WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Лазарева Оксана Николаевна СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ И АНТИОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МОЛОКА И КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ 03.00.04. – Биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ОМСК – 2008

Работа выполнена на кафедре биохимии и технологии продуктов животноводства Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет».

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор В. Е. Высокогорский

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор С. В. Сибиряк доктор биологических наук, профессор В. Э. Цейликман

Ведущая организация: Российский университет дружбы народов, г. Москва

Защита состоится «30» октября 2008 года в 16.00 часов на заседании Объединенного диссертационного совета ДМ 002.133.01 при Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН по адресу:

450054, г. Уфа, пр. Октября, 71 Тел/факс (3472) 35-60-88

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского научного центра РАН по адресу: 450054, г. Уфа, пр. Октября, 71

Автореферат разослан « » сентября 2008 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета С. М. Бикбулатова 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Многочисленные результаты исследований, полученные в последний период времени, подтверждают, что одной из основных причин патологических процессов в организме, вызывающих преждевременное старение и развитие многих заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых и онкологических, является избыточное накопление в организме свободных радикалов (Меерсон, 1993; Кольтовер, 1998; Хавинсон, 2003, Владимиров, 1998;

Скулачев, 2007). Эффективная защита от разрушительного действия свободных радикалов обеспечивается различными антиоксидантами ферментативной и неферментативной природы.

При избытке свободных радикалов и недостатке антиоксидантов в организме их баланс нарушается и происходит свободнорадикальное повреждение нуклеиновых кислот, белков, липидов мембран и других макромолекул клетки. Для профилактики окислительного стресса значительная часть антиоксидантов должна поступать в организм с пищей, богатой антиокислительным комплексом.

Молоко проявляет антиокислительные свойства благодаря содержанию в нем следующих антиоксидантов: ферментных (каталаза, пероксидаза, супероксиддисмутаза и др.) и неферментных (витамины А, Е, С, SH-соединения) (Горбатова, 2004; Твердохлеб, 2006).

Однако в процессе технологической обработки молока изменяются его физико-химические и биологические свойства. Например, липиды молока и кисломолочных продуктов при технологической обработке и хранении могут подвергаться свободнорадикальному окислению (СРО), что приводит к снижению их качества и биологической ценности (Горбатова, 2004; Твердохлеб, 2006;

Рогожин, 2006). Так, образующиеся на начальной стадии окисления перекиси и гидроперекиси существенно не влияют на органолептические свойства молочных продуктов, но могут быть токсичны, способствуют разрушению жирорастворимых витаминов и полиненасыщенных жирных кислот. Вторичные продукты окисления (альдегиды и кетоны) придают продуктам соответствующие специфические посторонние привкусы (Нечаев, Траубенберг, Кочеткова; 2003). Кроме того, потребление молочных продуктов с окисленными липидами может вызывать возникновение патологических изменений в организме, поэтому поиск средств защиты молочных продуктов от инициирования в них перекисного окисления важен не только для удлинения сроков хранения, но и для повышения биологической ценности продуктов.

Таким образом, исследование процессов СРО и антиоксидантной активности приобретает в настоящее время приоритетное значение. Однако в литературе практически отсутствуют данные об антиокислительных свойствах молока и кисломолочных продуктов, что определяет актуальность данного исследования.

Цель исследования: изучить процессы свободнорадикального окисления молока и кисломолочных продуктов для обоснования путей повышения их антиокислительных свойств.

Задачи исследования:

1. С помощью хемилюминесцентного анализа исследовать Fe2+индуцированную интенсивность свободнорадикального окисления и антиоксидантную активность молока и кисломолочных продуктов.

2. Изучить уровень некоторых компонентов неферментативной антиокислительной системы молока и кисломолочных продуктов.

3. Оценить влияние водных экстрактов из растительного сырья на железоиндуцированную хемилюминесценцию молока и кисломолочных продуктов 4. Исследовать антиоксидантную активность молока и кисломолочных продуктов, обогащенных водными экстрактами из растительного сырья in vitro на модельной системе.

