Пектин в лечебном питании

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пектин в лечебном питании

Интенсивно протекающие процессы развития промышленности, энергетики, химизации сельского хозяйства сопряжены с поступлением во внешнюю среду многочисленных ксенобиотиков. Среди медикобиологических мероприятий, предусматривающих ограничение неблагоприятных воздействий на организм человека вредных факторов окружающей среды, существенное место занимает лечебно-профилактическое питание.

Разработка и пропагандирование среди населения гигиенически обоснованных рационов, построенных на включении в них доступных, биологически активных и обладающих достаточными вкусовыми достоинствами ингредиентов, определяет возможность профилактики общей и профессиональной заболеваемости, повышение работоспособности, увеличение продолжительности жизни. Проблема рационального питания особенно актуальна для контингентов, подверженных действию ионизирующего излучения вследствие инкорпорации радионуклидов.

В основе биологического действия излучения лежит ионизация атомов и молекул тканей, в частности молекул воды. В результате образуются свободные радикалы (Н, ОН, Н2О2), которые вступают в реакцию с веществами, способными окисляться и восстанавливаться. Свободные радикалы инактивируют ферментативные системы. Количество ДНК и РНК в тканях резко снижается, нарушается процесс их обновления.

Некоторые пищевые вещества обладают способностью связывать и выводить из организма радионуклиды. К ним относятся флавоноиды, галлаты, пектиновые вещества и др.

Пектин в качестве пищевого продукта утвержден главным государственным санитарным врачом СССР 1.06.79 г. (письмом № 1984/79) .

По химической структуре пектиновые вещества близки к гемицеллюлозам - коллоидным полисахаридам или к глюкополисахаридам. Основной составной частью молекулы пектиновых веществ является D-галактуроновая кислота, соединенная 1-4-гликозидными связями в нитевидную молекулу пектиновой кислоты. В порошке пектина в малых количествах присутствуют арабиноза и D-галактоза, реже рамноза, D-ксилоза и фруктоза, которые присоединены к пектиновым молекулам в виде боковых цепей. Состав пектинового порошка зависит от исходного сырья, так как различные фрукты, овощи, лекарственные растения содержат только им присущие компоненты.

В тканях всех растущих на земле растений находится две основные формы пектиновых веществ - протопектин и пектин (гидропектин). Протопектин - это прочное соединение пектина с целлюлозой, в случаях его расщепления он является дополнительным источником получения пектина. Пектин хорошо растворим в воде. В этом веществе водородные атомы карбоксильных групп высокомолекулярной полигалактуроновой кислоты в различной степени заменены метильными группами и ионами металлов.

Под влиянием пектиназы пектин подвергается гидролизу до сахара и тетрагалактуроновой кислоты. От пектина отщепляется метоксильная группа ОСН3, при этом образуется пектиновая кислота и метиловый спирт. Установлено, что физико-химические свойства пектинов зависят от молекулярной массы и степени этерификации, т. е. от содержания свободных метоксильных групп.

Наиболее распространенным пектинсодержащим сырьем являются яблоки, цитрусовые, сахарная свекла и др. Промышленные пектины делят на высокометоксилированные и низкометоксилированные. Эти две группы пектинов образуют гель различными способами. Высокометоксилированные пектины требуют минимального количества растворимых веществ, рН в очень узких пределах - около 3,0; низкометоксилированные пектины образуют гель лишь в присутствии регулируемого количества ионов кальция, но в широких пределах рН.

Попадая в желудочно-кишечный канал, пектин образует гели. При разбухании масса пектина обезвоживает пищеварительный канал и, продвигаясь по кишечнику, захватывает токсичные вещества. Деметоксилирование пектина начинается в ободочной кишке и оканчивается в аппендиксе. Освобожденный в процессе деметоксилизации метанол всасывается через стенки ободочной кишки и метаболизируется в муравьиную кислоту, которая выделяется из организма с мочой. Пектин не переваривается до тех пор, пока не попадает в ободочную кишку, дальнейшие его превращения зависят от аутофлоры кишечника (ее состава, функциональной активности), а также от скорости прохождения через этот участок кишечника. Оставшаяся часть деметоксилированного пектина выводится из организма с калом вместе с небольшим количеством соединений галактуроновой кислоты.

