CC BY
69
ствии ЛК в воде (рис. 2, нумерация кривых аналогична рис. 1). Содержание примесей органического характера определяли по стандартным методикам в присутствии ЛК в воде.
Приведенные на рис. 2 зависимости показывают снижение концентрации фенола на 50%, формальдегида на 43% в течение 14 сут, что согласуется с данными по изменению содержания ЛК, представленными в табл. 2.
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют, что фенол, хлорфенол и формальдегид, присутствующие в воде, оказывают значительное влияние на стойкость ЛК и БН, используемых в производстве напитков. Это требует внесения дополнительного количества указанных веществ, что увеличивает затраты на производство напитков. Поэтому воду, применяемую для этой цели, необходимо предварительно подвергать очистке от органических веществ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 200 с.
2. Сарафанова Л.А. Применение пищевыгх добавок в индустрии напитков. - СПб.: Профессия, 2007. - 240 с.
3. Шицкова А.П. Санитарно-химический контроль в области охраны водоемов. - М.: МНИИГ им. Ф.Ф. Эрисмана, 1964.
Поступила 25.06.10 г.
INFLUENCE OF PRIORITY WATER CONTAMINANTS ON STABILITY OF THE MAIN COMPONENTS OF SOFT DRINKS
I.V. TIMOSCHUK, T.A. KRASNOVA, N.A. SARTINA
Kemerovo Technological Institute of Food Industry,
47, Stroitelei blvd, Kemerovo, 650056;ph.: (3842) 51-13-00, e-mail: [email protected]
The stability of citric acid and sodium benzoate has been studied under long-term contact with phenol, formaldehyde, chlorophenol and chloroform solutions. As a result of interaction of sodium benzoate with formaldehyde, chlorophenol and phenol, its concentration fell 80, 71, 53%, respectively. Chemical interaction of citric acid with phenol, chlorophenol, formaldehyde and chloroform has been determined and identified. As a result of such interaction the concentration of citric acid fell 55, 47, 47, 37%, respectively.
Key words: phenol, formaldehyde, soft drinks, citric acid, sodium benzoate.
664:658.562+573.6:[582.669.2+547.918]
ПИЩЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ САПОНИНОВ КОРНЕЙ SAPONARIA OFFICINALIS L.
Т.П. ЮДИНА1, Т.Г. САХАРОВА2, О.В. САХАРОВА2, А.А. ЮФЕРОВА1, Е.И. ЧЕРЕВАЧ1, Г.М. ФРОЛОВА3
1 Тихоокеанский государственный экономический университет,
690091, г. Владивосток, Океанский пр-т, 19; тел./факс: (4232) 40-65-60, электронная почта: [email protected]
2 Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет,
690090, г. Владивосток, ул. Светланская, 25; тел./факс: (4232) 26-42-84, электронная почта: [email protected] 3 Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН,
690022, г. Владивосток, Проспект 100-летия Владивостоку, 159; факс: (4232) 31-40-50, электронная почта: [email protected]
Проведено исследование пищевой безопасности доминирующих сапонинов (тритерпеновых гликозидов) корней махровой формы культивированной Saponaria officinalis L. в биотесте с использованием инфузории Tetrahymena pyriformis. Показано, что исследуемые гликозиды - бидесмозиды, в структуре которых содержатся две углеводные цепи, обладают слабым токсическим эффектом по отношению к живой клетке. Отсутствие мутагенных свойств и потеря
формальдегид, хлороформ, фенол (соответственно образцы 2, 3, 4, 5).
Определение содержания ЛК в воде проводили фотоколориметрически по стандартной методике с ванадатом аммония, которое контролировали в пробе через 1, 4, 6, 8, 12, 18, 20 сут (табл. 2).
Таблица 2
Я м н Содержание ЛК в образце, %
1 2 3 4 5
1 100 100 100 100 100
4 95 81 90 100 100
6 95 75 76 100 96
8 95 63 76 93 74
12 95 53 60 83 55
18 95 53 54 73 48
20 95 53 53 63 45
Установлено, что наибольшее снижение содержания ЛК наблюдается в присутствии фенола - 54%, наименьшее - хлороформа - 37%. Это обусловлено химическим взаимодействием ЛК с приоритетными загрязнителями, содержащимися в воде (ф. 3-5).
