Статьи

Учёные из Института биохимической физики имени Н.М. Эмануэля Российской академии наук разработали растворимые композиционные пищевые ингредиенты, содержащие такие ценные вещества, как полиненасыщенные омега-3 и омега-6 жирные кислоты и антиоксиданты.

Молекулы пищевых биополимеров можно использовать как микро- и наноконтейнеры для этих веществ и применять для обогащения продуктов питания, считают авторы работы. Результаты были получены в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), и опубликованы в журнале Food Hydrocolloids.

Исследователи доказали возможность использования высокой растворимости пищевых биополимеров (белков и полисахаридов, т.е. пищевых макронутриентов), а также их инкапсулирующей (связывающей) способности по отношению к различным по природе молекулам для создания хорошо растворимых в водной среде композиционных пищевых ингредиентов.

Они включают в себя незаменимые (эссенциальные) полиненасыщенные омега-3 и омега-6 жирные кислоты (ПНЖК) и растительные антиоксиданты (эфирные масла и экстракты пряно-ароматических растений).

Разработанные композиционные ингредиенты характеризовались наноразмерами, долговременной и высокой степенью защиты ПНЖК от окисления и деградации в экстремальных условиях производства и хранения пищевых продуктов.

Также они обладают высокой и контролируемой биодоступностью ПНЖК в модельных условиях желудочно-кишечного тракта, приятными органолептическими свойствами и высокой растворимостью в водной среде. Это может способствовать обогащению ими широкого ассортимента низкожирных и низкокалорийных пищевых продуктов в отсутствии насыщенных жиров.

Омега-3 и омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) – вещества, входящие в состав фосфолипидов и триглицеридов растительных масел (линолевая и альфа-линоленовая) и рыбьего жира (эйкозопентаеновая и докозагексаеновая), которые мы получаем с пищей.

Современные данные нутрициологии и доказательной медицины свидетельствуют о недостаточном микронутриентном статусе населения во многих странах, включая Россию (от 40 до 80% населения), по омега-3 и омега-6 ПНЖК. Такие ПНЖК незаменимы для здоровья сердечно-сосудистой системы, развития нервной системы и поддержания здоровья головного мозга, а также для снижения воспалительных реакций в организме.

При этом дефицит в рационе питания по незаменимым ПНЖК наблюдается на фоне повсеместного избыточного потребления насыщенных жиров. С этим связана эпидемия ожирения, вызывающая развитие таких алиментарно-зависимых заболеваний, как атеросклероз, гипертоническая болезнь и сахарный диабет.

Одной из актуальных задач сегодняшнего дня является разработка широкого ассортимента функциональных продуктов питания, обогащённых незаменимыми ПНЖК в адекватном количестве и в отсутствии насыщенных жиров.

Ученые обнаружили, что молекулы пищевых биополимеров (белков и их комплексов с полисахаридами) могут выполнять функцию микро- и наноконтейнеров для ПНЖК и растительных антиоксидантов (эфирных масел и экстрактов пряно-ароматических растений), которые можно использовать в качестве водорастворимых ингредиентов для обогащения широкого ассортимента пищевых продуктов (овощных и фруктовых соков, молочных напитков и десертов, йогуртов, муссов, соусов).

«Для выяснения молекулярных механизмов формирования таких биополимерных микро- и наноконтейнеров, а также для выяснения ключевых структурных и термодинамических факторов, определяющих их функциональные свойства, мы использовали комбинацию следующих высокоточных физико-химических методов: многоуглового лазерного светорассеяния в статическом и динамическом режимах, атомно-силовой микроскопии, электронно-парамагнитного резонанса, дифференциальной сканирующей калориметрии, спектрофотометрии, тензиометрии, измерения дзета-потенциала и спектрофотометрии.

Кроме того, подбор наиболее эффективных растительных антиоксидантов проводили методом газо-жидкосной хроматографии. При этом были изучены антиоксидантные и антирадикальные свойства как индивидуальных растительных антиоксидантов, так и их комбинаций», – рассказала Мария Семёнова, доктор химических наук, заведующая лабораторией функциональных свойств биополимеров в ИБФ РАН.

Результаты исследования могут применяться для развития производства специализированных и профилактических пищевых продуктов, которые обогащены незаменимыми ПНЖК и фосфолипидами, в том числе для питания в организованных коллективах.