В процессе усвоения пищи деметоксилизация пектина способствует превращению его в полигалактуроновую кислоту, которая и соединяется с определенными тяжелыми металлами и радионуклидами, в результате чего образуются нерастворимые соли, не всасывающиеся через слизиcтую желудочно-кищечного канала и выделяющиеся из организма вместе с калом. Установлено, что удельная масса и степень этерификации пектинов регулируют их чувствительность и активность в комплексообразовании. Пектин адсорбирует уксуснокислый свинец сильнее активированного угля. Он обладает активной комплексообразующей способностью по отнощеиию к радиоактивному кобальту, стронцию, цезию, цирконию, рутению, иттрию и другим металлам, образуя соли пектиновой и пектовой кислот.

Наиболее благоприятные условия для комплексообразования пектинов с металлами создаются в кишечнике при рН среды от 7,1 до 7,6. Объясняется это тем, что при увеличении рН пектины деэтерифицируются и происходит более интенсивное взаимодействие между кислотными радикалами пектиновой молекулы и ионами металлов. Кислая среда (рН 1,8 - 2,0) желудочного содержимого снижает способность высокометоксилированного пектина связывать радионуклиды. В этих условиях более активным оказался низкометоксилированный пектин. Известно, что стронций, находящийся в растительной пище, отличается высокой подвижностью и может вытесняться под действием соляной кислоты желудочного сока и переходить в ионное, легкоадсорбируемое состояние и поглощаться пектинами. В этом случае низкометоксилированный пектин деградирует в желудочно-кишечном канале в значительно меньшей степени, чем высокометоксилированный, активность его начинает проявляться уже в желудке, что означает более ранний и продолжительный контакт с радионуклидами. Продолжительность комплексообразования пектинов с радионуклидами происходит в течение 1-2 ч, реже 3-4 ч. лечебный питание пектин радионуклид

Помимо вышеописанного, известен и другой механизм выведения некоторых радиоактивных веществ из организма, он возможен благодаря способности низкомолекулярной фракции пектина проникать в кровь, образовывать связанные комплексы с последующим удалением с мочой.

На основании вышеизложенного разработана технология получения порошков из яблок - I и II фракция и порошок, содержащий низкометоксилированный пектин для использования в пищевых целях, а также пектин из сахарной свеклы (жома).

Основную массу яблочного порошка составляют углеводы - олигосахариды, пектин (4-12%), фруктоза, глюкоза, ряд витаминов. Положительным является наличие в порошке клетчатки (15-34%), которая благоприятно влияет на состояние моторной функции пищеваритель- ного канала и на протекание липидного обмена.

Лечебно-профилактическая ценность определяется также наличием значительного количества биологически активных веществ: витамина С, флавоноидов и катехинов, обладающих р-витаминной активностью тритерпеноидов (урсаловой кислоты) с выраженной противосклеротической активностью, минеральных веществ.

Обогащение порошков низкометоксилированным пектином и получение таблетированных форм позволяют их рекомендовать для использования в лечебно-профилактических целях и в качестве продуктов специального назначения.

Продукт на основе пектинов

На основе пектинов разработаны следующие продукты: яблочный порошок из мякоти яблок (I фракция), содержит 4-5 % высокометоксилированного пектина; порошок из яблочных выжимок (II фракция), содержит 5,6-7,2% высокометоксилированного пектина; яблочный порошок обогащенный, содержит 10,5-13% низкометоксилированного яблочного пектина.

Эти продукты можно применять в виде порошка и таблетированных форм.

Пектины, полученные из яблок, цитрусовых, жома сахарной свеклы рекомендуются в виде киселя; хлеб из пшеничной муки с добавлением 10% яблочного порошка, обогащенного низкометоксилированным пектином. Масса изделий 270 г (кислотность 3,2 град, влажность 45%). Один хлебец содержит от 3 до 3,5 г пектина.