Химическое взаимодействие органических примесей с ЛК экспериментально подтверждено уменьшением со временем концентраций фенола и формальдегида в индивидуальных растворах и их смесях в присут-
токсического действия в присутствии белка свидетельствует о пищевой безопасности исследованных гликозидов. Ключевые слова: корни Saponaria officinalis L. гликозиды, сапонины, пищевая безопасность, биологическая активность, Tetrahymena pyriformis.
В настоящее время растительные тритерпеновые гликозиды - сапонины - нашли широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе пищевой, благодаря высокой поверхностной активности и широкому спектру биологического действия [1, 2]. Являясь натуральными поверхностно-активными веществами, они используются в качестве эмульгаторов, пенообразователей и солюбилизаторов при производстве эмульсионных продуктов, шипучих безалкогольных напитков и обогащенных жирорастворимыми витаминами функциональных продуктов питания [3, 4]. На основе сапонинсодержащих водных экстрактов корней Saponaria officinalis L. разработан широкий ассортимент низкокалорийных эмульсионных продуктов - майонезов, соусов, дрессингов, кондитерских кремов и др., которые по реологическим и органолептическим характеристикам не уступают данному виду продуктов, приготовленных на основе традиционных эмульгаторов и пенообразователей [5].
Практически все сапонины обладают токсичностью, которая ограничивает их использование в пищевой промышленности. В основе гемолитической, цито-токсической, антивирусной, антифунгальной, анти-дрожжевой и антипаразитрной активности сапонинов лежит их способность модифицировать структурно-функциональные свойства клеточных мембран за счет связывания с мембранным холестерином, приводящая к гибели клетки [2]. Токсичность сапонинов зависит от их химической структуры, концентрации и метода введения в организм теплокровных животных [6]. Предполагается, что слабая адсорбция сапонинов в желудочно-кишечном тракте и способность образовывать устойчивые комплексы с гидрофобными пищевыми ингредиентами обеспечивает им пищевую безопасность при пероральном применении [2].
Данная работа посвящена установлению пищевой безопасности тритерпеновых гликозидов корней S. officinalis L. в сочетании с пищевыми белками путем
Сутки
♦ - 10 мг/мл; ■ - 1 мг/мл; А - 100 мкг/мл; о - 10 мкг/мл; □ - 1 мкг/мл; Д - 0,1 мкг/мл; ж - контроль
Рис. 1
изучения их действия на живую клетку в тест-культуре Tetrahymena pyriformis.
Экспресс-метод с использованием реснитчатой инфузории T. pyriformis - один из наиболее надежных и удобных методов биологического тестирования. Данная тест-система с успехом используется для определения токсичности пищевых продуктов [7]. Для инфузории характерна высокая интенсивность обмена веществ и сходство токсико-биологических реакций с аналогичными реакциями для многоклеточных организмов. Угнетение подвижности инфузорий, гибель единичных особей или их морфологические изменения свидетельствуют о токсическом действии веществ.
В работе использовали фракцию доминирующих сапонинов корней махровой формы культивированной S. officinalis L., полученную стандартным методом [8]. Она представляет собой смесь двух бидесмозидов квиллаевой кислоты, содержащих девять моносаха-ридных остатков [9]. Токсичность сапонинов определяли по методу [7]. В пробирки с 10 мл водного раствора сапонина в диапазоне концентраций от 0,1 до 50 мг/мл вносили 0,05 мл культуры инфузории, предварительно синхронизированной в течение 2 сут холодом. Пробирки закрывали стерильными пробками и выдерживали в течение 5 сут при температуре 18-20°С. Через каждые сутки культуру анализировали методом висячей капли при увеличении 900 мкм (микроскоп МБР 1А) для выявления возможных деформаций клетки и замедления их двигательных функций и в счетной камере Горяева для учета количества живых особей. Влияние белка на токсичность сапонинов устанавливали аналогично, используя водную среду с казеином (0,02%) или стандартную питательную среду -пептон 1,0%, казеин 0,02% [7].
Влияние сапонинов на размножение культуры T. pyriformis в водной среде показано на рис. 1. Отсутствие питательных веществ в системе способствует слабому делению и размножению клеток - 8 клеток в стационарной фазе роста.
