За результатами досліджень розроблено технологічні схеми отримання БАД, які містять інгібітор амілази борошенців вівса, інгібітор ліпази насіння ріпаку, ліпазу пророщеного насіння ріпаку, інгібітор трипсину з насіння амаранту.

Послідовність технологічних операцій отримання БАД з антиамілолітичною активністю наведено на рис. 21.

Схема виробництва антиліполітичної БАД включає наступні етапи: виділення фенольного комплексу з сировини; іммобілізація фенольних сполук на біополімерній матриці методом фізичної сорбції та сушіння БАД, які представлені на рис. 22. Технологічний процес, що рекомендується, забезпечується необхідною організацією вимірювально-інформаційної системи. Це дозволяє поетапно виконувати вимоги технології, які визначаються технохімічним і мікробіологічним контролем.

Технологія отримання БАД, що містить ліпазу пророщеного насіння ріпаку, включала наступні стадії: пророщування насіння, його знежирення, екстракцію з використанням 0,1 М амоніачного буферу, рН 9,0, концентрування та стабілізація біокоректору з допомогою іммобілізації методом фізичної сорбції на біополімерній матриці і сушіння одержаної БАД.

За результатами дослідження було розроблено технологічну схему отримання БАД з включенням ліпази пророщеного насіння ріпаку (рис. 23).

Реальність розроблених технологій БАД - коректорів процесів травлення підтверджено результатами промислових апробацій на науково-виробничому підприємстві «Аріадна», м. Одеса. Отримані БАД відповідають необхідним санітарно-гігієнічним, токсикологічним, мікробіологічним, фізико-хімічним та органолептичним нормам.

Сукупність даних мікробіологічних досліджень та вивчення динаміки зміни активностей БАД дозволяє рекомендувати зберігання БАД з включенням фенольних сполук впродовж 6 місяців, всіх інших - 12 місяців за температури (4±2) єС.

Показано можливість отримання функціональних кисломолочних напоїв лікувально-профілактичної спрямованості з включенням БАД, що містять інгібітор панкреатичної амілази та інгібітор панкреатичної ліпази.

Проведені дегустація і промислова апробація (ВАТ «Володимирецький молочний завод», м. Володимирець, Рівненської обл. та ТОВ «Агроком», Одеська обл.) показали можливість введення БАД з антиамілолітичною дією до складу кисломолочних напоїв (йогурт та «Наріне»). Використання розробленої БАД дозволяє зменшити час виробництва, покращити органолептичні та фізико-хімічні показники напоїв.

Обґрунтовано економічну ефективність та доцільність впровадження розроблених технологій біокоректорів процесів травлення у промислове виробництво.

Результати медико-біологічних досліджень антиамілолітичної БАД свідчать про її м'яку гіпоглікемічну дію. Вона нормалізує вуглеводний обмін, не викликає стимуляції секреції інсуліну та розвитку інсулінорезистентності, що характерно для протидіабетичних препаратів периферійної дії. Доведено доцільність її використання для зниження та регулювання рівня глюкози у крові людини. Рекомендована добова доза складає 2 г.

Медико-біологічні дослідження БАД з антиліполітичною активністю свідчать, що при її вживанні достовірно інгібується розщеплення жирів. БАД з активністю 170,5 ІО/г має пригнічуючу дію на приріст маси тіла щурів за рахунок інгібування розщеплення жирів в кишківнику, що підтверджується збільшенням кількості неперетравлених жирів. Ефективна добова доза БАД - 135 мг/кг, що в перерахунку на дозу для людини складає 1,5 г на добу.

Розроблено нормативну та технологічну документацію на БАД, що містить інгібітор панкреатичної ліпази; на БАД, що містить інгібітор трипсину з зерна амаранту та на БАД з включенням ліпази; розроблено та зареєстровано в Держспоживстандарті України нормативну та технологічну документацію на дієтичну добавку, що містить інгібітор панкреатичної амілази з борошенець вівса.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Сформульовано та реалізовано концепцію про можливість і доцільність корегування процесів травлення біокоректорами рослинного походження, технології яких обґрунтовано в дисертаційній роботі.

2. Обґрунтовано способи вилучення та очищення біокоректорів: протеазу томатів доцільно вилучати 0,2 М розчином NаСl з подальшим хроматографуванням на ДЕАЕ-целюлозі; протеазу люцерни та ліпазу ріпаку - відповідно 0,1 % розчином натрію гідросульфату (рН 8,0) та 0,1 М амоніачним буфером (рН 9,0) і наступним фракціюванням на сефадексах; інгібітор амілази з борошенців вівса екстракцією 0,15 М NaСІ в 0,1 М гідрокарбонатному буфері, рН 9,2; інгібітор протеази з зерна амаранту - 0,05 М боратним буфером, рН 7,6, інгібітор ліпази - 95 % етанолом з подальшим очищенням шляхом афінної хроматографії.

