментальных групп в сравнении с контрольными крысами.
Эффективность снижения концентрации глюкозы и активности ферментов АлАТ и АсАТ в сыворотке крови крыс экспериментальных групп в сравнении с контрольными крысами приведена на рисунке 5.
Таблица 2
Динамика концентрации глюкозы и активности ферментов АлАТ и АсАТ в сыворотке крови экспериментальных крыс в сравнении с контрольными крысами в процессе эксперимента (M±m; n=10)
Dynamics of glucose concentration and activity of enzymes ALT and AST in the blood serum
of experimental rats in comparison with control rats during the experiment (M±m; n=10)
|
Группа крыс |
Глюкоза, ммоль/л |
Активность фермента, ед/л |
||||
|
на 15 день |
на 30 день |
на 15 день |
на 30 день |
|||
|
АлАТ |
АсАТ |
АлАТ |
АсАТ |
|||
|
Контрольная |
9,89±0,10 |
10,91±0,09 |
43,33±1,15 |
111,33±3,05 |
45,91±1,43 |
113,10±2,81 |
|
Первая экспериментальная |
8,65±0,08* |
9,14±0,11* |
39,36±1,20** |
100,17±2,18** |
38,11±1,70** |
96,14±2,70** |
|
Вторая экспериментальная |
8,45±0,10* |
8,86±0,07* |
37,35±1,35** |
96,15±1,33** |
36,73±1,52** |
92,40±2,51** |
Примечание: степень достоверности по отношению к контролю – * р ≤ 0,001, ** р ≤ 0,01.
а b c
Рис. 5. Эффективность снижения концентрации глюкозы (а), активности АлАТ (b) и АсАТ (c) в сыворотке крови крыс экспериментальных групп: первой (
|
|
|
|
в сравнении с контрольными крысами
The effectiveness of reducing glucose concentration (a), ALT (b) and AST (c) activity in rats
of experimental groups: the first (
|
|
|
|
Анализ рисунка 5, а, показал, что в сравнении с контрольными крысами эффективность снижения концентрации глюкозы у крыс первой экспериментальной группы составляла к середине эксперимента 12,5 % и к концу эксперимента 16,2 %, а у крыс второй экспериментальной группы к середине эксперимента – 14,6 % и к концу эксперимента – 18,7 %.
Кроме этого, при сравнении с контрольными крысами эффективность снижения активности ферментов АлАТ и АсАТ у крыс первой экспериментальной группы составляла к середине эксперимента 9,4 и 10,0 % соответственно и к концу эксперимента – 16,4 и 15,0 % соответственно, а у крыс второй экспериментальной группы эффективность снижения активности указанных ферментов к середине эксперимента – 13,8 и 13,6 % соответственно, и к концу эксперимента – 20,0 и 18,3 % соответственно (рис. 5, b, c).
Учитывая полученные результаты, установлено, что обезжиренный и гидролизованный обезжиренный лецитины проявляют гипогликемические и гепатопротекторные свойства, при этом эффективность проявления указанных свойств гидролизованным обезжиренным лецитином выше, чем обезжиренным лецитином.
Таким образом, результаты проведенного эксперимента на лабораторных животных свидетельствуют, что обезжиренный и гидролизованный обезжиренный лецитины проявляют такие биологически активные свойства, как гиполипидемические, гипохолестеринемические, гипогликемические и гепатопротекторные, при этом эффективность проявления перечисленных свойств гидролизованным обезжиренным лецитином выше, чем обезжиренным лецитином.
Заключение. Проведенные исследования свидетельствуют, что пищевые добавки – обезжиренный и гидролизованный обезжиренный лецитины обладают технологическим потенциалом, обусловленным эффективностью проявления эмульгирующих свойств, при этом седиментационная стабильность эмульсионных систем, стабилизированных гидролизованным обезжиренным лецитином выше по сравнению с седиментационной стабильностью эмульсионных систем, стабилизированных обезжиренным лецитином.
Кроме этого, эмульсионные системы, стабилизированные гидролизованным обезжиренным лецитином, как свежеприготовленные, так и хранившиеся в течение 24 ч, имеют более высокое содержание частиц дисперсной фазы меньшего размера (1 мкм и менее) по сравнению с эмульсионными системами, стабилизированными обезжиренным лецитином, что свидетельствует о более высокой агрегативной устойчивости эмульсионных систем, стабилизированных гидролизованным обезжиренным лецитином.
Обеспечение гидролизованным обезжиренным лецитином более высокой агрегативной и седиментационной устойчивости эмульсионных систем прямого типа по сравнению с обезжиренным лецитином обусловлено более высоким содержанием гидроксильных групп в гидролизованном обезжиренном лецитине по сравнению с обезжиренным лецитином, за счет присутствия в составе гидролизованного обезжиренного лецитина лизоФЛ.