Как видно из рисунка, сапонины во всех исследуемых концентрациях оказывали подавляющий эффект на жизненные функции инфузории, что проявлялось в гибели клеток, замедлении двигательных функций и угнетении их роста по сравнению с контролем во всех рассмотренных полях зрения. Токсичность сапонинов имела концентрационную зависимость - при концентрации 10-1 мг/мл сапонины обладали токсичностью, поскольку гибель клеток наблюдалась в течение первых суток культивирования, в то время как при низких концентрациях (10-0,1 мкг/мл) проявлялся накопительный токсический эффект - 50%-я гибель клеток наступала в течение 3-4 сут. Медленное повреждение жизненных функций при высоких концентрациях (10-1 мг/мл) указывает на слабую токсическую активность сапонинов по отношению к клеткам инфузории. Слабая активность исследуемых гликозидов, по-видимому, обусловлена наличием в их структуре двух углеводных цепей, связанных с С-3 и С-28 атомами аглико-
Рис. 2
на [9]. Низкая активность бидесмозидов, по сравнению с монодесмозидами, характерна при проявлении сапонинами гемолитической, цитотоксической, антифун-гальной и других активностей [2].
Влияние сапонинов (100 мкг/мл) на морфологию клеток T. pyriformis (3-е сут жизни) представлено на рис. 2. Отсутствие лизиса или каких-либо других нарушений целостности клеток в течение времени наблюдения свидетельствует, что гибель инфузорий, по-видимому, обусловлена изменением текучести мембраны клетки и ингибированием всех жизненно важных ферментативных процессов, происходящих в результате образования прочных комплексов сапонинов с холестерином мембран.
В присутствии казеина (а) или белков питательной среды (б) сапонины теряли свою токсичность (рис. 3): даже высокие концентрации сапонинов - 5-1 мг/мл -не вызывали гибели клеток. Наблюдаемый эффект ингибирования токсичности, по-видимому, вызван взаимодействием сапонинов с присутствующими в системе белками. Способность сапонинов образовывать прочные высокомолекулярные комплексы с казеином за счет имеющихся в структуре различных гидрофобных и гидрофильных фрагментов была показана в работе [10].
а
Сутки
♦ - 5 мг/мл; ■ - 1 мг/мл; А - 100 мкг/мл; о -
Рис. 4
При всех исследованных концентрациях сапонины проявляли одинаковую тенденцию в накоплении биомассы в содержащей белок среде - начало стационарной фазы роста клеток наблюдалась на 5-е сут культивирования. Однако скорость размножения инфузорий существенно зависела от концентрации сапонинов: концентрация в диапазоне 5-0,1 мг/мл угнетала размножение клеток, а при концентрации 10 мкг/мл наблюдался ростостимулирующий эффект. Данный эффект наиболее наглядно прослеживался при культивировании инфузорий на сбалансированной питательной среде (рис. 3, б). Сапонины в концентрации ниже 1 мкг/мл не оказывали влияния на рост клеток.
В присутствии казеина и в питательной среде также не было обнаружено деформации клеток или изменения морфологического строения (рис. 4: на 5-е сут), что свидетельствует об отсутствии мутагенного действия сапонинов корней махровой формы S. officinalis на живую клетку.
Таким образом, доминирующие сапонины корней махровой формы S. officinalis, являющиеся тритерпе-
б
Сутки
мкг/мл; □ - 1 мкг/мл; Д -0,1 мкг/мл; ж - контроль
Рис. 3
новыми бидесмозидами с двумя углеводными цепями, обладают слабым токсическим эффектом на клетки инфузории T pyriformis. Отсутствие мутагенных свойств и потеря токсического действия в присутствии белка свидетельствует о пищевой безопасности исследованных сапонинов и подтверждает возможность их использования в качестве технологических добавок для приготовления продуктов питания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Güçlü-Üstünda О., Mazza G. Saponins: Properties,
Applications and Processing: a review // Food science and nutrition. -2005.-V. 45.-P. 231-258.
2. Francis G., Kerem Z., Makkar P.S., Becker K. The biological action of saponins in animal systems: a review // Br. J. Nutr. -2002.-V. 88.-P. 587-605.
3. Pat. JP60166676, МПК A23L1/302, A61K9/10; Vitamin E solubilized composition / Saitou Katsura. -№jp19840022290 19840209; заявитель Riken Vitamin Oil Co Ltd; опубл. 1985-08-29.