3. Встановлено природу та склад інгібіторів ферментів. Інгібітори амілази та трипсину - білки. За амінокислотним складом та специфічністю дії інгібітор амілази аналогічний іншим зерновим інгібіторам; інгібітор протеази-інгібітору Кунітца (сімейство STI). Інгібітор ліпази - комплекс фенольних речовин, активність якого переважно обумовлено наявністю синапіну та гідролізуємих танінів.

4. На основі досліджень фізико-хімічних властивостей біокоректорів (молекулярна маса, ізоелектрична точка, рН- і термооптимум, рН- і термостабільність) встановлено, що біокоректори характеризуються незначними молекулярними масами (20...25 кДа) за виключенням ліпази (300 кДа). Ізоелектричні точки біокоректорів-білків знаходяться в інтервалі значень рН 3...8. Термооптимуми дії всіх біокоректорів - 37 С; рН-оптимум дії протеази томатів - 5,0; протеази люцерни - 7,0; ліпази ріпаку - 9,0; інгібітору амілази - 5,5. Біорегулятори фенольної та білкової природи, за виключенням інгібітору трипсину з зерна амаранту, характеризуються незначними рН- і термостабільностями.

5. На основі визначення специфічності дії та активності біокоректорів встановлено, що за характером взаємодії з активаторами та інгібіторами протеази томатів та люцерни відносяться до категорії нетіолових протеаз. Інгібітор трипсину є монофункціональним і двоголовим (1 молекула інгібітору зв'язує 2 молекули ферменту при утворенні комплексу). За активністю інгібітори трипсину (11,0 ІО/мг), амілази (26,0 ІО/мг) та ліпази (8875 ІО/г) наближаються до відповідних фармакопейних препаратів (Контрикал, Ремоглюкол, Ксенікал).

6. Встановлено закономірності перебігу реакцій ферментативного каталізу (інгібування) біокоректорами. Іммобілізація інгібіторів не приводить до зміни типу інгібування, який визначено як лінійний неконкурентний для інгібітору амілази, змішаний - для інгібітору ліпази і конкурентний - для інгібітору трипсину.

7. Здійснено порівняльну характеристику ефективності використання методів концентрування та стабілізації біокоректорів. Встановлено доцільність використання фізичної сорбції для стабілізації інгібітору ліпази ріпаку (збереження активності 98 %); комплексоутворення - для біокоректорів білкової природи з незначними молекулярними масами (меншими, ніж 25 кДа), осадження яких відбувається близько ізоелектричної точки полісахаридом-комплексоутворювачем, що за даного значення рН має максимальний заряд (ступінь очищення 25…40); безмембранного осмосу - для високомолекулярних білкових біокоректорів (збереження активності більш, ніж 87 %).

8. Визначено склад і закономірності змін фізико-хімічних властивостей біокоректорів внаслідок іммобілізації: встановлено значне підвищення їх рН- та термостабільності, розширення рН- та термооптимумів іммобілізованих біокоректорів в порівненні з їх вільними формами. Максимальна активність біокоректорів відповідає фізіологічним значенням температури ((37±2) єС). У складі біокоректорів, іммобілізованих методом комплексоутворення переважають низькомолекулярні білки (93 %). Іммобілізація інгібітору панкреатичної ліпази фенольної природи на біополімерній матриці забезпечує високе збереження активності (понад 80 % від початкової); значне збільшення його рН- і термостабільності. Іммобілізовані препарати інгібіторів ліпази та амілази порівняно з нативними більш стійкі до інактивуючої дії шлункового соку і холевих кислот.

9. Встановлено природу взаємодії біокоректорів з полісахаридами або полісахарид-лігнінними матрицями. Зв'язок між агаром і інгібітором амілази обумовлено переважно іонними взаємодіями (80 %), імовірні також гідрофобні (6,18 %) взаємодії та водневі (13,7 %) зв'язки. Взаємодія між інгібітором ліпази і вуглевод-лігнінною матрицею забезпечується в основному водневими зв'язками.

10. Обґрунтовано компонентний склад та способи одержання БАД. Вміст біокоректорів в складі БАД варіює в діапазоні 1...10 %, доля матриці складає 52,7...96,7 %, інше - біологічно активні речовини рослинного джерела. Показано доцільність використання 0,05 % кверцетину як антиоксиданта в складі БАД з антиліполітичною дією.

