Наиболее распространенная причина патологических процессов в человеческом организме, вызывающих преждевременное старение и развитие многих болезней – избыточное накопление в организме кислородных свободных радикалов. Их вредное воздействие приводит к повреждению стенок сосудов, мембран, окислению липидов. Такое состояние называют оксидантным стрессом [1].
Увеличение концентрации свободных радикалов в организме является следствием снижения активности естественной антиоксидантной системы человека, что, в свою очередь, связано с некачественным питанием, не-контролируемым приемом некоторых лекарственных средств, в том числе контрафактных, широким распространением социальных заболеваний (алкоголизм, курение, наркомания), постоянными стрессами, усилением угнетающего воздействия ухудшающейся экологической и санитарно-эпидемиологической ситуаций [2].
Вредное воздействие свободных радикалов можно уменьшить систематическим употреблением пищевых продуктов и напитков, лекарственных растительных препаратов, биологически активных добавок, обладающих высокой антиоксидантной активностью (АОА). Ранее наиболее известными природными антиоксидантами считали витамины Е, С и каротиноиды. Однако эти антиоксиданты не обладают достаточной активностью для эффективного применения с целью коррекции антиоксидантного статуса человека.
Особую ценность представляют биофлавоноиды, обладающие антиканцерогенными, антисклеротическими, противовоспалительными и антиаллергическими свойствами. По антиоксидантной активности они в десятки раз превосходят витамины С, Е и каротиноиды. Особенно активно природное сочетание биофлавоноидов. Основные источники этих антиоксидантов – фрукты, овощи, ягоды, мед, чай, красное вино, растительные масла. Большинство природных антиоксидантов поступает в организм человека с этими продуктами.
При систематическом употреблении пищевых продуктов и напитков, содержащих природные антиоксиданты, заболеваемость населения опасными социально значимыми заболеваниями значительно ниже. В странах Средиземноморского региона заболеваемость сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями значительно ниже, чем в северных европейских странах, что связывают с особенностью диеты в этих странах – повышенным потреблением фруктов, овощей, оливкового масла, рыбы, вина.
Регулярное потребление фруктов, овощей, оливкового и подсолнечного масла, красного вина, чая значительно снижает риск сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
Растительные пищевые продукты содержат сотни разных антиоксидантов. Необходимо знание их общей антиоксидантной способности, так как поглощение свободных радикалов связано с их кумулятивным действием. В литературе приводится общее содержание антиоксидантов в растительных пищевых продуктах (фрукты, ягоды, овощи, злаки, орехи и корнеплоды). Однако злаковым культурам уделено недостаточное внимание.
В рационе жителей большинства стран мира хлебобулочные изделия, продукты питания из зерна и круп злаковых культур имеют наибольшее значение. Количество потребляемых ежедневно пищевых продуктов из злаков велико, и полезные вещества, поступающие с ними, оказывают важное влияние на организм человека.
Нами были изучены природные антиоксиданты овса и ячменя, а так же основных злаковых культур, широко используемых в нашей стране.
Измерения проводили на приборе «ЦветЯуза-01-АА». Амперометрический детектор в приборе работал в окислительном режиме. В ячейке детектора на поверхности рабочего электрода происходит окисление молекул исследуемого вещества, при этом возрастает электрический ток между двумя электродами. Величина электрического тока зависит от природы анализируемого вещества, природы рабочего электрода и потенциала, приложенного к электроду.
Возникающие электрические токи очень малы и находятся в пределах 10-6 – 10-10 А. Эти аналоговые сигналы усиливаются, а затем с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) преобразуются в цифровой сигнал, который регистрируется на дисплее компьютера, в случае необходимости выходные результаты можно распечатать на принтере.
