Оценка биодоступности флавоноидов в растительных напитках с антиоксидантными свойствами

Актуальность. Развитие производства ферментированных растительных напитков позволит не только максимально эффективно перерабатывать зерновые культуры, но и удовлетворить потребности людей, страдающих непереносимостью компонентов молока, а также потребителей, придерживающихся вегетарианского типа питания. В качестве одного из направлений возможно предложить получение ферментированных растительных напитков с заданными свойствами путем обогащения их антиоксидантами полифенольной природы. Данные технологии позволят минимизировать риски возникновения неинфекционных заболеваний населения РФ и стабилизировать здоровье населения в долгосрочной перспективе.

Методы. Объектами исследования были определены шесть образцов ферментированных растительных напитков, два из которых получены путем ферментирования зерна пшеницы и ячменя с применением закваски «Бифивит», в два других образца на этапе ферментации вносился порошкообразный флавоноид таксифолин, а в последних двух использовалась инкапсулированная в гидроксипропил-бета-циклодекстрин форма таксифолина. Во всех исследуемых образцах было определено общее содержание флавоноидов с применением спектрофотометрического метода, антиоксидантная активность (АОА) с использованием DPPH-метода, а также индекс биодоступности и критерий усвояемости.

Результаты. Проведенные исследования показали, что для всех исследуемых образцов ферментированных растительных напитков с внесением таксифолина характерны достаточно высокие значения содержания флавоноидов. При этом у образцов, содержащих инкапсулированные формы флавоноида, значения в среднем на 7–8% ниже, чем у образцов растительных напитков с его нативной формой. При этом индекс биодоступности для образцов, содержащих инкапсулированные формы флавоноида, был в среднем на 40–42% выше, что свидетельствует об эффективности процесса инкапсуляции. Наиболее высокие значения антиоксидантной активности были характерны для растительных напитков, обогащенных исходной формой таксифолина, что, возможно, обусловлено созданием защитной оболочки и снижением значений АОА в среднем на 10–12% в образцах с инкапсулированной формой. Процесс ферментации растительного сырья приводит к повышению его усвояемости, о чем свидетельствует прирост инфузорий Tetrahymena pyriformis. Внесение в рецептуру напитков таксифолина как в его исходной, так и в инкапсулированной форме повышает прирост простейших на 187±4–315±3%. 

1. Нилова Л.П., Малютенкова С.М., Арсирий А.Г. Нутриенты апельсиновых соков и нектаров, роль в формировании антиоксидантных свойств. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия Пищевые и биотехнологии. 2021; 9(3): 72–80. DOI: 10.14529/food210308

2. Нилова Л.П., Пилипенко Т.В., Потороко И.Ю. Токоферолы и токотриенолы: свойства, функции, природные источники. Аналитический обзор. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия Пищевые и биотехнологии. 2021; 9(1): 68–81. DOI: 10.14529/food210108

3. Imran M, et al. Lycopene as a natural antioxidant used to prevent human health disorders. Antioxidants. 2020; 9(8):1-27 DOI 10.3390/ antiox9080706

4. Фаткуллин Р.И., Васильев А.К., Калинина И.В., Брызгалова А.Д., Семиздралов И.А. Влияние процесса инкапсуляции на сохранение антиоксидантных свойства флавоноидов. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия Пищевые и биотехнологии. 2021; 9(1): 38–47. DOI: 10.14529/food210105

5. Сербина Н.В., Позняковский В.M., Фаткуллин Р.И., Калинина И.В., Журавлева Д.Н., Воропай И. Оценка стабильности антиоксидантных свойств обогащенных напитков при хранении. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия Пищевые и биотехнологии. 2022; 10(1): 49–57. DOI: 10.14529/food220106

6. Науменко Н.В., Потороко И.Ю., Велямов М.Т. Цельносмолотая мука из пророщенного зерна пшеницы как пищевой ингредиент в технологии продуктов питания. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия Пищевые и биотехнологии. 2019; 7(3): 23–30. DOI: 10.14529/food190303