11. Розроблено схеми отримання БАД з включенням рослинних біокоректорів: на основі ліпази з пророщеного насіння ріпаку, інгібітору панкреатичної ліпази з борошенців вівса, інгібітору трипсину з зерна амаранту, інгібітору панкреатичної ліпази насіння ріпаку. Схеми виробництва БАД включають наступні етапи: виділення біокоректорів з сировини; іммобілізацію їх на біополімерних матрицях; сушіння БАД зберігаються протягом 6-12 місяців, впродовж яких показники якості БАД відповідають вимогам, викладеним в нормативній документації.

12. Оптимізовано ключові режими процесів екстракції та іммобілізації інгібітору фенольної природи з насіння ріпаку на ХВПВ. Встановлено, що раціональними режимами екстракції є: температура 20 °С, тривалість екстракції 10 хв., гідромодуль - 10; раціональними режимами іммобілізації - температура 16 °С, тривалість 15,5 хв, гідромодуль - 3,5. Встановлено, що раціональними режимами екстракції інгібітору з зерна амаранту є: температура екстракції - 20 °С, тривалість екстракції - 30 хв, гідромодуль - 6,3; а процесу іммобілізації: температура - 20 °С, час комплексоутворення - 20 хв, концентрація полісахариду - 0,2 %. Раціональними режимами екстракції інгібітору амілази з борошенців вівса є: температура - 13,4 °С, тривалість - 30 хв, гідромодуль - 7,2; а процесу іммобілізації: температура - 13,5 °С, тривалість комплексоутворення - 15 хв, концентрація полісахариду - 0,3 %. Встановлено, що раціональними режимами екстракції ліпази пророщеного насіння ріпаку є: температура 20 °С, тривалість екстракції 30 хв., гідромодуль - 3,5; раціональними режимами іммобілізації - температура 20 °С, тривалість 20 хв, гідромодуль - 3.

13. Проведено промислову апробацію розроблених технологій БАД на ВАТ НПО «Аріадна» (м. Одеса). Дано економічне обґрунтування ефективності виробництва БАД з включенням інгібітору ліпази: собівартість 10 капсул складає 1,0 грн, собівартість 50 г БАД з включенням інгібітору амілази - 22,34 грн.

14. Доведено лікувально-профілактичні властивості БАД з вмістом інгібіторів ліпази, амілази та трипсину. Встановлено, що споживання БАД з включенням інгібітору ліпази в межах фізіологічної норми (1,5 г на добу) сприяє значному збільшенню виведення жиру, зниженню активності ліполітичних ферментів та вмісту загальних ліпідів. Використання в раціонах харчування діабетиків БАД з включенням інгібітору амілази приводить до зменшення рівня глюкози в крові та значного зменшення гіперглікемії; встановлена ефективна доза складає біля 2 г на добу.

15. Розроблено нормативну документацію на БАД, що містить інгібітор панкреатичної ліпази фенольної природи насіння ріпаку, на БАД з включенням ліпази та на БАД, яка містить інгібітор трипсину. Розроблено та зареєстровано в Держспоживстандарті України нормативну документацію на дієтичну добавку, що містить інгібітор панкреатичної амілази з борошенців вівса.

16. Показано можливість отримання функціональних кисломолочних напоїв лікувально-профілактичної спрямованості з включенням БАД, що містять інгібітор панкреатичної амілази та інгібітор панкреатичної ліпази. Вивчено особливості росту мікроорганізмів, згортання молочної суміші, показники біологічної активності, вплив технологічних режимів і стадії внесення БАД з включенням інгібітору панкреатичної амілази на якість готових напоїв. Досліджено процес зберігання отриманих кисломолочних напоїв діабетичного призначення. Термін зберігання при температурі (4±2) єС складає 14 діб, впродовж яких зберігається висока концентрація пробіотиків в продукті без погіршення органолептичних і мікробіологічних показників.

Перелік публікацій за темою дисертаційної роботи

1. Черно Н.К. Біокоректори процесів травлення [Текст] /Н.К. Черно, Г.В. Крусір, О.В. Коваленко / Монографія. Одеса. 2009. 236 с.

2. Черно Н.К. Фітоферментна добавка на основі томатів [Текст]/ Н.К. Черно, О.В. Севастьянова, Г.В. Крусир // Зб. наук. пр. “Обладнання та технології харчових виробництв”. Донецьк. ДонДУЕТ. 2003. Вип. 9. С. 172-178.

