CC BY
64
543.61:637.344.8
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ФУКОЗОСОДЕРЖАЩЕЙ ДОБАВКИ ИЗ ПОДСЫРНОЙ СЫВОРОТКИ
Е.И. МЕЛЬНИКОВА \ O.A. МУРАДОВА2, Е.С. РУДНИЧЕНКО2, А.Н. ПОНОМАРЕВ \ Н.И. НОВОМЛИНСКАЯ3
1 Воронежский государственный аграрный университет им. императора Петра I,
394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1; факс: (473) 253-86-51, электронная почта: [email protected]
2 ОАО Молочный комбинат «Воронежский»,
394016, г. Воронеж, ул. 45-й Стрелковой дивизии, 259; факс: (473) 242-53-79/18, электронная почта: [email protected]
3 ЦРБ Рамонского района,
396030, Воронежская область, п. ВНИИСС, 110; тел.: (4732) 2-17-42, электронная почта: [email protected]
Представлены результаты исследований токсичности и биологической безопасности новой пищевой композиции, содержащей минорный углевод фукозу. Исследованный образец получен из подсырной сыворотки с применением методов биохимической и химической трансформации основного углевода лактозы.
Ключевые слова: токсичность, оценка токсикологической безопасности, подсырная сыворотка, фукоза.
Получение новых функциональных композиций, которые могут быть использованы в рецептурах продуктов для эквивалентной замены традиционных ингредиентов, - одна из актуальных задач пищевой отрасли.
В последнее десятилетие к объектам исследования, имеющим большой научный и практический интерес как для диетологов, так и технологов, относят пребио-тики [1, 2].
Среди пребиотиков углеводной природы выделяют минорные компоненты, в частности фукозу - витаминоподобный сахар; фукоза необходима для полноценного развития и жизнедеятельности микрофлоры желудочно-кишечного тракта [3].
Фукоза характеризуется следующими механизмами позитивного действия [4]:
формирует в составе углеводного комплекса питательную среду, обеспечивает доминирующей микрофлоре бифидобактерий гомеостаз и иммунную модуляцию за счет стимуляции дендритных иммуноцитов;
способствует увеличению метаболической активности и стабильности нескольких групп бактерий, обитающих в толстой кишке, кроме того, подавляет патогенные микроорганизмы;
выполняет функции информационных молекул на поверхности клеток и принимает участие в трансмембранном и внутриклеточном транспорте;
участвует в формировании иммунной системы, межклеточном взаимодействии, интеграции и явлении адгезии сперматозоида и яйцеклетки, подавляет аллергические реакции;
стимулирует процесс дифференциации костной и хрящевой ткани эмбриона, поддерживает ее упругость и эластичность;
снижает риск возникновения кариеса. Традиционным сырьем для получения фукозы служит полисахарид фукоидан, содержащийся в малораспространенном сырье: бурых водорослях рода РНео-рНИа и фукусе пузырчатом.
В качестве альтернативного источника для получения фукозы нами предложена подсырная сыворотка,
которая относится к доступному маловостребованному лактозосодержащему сырью и характеризуется наличием физиологически функциональных нутриентов: лактозы, лактулозы и серологически активных сахаров, глюкозы, аминосахаров, водо- и жирорастворимых витаминов, минеральных веществ. Это позволяет рассматривать ее как перспективный источник безопасного и ценного сырья для производства функциональных продуктов [5].
Концентрирование и глубокое фракционирование основного компонента подсырной сыворотки - лактозы дает возможность получить широкий спектр функциональных нутриентов на принципах ресурсосбережения и экологичности: это лактулоза, тагатоза, лакти-тол, лактосахароза и др.
Разработанная нами технология получения фукозо-содержащей добавки предусматривает применение химических реагентов и биологически активных веществ на различных стадиях биохимической трансформации лактозы в обратноосмотическом концентрате подсыр-ной сыворотки (табл. 1) [6].
Актуальной и важной задачей при разработке технологий получения функциональных нутриентов с последующим применением их в производстве продуктов здорового питания является изучение их токсичности и биологической безопасности.
Токсикологические показатели фукозосодержащей добавки из подсырной сыворотки оценивали на базе Центра гигиены и эпидемиологии Воронежской области.
Анализ проходил поэтапно (табл. 2) в соответствии с МУ № 2163-80 «Методические указания к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и МУ 4230-86 «Показатели токсикометрии, подлежащие определению на разных стадиях производства и применения химических веществ. Методические указания».
