РАСТИТЕЛЬНЫЕ АДАПТОГЕНЫ В СОСТАВЕ ПРОДУКТОВ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ПИТАНИЯ КАК ФАКТОР ГОМЕОСТАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛЯЦИИ С УЧАСТИЕМ МИКРОБИОТЫ ОРГАНИЗМА

PDF

DOI: https://doi.org/10.14529/hsm180209

Аннотация

Цель работы ? разработка адаптогенного напитка на основе полифенольного комплекса антиоксидантной активности, оптимизированного по биодоступности. Материалы и методы исследования. Исследование выполнено на основе полифенольного комплекса антиоксидантной активности: дигидрокверцетина (ДГК) (экстракт Дауской лиственницы (Larix gmelinii) с массовой долей ДГК не менее 97,0 %) и фитоэкстрактов Lonicera сaerulea L. и Beta vulgaris L. ssp.vulgaris, полученных в условиях исследовательской лаборатории кафедры «Пищевые и биотехнологии» ФГАОУ ВО «ЮУрГУ» (НИУ). Для повышения растворимости и биодоступности ДГК использовалось ультразвуковое воздействие (УЗВ), позволяющее обеспечить условия наноструктурирования ДГК в режиме 20 ± 2 кГц с интенсивностью излучения до 100 Вт/см2, мощностью воздействия 630 Вт при температуре не более 55 °С, в течение 20 мин. Фитоэкстракт представлял собой восстановленные растительные экстракты Beta vulgaris L. ssp.vulgaris и Lonicera сaerulea L. в соотношении 3:1, содержанием ДГК 0,1 % и массовой долей сухих веществ не менее 15 %. Содержание ДГК в готовом напитке составляло не менее 0,02 %. Результаты. Установлено, что водный раствор ДГК весьма чувствителен к ультразвуковой кавитации. Морфологическая структура частиц ДГК раствора, обработанного УЗ была приближена к сферической форме, частицы при этом характеризовались аморфной структурой, что положительно сказывается на растворимости и биодоступности. АОА в 1,74–1,98 раза превышает значения этого показателя для растворов, полученных на основе механического подхода, что указывает на повышенную физиологическую ценность. Напиток, полученный на основе свекольно-жимолостного экстракта с 0,1 % ДКГ имел общее содержание бетанина и бетксантина, 54 ± 2 мг/100 г СВ; общее содержание фенольных веществ ? 194 ± 4 мг в пересчете на галловую кислоту. Потребление ДГК-ного фитоэкстрактного напитка обусловливает изменение уровня Streptococcus до статистически достоверно более низкого уровня. Наблюдался сдвиг значений рН в диапазоне от 6,5 до 7,5 ед. при начальном значении рН 5,5 ? 6,0 ед. Заключение. Комбинации вторичных метаболитов (полифенолов) в виде фитоэкстрактов Lonicera сaerulea L. и Beta vulgaris L. ssp.vulgaris и ДГК являются перспективными в технологии адаптогенных напитков для подкрепления гомеостатических механизмов с участием микробиоты уже на этапе перорального поступления в организме человека.