Научная новизна исследования. В настоящей работе дана сравнительная характеристика интенсивности свободнорадикального окисления и антиокислительных свойств молока и кисломолочных продуктов. Для этой цели впервые использована железоиндуцированная хемилюминесценция, с помощью которой установлено, что антиоксидантная активность зависит от особенностей технологии изготовления молочной продукции: она значительно снижена в продуктах, подвергнутых высокотемпературной обработке (стерилизованное молоко, ряженка). Для улучшения свойств стерилизованного молока и ряженки нами впервые в качестве добавок использовано натуральное растительное сырье в виде водных экстрактов. Показано, что водные экстракты из растительного сырья способствуют торможению процессов СРО и повышают антиокислительные свойства молочных продуктов.

Практическая значимость работы. Полученные данные могут служить теоретической основой для разработки рекомендаций по повышению антиоксидантной активности молока и кисломолочных продуктов. Выяснение биохимических механизмов, способствующих повышению антиокислительных свойств молочных продуктов, дают возможность определить пути для совершенствования используемых технологий производства и разработки новых видов этой продукции. Экспериментально обоснована возможность применения растительного сырья с целью повышения антиокислительных свойств молочных продуктов. Использование растительных экстрактов в создании новых видов молочных продуктов имеет важное значение для профилактики заболеваний и позволит расширить ассортимент функциональных конкурентоспособных продуктов.

Внедрение результатов исследования в практику. Основные положения работы используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедре биохимии и технологии продуктов животноводства Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет».

Положения, выносимые на защиту:

1. Технологическая обработка молока приводит к активации свободнорадикального окисления в питьевом молоке и кисломолочных продуктах.

2. Антиокислительные свойства молочных продуктов выражены в различной степени в зависимости от особенностей технологического процесса их изготовления.

3. Водные экстракты из растительного сырья приводят к торможению процессов свободнорадикального окисления молочных продуктов, а также повышают их антиоксидантную активность.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на I теоретикометодологической конференции аспирантов и соискателей «Методология в науках агропромышленного комплекса» (г. Омск, 2005); на конференции «Инновационные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (г.

Омск, 2006); на Международной научно-практической конференции «Интеграция науки и образования – решающий фактор устойчивого развития государства» (Казахстан, г. Семипалатинск, 2006); на V специализированном конгрессе «Молочная промышленность Сибири» (г. Барнаул, 2006); на межвузовской научнопрактической конференции «Роль свободнорадикальных процессов в физиологии и патологии» (г. Омск, 2007); на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы современной биохимии» (г. Киров, 2007); на IV съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (г. Новосибирск, 2008); на Международной научно-практической конференции «Современные технологии производства продуктов питания: состояние, проблемы и перспективы развития» (г. Омск, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе две в журналах, рекомендованных ВАК; два свидетельства на интеллектуальный продукт: «Метод повышения антиоксидантной активности молочных продуктов» зарегистрирован ФГУП «ВНТИЦ» 27 апреля 2007 г. № 73200700038 и «Методика регистрации железоиндуцированой хемилюминесценции кисломолочных продуктов» зарегистрирован ФГУП «ВНТИЦ» 11 сентября 2008 г. № 73200800086.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц, 22 рисунка. Диссертация состоит из следующих разделов: «Введение»; «Обзор литературы»; «Материалы и методы исследования»; «Результаты исследований и их обсуждение»; «Заключение»;

«Выводы»; «Библиографический список», который содержит 196 источников литературы, в том числе 151 отечественных и 45 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В данной работе исследовали интенсивность процессов СРО и состояние неферментативной антиокислительной системы следующих маложирных (с массовой долей жира 2,5%) молочных продуктов: пастеризованное и стерилизованное молоко, кефир, варенец, простокваша «Мечниковская», ацидофилин, кефирный напиток «Бифидок», напиток ацидофильный сладкий фруктовый, кефирный напиток сладкий фруктовый и ряженка; производитель ООО «Манрос - М», г. Омск. В качестве контроля использовали сырое нормализованное молоко с массовой долей жира 2,5%.