3. Крусір Г.В. Протеаза люцерни як компонент біологічно активної добавки [Текст] // Наук. пр. ОНАХТ/ Мін освіти і науки України. Одеса: 2003. Вип. 26. С. 156-160.

4. Черно Н. К. Перспективы использования некоторых видов растительного сырья, как ингибиторов липаз [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В. Яшкіна // Зернові продукти і комбікорми. 2004. № 3. С. 15-17.

5. Фосфолипиды рапса - ингибиторы липаз [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусир, Е. В. Севастьянова, В. В. Яшкина // Сб. науч. тр. МПА. М., 2005. Вып. 3. С. 327-332.

6. Черно Н. К. Вивчення впливу біохімічного складу і структурних характеристик зразків насіння ріпаку на їх антиліполітичну активність з допомогою методів математичного моделювання [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В. Яшкіна, Л. Л. Лобоцька // Обладн. та технології харч. вир-в: темат. зб. наук. пр. ДонНУЕТ. Донецьк, 2005. Вип. 13, т. 2. С. 321-331.

7. Черно Н. К. Исследование антилиполитической активности фенольных соединений семян рапса [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В. Мочуляк // Зернові продукти і комбікорми. 2007. № 4. С. 14-16.

8. Черно Н. К. Ліпіди насіння ріпаку - інгібітори панкреатичної ліпази [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В.Мочуляк // Товари і ринки. 2007. № 1. С. 152-156.

9. Черно Н. К. Інгібуючі властивості фенольних сполук насіння ріпаку[Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В. Мочуляк // Товари і ринки. 2007. № 2. С. 155-161.

10. Крусір Г.В. Вплив екстрагентів на одержання ліпази насіння рапсу [Текст] / Г.В. Крусір, О.В.Севастьянова // Зб. наук. пр. «Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі», ХДУХТ. Харків, 2007. Вип. 1 (5). С. 198-203.

11. Крусір Г.В. Насіння рапсу - джерело високоактивної ліпази [Текст]/ Г.В. Крусір, О.В. Севастьянова// Зб. наук. пр. «Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі», ХДУХТ. Харків, 2007. Вип. 1 (5). С. 193-197.

12. Крусір Г.В.Рослинна сировина як джерело інгібіторів амілолітичних ферментів [Текст]/ Г.В. Крусір, О.В. Севастьянова, Н.А.Кушнір // Зб. наук. пр. «Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі», ХДУХТ. Харків, 2007. Вип. 1 (5). С. 203-207.

13. Крусир Г.В. Вплив екстрагентів на одержання інгібіторів амілолітичних ферментів з борошенець вівса [Текст]/ Г.В. Крусир, О.В.Севастьянова, Н.А.Кушнір // Зб. наук. пр. «Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі», ХДУХТ. Харків, 2007. Вип. 2 (6). С. 34-39.

14. Крусир Г. В. К вопросу об ингибировании панкреатической липазы фенольными соединениями и фосфолипидами рапса [Текст] / Г. В. Крусир, Е. В.Севастьянова, В. В. Яшкина // Інновац. енерго- й ресурсозберігаючі технології та облад. в хлібопекар., кондитер., макарон., харчоконцентрат. і зерноперероб. галузях харч. пром.-сті: темат. зб. наук. пр. НУХТ. Київ, 2008. № 25, ч. 2. С. 21-23.

15. Дослідження механізму інгібування панкреатичної ліпази фенольними сполуками ріпаку [Текст] / Н. К. Черно, Е. В. Севастьянова, Г. В. Крусир, В. В. Яшкіна // Харч. наука і технологія. 2008. № 2. С. 23-25.

16. Крусір Г.В. Білкові інгібітори як регулятори гомеостаза організму людини [Текст] // Харч. наука і технологія. 2008. № 2. С. 30-34.

17. Крусір Г.В. Біохімічна характеристика інгібітору б-амілаз з борошенець вівса [Текст]/ Г.В. Крусір, Н.А. Кушнір // Наук. пр. ОНАХТ. 2008. Вип. 34. Т. 1. С. 252-257.

18. Крусір Г.В. Фізико-хімічні властивості рослинного інгібітору б-амілаз [Текст] / Г.В. Крусір, Н.А. Кушнір // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр.ХДУХТ. Харків, 2008. Вип. 1 (7). С. 427-433.

19. Крусір Г.В. Біотехнологія отримання БАД, що містить інгібітора панкреатичної б-амілази з борошенець вівса [Текст] / Г.В. Крусір, Н.А. Кушнір // Наук. пр. НУХТ - Київ, 2008. № 25, частина 2. С. 32-34.

