Функциональный напиток на основе восстановленной сухой молочной сыворотки и тройного хелатного комплекса эссенциального микроэлемента — цинка

В данной работе получен функциональный напиток на основе восстановленной сухой молочной сыворотки и тройного хелатного комплекса эссенциального микроэлемента — цинка. Синтез проводился путем механического смешивания 3-пиридинкарбоксамида, L-лизина моногидрохлорида, гидроксида бария 8-водного и сульфата цинка 7-водного с добавлением 30 мл дистиллированной воды. Далее был получен спектр поглощения образца, с помощью которого определен максимум полосы поглощения тройного хелатного комплекса (λ = 260 нм). На следующем этапе было проведено компьютерное квантово-химическое моделирование, в результате которого определено, что взаимодействие эссенциального микроэлемента (цинка) с 3-пиридинкарбоксамидом и L-лизином происходит через вторичную аминогруппу и карбоксильную группу и через карбоксильную группу и α-аминогруппу соответственно. Затем была проведена оптимизация методики синтеза тройного хелатного комплекса. С помощью нейросетевой обработки данных установлено, что оптимальными концентрациями компонентов являются: C (ZnSO₄) = 0,376 моль/л, C (C₆H₅NO₂) = 0,545 моль/л, C (C₆H₁₄N₂O₂) = 0,528 моль/л. Далее был получен функциональный молочный напиток, содержащий 7,5% молочной сыворотки, 7,5% мелассы молочной и 0,13 мл комплекса. Потом напиток подвергался УЗ-обработке с различной амплитудой. Далее были исследованы титруемая кислотность, электропроводность, pH, антиоксидантная активность и средний гидродинамический радиус. В результате установлено, что при добавлении тройного хелатного комплекса в состав функционального молочного напитка, а также при максимальной амплитуде УЗ-обработки наблюдаются увеличение титруемой кислотности, электропроводности, уменьшение антиоксидантной активности и среднего гидродинамического радиуса, что позволяет сделать вывод о пользе использования комплекса, проведения УЗ-обработки с максимальной амплитудой. На следующем этапе была проведена органолептическая оценка полученного функционального напитка, в результате которой установлено, что для внедрения на предприятия молочной промышленности рекомендуется использовать образец, обогащенный хелатным комплексом цинка, который подвергался УЗ-обработке с максимальной амплитудой.

1. Молибога Е.А., Сухостав Е.В., Козлова О.А., Зинич А.В. Анализ рынка функционального питания: российский и международный аспект. Техника и технология пищевых производств. 2022; 52(4): 775–786. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-4-2405

2. Alekseev A., Krotova O., Tupolskikh T., Onkaev V., Kedeeva O., Gucheva N. The Use of Pumpkin Plants as a Natural Biocorrector in the Technology of Functional Meat Products. Zokirjon ugli K.S., Muratov A., Ignatieva S. (eds.). Fundamental and Applied Scientific Research in the Development of Agriculture in the Far East (AFE-2022). Agricultural Cyber-Physical Systems. Conference proceedings. Lecture Notes in Networks and Systems; vol. 733. Cham: Springer. 2024; 1: 1119–1129. https://doi.org/10.1007/978-3-031-37978-9_108

3. Наумова Н.Л., Ребезов М.Б. Микроэлементный статус челябинцев как обоснование развития производства обогащенных продуктов питания. Фундаментальные исследования. 2012; (4–1): 196–200. https://elibrary.ru/pazfxv

4. Serikova A. et al. Development of technology of fermented milk drink with immune stimulating properties. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018; 9(4): 495–500. https://elibrary.ru/xrwrfr

5. Statsenko E., Omarov R., Shlykov S., Nesterenko A., Rebezov M. Chicken Nuggets Recipe and Technology Development with Dietary Fiber. International Transaction Journal of Engineering, Management, & Applied Sciences & Technologies. 2021; 12(11): 12A11T. https://doi.org/10.14456/ITJEMAST.2021.230

6. Serbova T.V., Serova O.P., Brekhova S.A., Slozhenkina M.I., Mosolova N.I. Compound whey dessert. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. 548: 82049. https://doi.org/10.1088/1755-1315/548/8/082049

7. Lebedyantseva E.A., Selezneva I.S., Geide I.V., Ivantsova M.N. Study of possibility to use whey in the production of fermented dairy products. AIP Conference Proceedings. Proceedings. 2022; 2390(1): 030047. https://doi.org/10.1063/5.0068944

8. Alekseeva Y.A., Khoroshailo T.A., Brichagina A.A., Svitenko O.V. Ecological and raw material aspects of the production of fermented milk drinks. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022; 981: 022082. https://doi.org/10.1088/1755-1315/981/2/022082