Нами оценивалась способность к захвату свободных радикалов флавоноидами или другими полифенолами, т. е. их антиоксидантная активность [3], которая может измеряться величиной окисляемости этих соединений на рабочем электроде амперометрического детектора. Сигнал регистрируется в виде дифференциальных выходных кривых. С помощью специального программного обеспечения производится расчет площадей или высот пиков (дифференциальных кривых) анализируемого и стандартного веществ. Для анализа используется среднее значение из трех – пяти последовательных измерений. В качестве стандартных веществ можно применять общеизвестные антиоксиданты: рутин, кверцетин, дигидрокверцетин, мексидол, тролокс, аскорбиновую кислоту, галловую кислоту и др.
Для водорастворимых проб в качестве стандарта использовали кверцетин. Перед измерениями строили градуировочный график зависимости сигналов кверцетина (площади пиков) от концентрации кверцетина. Значение суммарного содержания антиоксидантов в соках, в частности, в муке пшеничной высшего сорта 0,468 мг/дм3, означает, что АОА 1 дм3 муки пшеничной высшего сорта сопоставима с АОА 0,468 мг кверцетина.
Растворы размолов зерна злаковых культур получали по известной методике. Навеску массой 5 г (размолотого зерна, муки или толокна) высыпают в сухую коническую колбу и приливают 100 г дистиллированной воды. Содержимое колбы немедленно перемешивают взбалтыванием до исчезновения комочков. Вытяжку настаивают в течение не менее 4 часов, затем фильтруют при помощи фильтровальной бумаги. Фильтрат не должен содержать взвешенных частиц.
Исследование АОА проводили по методике выполнения измерений содержания антиоксидантов в БАДах, напитках, экстрактах растений [4].
Подготовленную пробу набирали в медицинский шприц вместимостью 1 см3 и промывали дозируемую петлю, при этом кран – дозатор находился в положении «ввод».
Проводили по 5 последовательных измерений сигналов (площади выходной кривой) исследуемых растворов. За результат принимали среднее арифметическое значение из 5 измерений (СКО не более 5%).
Расчет СА (мг/дм3) исследуемого образца проводили по калибровочному графику кверцетина.В случае необходимости полученную величину пересчитывали в мг/см3. При расчете конечного результата для жидкого образца необходимо учесть разбавление пробы (если оно проводилось).
Расчет проводился по формуле:
где САгр – величина антиоксидантной активности, найденная по калибровочному графику, мг/дм3;Vп. – объем раствора (экстракта) анализируемой пробы, см3;mпр – навеска анализируемого вещества, г.; N – разбавление анализируемого образца.
На рисунках 1 и 2 приведеныхроматограммы образцов продуктов.
При проведении сравнительных анализов образцов, не требующих особой точности, допускается не строить калибровочный график кверцетина, в этом случае проводится измерение сигнала исследуемого образца (площадь выходной кривой) и сигнала кверцетина. Концентрация раствора кверцетина подбирается таким образом, чтобы отношение сигналов не превышало 1,2.
СА (мг/см3) рассчитывается по формуле:
где Sоб – площадь выходной кривой исследуемого образца; Sст – площадь выходной кривой кверцетина; Сст – концентрация раствора кверцетина, мг/см3.
Настоящая методика обеспечивает выполнение измерений содержания антиоксидантов исследуемого образца с погрешностью, не превышающей 5 % во всем диапазоне измеряемых величин при доверительной вероятности 0,95.
При анализе антиоксидантной активности основных злаковых культур использовалось 20 проб каждого размола, проводилось по 3 ввода каждой вытяжки. В таблицу 1 вносились средние значения антиоксидантной активности.
Таблица 1.