С целью выяснения возможности активизации процессов СРО молока и кисломолочных продуктов, нами проведен хемилюминесцентный анализ, заключающийся в регистрации сверхслабого свечения, сопровождающего окислительную реакцию. Свечение индуцировали добавлением 1 мл 50 мМ раствора сернокислого железа. Анализировали следующие параметры кривой хемилюминесценции (ХЛ): амплитуду быстрой вспышки, латентный период времени от момента введения Fe2+ до начала развития медленной вспышки, амплитуду медленной вспышки (максимальную светимость), светосумму.

Регистрацию свечения проводили на приборе «Хемилюминомер – ХЛ 003» (Владимиров, 1999; Фархутдинов с соавт., 2005).

Антиокислительные свойства (АОС) молока и кисломолочных продуктов оценивали in vitro на модельной системе, в которой инициировали реакции СРО – перекисное окисление липидов (ПОЛ). В качестве модельной системы использовали липиды, полученные из куриного желтка, содержащего липопротеиновые комплексы. Интегративным параметром ХЛ является светосумма свечения, по изменению которой судили о про- или антиокислительных свойствах молочных продуктов in vitro при их добавлении в модельную систему.

Сравнительную характеристику антиокислительной активности водных экстрактов из мелиссы лекарственной, плодов шиповника, зеленого чая «Принцесса Ява», листьев брусники, цветков липы, листьев стевии проводили in vitro на модельной системе ПОЛ. Для оценки влияния растительных экстрактов на интенсивность СРО молочных продуктов и их АОС, вносили их в молочные продукты в объеме 10% (норма, рекомендованная Европейским научным сообществом по фитотерапии).

Содержание аскорбиновой кислоты в молоке и кисломолочных продуктах определяли по методу Девятнина и Дорошенко с использованием 2,6дихлорфенолиндофенола (1971). Количество доступных сульфгидрильных групп (SH-групп) в молочных продуктах оценивали спектрофотометрически с помощью ДТНБК (5,5 - дитиобис-2-нитробензойной кислоты) (Черданцев с соавт., 2002).

Содержание малонового диальдегида определяли по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (2-ТБК) (Стальная, Гаришвили, 1977).

Статистическая обработка экспериментальных данных выполнена с использованием пакета программ «Biostat» и «Microsoft Office Excel».

Экспериментальные данные статистически обработаны с помощью параметрического t-критерия Стьюдента и корреляционного анализа (Петри, Сэбин, 2003; Сергиенко, Бондарева, 2001). Нулевая гипотеза отвергалась при уровне значимости, соответствующей p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Хемилюминесцентный анализ молока и кисломолочных продуктов При изучении Fe2+-индуцированной ХЛ выяснили, что технологическая обработка молока изменяет параметры Fe2+-индуцированной хемилюминесценции (табл. 1).

Даже кратковременная пастеризация молока несколько активизирует свободнорадикальные процессы. Так, параметры хемилюминесценции пастеризованного молока изменяются в сравнении с сырым нормализованным молоком: амплитуда быстрой вспышки выше на 15,23%; а латентный период на 10,51% меньше, чем у сырого нормализованного молока; амплитуда медленной вспышки (максимальная светимость) (р = 0,334) и светосумма (р = 0,402) хемилюминесценции пастеризованного молока не изменены (табл. 1).

Таблица Параметры Fe2+-индуцированной хемилюминесценции кисломолочных X ± m продуктов ( ) Показатели хемилюминесценции Быстрая Максимальная Вид продукта Латентный Светосумма, вспышка, светимость, период, сек у.е·мин усл.ед. усл.ед.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»