УДК 547.995.12+632.995+582.28
биологически активные добавки на основе переработки рачка Гаммаруса
(Gammarus lacustis)
Шелепов В. Г.
, Горин Д.А.,
ГНУ СО
Россельхозакадемии *
E-mail: vshelepov@yandex.ru
Перспективными
объектами для получения комплекса ценных продуктов
(пищевой и кормовой продукции, ферментов, биологически
активных веществ) являются промысловые и
культивируемые морские и пресноводные ракообразные:
крабы, креветки, раки, криль и др.
Водный фонд Алтайского края богат и разнообразен. На
территории края протекает 17085 водотоков общей протяженностью 51004 км,
находится около 11000 озер, из них свыше 230 – площадью более 1 км2. При этом в
рыбохозяйственный фонд включено 718 рек общей протяженностью 6167 км, 4713 озер
общей площадью 248,2 тыс. га озер и 6 водохранилищ площадью 24,38 тыс. га.
Кроме того, имеются тысячи прудов различного типа, из которых не менее 2,5-3,0
тыс. га спускные рыбоводные пруды.
В
реках и озерах Алтайского края и в целом
в Западной Сибири в большом количестве обитает недоиспользуемый
в промышленности рачок гаммарус
(Gammarus
lacustris)
[1]. Так, по данным
Л.И. Литвиненко и др., биомасса гаммаруса определена в
пределах от 32 до 2638 кг/га (в среднем 490 кг/га),
что позволяет увеличить объем
вылова этих ракообразных до 100 тыс. т [2,3].
Популяции
рачка гаммаруса, обитающего в пресноводных озерах
Западной Сибири, отличаются от популяций других регионов более
крупным размером, высокой питательной ценностью и повышенным
содержанием каротиноидов [1]. Кроме того, высокое содержание
(20-30%) панциря и его малая толщина облегчают процесс
диспергирования гаммаруса, необходимого при всех
способах получения БАВ.
Таким
образом, большие запасы мелких промысловых ракообразных
и наличие в них БАВ обуславливают целесообразность их
комплексной переработки с целью получения
каротиноидно-липидного комплекса
(КЛК), белкового гидролизата, хитина/хитозана - важных
компонентов при производстве продуктов питания, биологически
активных добавок (БАД), лекарственных и косметических средств.
Исследования
химического состава гаммаруса цельного сушеного показали,
что в ето состав входит 46% белка, 4,6% липидов и 4%
хитина.
В наших экспериментах в качестве объекта
исследований были использованы отходы
рачка гаммаруса (Cammarus lfcustris) полученные в результате переработки рачка на корм,
очищенные от механических примесей.
С целью выделения липидов, кератиноидов,белкового гтдрализата и хитин/хитозанового комплекса
из гаммаруса сырье помещали в контейнер-фильтр из мелкопористой
ткани и проводили его поэтапную обработку.
На
первом этапе сырье подвергали
обработке 65 – 70 % раствором этилового
спирта при температуре 20 – 30 оС
в течение 4 –6 ч, в соотношении
сырье/экстрагент 1:8 с одновременным воздействием ультразвука с частотой 27 –
40 кГц. По истечении времени экстракции контейнер-фильтр помещали в центрифугу
и для отделения керотиноидно-липидного комплекса (КЛК). Сырье промывали в
проточной воде и отжимали в центрифуге. Выход КЛК составлял до 10 % по отношению к навеске сухого гаммаруса.
Оранжево-красный
цвет раствору липидов гаммаруса придает присутствие в них керотиноида – астаксантина,
содержание которого определено
спектрофотометрическим методом, основанным на том, что керотиноиды имеют
максимумы поглощения в ультрафиолетовом спектре [4].
Длина
волны, соответствующая максимуму поглощения, определяется природой каротиноида и
свойствами растворителя. Раствор астаксантина в хлороформе
имеет максимум поглощения при длине волны 490 нм.
Выход КЛК составил
в пределах от 10 до 12 % по отношению к
навеске сухого гаммаруса, количество астаксантина в липидной части, в свою очередь,
равнялось 0,85 – 1,0 мг/100 г.