Опыты по токсикологической оценке фукозосодер-жащей добавки проводили на белых крысах линии У1з1аг с исходной массой 180-220 г. Животные перед
Таблица 1
Таблица 2
Реагент
Стадия биохимической трансформации лактозы с участием данного реагента
Получение галактозы
р-галактозидаза. Фермент класса гидролаз
Получение тозилгидразона-Э-галактозы
Тозилгидразид СНзСбН48О2ОТОТ2. Гидразид и-толуол-сульфокислоты.
Этиловый спирт С2Н5ОН. Типичный одноатомный алифатический спирт
Тетраборат натрия ^ВИ4. Соль борной кислоты и гидроксида натрия
Флавинадениндинук-
леотид
Получение фуцитола
Получение Ь-фукулозы
Фермент класса дегидрогеназ
Ь-фукозоизомераза. Фермент класса изо-мераз
Получение фукозы
н2с-он оно
с=о 1 н-с-он но-с-н Ь-фукозоизомераза |_|_.с._0|_|
Н-С-ОН н-с-он
но-с- н НО-С- н
сн3 сн3
Ь-фукулоза Ь-фукоза
Этап
Проведенные исследования
экспериментом прошли 2-недельный карантин и содержались на стандартном рационе вивария. В остром эксперименте 16 половозрелым белым крысам обоего пола (8 самцов и 8 самок) опытной группы внутриже-лудочно вводили 10 г/кг вытяжки из исследуемого вещества. Кормление животных проводилось спустя 3 ч после введения дозы.
При определении параметров острой токсичности за животными наблюдали ежечасно в первые 8 ч после воздействия дозы препарата, в последующие 14 сут -ежесуточно, при этом обращали внимание на поведение животных, внешний вид, наличие аппетита, степень проявления реакции на внешние раздражители и другие симптомы интоксикации.
Начальный 1. Предварительная токсиколого-гигиеническая оценка на основании анализа степени токсикологической изученности сырьевых компонентов и их максимальной безопасной концентрации в комплексе.
2. Определяли предельно допустимую концентрацию исследуемой добавки, которая является безвредной для организма при ежедневном употреблении в течение длительного времени. Испытания проводили на модельных животных: белых крысах линии Vistar (весом 180-220 г). Способ и условия введения имитировали реальные условия. Острый экс- Определяли смертельную дозу в среднем при введе-перимент нии в желудок (ЛД50) на лабораторных животных и признаки интоксикации путем однократного введения вытяжки из исследуемого вещества в желудок белых крыс в дозе 10 г/кг в соответствии с МУ №2163-80. По величине ЛД50 делали вывод о степени опасности биологической добавки.
Хронический Изучали внешний вид и поведение животных, массу эксперимент тела, состояние жизненно важных органов и систем организма.
Однократное внутрижелудочное введение белым крысам добавки в дозе 10000 мг/кг не вызывало гибели опытных животных. Непосредственно после введения препарата особи опытной группы были возбуждены, агрессивны, спустя 5-10 мин возбуждение сменялось некоторым торможением, животные сбивались в угол клетки. В течение всего периода наблюдений (2 недели) поведение животных опытной группы не отличалось от контрольной. Экспериментальные животные охотно поедали корм, были активны, имели гладкий блестящий шерстный покров. Отсутствие гибели лабораторных животных не позволило установить среднюю смертельную дозу, ЛД50 > 10000 мг/кг. Следовательно, фукозосодержащая добавка относится к малоопасным веществам IV класса опасности согласно [7].
В результате оценки токсикологической безопасности фукозосодержащей добавки установлено, что допустимая доза отвечает следующим требованиям: является безвредной для человека при сколь угодно длительном употреблении данного фукозосодержаще-го углеводного комплекса - токсикологический показатель вредности;
не ухудшает органолептических свойств продукта -органолептический показатель вредности;
не оказывает негативного влияния на пищевую ценность продукта, его сохранность - общегигиенический показатель вредности;
не превышает требуемую по технологическим условиям, а также фактическую концентрацию в пищевом продукте, наблюдаемую при соблюдении гигиенических и технологических регламентов применения пищевой добавки - технологический показатель вредности.
Разработанная фукозосодержащая добавка из под-сырной сыворотки может быть рекомендована для создания продуктов массового потребительского спроса, в
частности функциональных, обеспечивающих корректировку и сбалансированность пищевого рациона [4].
ЛИТЕРАТУРА
1. Байгарин Е.К., Жминченко В.М. Пребиотики: функциональная роль в питании, оценка подлинности, использование для обогащения пищевых продуктов // Вопр. диетологии. - 2011. - 1. -
№ 2. - С. 12.
