Э.С. Токаев, Г.Г. Манукьян
В последнее время возрос интерес к природным антиоксидантам и их применению в пищевой промышленности. Помимо обеспечения максимальной сохранности производимого продукта они также служат антиоксидантным щитом человеческого организма [1]. На данный момент достигнуты значительные успехи в исследовании структуры многих сложных природных соединений растительного происхождения [2]. Большое внимание уделяется компонентам фенольной природы, которые являются составной частью многих растений, в том числе корней колючелистника, можжевельника, листьев зеленого чая, розмарина, амаранта, косточек плодов винограда и др.
В литературных источниках описано в основном влияние синтетических антиоксидантов. Однако применение их в профилактическом и диетическом питании нецелесообразно, поскольку живой организм имеет свою собственную антиоксидантную систему, состоящую из витаминов, аминокислот, ферментов и других веществ, которые являются антиоксидантами и синергистами [3].
В растительных экстрактах содержатся флавоноидные соединения, обладающие антиоксидантным эффектом. В связи с этим представляло интерес изучить и сравнить антиокислительные свойства экстрактов различных растений, содержащих фенольные соединения, которые чаще всего ответственны за антиоксидантную активность этих растений [2].
Нельзя не сказать также о лечебно-профилактических свойствах антиоксидантов. Ведь проблема сохранения здоровья и увеличения продолжительности жизни человека была и продолжает оставаться одной из самых важных и актуальных проблем в биологии и медицине [4]. Соединения фенольной природы применяются в качестве антиоксидантов, способных эффективно взаимодействовать со свободными радикалами, определяющих окисление липидов биологических мембран, а перекисное окисление липидов (ПОЛ), в свою очередь, приводит к развитию различных патологий в организме человека [5].
Таким образом, антиоксиданты не только значительно тормозят окисление пищевых продуктов в процессе хранения, но и одновременно служат действующим началом продуктов лечебно-профилактического назначения [6], что делает актуальным их применение в рецептурах широкого спектра продуктов.
В работе проведена оценка влияния исследуемых препаратов на скорость окисления липидов. В качестве модельной системы использовали сливочное масло с массовой долей жира 82,5 %. Этот выбор объясняется высокой жирностью продукта и его относительной устойчивостью к нежелательному воздействию микроорганизмов. С помощью применяемых методов фиксировали изменения показателей тиобарбитурового числа (ТБЧ), характеризующего накопление вторичных продуктов окисления липидов – малонового диальдегида (МДА).
Основной показатель активности антиоксидантов - разница значений ТБЧ у проб с добавлением антиоксиданта и контрольного образца без антиоксиданта.
В качестве объектов исследования были выбраны натуральные антиоксиданты отечественного и импортного производства: экстракты виноградных косточек французских компаний LА Gardonnengue SCA, BiOserae и Naturex; экстракты зеленого чая французской компании Naturex; экстракты сибирской лиственницы (дигидрокверцетин) отечественной компании «Биотехпром».
Известно, что максимальную активность антиокислитель проявляет в определенной концентрации, поэтому одна из задач данного исследования - ее определение.
При изучении экстракта виноградной косточки образцы вносили в модельную систему в количестве 0,1; 0,15; 0,2 % на 100 г жира. Контролем служил образец без добавок.
На рис. 1-5 представлена динамика накопления вторичных продуктов окисления в модельных образцах, содержащих экстракты виноградной косточки.
Рис. 1. Экстракт виноградной косточки LA Gardonnenque SCA.
Рис. 2. Экстракт виноградной косточки (95 % polyphenols Naturex).
Рис. 3. Экстракт виноградной косточки (95 % polyphenols, 30% OPC Naturex).
Рис. 4. Экстракт виноградной косточки VinOgrape Bio Serae.
Рис. 5. Экстракт виноградной косточки VinOserae Bio Serae.
Показатель количества МДА в данном опыте обратно пропорционален показателю активности антиоксиданта. Таким образом, низкий уровень продуктов окислительного распада липидов свидетельствует о сильном действии антиоксиданта.
Сравнительный анализ результатов показал, что из пяти образцов полифенолов винограда наиболее эффективен образец экстракта виноградной косточки (95% polyphenols, 30% OPC Naturex).
Рис. 6. Зависимость антиоксидантной активности от концентрации.
При сравнении результатов измерений образцов с добавлением экстракта виноградной косточки на 42-е сутки с результатами, полученными при исследовании чистого масла (рис. 6), видно, что у всех образцов с экстрактом виноградной косточки содержание продуктов окисления значительно ниже контроля, что свидетельствует об их антиоксидантной активности и эффективности в широком диапазоне концентраций. Рациональная концентрация для экстракта виноградной косточки (95 % polyphenols, 30 % OPC, Naturex) - 0,1 %.