4. Pat. JP59007106, МПК A61K8/30; A61K8/06;
Emulsifiable composition / Tajima Masahiro; Komazaki Hisayuki;
Kumano Yoshimarn. -№jp19820117494 19820706; заявитель Shiseido Co Ltd; опубл. 1984-01-14.
5. Юдина Т.П. Научное обоснование технологий функциональных продуктов питания с использованием растительных сапонинов: Дис. ... д-ра техн. наук. - Владивосток, 2009. - 310 с.
6. Oakenfull D. Saponins in food: a review // Food Chem. -1981. - P. 19-40.
7. Игнатьев А.Д., Шаблий В.Я. Использование инфузории тетрахимены пириформис как объекта при биологических исследованиях в сельском хозяйстве.-М.: ВНИИТЭИСХ, 1978.-52с.
8. Деканосидзе Г.Е., Чирва В.Я., Сергиенко Т.В., Уварова Н.И. Исследование тритерпеновых гликозидов. - Тбилиси: Мец-ниереба, 1982. - 151 с.
9. Фролова Г.М., Юдина Т.П., Черевач Е.И., Бабин Ю.В. Сапонины Saponaria officinalis: свойства и применение // VI Всерос. конф. «Химия и технология растительных веществ». -СПб., 2010.-С. 296.
10. Protein-Saponin Interaction and Its Influence on Blood Lipids / S.M. Potter, R. Jimenez-Flores, J.A. Pollack et al. // J. Agric. Food Chem.- 1993.-V. 41.-P. 1287-1291.
Поступила 08.09.10 г.
FOOD SAFETY SAPONINS OF ROOTS OF SAPONARIA OFFICINALIS L.
T.P. YUDINA \ T.G. SAKHAROVA2, O.V. SAKHAROVA2, A.A. YUFEROVA \ E.I. CHEREVACH \ G.M. FROLOVA3
1Pacific State University of Economics,
19, Okeanskiy av., Vladivostok, 690091;ph./fax: (4232) 40-65-60, e-mail: [email protected]
2 Far Eastern State Technical Fisheries University,
25, Svetlanskaya st., Vladivostok, 690090; ph./fax: (4232) 26-42-84, e-mail: [email protected]
3 Pacific Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences Far Eastern Branch,
159, Stoletiya av., Vladivostok, 690022; fax: (4232) 31-40-50, e-mail: [email protected]
Food safety of dominant saponins (triterpene glycosides) of roots of cultivated Saponaria officinalis L. (double form) was studied in biotest using infusoria ciliate Tetrahymena pyriformis. It was shown that investigated glycosides - bidesmosides containing two carbohydrate chains - have weak toxic effect on live cell. The absence of mutagenic properties and loss of toxic action in the presence of protein testifies to food safety of investigated glycosides.
Key words: roots of Saponaria officinalis L. glycosides, saponins, food safety, biological activity, Tetrahymena pyriformis.
543.545:664
СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ И ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА КОНЬЯЧНОЙ ПРОДУКЦИИ В ПРОЦЕССЕ ВЫДЕРЖКИ
Т.Г. ЦЮПКО, И.Н. ГУНЬКИН, ЗА. ТЕМЕРДАШЕВ
Кубанский государственный университет,
350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149; тел.: (861) 219-95-71, электронная почта: [email protected]
По данным спектроскопических и электрофоретических исследований изучены изменения в процессе выдержки качественного состава коньяков и коньячных спиртов, произведенных ОАО АПФ «Фанагория». Установлена динамика накопления основных критериальных соединений в процессе выдержки коньячных спиртов в контакте с древесиной дуба.
Ключевые слова: коньяк, коньячный спирт, нелетучие компоненты, ароматические альдегиды, ароматические кислоты, галловая кислота, величина рН.
В процессе созревания коньячных спиртов летучие цессе созревания компонентов древесины дуба пред-и нелетучие вещества экстрагируются из дубовой боч- ставляется возможным изучить с помощью методов
ки, при этом некоторые компоненты реагируют друг с спектроскопии и капиллярного электрофореза. Спек-
другом, диссоциируют и их концентрации изменяются троскопические данные позволяют оценить измене-в процессе выдержки [1]. Состав и качество экстраги- ния, происходящие с коньячной продукцией в процес-
рованных в коньячный спирт и сформированных в про- се выдержки, помогают выделить группу веществ, со-
