УДК 573.6.086.83
ИММОБИЛИЗАЦИЯ БАВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
НА КОЛЛАГЕНОВЫХ НОСИТЕЛЯХ В БИОТЕХНОЛОГИИ
ПИЩЕВЫХ ПОКРЫТИЙ С БАРЬЕРНЫМИ СВОЙСТВАМИ
Ситникова М.Е., Болтыхов Ю.В., Глотова И.А.
ГОУ ВПО Воронежская государственная технологическая академия,
г. Воронеж, Россия, glotova-irina@yandex.ru
Сегодня в России и за рубежом особую актуальность имеет проблема обеспечения качества и безопасности полуфабрикатов из мяса сельскохозяйственных животных и птицы, а также продуктов кулинарной готовности как наиболее динамично развивающихся сегментов рынка. В ее решении важную роль играет разработка и реализация барьерных технологий, включая научно-техническое обеспечение вопросов получения и применения полифункциональных пленкообразующих композиций в технологии мясных продуктов. Особый интерес в этом аспекте представляют коллагеновые белки как основной структурный элемент соединительных тканей сельскохозяйственных животных.
В работах Л.В. Антиповой, А.И. Жаринова, Н.Н. Липатова (мл.), Г.И. Касьянова, Ю.И. Ковалева, А.И. Мглинца, И.А. Рогова, Э.С. Токаева, С.А. Каспарьянца, А.И. Сапожниковой, G.N. Ramachandran, Р. Borstein, других отечественных и зарубежных ученых обоснованы подходы к рациональному использованию коллагенсодержащего сырья в пищевых технологиях с учетом медико-биологических требований к питанию.
Другой подход состоит в выделении из тканей животных и рыб коллагеновых субстанций, способных к самоструктурированию. Его эффективность доказана в работах Л.В. Антиповой, Э.Г. Розанцева, А.Г. Снежко, О.П. Дворяниновой, О.Г. Ибрагимовой и др. Однако потенциальные возможности коллагеновых белков как компонентов самоорганизующихся биополимерных систем изучены и реализованы в виде технологий крайне недостаточно. При этом интерес и перспективу представляет реализация возможностей коллагеновых белков как носителей биологически активных веществ.
Цель работы – обоснование биотехнологии пищевых покрытий на основе биомодифицированных коллагеновых белков с иммобилизацией БАВ растительного сырья на коллагеновых носителях.
Объектами исследования служили: жилки и сухожилия, выделенные при жиловке говядины, как исходное сырье для получения пленкообразующих композиций; продукты их химической и ферментативной модификации; СО2-экстракты лекарственных растений и специй производства компании ОАО '' Караван'': зверобоя, календулы, ромашки, гвоздики, гвоздики, корицы, тыквы и виноградных косточек, петрушки; коллагенсодержащие пленкообразующие композиции с их использованием.
При обосновании выбора объектов для получения пленкообразующих композиций учитывали данные о химическом составе коллагенсодержащего сырья и фракционном составе белков по отношению к разным растворителям. Установлено, что предпочтительным объектом являются сухожилия КРС (массовая доля белка – 37,8 %), однако в силу производственных условий выделения и сбора коллагенсодержащего сырья при жиловке представляет интерес смесь жилок и сухожилий.
В качестве источников БАВ с учетом органолептических показателей нами выбраны СО2-экстракты ромашки, гвоздики, петрушки, тыквы и виноградных косточек, корицы, зверобоя. Проведенный нами анализ антиоксидантной активности СО2-экстрактов лекарственных растений и специй показывает, что по этому показателю (мг/см3) их можно расположить в следующий убывающий ряд: гвоздика (19,50) > петрушка (10,01) > корица (9,27) > зверобой (8,65) > тыква и виноградные косточки (7,79) > ромашка (6,26).
Для получения пищевых покрытий использовалась технологическая схема, включающая основные стадии: пероксидно-щелочной и ферментативный гидролиз коллагенсодержащего сырья; иммобилизацию биологически активных веществ СО2-экстрактов растительного сырья на молекулах биофодифицированных коллагеновых белков (Болтыхов Ю.В., Глотова И.А., 2009).
Используя данные о молекулярно-массовом распределении белковых фракций (метод SDS-электрофореза в ПААГ), результаты рентгенофазового анализа биообъектов, а также известные данные о структуре антиоксидантов в составе растительного сырья, нами методом компьютерного моделирования с использованием программы HyperChem 8.0 построена гипотетическая модель взаимодействия флавоноида с глицином и аргинином (аминокислоты, находящиеся в боковых пептидных участках коллагеновой молекулы) в структуре продуктов гидролиза коллагена (рис. 1).