20. Крусир Г.В. Применение ингибитора панкреатической амилазы в производстве йогурта [Текст]/ Г.В. Крусир, Н.А. Кушнир // Наук. пр. ОНАХТ. 2008. Вип. 33. С. 158-162.

21. Крусір Г.В. Порівняльна характеристика фізико-хімічних властивостей рослинного інгібітору б-амілази та БАД на його основі [Текст]/ Г.В. Крусір, Н.А. Кушнір // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр.ХДУХТ. Харків, 2008. Вип. 2 (8). С. 521-527.

22. Крусир Г.В. Ингибиторы амилолитических ферментов из зерновых. Физико-химические свойства [Текст] / Г.В. Крусир, Н.А. Кушнир // Харчова наука і технологія. 2008. № 4(5)'. С. 15-20.

23. Крусир Г.В. Распространенность ингибиторов амилаз в зерновых культурах [Текст]/ Г.В. Крусир, Н.А. Кушнир // Зернові продукти і комбікорми. 2008. № 4(32). С. 28-32.

24. Черно Н.К. Визначення раціональних параметрів екстракції інгібітору панкреатичної ліпази з насіння ріпаку та розробка технології БАД на його основі [Текст]/ Н.К. Черно, Г.В. Крусір, В.В. Яшкіна, Н.П. Худенко // Наук. пр. ОНАХТ. 2009. Вип.35. том 1. С. 30-33.

25. Крусир Г.В. Использование БАД «Амил-инг» в производстве кисломолочных напитков функционального назначения [Текст]/ Г.В. Крусир, Н.А. Кушнир, Л.И. Слонь // Молочна промисловість. 2009. № 3 (52). С. 42-46.

26. Крусір Г.В. Основи комплексоутворення інгібітор панкреатичної амілази-полісахарид [Текст]/ Г.В. Крусір, О.В.Севастьянова, Н.А.Кушнір // Зернові продукти і комбікорми. 2009. № 1(33)'. С. 16-19.

27. Крусір Г.В. Дослідження складу білкової складової БАД «Аміл-інг» [Текст]/Г.В. Крусір, Н.А. Кушнир// Харчова наука і технологія. 2009. № 1 (6). С. 42-44.

28. Крусір Г.В. Технологія виробництва БАД «Аміл-інг» [Текст]/ Г.В. Крусир, Н.А. Кушнир /Наук. пр. ОНАХТ - 2009. Вип. 35. Т. 1. С. 11-14.

29. Крусір Г.В. Застосування математичних методів для визначення раціональних режимів комплексоуворення інгібітор панкреатичної амілази-агар [Текст]/ Г.В. Крусір, О.В. Севастьянова, О.Б. Василів, Н.А.Кушнір // Обладнання та технології харчових виробництв: Зб.наук.пр. ДонДУЕТ ім. М. Туган-Барановського. 2009. Вип. 22. С. 247-253.

30. Черно Н.К. Растительные комплексы, ингибирующие действие панкреатической липазы, и их использование [Текст]/ Н.К. Черно, Г.В. Крусир, В.В.Яшкина // Зернові продукти і комбікорми. 2009. № 2 (34). С.13-17.

31. Крусир Г.В. Ингибиторы панкреатической амилазы: характеристика, свойства и технология получения БАД [Текст]/ Г.В. Крусір Г.В., О.В. Севастьянова, Н.А. Кушнір // Зернові продукти і комбікорми. 2009. № 3 (35). С. 18-22.

32. Патент на корисну модель 26209 Україна, МПК А 61 К 36/00. Спосіб одержання інгібітору ліпази [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В. Яшкіна; заявник і патентодавець Одес. нац. акад. харч. технологій. № u 2007 04508; заявл. 23.04.2007; опубл. 10.09.2007, Бюл. № 14. 4 с.

33. Патент на корисну модель 26164 Україна, МПК А 61 К 36/00. Спосіб одержання інгібітору ліпази [Текст] / Н. К.Черно, Г. В. Крусир, В. В. Яшкіна; заявник і патентодавець Одес. нац. акад. харч. технологій. № u 2007 03683; заявл. 03.04.2007; опубл. 10.09.2007, Бюл. № 14. 4 с.

34. Патент на корисну модель 35846 Україна, МПК А23L 1/052, А61Р 1/00, А61Р 43/00. Біологічно активна добавка на основі рослинної сировини [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В. Яшкіна; заявник і патентодавець Одес. нац. акад. харч. технологій. № u 2008 04748; заявл. 10.10.2008; опубл. 10.09.2007, Бюл. № 19. 2 с.