2. Чебаева С.О. Пробиотики. Незаменимые помощники вашему организму. - М.: РИПОЛ Классик, 2010. - 64 с.
3. Vanhooren P.T., Vandamme E.J. L-fucose: occurrence, physiological role, chemical, enzymatic and microbial synthesis // J. Chem. Technol. Biotechnol. - 1999. - 574. - P. 479^97.
4. Мельникова Е.И., Ковырялова Е.А., Мурадова О.А. Перспективы применения фукозы в качестве добавки к функцио-
нальным продуктам // Материалы I Междунар. науч.-практ. конф. «Современная наука: теория и практика». Т. 1. Естественные и технические науки. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2010.
5. Храмцов А.Г. Феномен молочной сыворотки. - СПб.: Профессия, 2011. - 900 с.
6. Мельникова Е.И., Пономарев А.Н., Рудниченко Е.С., Мурадова О.А. Получение фукозосодержащей добавки из подсыр-ной сыворотки // Материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Современные достижения биотехнологии». Ч. 1. Науч.-практ. семинар «Феномен молочной сыворотки: синтез науки, теории и практики». -Ставрополь, 2011. - С. 107-109.
7. ГОСТ 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. - М., 2007.
Поступила 28.05.12 г.
STUDY OF SAFETYPERFOMANCE FUCOSE-CONTAINING ADDITIVES
FROM CHEESE WHEY
E.I. MELNIKOVA1, O.A. MURADOVA2, E.S. RUDNICHENKO2, A.N. PONOMAREV1, N.I. NOVOMLINSKAYA3
1 Voronezh State Agricultural University of Emperor Peter I,
1, Michurina st., Voronezh, 394087; fax: (473) 253-86-51, e-mail: [email protected]
2 JSC Milk Plant ’’Voronezhskiy”
259, 45-th Strelkovoi Divisii st., Voronezh, 394016; fax: (473) 242-53-79/18, e-mail: [email protected]
3 Central Regional Hospital of the Ramon area,
110, VNIISS, Voronezh region, 396030;ph.: (4732) 2-17-42, e-mail: [email protected]
Researches results of toxicity and biological safety of the new food composition containing minor carbohydrates fucose are presented. The studied sample is received from cheese whey with application of methods of biochemical and chemical transformation of the main carbohydrates of lactose.
Key words: toxicity, assessment of toxicological safety, cheese whey, fucose.
636.22./28:637.12.05
НОВЫЕ БИОПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАПСУЛИРОВАННЫХПИЩЕВЫХ ДОБАВОК
И.А. ГЛОТОВА, Е.Н. МАКАРКИНА, Е.Е. КУРЧАЕВА, М.В. ПРОНЯЕВА
Воронежский государственный аграрный университет им. императора Петра I,
394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1; тел.: (473) 253-71-66, электронная почта: [email protected]
Предложены рецептурно-компонентные решения и режимы получения биополимерных диспергированных композиций из модифицированного коллагенсодержащего сырья, по физико-химическим свойствам применимые для производства капсулированных форм пищевых добавок. Исследование и сравнительная оценка комплекса показателей качества формовочных дисперсных систем с аналогами, представленными на современном отечественном рынке капсули-рованных продуктов, свидетельствуют о возможности внедрения в производство коллагеновых основ для получения пищевых добавок в виде капсул.
Ключевые слова: капсулированные продукты, коллаген, модификация белка, биополимерная пленка, порошкообразные полуфабрикаты.
В настоящее время рынок пищевых добавок в России переживает подъем в связи с развитием областей пищевой индустрии, требующих создания качественно новых продуктов питания для удовлетворения групп потребителей, различно детерминируемых по медико-биологическим требованиям к количественному и качественному составу пищевых и биологически активных веществ. Одним из перспективных направлений является создание капсулированных форм продуктов и добавок. Анализ рынка показывает, что производство капсулированных видов продукции наиболее раз-
вито в фармакологии и ветеринарной медицине - 34 и 18% соответственно, при этом капсулирующим агентом выступает преимущественно желатин в различных модификациях.
В пищевой промышленности рынок капсулирован-ных продуктов на сегодняшний день структурирован в соответствии с направлениями, представленными на рис. 1. Съедобные упаковочные пленки и покрытия, капсулы положительно зарекомендовали себя в производстве продуктов с пролонгированным сроком действия биологически активных компонентов с использо-