Рис. 1. Гипотетическая модель взаимодействия флавоноида с глицином и
аргинином в структуре продуктов гидролиза коллагена
Геометрическая оптимизация показывает, что суммарная энергия системы равна 48,3589 ккал/моль, величина дипольного момента – 5,56 Дебая, среднеквадратичный градиент – 0,0995 ккал/(Å×моль). В соответствии с квантово-механической моделью взаимодействия продуктов биомодификации коллагеновых белков с биофлавоноидами растительного сырья, ответственными за антиоксидантные свойства, их иммобилизация на коллагеновых носителях осуществляется преимущественно за счет водородных связей.
Структурную стабильность полученных продуктов модификации коллагенсодержащего сырья подтверждают результаты ИК-спектроскопии. Идентифицированы характерные для аминокислот валентные колебания в области NН- и ОН- групп (3300-3600 см-1). В этой области поглощения находятся характеристические частоты групп NН и ОН, как свободных (3532 см-1), так и водородносвязанных (3416 см-1), а также структурно связанной воды, которая является одним из компонентов, обеспечивающих структурную стабильность белковых молекул.
Результаты позволяют предположить, с одной стороны, их сорбционную способность по отношению к компонентам СО2-экстрактов растительного сырья, а с другой – способность к самоструктурированию за счет свободных боковых функциональных групп. Для количественной оценки сорбционной способности коллагена по отношению к СО2-экстрактам растительного сырья был проведен сенсорометрический анализ на установке «Электронный нос» с применением газовых пьезосенсоров (рис. 2). Нами обоснованы дозировки СО2- экстрактов растительного сырья для иммобилизации на коллагеновом носителе (от 150 до 200 мкл экстрактов корицы, петрушки, ромашки и от 100 до 150 мкл экстрактов зверобоя, гвоздики, тыквы и виноградной косточки на 1 г носителя соответственно).
а б
в г
д е
Рис. 2. Влияние вносимого объема СО2-экстрактов растительного сырья на динамику изменения аромата в газовой фазе в присутствии модифицированного коллагена:
а – корицы; б – петрушки; в – тыквы и виноградных косточек; г – зверобоя;
д- ромашки; е- гвоздики
По органолептическим показателям разработанные композиции имеют гелеобразную консистенцию, запах пряный, свойственный сочетанию экстрактов в рецептуре, цвет матово-белый с желтоватым оттенком, а также обладают активными свойствами по отношению к свободным радикалам кислорода и бактериостатической активностью по отношению к группам микроорганизмов (E. сoli, Pr. vulgaris, B. mesentericus, B. subtilis, St. aureus, Str. haеmolyticus, Sach. cerevisiae). С учетом органолептических характеристик, антиоксидантной и биоцидной активности СО2-экстрактов растений и специй пленкообразующие композиции с их использованием целесообразно применять в качестве барьерных средств в технологии мясных продуктов различных ассортиментных групп.
Содержание
Секция «Экология».