9. Кручинин А.Г., Бигаева А.В., Туровская С.Н., Илларионова Е.Е. Современное состояние рынка вторичных сырьевых ресурсов молочной промышленности. Ползуновский вестник. 2022; 1(4): 140–148. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.04.018

10. Золоторева М.С., Володин Д.Н., Топалов В.К., Евдокимов И.А., Чаблин Б.В. О переработке молочной сыворотки и внедрении наилучших доступных технологий. Переработка молока. 2016; (7): 17–19. https://elibrary.ru/wicfql

11. Ребезов М.Б., Зинина О.В., Нурымхан Г.Н., Нургазезова А.Н., Смольникова Ф.Х. Вторичное сырье молочной отрасли: современное состояние и перспективы использования. АПК России. 2016; 75(1): 150–155. https://elibrary.ru/vsaoyh

12. Борисенко А.А., Костенко Е.Г., Борисенко А.А., Костенко К.В., Олешкевич О.И., Ржепаковский И.В. Использование мелассы молочной сухой с лактулозой в технологии производства йогурта с ультразвуковой обработкой. Индустрия питания. 2024; 9(1): 16–25. https://doi.org/10.29141/2500-1922-2024-9-1-2

13. Рябцева С.А., Храмцов А.Г., Будкевич Р.О., Анисимов Г.С., Чукло А.О., Шпак М.А. Физиологические эффекты, механизмы действия и применение лактулозы. Вопросы питания. 2020; 89(2): 5–20. https://elibrary.ru/tnxhmw

14. Блинов А.В., Рехман З.А., Гвозденко А.А., Голик А.Б., Нагдалян А.А., Ребезов М.Б. Молочный продукт, обогащенный тройным марганецсодержащим комплексом. Аграрная наука. 2024; (5): 117–123. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-382-5-117-123

15. Блинов А.В., Рехман З.А., Голик А.Б., Гвозденко А.А., Нагдалян А.А., Ребезов М.Б. Инновационная форма эссенциального микроэлемента меди для обогащения молочной продукции. Аграрная наука. 2024; (4): 153–159. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-381-4-153-159

16. Блинов А.В. и др. Наночастицы селена, стабилизированные хитозаном, для обогащения молочной продукции. Аграрная наука. 2024; (9): 130–135. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-386-9-130-135

17. Burmistrov D.E. et al. Bacteriostatic and Cytotoxic Properties of Composite Material Based on ZnO Nanoparticles in PLGA Obtained by Low Temperature Method. Polymers. 2022; 14(1): 49. https://doi.org/10.3390/polym14010049

18. Караваев А.П., Мелкозерова Н.О., Шишкин А.В. Оценка биохимических показателей в сыворотке крови мышей при исследовании хронической токсичности на фоне применения нового комплекса хелатных соединений микроэлементов. Наука и молодежь: новые идеи и решения в АПК. Материалы Национальной научно-практической конференции молодых ученых с международным участием, посвященной 10-летию науки и технологий и 80-летию Удмуртского ГАУ. Ижевск: Удмуртский государственный аграрный университет. 2023; 109–114. https://elibrary.ru/dfgywa

19. Ишмакаева А.М. Синтез хелатных комплексов металлов с L-аргинином. Современные технологии композиционных материалов. Материалы VIII Всероссийской научно-практической молодежной конференции с международным участием. Уфа: Уфимский университет науки и технологий. 2023; 199–203. https://elibrary.ru/vrbmpv

20. Мельников Н.А., Селиванова Н.М. Триазол-хелатные комплексы лантаноидов как химически стабильные и нетоксичные агенты для биоимиджинга. Достижения молодых ученых: химические науки. Тезисы докладов VIII Всероссийской (заочной) молодежной конференции. Уфа: Уфимский университет науки и технологий. 2023; 259–261. https://elibrary.ru/tgcftt

21. Галимов М.Н. Синтез и моделирование структуры хелатных разнолигандных аминокислотных N,0-комплексов переходных металлов. XXIX Каргинские чтения. Ежегодная Всероссийская научно-техническая конференция студентов и молодых ученых. Тезисы докладов. Тверь: Тверской государственный университет. 2023; 54. https://elibrary.ru/nyqmev

22. Гвозденко А.А., Голик А.Б., Пирогов М.А., Леонтьев П.С., Блинов А.В. Компьютерное квантово-химическое моделирование строения тройных хелатных комплексов цинка с витамином В2 и незаменимыми аминокислотами. Инновации. Интеллект. Культура. Материалы V Международной научно-практической конференции, посвященной 435-летию основания г. Тобольска, году Данилы Чулкова в г. Тобольске. Тюмень: Тюменский индустриальный университет. 2022; 20–23. https://elibrary.ru/taazvx