Антиоксидантная активность (стандарт –кверцетин)
|
Название |
АОА |
|
Сырье |
|
| Мука пшеничная высшего сорта, мг/дм3 | 0,4962 |
| Мука пшеничная первого сорта, мг/дм3 | 0,4791 |
| Мука ржаная высшего сорта, мг/дм3 | 0,5084 |
| Размол овса, мг/дм3 | 0,5514 |
| Размол ячменя, мг/дм3 | 0,5127 |
|
Готовый продукт |
|
| Толокно овсяное (классическая технология), мг/дм3 | 0,5746 |
| Толокно овсяное (технология с применением обжарки), мг/дм3 | 0,5986 |
| Толокно ячменное (классическая технология), мг/дм3 | 0,5343 |
| Толокно ячменное (технология с применением обжарки), мг/дм3 | 0,5566 |
| Хлеб «Дарницкий», мг/г | 0,1713 |
| Хлеб «Бородинский», мг/г | 0,2142 |
| Хлеб «Городской», мг/г | 0,1727 |
| Булка «Городская», мг/г | 0,1612 |
| Бисквит, мг/г | 0,1687 |
| Печенье «Молочное», мг/г | 0,1712 |
| Печенье «Овсяное», мг/г | 0,2663 |
В результате проведенной работы нами получены сравнительные характеристики антиоксидантной активности различных злаковых культур и выявлены возможности для создания технологии функциональных продуктов с повышенной антиоксидантной активностью.
Из таблицы видно, что среди готовых продуктов наибольшей активностью обладают толокно овсяное и ячменное, а так же хлебобулочные и кондитерские изделия из компонентов с высокой антиоксидантной активностью – муки ржаной и овсяной, произведенные по современным технологиям [5-9].
Из анализа полученных данных можно сделать вывод о целесообразности использования в качестве сырья овса и ячменя для производства хлебобулочных и кондитерских изделий функционального назначения.
Знание суммарного содержания природных антиоксидантов в сырье позволяют создавать напитки и пищевые продукты с повышенной антиоксидантной активностью предназначенные для антиоксидантной терапии.
Библиографический список
- Яшин, А.Я. Определение содержания природных антиоксидантов в пищевых продуктах и БАДах [Текст] / А.Я. Яшин, Н.И. Черноусова // Пищевая промышленность. – 2007. – №5. – С. 28-30.
- Яшин, А.Я. Антиоксиданты в красном вине и их определение амперометрическим методом [Текст] / А.Я. Яшин, Я.И. Яшин, Н.И. Черноусова // Виноделие и виноградарство. – 2007. – №6. – С. 22-23.
- Гигиеническая оценка региональных особенностей питания взрослого населения и их влияния на формирование здоровья [Электронный ресурс] / URL: https://www.dslib.ru/gigiena/takaev.html.
- Яшин, А.Я. Новый прибор для определения антиоксидантов в пищевых продуктах и напитках [Текст] / А.Я. Яшин, Я.И. Яшин, Н.И. Черноусова // НПО «Химавтоматика». – М., 2006.
- Куцов, С.В. Комплексная оценка качества обжаренного овса [Текст] / С.В. Куцов // Вестник ВГТА. – 2008. – №3 – С. 37 – 43.
- Шевцов, А.А. Кинетика процесса сушки овса воздухом и перегретым паром атмосферного давления [Текст] / А.А. Шевцов, С.В. Куцов // Хранение и переработка сельхозсырья – 2007. – № 7. – С. 34 – 36.
- Пат. 2329102 Российская федерация. Способ производства толокна и технологическая линия для его осуществления [Текст] / Куцов С.В., Шевцов С.А., Острикова Е.А.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия.; опубл. 20.07.2008.
- Шевцов, С.А. Математическое моделирование процесса обжарки овса перегретым паром [Текст] / С.А. Шевцов, С.В. Куцов, Е.А. Острикова // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2008. – №3 – С. 10-12.
- Куцов, С.В. Мониторинг рынка хлебобулочных изделий из муки с различной антиоксидантной активностью [Текст] / С.В. Куцов // ФЭС. Финансы. Экономика. Стратегия, – 2010. – № 12 – С. 46-49.[schema type=»book» name=»АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ ОВСЯНЫХ И ЯЧМЕННЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ» author=»Куцов Сергей Владимирович, Пухтинова Анна Игоревна, Копельчук Елизавета Юрьевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-28″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_04(13)» ebook=»yes» ]