-
Джантасова А. А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Су ресурстарының экологиялық жағдайы және құқықтық аралары»……………………………………...1
-
Ералина Г. Ж., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Ақтөбе облысының геоэкологиялық мәселелерін шешу олдары»…………………………………………..4
-
Жамалиева М.М., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Мүктер мен қыналардың радиоактивтілігін зерттеу»……………………………………………………………...7
-
Ишангалиева С.С., КазНУ им. аль-Фараби, Алматы – «Влияние эндомикоризы на содержание каротиноидов в листьях PHASEOLUS VULGARIS L в условиях почвенного загрязнения свинцом»………………………………………………….…10
-
Мурзалинов Д. О., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Применение методов дистанционного зондирование земли»…………………………………………….….11
-
Нурбекова Ж. А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Каспий –болашақ Болашақ -ұрпаққа аманат»………………………………………………………………………...12
-
Раев Р., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Пищевые добавки и их вред здоровью человека»………………………………………………………………………………..15
-
Уразалиев Р. С., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Состояние численности степного кулика - кречетки, в связи с изменением привычных мест обитания»…..18
-
Шаймерденова М. О., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Қорғалжын қорығы аумағында экологиялық туризмді дамыту мүмкіндіктері»………………………….19
-
Яблонский Н.В., КГУ им. А.Байтурсынова, Костанай – «Разработка биологических методов пылеподавления с целью уменьшения объемов выбросов пыли в атм воздух с поверхности хвостохранилища АО "ССГПО"»……………….22
Секция «Молекулярной биология и медицинская генетика»
-
Айдарбекова Н. А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Витилиго ауруыны биологиялы таралу ерекшеліктер» …………………………………………………...25
-
Акимбекова Э.М., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Демікпемен ауыратын науқастардың иммунограмманың көрсеткіштері»…………………………………..27
-
Айткулова А. М., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – « Роль полиморфизма генов в развитии хронической обструктивной болезни легких»……………………………30
-
Алтаева А.С., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Защитная роль янтарной кислоты в свободнорадикальном процессе.»……..………………………………….33
-
Ибраева А. Р., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Биохимические механизмы супрессии РНК интерференции вирусами растений»……………………………….35
-
Есетова А. А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Антиген байланыстыратын лимфоциттерді анықтау әдістерін жетілдіру»………………………………………..39
-
Жумагулова А.Ә., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева,Астана - «Есіл өзеніндегі мөңке балық популяциясының генетикалық полиморфизмі және жыныстық қатынастары»…...42
-
Каримова М.Б., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Содержание общего IgE в сыворотке крови у больных»…………….…………………………………………….44
-
Маутина М.Г., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Бронхты демікпемен науқастардың иммунокомпетентті жасушалар»……………………….……………..47
-
Омарова А. А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Роль молекулярных генов в развитии ишемической болезни сердца»……………………….……………………..51
-
Смайлов Б. Б., КазНУ им. аль-Фараби, Алматы – «Роль окислительного повреждения ДНК и ключевых ферментов репарации ДНК в апоптозе алейронового слоя зерна пшеницы»…………………………………………………..55
-
Суртаева А.К., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Роль генетических факторов в развитии язвенной болезни»…………………………………………………………...58
-
Секенова Алия, ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Эпидемиологическая характеристика вирусного гепатита С»…………………………………………….…62
-
Б.Н. Молдыбаева, Т.Д. Укбаева, Евразийский Национальный Университет им. Л.Н. Гумилева г. Астана - «Высокопатогенный вирус гриппа птиц и современные методы его диагностики»…………………………………………………………...….66
-
А.П. Кравченко, А. Р. Акильжанова ЕНУ им. Л.Н Гумилева, г.Астана – «Выявление мутаций в гене BRCA1 у больных раком молочной железы методом секвенирования»………………………………………………………………………..70
-
Исабекова Т.М., Кожамкулов У.А. ЕНУ им.Л.Н.Гумилева – «MIRU-VNTR типирование мультирезистентных штаммов, циркулирующих на территории Республики Казахстан»………………………………………………………………..73
-
Омаров Р.Т, Мырзабаева М.Т, Абдираимова А.Ж, Молдакимова Н.Ж., Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті Қазақстан Республикасы, Астана қаласы – «РНҚ интерференциясының өсімдіктердегі вирустармен супрессиялануының биохимиялық механизмдері»………………………………….79
Секция «Биотехнология».