При изучении свойств экстракта зеленого чая образцы также вносили в модельную систему в количестве 0,05; 0,1; 0,15 % на 100 г жира. Контролем служил образец без добавок. На рис. 7 и 8 представлена динамика накопления вторичных продуктов окисления в модельных образцах, содержащих экстракты зеленого чая.
Рис. 7. Экстракт зеленого чая (95 % polyphenols, 40% EGCG), "Naturex".
Рис. 8. Экстракт зеленого чая (95 % polyphenols), "Naturex".
Сравнительный анализ результатов значений количества МДА опытных образцов относительно контрольных, приведенных выше (рис. 7, 8), показал, что наиболее оптимальное и эффективное антиокислительное действие оказывает образец экстракта зеленого чая (95 % polyphenols, Naturex).
Рис. 9. Зависимость антиоксидантной активности от концентрации.
Как видно на рис. 9, оба образца экстракта зеленого чая значительно замедляют скорость накопления МДА в модельной системе по сравнению с контрольным образцом без добавок, что свидетельствует о высокой антиоксидантной активности данного экстракта в целом. Наиболее эффективным в этой группе оказался экстракт зеленого чая (95% polyphenols, Naturex) в концентрации 0,05%.
Параллельно аналогичным образом исследовали образцы экстракта сибирской лиственницы. Образцы дигидрокверцетина вносили в концентрациях 0,05; 0,1; 0,15 % на 100 г жира. Также была сделана контрольная проба без добавления антиоксиданта. Полученные данные отражены на рис. 10, 11.
Рис.10 Экстракт сибирской лиственницы (92% дигидрокверцетина), «Биотехпром»
Рис.11 Экстракт сибирской лиственницы (94% дигидрокверцетина), «Биотехпром»
Из приведенных выше данных видно, что оба образца дигидрокверцетина значительно замедляют скорость накопления продуктов окисления, что свидетельствует о высокой антиоксидантной активности данного антиоксиданта.
Зависимость антиоксидантной активности образцов дигидрокверцетина от их концентрации показана на рис. 12.
Рис. 12. Зависимость антиоксидантной активности от концентрации.
Максимальную антиоксидантную активность дигидрокверцетин (92%) проявляет в концентрации 0,15%, т.е. эта дозировка рациональна.
Таким образом, установлено, что характер зависимости накопления продуктов окисления во времени индивидуален для каждого вида антиоксидантов. Для каждого вида антиоксиданта установлена рациональная концентрация, при которой проявляется максимальная антиоксидантная активность: для экстракта из виноградной косточки, рациональная доза равна 0,1 % на 100г жира; для экстракта из зеленого чая – 0,05 %; для экстракта из сибирской лиственницы (дигидрокверцетин) – 0,15%. Установлено, что образец экстракта сибирской лиственницы (92% дигидрокверцетина) в концентрации 0,15% превосходит по своей антиоксидантной активности другие экстракты.
Литература
- Полянский К.К., Рудакова Л.В. Актуальная проблема – антиоксидантная активность пищевых продуктов// Молочная промышленность, 11/2004
- Юдина Т.П., Мищенко Н.П., Цыбулько Е.И., Ершова Т.А., Бабин Е.В., Чаревач Е.И. Поиск антиоксидантов в экстрактах корней колючелистника// Вопросы питания, 2/2004
- Кретович В.Л. Биохимия растений – М.: Высшая школа, 1980
- Литвинова Е.В., Дурнев А.Д., Орешенко А.В., Лисицин А.Б. Лечебно-профилактические эмульсии с антимутагенными добавками бета-каротина и аспартама// Пищевая промышленность, 6/2002
- Луконькин И.Н., Сторожок Н.М., Копелевич В.М. Состав для стабилизации липидов// Патент №2181757, 2002
- Сторожок Н.М., Луконькин И.Н. Состав для стабилизации липидов// Патент №2157829, 2000
Ключевые слова: антиоксиданты, биофлавоноиды, экстракт виноградной косточки, экстракт зеленого чая, экстракт сибирской лиственницы.
Аннотация:
Изучено влияние натуральных экстрактов на скорость окисления липидов. Проведена оценка антиоксидантной активности образцов экстрактов виноградной косточки, зеленого чая и сибирской лиственницы (дигидрокверцетин). Установлены рациональные концентрации для каждого вида антиоксиданта. Определены зависимости антиоксидантной активности от концентрации.
The influence of natural extracts on oxidation rate of lipids has been studied. The degree of antioxidant activity of samples containing extracts of grape seed, green tea and siberian larch (dihydroquercetin) has been assessed. The efficient concentration has been established for each antioxidant. The influence of antioxidant activity on concentration has been specified.