В результате исследования биоактивного потенциала пищевых добавок – обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов, а именно эффективности проявления гиполипидемических, гипохолестеринемических, гипогликемических и гепатопротекторных свойств, выявлено, что обезжиренный и гидролизованный обезжиренный лецитины проявляют указанные свойства, при этом эффективность их проявления гидролизованным обезжиренным лецитином выше, чем обезжиренным лецитином.
Новизна результатов исследований заключается в получении новых знаний об особенностях проявления пищевыми добавками – обезжиренным и гидролизованным обезжиренным лецитинами, полученными по разработанным технологическим режимам, технологического и биоактивного потенциала.
Полученные результаты позволят обосновать выбор эффективных направлений применения пищевых добавок – обезжиренного и гидролизованного обезжиренного лецитинов в технологиях продуктов питания, в т. ч. функционального назначения.
Благодарность: Авторы выражают признательность за помощь доктору ветеринарных наук, доценту М.П. Семененко и доктору ветеринарных наук, доценту Е.В. Кузьминовой, главным научным сотрудникам Краснодарского научно-исследовательского ветеринарного института – обособленного структурного подразделения ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии».
1. Van Nieuwenhuyzen W. Production and utilization of natural phospholipids. In: Polar Lipids. Elsevier, 2015. P. 245–276. DOI:https://doi.org/10.1016/B978-1-63067-044-3.50013-3.
2. Alhajj M.J., Montero N., Yarce C.J., et al. Lecithins from vegetable, land, and marine animal sources and their potential applications for cosmetic, food, and pharmaceutical sectors // Cosmetics. 2020. Vol. 7, is. 4. P. 87. DOI:https://doi.org/10.3390/cosmetics7040087.
3. Chung C., Sher A., Rousset P., et al. Formulation of food emulsions using natural emulsifiers: Utilization of quillajasaponin and soy lecithin to fabricate liquid coffee whiteners // Journal of Food Engineering. 2017. Vol. 209. P. 1–11. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2017.04.011.
4. Bot F., Cossuta D., O'Mahony J.A. Inter-relationships between composition, physicochemical properties and functionality of lecithin ingredients // Trends in Food Science & Technology. 2021. Vol. 111. P. 261–270. DOI:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.02.028.
5. Cabezas D.M., Diehl B.W.K., Tomás M.C. Emulsifying properties of hydrolysed and low HLB sunflower lecithin mixtures // European Journal of Lipid Science and Technology. 2016. Vol. 118, is. 7. P. 975–983. DOI:https://doi.org/10.1002/ejlt.2015001.
6. Reddy Jala R.C., Chen B., Li H., et al. Enzymatic preparation and characterization of soybean lecithin-based emulsifiers // GrasasAceites. 2016. Vol.67, is. 4. P. e168. DOI:https://doi.org/10.3989/gya.0571161.
7. El-Abhar M.M., Mahmoud G.I., Hanafy E.A., et al. Comparative study of modified soy lecithins as oil in water (O/W) emulsifiers // Egyptian Journal of Chemistry. 2020. Vol. 63, N 8. P. 3015–3027. DOI:https://doi.org/10.21608/EJCHEM.2020.27536.2579.
8. Alshammary S.M., Khaleel L.W. Protective role of soybean lecithin in reducing hypercholesterolemia and DNA fragmentation inducing by high cholesterol in adult male rats // Kufa Journal For Veterinary Medical Sciences. 2018. Vol. 9, N 1. P. 35–45.
9. Liu X., Yoon S.B., Kim I.H. Growth Performance, Nutrient Digestibility, Blood Profiles, Excreta Microbial Counts, Meat Quality and Organ Weight on Broilers Fed with de-Oiled Lecithin Emulsifier // Animals. 2020. Vol. 10, is. 3. P. 478. DOI:https://doi.org/10.3390/ani10030478.
10. Boontiam W., Jung B., Kim Y. Effects of Lysophospholipid Supplementation to Lower Nutrient Diets on Growth Performance, Intestinal Morphology, and Blood Metabolites in Broiler Chickens // Poultry Science. 2017. Vol. 96, is. 3. P. 593–601. DOI:https://doi.org/10.3382/ps/pew269.
11. Park J.H., Nguyen D.H., Kim I.H. Effects of Exogenous Lysolecithin Emulsifier Supplementation on the Growth Performance, Nutrient Digestibility, and Blood Lipid Profiles of Broiler Chickens // The Journal of Poultry Science. 2017. Vol. 55, is. 3. P. 190–194. DOI:https://doi.org/10.2141/jpsa.0170100.
12. Hu Y.T., Ting Y., Hu J.Y., et al. Techniques and methods to study functional characteristics of emulsion systems // Journal of Food and Drug Analysis. 2017. Vol. 25, is. 1. P. 16–26. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jfda. 2016.10.021.