Астаксантин
применяется как антиоксидант в БАД, а также аквариумистами для повышения
яркости окраса аквариумных рыб, владельцами
рыбных ферм и производителями кормов, используемых в кормлении культивируемых
рыб для придания их мясу более
«благородного» оттенка.
Результаты анализа
жирно-кислотного состава КЛК показали, что количество полиненасыщенных жирных
кислот в них составляет около 35 % от общего содержания липидов. Количество
составляет соответственно 14,6 и 20%. В КЛК содержатся эссенциальные (20%), а
также эйкозапентаеновая (9%) и докозагексаеновая (2,5% соответственно) жирные
кислоты.
Известно, что
полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) играют одну из основных ролей в
профилактике и лечении сердечнососудистых заболеваний, в стабилизации клеточных
мембран и повышении иммунитета, кроме того, ПНЖК семейства ω-3 способны
подавлять активность одного из ключевых ферментов синтеза холестерина [6].
Эссенциальные жирные кислоты (линолевая, линоленовая и арахидоновая),
относящиеся к семейству ω-6, крайне важны для обеспечения оптимального
функционирования метаболических процессов в организме.
Таким образом, высокая
физиологическая активность КЛК гаммаруса свидетельствует о перспективности
получения на его основе БАД к пище гипохолестеринемического, антиоксидантного и
общеукрепляющего действия для профилактики и лечения сердечно-сосудистых
заболеваний.
Для получения белкового
гидролизата сырьё подвергается
автоферментативному
депротеинированию в водной среде
с добавлением папаина. Очищенный белковый гидролизат концентрировали
и высушивали.
Выход сухого гидролизата из гаммаруса составил около 15% по
отношению к навеске сухого гаммаруса. Сухой гидролизат, представляющий собой порошок
светло-кремового цвета, полностью растворимый в воде, со слабым специфическим запахом
гаммаруса. В сухом веществе содержится белка
70–75, липидов 2– 2,5, углеводов
4– 4,5, минеральных веществ до 10%.
Также в ферментативном гидролизате из гаммаруса присутствует полный набор аминокислот:
незаменимые аминокислоты – 20-25
заменимые аминокислоты – 25-28, свободные аминокислоты 15-17 г/кг.
На последующих этапах
сырье в контейнер-фильтре подвергали автоферментативному депротеинированию в
водной среде и ингибированию 2 –3 %
раствором перекиси водорода (Н2О2) в течение 4 ч. При
этом сырье одновременно подвергается
обеззараживанию, отбеливанию и
дезодорированию. На заключительном этапе сырье подвергали окончательному депротеинированию и обезжириванию 10 % раствором корбаната натрия
(Na2 CO3)
при температуре раствора 80 – 85
оС , в соотношении сырье/экстрагент 1:10 в течение 1 ч с одновременным воздействием ультразвука
с частотой 27 – 40 кГц. Продукт процеживали
промывали, в токе воды до
обесцвечивания отжимали на центрифуге и контейнер-фильтр сушили в потоке воздуха
с температурой 30 –40 оС.
Таким образом, в процессе
переработки отходов рачка гамаруса были получены кератиноидно-липидный белковый гидролизат и хитин-минеральный
комплкс, которые являются как самостоятельные
биологически активные вещества, так и
компонентами для производства БАД и хитозана.
ЛИТЕРАТУРА
1.Быков В.П. Справочник
по химическому составу и технологическим свойствам водорослей, беспозвоночных
и морских млекопитающих. -М.:
ВНИРО, 1999.-С. 118-119.
2.ЛитвиненкоЛ.И., Литвененко А.И., Козлов О.В. и др. Определение
общих допустимых уловов (ОДУ) амфиподы Gammarus Lacustris (методические указания).
- Тюмень: Госрыбцентр, 2004. - 18 с.
3.Лукерин А.Ю. Тезисы докл.
науч.-практич. конф. «Пресноводная аквакультура: состояние, тенденции
и перспективы развития». - Тюмень: ФГУП
«Госрыбцентр», 2008. - С. 75-76.
4. Ржавская Ф.М.,
Меняева Т.М. Сб.
науч. тр. «Экология моря». -Вып. 64. - Севастополь: ИНБЮМ, 2003. - С. 62-64.