Литература

1. Заворохина, Н.В. Растительное сырье уральского региона для производства безалкогольных напитков / Н.В. Заворохина, М.П. Соловьева, О.В. Чугунова и др. // Пиво и напитки. – 2013. – № 4. – С. 28–31.
2. Корулькин, Д.Ю. Природные флавоноиды / Д.Ю. Корулькин, Ж.А. Абилов, Р.А. Музычкина, Г.А. Толстиков. – Новосибирск: Тео, 2007. – 232 с.
3. Калинина, И.В. Результаты влияния кавитационных эффектов ультразвука на степень экстракции биологически активных веществ из растительного сырья / И.В. Калинина, И.Ю. Потороко, Р.И. Фаткуллин и др. // Аграрный вестник Урала. – 2017. – № 10 (164). – С. 30–35.
4. Черно, Н.К. Стабилизация бетанина комплексообразованием с арабиногалактаном / Н.К. Черно, Е.В. Ломака // Известия вузов. Пищевая технология. – 2013. – № 4. – С. 32–35.
5. Чугунова, О.В. Использование методов дегустационного анализа при моделировании рецептур пищевых продуктов с заданными потребительскими свойствами: моногр. / О.В. Чугунова, Н.В. Заворохина. – Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та, 2010. – 148 с.
6. Шатилов, А.В. Роль антиоксидантов в организме в норме и при патологии / А.В. Шатилов, О.Г. Богданова, А.В. Коробов // Ветеринарная патология. – 2007. – № 2. – С. 207–211.
7. Afragmentation study of dihydroquercetin using triple quadrupole mass spectrometry and its application for identification of dihydroflavonols in citrus juices / B. Abad-Garcia, S. Garmon-Lobato, L.A. Berrueta et al. // Rapid Commun. Mass Spectrom. – 2009. – Vol. 23. – P. 2785–2792.
8. Antiproliferative and antioxidant activity of new dihydroquercetin derivatives / V.S. Rogovskii, A.I. Matiushin, N.L. Shimanovskii et al. // Eksp. Klin. Farmakol. – 2010. – Vol. 73. – P. 39–42.
9. Application of ultrasonic waves for the improvement of particle dispersion in drinks / R. Fatkullin, N. Popova, I. Kalinina et al. // Agronomy Research. – 2017. – Vol. 15. – P. 1295–1303.
10. Applications of sonochemistry in Russian food processing industry / O. Krasulya, S. Shestakov, V. Bogush et al. // Ultrasonics Sonochemistry. – 2014. – Vol. 21. – P. 2112–2116.
11. Beckman, K.B. Endogenous oxidative damage of mtDNA / K.B. Beckman, B.N. Ames // Mutation Research. Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. – 1999. – Vol. 424. – P. 51–58.
12. Czarniecka-Skubina, E. Effect of culinary process on beet roots quality / E. Czarniecka-Skubina // Electronic Journal of Polish Agricultural Universities. – 2003. – Vol. 6.
13. Dihydroquercetin (DHQ) induced HO-1 and NQO1 expression against oxidative stress through the Nrf2-dependent antioxidant pathway / L. Liang, C. Gao, M. Luo et al. // J. Agric. Food Chem. – 2013. – Vol. 61. – P. 2755–2761.
14. Dihydroquercetin as a means of antioxidative defence in rats with tetrachloromethane hepatitis / Y.O. Teselkin, I. Babenkova, V. Kolhir et al. // Phytother. Res. – 2000. – Vol. 14. – P. 160–162.
15. Effect of intestinal microbiota on exercise performance in mice / Y.J. Hsu, C.C. Chiu, Y.P. Li et al. // J Strength Cond Res. – 2015. – Vol. 29. – P. 552–558.
16. Enhancement of solubility, antioxidant ability and bioavailability of taxifolin nanoparticles by liquid antisolvent precipitation technique / Y. Zu, W. Wu, X. Zhao et al. // International Journal of Pharmaceutics. – 2014. – Vol. 471. – P. 366–376.
17. Exercise and the microbiota / O. O'Sullivan, O. Cronin, S.F. Clarke et al. // Gut Microbes. – 2015. – Vol. 6. – P. 131–136.
18. Exercise training modifies gut microbiota in normal and diabetic mice / J.E. Lambert, J.P. Myslicki, M.R. Bomhof et al. // Appl Physiol Nutr Metab. – 2015. – Vol. 40. – P. 749–752.
19. Hot topic: Sonication increases the heat stability of whey proteins / M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu et al. // Journal of Dairy Science. –2009. – Vol. 92. – P. 5353–5356.
20. Hyland, N. The Gut-Brain Axis. Dietary, Probiotic, and Prebiotic Interventions on the Microbiota / N. Hyland, C. Stanton // Academic Press, 2016. – P. 508.
21. Micronization of taxifolin by supercritical antisolvent process and evaluation of radical scavenging activity / S. Zu, L. Yang, J. Huang et al. // Int. J. Mol. Sci. – 2012. – Vol. 13. – P. 8869–8881.
22. Mittler, R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance / R. Mittler // Trends in Plant Science. – 2002. – Vol. 7 (9). – P. 405–410.
23. Nemzer, B. Betalainic and nutritional profiles of pigment-enriched red beet root (Beta vulgaris L.) dried extracts / B. Nemzer // Food Chemistry. ? 2011. – Vol. 127. – P. 42–53.
24. Oral microbiota levels may indicate pancreatic cancer Presented at: 2014 Meeting of the American Society for Microbiology; May 17–20; Boston.
25. Pyne, D.B. CrippsProbiotics supplementation for athletes – clinical and physiological effects / D.B. Pyne, N.P. West, A.J. Cox // Eur J Sport Sci. – 2015. – Vol. 15. – P. 63–72.
26. Rasenack, N. Preparation of microcrystals by in situ micronization / H. Steckel, B.W. Muller // Powder Technology. – 2004. – Vol. 143–144. – P. 291–296.
27. Scalbert, A. Dietary intake and bioavailability of polyphenols / A. Scalbert, G. Williamson // Journal of Nutrition. – 2000. – Vol. 130 (8). – P. 2073–2085.
28. Study of skin anti-ageing and anti-inflammatory effects of dihydroquercetin, natural triterpenoids, and their synthetic derivatives / C.W. Lee, N.H. Park, J.W. Kim et al. // Bioorg. Khim. – 2012. – Vol. 38. – P. 374–381.
29. Taxifolin enhances andrographolide-induced mitotic arrest and apoptosis in human prostate cancer cells via spindle assembly checkpoint activation / Z.R. Zhang, A. Zaharna, M. Wong et al. // PLoS. – 2013. – Vol. 8. – P. 54577.
30. Techniques for extraction of bioactive compounds from plant materials: a review / J. Azmir, I.S.M. Zaidul, M.M. Rahman et al. // Journal of Food Engineering. – 2013. – Vol. 117. – P. 426–436.
31. The gut microbiota and host health: a new clinical frontier // J.R. Marchesi, D.H. Adams, F. Fava et al. // Gut. – 2016. – Vol. 65. – P. 330–339.
32. Weidmann, A.E. Dihydroquercetin: more than just an impurity? / A.E. Weidmann // Eur. J. Pharmacol. – 2012. – Vol. 684. – P. 19–26.
33. Worlds within worlds: evolutionof the vertebrate gut microbiota / R. Ley, C.A. Lozupone, M. Hamady et al. // Nat. Rev. Microbiol. – 2008. – Vol. 6. – P. 776–788.