7. Потороко И.Ю., Паймулина А.В., Ускова Д.Г., Калинина И.В., Попова Н.В., Шириш Сонавейн. Антиоксидантные свойства функциональных пищевых ингредиентов, используемых при производстве хлебобулочных и молочных продуктов, их влияние на качество и сохраняемость продукции. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2017; 79(4): 143–151. DOI:10.20914/2310-1202-2017-4-143-151

8. Шатилов А.В., Богданова О.Г., Коробов А.В. Роль антиоксидантов в организме в норме и при патологии. Ветеринарная патология. 2007; 2: 207–211.

9. Хайруллина В.Р. и др. Определение антиокислительного действия кверцетина и дигидрокверцетина в составе бинарных композиций. Химия растительного сырья. 2008; 4: 59–64.

10. Рамазанов И.А., Панасенко С.В., Сейфуллаева М.Э., Майорова Е.A. Инновационно-цифровые перспективы развития агропродовольственного сектора и сферы обращения. Аграрная наука. 2022; (4):109-117. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-358-4-109-117

11. Thirumdas R. A., Saragapani R. C. Ajinkya M.T., Deshmukh R.R., Annapure U.S. Influence of low pressure cold plasma on cooking and textural properties of brown rice. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2016; 37: 53-60.

12. Lin J., Zhou W. Role of quercetin in the physicochemical properties, antioxidant and antiglycation activities of bread. J. of Functional Foods. 2018; 40: 299−306.

13. Naczk M., Shahidi F. Extraction and analysis of phenolics in food. J. Chromatogr. A. 2004; 1054(1–2): 95–111.

14. Lin J., Zhou W. Role of quercetin in the physicochemical properties, antioxidant and antiglycation activities of bread. Journal of Functional Foods. 2018; 40: 299−306.

15. Naczk M., Shahidi F. Extraction and analysis of phenolics in food. J. Chromatogr. 2004; A 1054 (1–2): 95–111.

16. Wang S. et al. Application of nanotechnology in improving bioavailability and bioactivity of diet-derived phytochemicals. J. of Nutritional Biochemistry. 2014; 25: 363−376.

17. Agati G., Azzarello E., Pollastri S., Tattini M. Flavonoids as antioxidants in plants: location and functional significance. Plant Sci. 2012; 196(3): 67–76.

18. Parker M. L. et al. The phenolic acid and polysaccharide composition of cell walls bran layers of mature wheat (Triticum aestivum L. cv. Avalon) grains. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005; 85: Р. 2539−2547.

19. Perlovich G.L., Ryzhakov A.M., Strakhova N.N., Kazachenko V.P., Schaper K.J., Raevsky O.A. Thermodynamic aspects of solubility and partitioning processes of some sulfonamides in the solvents modeling biological media. J. Chem. Thermodyn. 2014; 69(2): 56–65.

20. Zhang H. et al. Structure-solubility relationships and thermodynamic aspects of solubility of some flavonoids in the solvents modeling biological media. Journal of Molecular Liquids. 2017; 225: 439-445.

21. Rios J.L., Recio M.C. Medicinal plants and antimicrobial activity. J. Ethnopharmacol., 2005; 100: 80-84.

22. Заморська I. Л. Фенольний комплекс ягiд суницi. Iнтеграцiйна система освiти, науки i виробництва в сучасному iнформацiйному просторi: матерiали мiжнародної науково-практичної Iнтернет-конференцiї. Тернопiль, 2014; 40-41.

23. Макарова Н.В., Зюзина А.В., Мирошкина Ю.И.Антиокислительное действие ягод. Известия вузов. Пищевая технология. 2010. 2-3:10-12. EDN: MRXVVP

24. Солёнова Е.А., Величковска Л.Н. Флавоноиды. перспективы применения в антимикробной терапии. Acta medica Eurasica. 2017; 3:50-57. EDN: ZIFSML