35. Патент на корисну модель 35845. Україна МПК (2006) А61К 38/00, А61К 38/43 Спосіб одержання інгібітора амілази [Текст]/ Г.В. Крусір, Н.А. Кушнір. № 35845; заявл. 14.04.2008; опубл. 10.10.2008, Бюл. № 19.

36. Патент на корисну модель 35892. Україна МПК (2006) А61К 38/00 Біологічно активна добавка [Текст]/ Г.В. Крусір, Н.А. Кушнір. № 35892; заявл. 24.04.2008; опубл. 10.10.2008, Бюл. № 19.

37. Патент на корисну модель 39690. Україна МПК (2006) А23С 9/12 Спосіб виробництва йогурту [Текст]/ Г.В. Крусір, Н.А. Кушнір.- № 39690; заявл. 15.09.2008; опубл. 10.03.2009, Бюл. № 5.

38. Патент на корисну модель 39717. Україна МПК (2006) А23С 9/123 Спосіб виробництва лікувально-профілактичного кисломолочного напою “Наріне”[Текст]/ Г.В. Крусір, Н.А. Кушнір. № 39717; заявл. 30.09.2008; опубл. 10.03.2009, Бюл. № 5.

39. Черно Н.К. Препараты пищевых волокон новой генерации, содержащие иммобилизованные ферменти [Текст]/ Н.К. Черно, Г.В. Крусир // Научна конференция с международно участие «Хранителна наука, техника и технологии 2004». Научни трудове, том LI, Свитьк 3, Пловдив, 27-29 октомври 2004. С. 195-198.

40. Черно Н. К. Фенольные вещества семян рапса: состав и антилиполитическая активность [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусир, В. В. Мочуляк / Научна конференция с международно участие “Хранителна наука, техника и технологии 2007” Научни трудове, Пловдив 19-20 октомври 2007. Т. LIV, свитьк 1. Пловдив, 2007 г. С. 264-268.

41. Cherno N. Lipids from rapeseed: composition and antilipolytic activity [Теxt] / N. Cherno, G. Krusir, V. Yashkina // International Scientific Conference “Food Sciense, Engineering and Technologies - 2008”, Plovdiv, 24-25 okt. 2008. Plovdiv, 2008. Р. 261-266.

42. Cherno N. Innovation in use of food fibres as components of biologically active additives [Теxt] / N. Cherno, G. Krusir// International Scientific Conference “Food Sciense, Engineering and Technologies - 2008”, Plovdiv, 24-25 okt. 2008. Plovdiv, 2008. Р. 437-440.

43. Черно Н.К.Пищевая ферментная добавка [Текст]/ Н.К. Черно, Г.В. Крусир, Е.В. Севастьянова / ІІІ Международная научно-техн. конф. «Техника и технология пищевых производств». Могилев. 2002. С. 77-78.

44. Черно Н. К. Вивчення інгібіторної активності насіння арахісу і ріпаку [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В. Яшкіна // Тез. доп. Міжвуз. наук. практ. конф. “Пробл. техніки і технології харч. вир-в”, Полтава, 8-9 квіт. 2004 р. Полтава, 2004. С. 237-239.

45. Черно Н.К.Разработка биологически активных добавок полифункционального действия [Текст]/ Н.К. Черно, Г.В. Крусир, В.В. Мочуляк // Тез. Докл. IV междунар. Науч.- практ. конф. “Пища. Экология. Качество”, Новосибирск. 2004. С. 305-308.

46. Черно Н. К. Характеристика ингибиторов липаз из семян рапса, арахиса и горчицы [Текст]/ Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В.Яшкіна//Тез.докл. IV Междунар.науч.-практ. конф. “Пища. Экология. Качество”, Новосибирск 2004 г. Новосибирск, 2004. С. 206-209.

47. Липиды рапса - источник ингибиторов липаз [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусир, Е. В. Севастьянова, В. В. Яшкина / Тез. доп. 5 Міжнар. наук.-практ. конф. „Хлібопродукти-2005”, Одесса, 14-16 верес. 2005 р. О., 2005. С. 37.

48. Черно Н. К. Фенольні сполуки насіння ріпаку - інгібітори панкреатичної ліпази [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В. Яшкіна // Вестник стоматологии. 2008. № 4 (64). С. 44.

АНОТАЦІЯ

Крусір Г.В. Наукові основи технології біологічно активних добавок - коректорів процесів травлення. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 03.00.20 - біотехнологія. - Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2009.