-
Айкешев Б. М., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Влияние нитрозодиметиламина, как мутагена, на E.coli……….……….……………………..83
-
Аубакирова Л.С., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Биотехнология клонального микроразмножения жасмина»…………………………………………………………85
-
Бапсанова А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Криоконсервация генетического материала для сохранения редких и исчезающих видов животных»………………86
-
Басыгараев Ж. М., КазНУ им. аль-Фараби, Алматы – «Жаңа биореттегіш бидай фузикокцинінің әсер ету қасиеттерін зерттеу»………….……………………………88
-
Бектемирова Р.С., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Основные принципы технологии клонального микроразмножения растений»……………………………89
-
Жумагулова А.Ә., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Қант қызылшасы селекциясының биотехнологиялық әдістері»……………………………...…………92
-
Кадеева М.Н., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Мұнаймен ластанған топырақты микроорганизмдер көмегiмен тазарту»……………………………………………….94
-
Кұлақпаева Ж.Қ., СКГУ им. М. Козыбаева, Петропавловск – «Ұлпаның ІN VITRO мәдиетін бұршақтың селекциясында қолдану»………………………………………97
-
Ли М.Л., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Изучение методики криосохранения генофонда растений»…………………………….……………………………………..99
-
Лишанлаева К. А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Содержание нитритов в продуктах питания»…………………………………………………….……………..101
-
Мукиянова Г. С., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Қошқыл эхинацея өсімдігінің каллустық культурасы биомассасының өсуіне температуралық режимнің әсері»………..……………………………………………………………...104
-
Мусина А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Протеолитическая активность микроскопических грибов выделенных из Казахстанкого сектора Каспийской акватории»…………………………………………….……………………………….107
-
Сейтак А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Жасушалы селекцияда бидайдың каллусты ұлпаларындағы пероксидаза ферментінің белсенділігін зерттеу»……..108
-
Тайпакова С.М., КазНУ им. аль-Фараби, Алматы – «Характеристика целлобиогидролаз гриба L.edodes и клонирование их генов для получения рекомбинантных ферментов, используемых в производстве биоэтанола»………110
-
Утеуова И. А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Қой мен тауықтың ксантиноксидаза ферментінің нитратты нитритке айналдыра алатын қабілеті»…113
-
Хансеит А. Б., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Биогаз алу және қолдану биотехнологиясы»…………………………………………………………………….116
-
Чистякова А.А. , PhD, ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Производство иммуногенных белков в растении – перспективное направление современной биотехнологии»……………………………………………………………………….119
-
Аубакирова Ж. Т., Қостанай қаласы, А.Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті- «Сүттің қоректік сапасы және сүттегі микроорганизмдер»…………………………………………………………………...122
-
Рамазанова Кунсулу Кабиденқызы, Динара Қайратқызы, Қостанай қаласы, А.Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті - «Генетикалық модификацияланған организмдер (гмо) және олардың пайдасы мен зияны»…...125
-
Слободяник В.С, Нгуен Тхи Чук Лоан, Алтухова Е.В., Маслова Ю. ГОУ ВПО Воронежская государственная технологическая академия, г. Воронеж, Россия, - «Создание йодобогащенных продуктов на основе прудовой рыбы»……………………………………………………………….………………….127
-
Е.И. Белова, С.С. Забурунов, И.А. Глотова ГОУ ВПО Воронежская государственная технологическая академия «Биотехнологическое обеспечение комплексной переработки вторичных ресурсов при получении рапсового масла»………………………………………………………………………………..…129
-
Заверская Ю.Г., Антипова Л.В., ГОУ ВПО Воронежская государственная технологическая академия, г. Воронеж, Россия, – «Ферментная модификация сырья при переработке прудовых рыб в обеспечении функционального питания беременных женщин» …………………………………………………………...…...132
-
Котенко И. Н., Антипова Л. В.ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия», г. Воронеж, Россия, – «Биотехнологические подходы в обеспечении пищевой ценности и биобезопасности новых продуктов функциональной направленности с использованием рыбного сырья»………………………………………………………………………………….133
-
С.В. Полянских, О.А. Мирзаева, ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия», г. Воронеж, Россия, - «Биоконверсия пера птицы в получении биологически ценного кератинсодержащего гидролизата» ……………………………………………………………………….....134
-
Прокопенко Д.В., Глотова И.А., ГОУ ВПО Воронежская государственная технологическая академия, г. Воронеж, Россия, – «Биотехнологические аспекты получения коллагенсодержащих основ для функционального питания в составе различных пищевых форм»…………………………………………………….…….135
-
С.В.Полянских, Д.Ю. Ковалев, Е.В. Пузина, И.В. Браташ ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия», г. Воронеж, Россия, - «Биотехнологический потенциал мяса цесарок в технологии функциональных продуктов питания»………………………………………………………….……….144
27. Сборец М.К., Антипова Л.В., Дворянинова О.П., Калач Е.В. ГОУ ВПО Воронежская государственная технологическая академия, г. Воронеж, Россия, - «Методы пищевой биотехнологии в обеспечении физиологически адекватного питания детей младшего школьного возраста на основе региональных биоресурсов»………………………………………………………………………..…...146
28. Ситникова М.Е., Болтыхов Ю.В., Глотова И.А. ГОУ ВПО Воронежская государственная технологическая академия, г. Воронеж, Россия, – «Иммобилизация бав растительного сырья на коллагеновых носителях в биотехнологии пищевых покрытий с барьерными свойствам………....................................................................149
Достарыңызбен бөлісу: |