23. Блинов А.В., Маглакелидзе Д.Г., Гвозденко А.А., Голик А.Б., Колодкин М.А., Рехман З.А. Функциональный молочный напиток, обогащенный аскорбатоизолейцинатом железа (II). Индустрия питания. 2023; 8(3): 87–96. https://doi.org/10.29141/2500-1922-2023-8-3-9

24. Манаева Н.И., Сумная Д.Б., Кинзерский А.А., Садова В.А., Титухов Р.Ю. Изменение биохимического статуса у спортсменов с болезнью Осгуда — Шлаттера. Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. 2022; 17(2): 191–197. https://elibrary.ru/spkfrn

25. Дедов Д.В. Применение витамина D, российского препарата «Остео-Вит D3» в комплексной профилактике остеопороза и остеопорозных переломов у детей и подростков. Фармация. 2022; 71(2): 5–10. https://doi.org/10.29296/25419218-2022-02-01

26. Резниченко И.Ю., Донченко Т.А. Формирование рациона с учетом биологической ценности печенья. Ползуновский вестник. 2024; (1): 120–125. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.01.014

27. Кардовский А.Г., Шардаков В.И. Роль иммунокоррекции в комплексном лечении больных с глубокими отморожениями конечностей. Вятский медицинский вестник. 2022; (2): 29–34. https://elibrary.ru/bkuxlo

28. Кулешова З.В., Панов А.В. Хроническая ишемическая болезнь сердца (практическое руководство). Кардиология: новости, мнения, обучение. 2022; 10(3): 63–78. https://elibrary.ru/bvaqok

29. Jain R.B. Thyroid Function and Serum Copper, Selenium, and Zinc in General U.S. Population. Biological Trace Element Research. 2014; 159(1–3): 87–98. https://doi.org/10.1007/s12011-014-9992-9

30. Трухан Д.И., Друк И.В., Викторова И.А. Не йодом единым. Роль селена, цинка, витаминов А, С, Е в физиологии и патологии щитовидной железы. Клинический разбор в общей медицине. 2024; 5(4): 34–45. https://doi.org/10.47407/kr2024.5.4.00417

31. Косюра С.Д., Ливанцова Е.Н., Вараева Ю.Р., Копелев А.А., Червякова Ю.Б., Стародубова А.В. Витаминно-минеральные комплексы, содержащие селен и цинк. Лечебное дело. 2019; (1): 58–61. https://doi.org/10.24411/2071-5315-2019-12090

32. Попова В.А., Кожин А.А., Мегидь Ю.И. Микроэлементозы и проблемы здоровья детей. Педиатрия. 2015; 94(6): 140–144. https://elibrary.ru/vbborp

33. Severo J.S. et al. The Role of Zinc in Thyroid Hormones Metabolism. International Journal for Vitamin and Nutrition Research. 2019; 89(1–2): 80–88. https://doi.org/10.1024/0300-9831/a000262

34. Табакаев А.В., Табакаева О.В. Пептидный обогащенный модуль функциональной направленности для профилактики ожирения и гиперлипидемии. Ползуновский вестник. 2024; (1): 37–44. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.01.005

35. Костина О.В., Загреков В.И., Преснякова М.В., Пушкин А.С., Лебедев М.Ю., Ашкинази В.И. Взаимосвязь уровня цинка с патогенетически значимыми нарушениями гомеостаза у тяжелообожженных пациентов. Клиническая лабораторная диагностика. 2022; 67(6): 330–333. https://doi.org/10.51620/0869-2084-2022-67-6-330-333

36. Wang X., Zhang M., Li X. Advances in the research of zinc deficiency and zinc supplementation treatment in patients with severe burns. Zhonghua shao shang za zhi. 2018; 34(1): 57–59 (на кит. яз.). https://doi.org/10.3760/cma.j.issn.1009-2587.2018.01.012

37. Baranauskas M.N. et al. Influence of Zinc on the Acute Changes in Erythropoietin and Proinflammatory Cytokines with Hypoxia. High Altitude Medicine and Biology. 2021; 22(2): 148–156. https://doi.org/10.1089/ham.2020.0190

38. Xu X., Meng J., Fang Q. Prognostic value of serum trace elements Copper and Zinc levels in sepsis patients. Zhonghua wei zhong bing ji jiu yi xue. 2020; 32(11): 1320–1323 (на кит. яз.). https://doi.org/10.3760/cma.j.cn121430-20200313-00216

39. Шишкова В.Н., Нарциссов Я.Р., Титова В.Ю., Шешегова Е.В. Молекулярные механизмы, определяющие применение комбинации глицина и цинка в коррекции основных проявлений стресса и тревоги. Фармация и фармакология. 2022; 10(5): 404–415. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2022-10-5-404-415