Дисертація спрямована на розробку наукових основ технологій отримання біологічно активних добавок з корегуючою дією відносно процесів травлення. Значна увага в роботі приділяється всебічній характеристиці біокоректорів рослинного походження: визначення і отримання компонентів з ферментативними та інгібіторними активностями, визначення кінетичних параметрів реакцій гідролізу субстратів та реакцій інгібування травних ферментів біокоректорами рослинного походження, дослідження типу взаємодії ферментів з біокоректорами-інгібіторами та біокоректорів з біополімерною матрицею в результаті іммобілізації.

Здійснено порівняльну характеристику ефективності використання методів концентрування та стабілізації біокоректорів. Встановлено доцільність використання фізичної сорбції для стабілізації інгібітору ліпази ріпаку (збереження активності 98 %) та рослинних гідролітичних ферментів; комплексоутворення - для біокоректорів білкової природи з незначними молекулярними масами (меншими, ніж 25 кДа), осадження яких відбувається близько ізоелектричної точки полісахаридом-комплексоутворювачем, що за даного значення рН має максимальний заряд (ступінь очищення 25…40); безмембранного осмосу - для високомолекулярних білкових біокоректорів (збереження активності більш, ніж 87 %).

Розроблені технології БАД - коректорів процесів травлення економічно обґрунтовані і включають такі основні етапи: виділення біокоректорів із сировини, іммобілізацію їх на біополімерній матриці, сушіння БАД. Реальність технологій підтверджено результатами промислової апробації на біотехнологічному підприємстві, розроблено та зареєстровано в Держспоживстандарті України нормативну документацію на БАД «Аміл-інг», що містить інгібітор панкреатичної амілази, розроблено нормативну документацію на БАД з включенням інгібітору ліпази. Показано можливість використання БАД - біокоректорів у складі функціональних продуктів харчування на основі молочної сировини.

Ключові слова: біокоректори процесів травлення, гідролітичні ферменти рослинного походження, рослинні інгібітори трипсину та панкреатичних амілази і ліпази, фенольні сполуки, інгібування, іммобілізація.

АННОТАЦИЯ

Крусир Г.В. Научные основы технологий биологически активных добавок - корректоров процессов пищеварения. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 03.00.20 - биотехнология. - Одесская национальная академия пищевых технологий Министерства образования и науки Украины, Одесса, 2009.

Диссертация направлена на разработку технологии получения биологически активных добавок с регуляторным действием по отношению к процессам пищеварения.

В настоящее время проблема нарушения функционирования пищеварительной системы, расцениваемая как эпидемиологическая, решается с помощью медикаментозных средств, являющихся препаратами ферментов преимущественно животного или микробного происхождения и синтетических ингибиторов. Использования растительных аналогов, которые по многим показателям их превышают, рассматривается сегодня как альтернативный путь коррекции и регуляции процессов пищеварения.

Совокупность вышеизложенного определило актуальность работы, посвященной выделению, характеристике и разработке научных основ технологии растительных биокорректоров - первых отечественных препаратов, предназначенных для введения в состав БАД и функциональных продуктов, обладающих регуляторной активностью по отношению к процессам пищеварения.

Критерием выбора источников биокорректоров служила их максимальная ферментативная либо ингибиторная активность. Фракционирование сырья позволило установить природу активных компонентов: за ингибиторную активность по отношению к панкреатической амилазе и трипсину отвечают вещества белковой природы, по отношению к панкреатической липазе - фенольные соединения.

С целью стабилизации, а также концентрирования биокорректоров из их экстрактов, а также как метод получения БАД с их включением, обосновано использование следующих методов иммобилизации: метод физической сорбции на матрицах природного происхождения; комплексообразование за счет электростатического взаимодействия (белков и полисахаридов) или простая коацервация; безмембранный осмос или сложная коацервация.

Использование полисахаридов в качестве комплексообразователей позволяет достичь значительной 25-40-кратной степени очистки биокорректоров процессов пищеварения. Сравнение основных параметров данного процесса с известными методами очистки белковых БАВ позволяет поставить метод связывания биокорректоров в комплекс с полиэлектролитами по эффективности в один ряд с ионообменной хроматографией и хроматофокусированием.

Эффективность осаждения биокорректоров белковой природы из их экстрактов зависит от молекулярной массы биокорректора: с уменьшением молекулярной массы биокорректора увеличивается его доля комплексном осадоке. Так, при концентрировании протеаз, которые характеризуются незначительными молекулярными массами, в осадок переходит 62...65 % общего количества ферментов, а при комплексообразовании липазы из семян рапса (молекулярная масса 300 кДа) - 48 % общего количества липазы. Показано, что осаждение биокорректоров зависит от их биологической активности: доля ингибиторов, перешедших в комплексный осадок превышает таковую ферментов, что, вероятно, может объясняться менее благоприятным влиянием матрицы на активный центр ферментов, а также на их нативную конформацию.

