Паромчик И.И., Челомбитько М.А., Королева Н.Ю., Войтеховская Е.А, Светлугина А.А.

ЦБ НАН РБ, УО БГАТУ

Разработка композиций биологически активных добавок на основе пряно-ароматического сырья

Известно, что патологические эффекты воздействия целого ряда неблагоприятных факторов (ионизирующее излучение, канцерогены и др.) реализуются, прежде всего, через интенсификацию свободнорадикального окисления. При этом возможна дезадаптация в системе антиоксидантной защиты, приводящая к некомпенсированной генерации активных форм кислорода и развитию нарушений, обусловленных прямым токсическим действием свободных радикалов.

В свете современных научных представлений о физиологической и патологической роли процессов ПОЛ(перекисное окисление липидов) изменения в гомеостатической системе «липидная пероксидация-антиоксидантная защита» следует рассматривать как свидетельство имеющегося повышенного риска формирования и развития самой разнообразной патологии. Интенсификация процессов липидной пероксидации и, как следствие этого, развитие окислительного стресса, может вызвать структурно-метаболические изменения внутриклеточных и мембранных структур, приводя к необратимому повреждению биологически важных молекул, клеточных структур и межклеточного вещества, тем самым формируя клинические признаки свободнорадикального поражения в организме. Образование свободных радикалов инициируется стрессом, радиацией и неправильным питанием. Предотвращать образование свободных радикалов путем объединения свободных электронов в пары добавление в питание антиоксидантов. Антиоксиданты действуют как ловушки для свободных радикалов.

Антиоксиданты – природные или идентичные природным соединения, препятствующие окислению активных химических соединений в клетках организма человека, что снижает риск развития различных заболеваний, в том числе связанных с действием химических, физических, радиационных, бактериологических и других факторов окружающей среды. К антиоксидантам относится ряд витаминов ( С, А, ß-каротин, Е), минеральных элементов (селен, кальций) и органических соединений / 6 /.

Фенольные соединения участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, в которых они могут выступать донорами или акцепторами электронов и протонов. Особенности химической структуры фенольных соединений (наличие ароматических колец и свободных гидроксильных групп) предопределяют такое свойство этих соединений, как инактивация активных форм кислорода (антиокислительный эффект), которое является основой биологического эффекта фенольных соединений /7/. На основании исследований Е.Б.Бурлаковой было установлено, что только восстановленные формы проявляют антиокислительные свойства, в то время как окисленные (хинонные) формы фенольных соединений обладают очень слабой (на 3 порядка ниже) антирадикальной активностью /8/. Переход биологически активных фенольных соединений из фенольных форм в хинонные рассматривается многими исследователями как способ регуляции свободнорадикаольного окисления липидов биомембран.

Ряд фенольных соединении, таких как нафтохиноны, убихиноны, токоферолы, являются естественными антиокислителями у растений и животных. Достоверно установлено, что убихиноны содержатся во всех клетках и необходимы для протекания в них реакций биологического окисления. Убихиноны локализованы преимущественно во внутренней мембране митохондрий. Химизм их действия состоит в отдаче подвижного водорода свободному радикалу. Убихиноны непосредственно взаимодействуют с перекисными радикалами на стадии обрыва цепей, тем самым уменьшая концентрацию их в мембранах /9/.

В последние годы показано, что фенольные соединения, такие как флавоноиды, фенольные кислоты, фенольные дитерпены и полимерные фенольные соединения (дубильные вещества) по антиоксидантной активности во много раз превосходят витамин Е (a-токоферол).

Работа проводится в отделе биохимии и биотехнологии растений ГНУ Центральный ботанический сад НАН Беларуси.

Цель данной работы – разработать и изготовить биологически активные добавки (БАД) на основе местного лекарственного и пряно-ароматического сырья.

На основе пряно-ароматических растений семейства Apiaceae и плодов семейства Ericaceae разработаны две БАД, у которых исследовали биохимический состав: эфирные масла, фенольные соединения, витамины и др.

Состав добавок:

1 – зеленая масса укропа, петрушки, сельдерея, плоды тмина;

2 – зеленая масса укропа, петрушки, сельдерея, плоды клюквы крупноплодной канадской.

При изготовлении добавок использовали СВЧ и кварц обработку.

Как показали проведенные исследования (таблица 1), тепловая обработка снижала выход эфирного масла как у пищевой добавки № 1 (на 33,1% в сравнении с контролем), так и у пищевой добавки № 2 на 17,5% в сравнении с контролем), что связано с потерями легколетучих монотерпеноидов эфирных масел при нагревании. Обработка кварцем существенно не влияла на выход эфирного масла из добавки № 2 и лишь в небольшой степени понижала выход эфирного масла из добавки № 1 (снижение на 7,7%). СВЧ-обработка в наибольшей степени оказывала влияние на выход эфирного масла, причем это воздействие было противоположным: снижение на 40% у добавки № 1 и увеличение на 40,4% у добавки № 2. Механизм такого воздействия СВЧ-излучения не вполне ясен и связан, вероятно, с особенностями компонентного состава эфирных масел растительного сырья, входящего в состав добавок.

Таблица 1 – Содержание эфирных масел в пищевых добавках в зависимости от способа ее технологической обработки

Наименование пищевой добавки	Вид технологической обработки	Выход эфирного масла, мл/100 г	Цвет эфирного масла	% изменения выхода эфирного масла в сравнении с контролем
№ 1	Контроль	0,130	светло-коричневое	0
	СВЧ-излучение	0,078	-«-	- 40,0
	Кварц	0,120	-«-	-7,7
	Тепловая обработка	0,087	-«-	-33,1
№ 2	Контроль	0,057	светло-желтое	0
	СВЧ-излучение	0,080	светло-коричневое	+40,4
	Кварц	0,056	-«-	-1,8
	Тепловая обработка	0,047	-«-	-17,5

Как иллюстрирует таблица 2, добавка № 2 содержит значительно большее количество фенольных соединений, чем добавка № 1( в 3,54 раза), в составе которых 4% приходится на долю катехинов и 7,2% на долю флавонолов. В то же время на долю катехинов в составе фенольных соединений добавки № 1 приходится 8,7%, а на долю флавонолов – 10,7%.

Таблица 2 - Фенольные соединения в образцах пищевых добавок

Наименова-ние добавок	Фенольные соединения, мг%	Катехины, мг%	Флавонолы, мг%
№ 1	764,3	66,3	81,9
№ 2	2712,0	109,5	194,0

Таким образом, на основании исследования биологических веществ у добавок № 1 и № 2 можно сказать о высокой их антиоксидантной активности. Данные добавки рекомендуется использовать в различных отраслях пищевой промышленности: хлебобулочной, консервной, кондитерской.