Научно-производственный центр экологического мониторинга «РАЦЕМ», г. Киров, Россия
This research is dedicated to study of pectin composition found in hips marc – refuse of alcoholic beverage industry and is focused on overall evaluation of its application as feeding additive for fur-bearing animals and as an additional source of pectin produced through industrial processing of hips. It was stated that hips marc contains pectins (2.1 %) with insignificant degree of methoxylation and possesses high nutritive value and physiological activity.
В настоящее время большое внимание уделяется растительному сырью, как источнику биологически активных веществ. Последние 20-25 лет характеризуются большим объемом исследований структуры, физико-химических свойств, биологических функций и физиологической активности пектинов, а также поиском их возможных продуцентов. Это связано с тем, что, являясь элементами питания в качестве пищевых волокон, пектиновые вещества оказывают многоплановое влияние на метаболизм человека и животных. На их основе можно получать нетоксичные препараты широкого спектра физиологического действия. Значительное содержание свободных карбоксильных групп обусловливает способность пектинов связывать в пищеварительном тракте ионы тяжелых металлов с образованием нерастворимых комплексов, которые не всасываются из кишечника и выводятся из организма. Это свойство используется в профилактике и лечении отравлений солями тяжелых металлов [1].
В нашей стране производство пектина основано на использовании яблочных выжимок и свекловичного жома [2]. В настоящее время особое значение приобретает задача более полного использования местных плодово-ягодных ресурсов. Одним из дополнительных источников пектинов могут быть плоды ряда видов шиповника (Rosa L.), а также продукты их промышленной переработки [3]. Несмотря на достаточно широкое применение препаратов из плодов шиповника (косметология, профилактика и лечение ряда заболеваний, пищевые продукты и добавки) состав их пектиновых веществ не изучен. Вместе с тем, их количество в мякоти плодов некоторых видов (в пересчете на «сырую массу») достигает 6 %. Это сопоставимо с содержанием пектинов в традиционном пектинсодержащем сырье.
Ранее нами был определен состав и свойства пектиновых веществ мякоти плодов некоторых видов шиповника, названных розолинанами. Было показано, что они являются нетоксичными соединениями, обладают способностью связывать липопротеиды низкой плотности в крови человека и модулируют адгезивность перитонеальных макрофагов мышей [4].
Данная работа посвящена изучению состава пектинов шрота шиповника – отхода ликероводочного производства с целью комплексной оценки его применения в качестве кормовой добавки в рацион пушных зверей, а также возможности его использования как дополнительного источника пектина при промышленной переработке плодов шиповника. Это связано с тем, что в суммарном количестве пектиновых веществ мякоти плодов шиповника протопектин составляет 56-63 %. Пектины, входящие в его состав, не извлекаются при водно-спиртовой экстракции и остаются в шроте, т.е. безвозвратно теряются [5]. Проведенные ранее исследования сухого остатка экстракта из шрота шиповника показало наличие в нем аскорбиновой кислоты, тиамина и рибофлавина [6]. В его составе обнаружена глюкоза 0.75 % и фруктоза 18.5 %. Содержание флавоноидов (кверцитин, кемпферол-арабинозид и кемпферол-дигликозид) в нем составило 0.74 %, а пектиновых веществ – 3.1 %. При исследовании физиологической активности сухого экстракта из шрота шиповника показано, что он не токсичен и обладает анаболическим и адаптогенным эффектом. Это позволило рекомендовать его использование в качестве пищевой добавки и поливитаминного природного препарата [6].
Для исследования был использован обезжиренный шрот плодов шиповника. Извлечение пектинов проводили после предварительного гидролиза протопектина подкисленной разбавленным раствором HCl до рН 3.8-4.0 водой при 50 °С 0.7 %-ным водным раствором оксалата аммония при 68 °С. Экстракт, содержащий пектиновые вещества, диализовали и концентрировали на ультрафильтрационном волоконном аппарате УВА-ПС-20-1040. Пектины осаждали 4-х кратным объемом 96 %-ного этилового спирта и высушивали лиофильно [5]. Характеристика выделенных пектинов приведена в таблице.
Таблица
Характеристика пектиновых веществ шрота шиповника
|
Выход, %* |
h, дл/г** |
DM |
Содержание, % |
|||||||
|
GalA |
Rha |
Ara |
Xyl |
Man |
Glu |
Gal |
ФС |
|||
|
2.1 |
1.80 |
25 |
70 |
1.8
|
5.5
|
0.4
|
0.2
|
2.4
|
2.5 |
2.5
|
Примечание. * – выход от абсолютно-сухого вещества; ** – характеристическая вязкость водного раствора; DM – степень метоксилирования; ФС – фенольные соединения.
Пектиновые вещества шрота характеризуются высоким содержанием D-галактуроновой кислоты (GalA). Главными нейтральными моносахаридными остатками выделенных пектинов являются: арабиноза (Аra), галактоза (Gal), глюкоза (Glu) и рамноза (Rha). В минорных количествах присутствуют также остатки маннозы (Man) и ксилозы (Xyl). По содержанию моносахаридов, полисахариды шрота идентичны пектиновым веществам, выделяемым из мякоти плодов шиповника.
На кафедре биотехнологии Вятского государственного университета были определены витаминный и аминокислотный состав шрота шиповника. Было показано, что питательная ценность шрота шиповника составляет 1,13-1,18 кормовых единиц на 1 кг, что на уровне питательной ценности кукурузного кормового шрота. Совместно с Вятской государственной сельскохозяйственной академией разработана рецептура кормовой добавки на основе шрота в рацион пушных зверей и проведены зоотехнические испытания, которые показали ее высокую питательную и физиологическую активность [7].
Незначительная степень метоксилирования пектинов позволяет также предложить использование шрота шиповника и в качестве энтерособента природного происхождения.
Список литературы
1. Новосельская И.Л., Воропаева Н.Л., Семенова Л.Н., Рашидова С.Ш. Пектин. Тенденции научных и прикладных исследований // Химия природн. соедин. – 2000. – №1. – С. 3-11.
2. Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов // М.: Изд. ДеЛи, 2000. – 255 с.
3. Жуков Н.А., Злобин А.А., Мартинсон Е.А. Биохимия и биотехнология плодов дикорастущего шиповника VI Международный форум «Биотехнология и современность». Сб. материалов. – С.-Петербург 1-2 июня 2005.– С. 46-47.
4. Злобин А.А., Оводова Р.Г., Попов С.В. Общая химическая характеристика водорастворимых полисахаридов плодов шиповника морщинистого Rosa rugosa // Химия раст. сырья. - 2003. - №2. - С. 39-44.
5. Злобин А.А., Рублева Л.И. Пектиновые полисахариды шрота шиповника // Всероссийская научно-техническая конференция «Наука-производство-технология-экология». Сб. материалов. – Киров, 2006. – Т.3. – С. 189-191.
6. Матасова С.А., Рыжова Г.Л., Дычко К.А. Химический состав сухого водного экстракта из шрота шиповника // Химия раст. сырья. – 1997. – №2. – С. 28-31.
7. Мухамедянов М.М., Соломина Е.С., Жуков Н.А. Кормовая добавка из масличного растительного сырья в рационах клеточной ондатры // Сборник Региональной межвузовской научной конференции: «Вопросы селекции и технологии производства продукции животноводства, охотоведения и природопользования». Тез. докл. – Киров, 1995. – С. 106-107.