Кондитерские изделия - мармелады, имеющие лечебно-профилактическое назначение. Мармелад “Особый” содержит сахар, цитрусовый пектин, яблочный порошок II фракции, обогащенный низкометоксилированным пектином. В 100 г мармелада содержится 1,22 г пектинов. Мармелад “Солнечный” на свекловичном пектине с добавлением порошка из цельных яблок содержит в 100 г продукта 1,3 г пектина, 55% сорбита и 24% ксилита.

Мармелад “Особый” на ксилите содержит в 100 г продукта 1,3 г пектина (цитрусового низкометоксилированного), 24% ксилита и 55% сорбита. Незначительное содержание пектинов в мармеладе “Особый” не определяет их лечебной ценности как источника комплексообразующих соединений. Однако, учитывая желчегонный и послабляющий эффекты сорбита и ксилита, целесообразно их применять в комплексе с пектинсодержащими препаратами и продуктами для стимуляции дуоденального дренажа и пассажа кишечного содержимого индивидуально по показаниям в дозе, не превышающей 15-20 г мармелада на прием (при расфасовке 60 шт. в 1 кг - 1-2 раза в день).

В настоящее время ассортимент продуктов лечебно-профилактического назначения расширяется за счет использования пектинсодержащих порошков из моркови, капусты, тыквы. В консервной промышленности созданы рецептуры напитков на основе яблочного, сливового и лимонного соков, сока из черноплодной рябины, тыквы, груш с добавлением пектинов. Пектины добавляют также в мясные консервы, что позволяет значительно разнообразить рацион. В мясных консервах применяют свекловичный пектин, который вырабатывают в соответствии с ОСТ 18-62-72 по технологии, разработанной НПО “Спектр” и внедренной на Гайсинском пектиновом заводе (УССР).

Биологическая активность и способность связывать и ускорять выведение из организма некоторых радионуклидов, солей тяжелых металлов и пестицидов различных видов пектинов (яблочный, цитрусовый, свекловичный), яблочных порошков и продуктов с добавлением пектинов изучены в эксперименте in vitro и in vivo.

Изучена способность пектинсодержаших препаратов в виде нерастворимых в воде соединений (пектатов) связывать ионы металлов: La3+, Zr2+, Al3+, Со3+, РЬ2+, Са2+, Nb2+ - в широком диапазоне рН.

Испытаны образцы чистого высокометоксилированного и низкометоксилированного пектинов, низкометоксилированного яблочного порошка, яблочных порошков из цельных яблок I и II фракций.

Полученные данные свидетельствуют о высокой способности пектинсодержащих продуктов связывать ионы Zr2+, Со3+ в сильно кислых средах, Pb2+, Nb3+, Се3+, Al3+ при умеренной кислотности среды.

Низкометоксилированный пектин связывает ионы Pb2+ в области рН 2-5 не менее, чем на 70%. Практически полное связывание ионов Pb2+ (90%) наблюдается при рН 3,0-3,5.

Трехзарядные катионы лантанидов и иттрия образуют нерастворимые в воде комплексные соединения с низкометоксилированными пектинами особенно активно при рН 3,5-4,5 (степень связывания достигает 70%).

Высокометоксилированные пектины связывают ионы свинца, катионы лантанидов, иттрия в 2,5-3 раза слабее (20 - 30%), в особенности в кислой области рН.

Зоны Zr2+ и Со3+ образуют нерастворимые в воде соединения с пектинами в области рН 2-6. Степень их связывания достигает 70-90%, причем слабо зависит от степени метоксилирования пектина.

Каким образом, исследования сравнительных способностей пектинов образовывать малорастворимые соединения с ионами металлов - потенциальных радионуклидов - свидетельствуют о целесообразности использования с лечебно-профилактической целью низкометоксилированных

Контрольные вопросы

1. Что такое ксенобиотики?

2. Какими особенностями обладают пектиновые вещества?

3. Что является основной составной частью молекулы пектина?

4. От чего зависит состав пектинового порошка?

5. Какие формы пектиновых веществ вы знаете?

6. От чего зависят физико-химические свойства пектинов?

7. Как в промышленности подразделяют пектины?

8. Из какого сырья производят пектин?

9. Каким образом пектин помогает пищеварению?

10. Какие продукты на основе пектина выпускает промышленность?

Размещено на Allbest.ru