В качестве эффективного метода стабилизации биокорректоров фенольной природы обоснована целесообразность использования сорбционных методов иммобилизации на биополимерных матрицах. Иммобилизация на биополимерной матрице обеспечивает высокое сохранение активности; значительное увеличение рН- и термостабильности. Иммобилизованные препараты биокорректоров более устойчивы к инактивирующему воздействию желудочного сока и холевых кислот, что позволяет прогнозировать их эффективное функционирование в условиях реального пищеварения, а также возможность использования более жестких технологических параметров производства.

На основании проведенных исследований предложена классификация БАД - биокорректоров процессов пищеварения, в соответствии с методами их концентрирования из экстрактов, стабилизации и получения БАД: метод физической сорбции (ингибиторы фенольной природы и растительные ферменты); метод комплексообразования с полиэлектролитными матрицами: биокорректоры белковой природы с невысокими значениями молекулярных масс; метод безмембранного осмоса: высокомолекулярные биокорректоры белковой природы.

Фармакологическая оценка БАД - биокорректоров подтвердила эффективность их использования для коррекции процессов пищеварения.

Показана принципиальная возможность получения функциональных пищевых продуктов на молочной основе с введением биокорректоров. Предложенная технология позволяет получить новые высокорентабельные продукты с содержанием растительных биокорректоров процессов пищеварения в пределах малоотходного производства.

Разработанные технологии БАД - корректоров процессов пищеварения экономически обоснованы и включают следующие основные этапы: выделение биокорректоров из сырья, иммобилизацию их на биополимерной матрице, сушку БАД. Реальность технологий подтверждена результатами промышленной апробации на биотехнологическом предприятии, разработана, утверждена и зарегистрирована в Госпотребстандарте Украины нормативная документация на диетическую добавку «Амил-инг», содержащую ингибитор панкреатической амилазы, разработана нормативная документация на БАД с включением ингибитора панкреатической липазы, ингибитора трипсина и растительной липазы. Показана возможность использования БАД-корректоров процессов пищеварения в составе функциональных продуктов на основе молочного сырья.

Ключевые слова: биокорректоры процессов пищеварения, гидролитические ферменты растительного происхождения, ингибиторы панкреатических амилазы, липазы, трипсина растительного происхождения, фенольные соединения, панкреатическая липаза, ингибирование, иммобилизация.

ANNOTATION

Krusir G.V. Scientific bases of technology of biologically active additives - correctors of digestion processes. - It is Manuscript.

Dissertation on the receipt of scientific degree of doctor of engineerings sciences by speciality 03.00.20 - biotechnology. - Odessa national academy of food technologies of Department of education and science of Ukraine, Odessa, 2009.

Dissertation is directed for technology scientific base development of receiption of biologically active additives with a correcting action in relation to the digestion processes. Considerable attention in the work is spared to comprehensive phytogenous biocorrector description: determination and receipt of components with enzymatic and inhibitory activities, determination of substrate hydrolysis reaction and phytogenous biocorrector digestive enzymes inhibition reaction kinetic parameters, researches of enzyme co-operation type with correctors-inhibitors and biocorrectors with a biopolymeric matrix co-operation as a result of immobilization.

Efficiency comparative description of the concentration and biocorrector stabilization method use is carried out. Expedience of the physical sorption use is set for stabilization of rape lipase inhibitor (maintainance of activity 98 %); complex formation - for the albuminous nature biocorrectors with the insignificant molecular masses (less than 25 kDa) besieging of which takes place near the isoelectric point of polysaccharide-complex former, which at this value of рН has a maximal charge (cleaning degree 25,40); no-diaphragm osmose - for high molecular albuminous biocorrectors (maintainance of activity more than 87 %).

Developed technologies of BAA - the digestion process correctors are economicly grounded and include such basic stages: selection of biocorrectors from raw material, immobilization them on a biopolymeric matrix, drying of BAA. Reality of technologies is confirmed by the results of industrial approbation on a biotechnological enterprise, developed and incorporated normative document on BAA «Амил-инг», which contains the inhibitor of pancreatitis amylase, in State Consumer Standarte of Ukraine, a normative document is developed on BAA with including of inhibitor of lipase. Possibility of the BAA-biocorrector use is rotined in composition of functional food stuffs on the basis of milk raw material.

Keywords: digestion process biocorrectors, phytogenous hydrolases, phytogenous inhibitors of trypsin and pancreatic amylase and lipase, phenic compounds, inhibition, immobilization.

Размещено на Allbest.ru