ОЦЕНКА ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
49
ОЦЕНКА ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БИОЛОГИЧЕСКИ
АКТИВНОЙ ДОБАВКИ
Садовой Владимир Всеволодович
докт. техн. наук, профессор кафедры товароведения и технологии общественного питания, г. Ставрополь
Щедрина Татьяна Викторовна
канд. техн. наук, доцент кафедры технологии продуктов питания и товароведения, г. Пятигорск
Веревкина Дарья Юрьевна
соискатель кафедры товароведения и технологии общественного питания, г. Ставрополь
АННОТАЦИЯ
Целью исследований являлось изучение влияния лецитина на процесс липолиза. Методами компьютерной химии изучены
молекулярные свойства лецитина и панкреатической липазы. Молекулярным докингом и исследованием опытных липидных
образцов обоснована целесообразность использования лецитина в качестве препарата препятствующего новообразованию жира.
ABSTRACT
The aim of research was to study the effect of lecithin on the process of lipolysis. By the methods of computational chemistry
studied the molecular properties of lecithin and pancreatic lipase. Molecular docking and advanced study of lipid samples proved
the feasibility of using lecithin as the anti-neoplastic drug fat.
Ключевые слова: лецитин, липаза, молекулярные свойства, молекулярный докинг, комплексные соединения.
Keywords: lecithin, lipase, molecular properties, molecular docking, the complex compounds.
Данные всемирной организации здравоохранения свидетельствуют, что свыше 1 миллиарда людей страдают от
избыточного веса. В экономически развитых странах около 30% населения имеет массу тела, превышающую норму
более чем на 20%. Ожирение является фактором риска гипертонической болезни, атеросклероза, сахарного диабета
и других заболеваний. Выявлено, что превышение массы
тела на 10% увеличивает смертность на 30%.В России 30%
лиц трудоспособного возраста имеют избыточную массу тела и
25% – ожирение [4, c. 260]. Следовательно, ожирение следует
рассматривать как социальную проблему. Профилактика поможет избежать ожирение.
При избыточной массе тела следует изменить свой режим питания, сделать его более рациональным для организма. Одним из эффективных путей снижения массы тела является использование БАДов и функциональных пищевых
продуктов с БАДами. Биологически активные добавки – это
вещества природного происхождения или идентичные им
искусственного происхождения, не содержащие лекарственных средств и предназначенные для употребления с пищей
или введения в состав пищевых продуктов [3, c. 24].
Одним из направлений создания функциональных продуктов питания для профилактики ожирения является разработка технологий пищевых продуктов с БАДами. Важное
значение имеет состав используемого сырья, позволяющий
регулировать функционально-технологические свойства и
пищевую ценность пищевых продуктов, а также прогнозировать ожидаемый эффект.
Для профилактики и лечения ожирения применяются
следующие виды БАДов: препараты, препятствующие новообразованию жира, активаторы метаболизма и липолиза,
уменьшающие усвоение жиров в кишечнике, обладающие
другими профилактическими свойствами [6, c. 23].
Большой интерес представляет изучение механизма влияния БАДов на процесс активации метаболизма и липолиза, а также усвоение жиров в кишечнике. Наиболее часто
используемыми для этих целей БАДами являются лецитин,
L-карнитин и др. Известно также, что эти пищевые добавки
обладают многофункциональными лечебно-профилактическими свойствами и оказывают положительное действие на
организм человека [1, c.52].
Знание пространственной структуры комплексов ферментных систем с лигандами является важным шагом на
пути к пониманию механизмов их функционирования. Разработка рецептур и технологий новых пищевых продуктов
для лиц с избыточной массой тела нуждается в структурной
информации о взаимодействиях активаторов липолиза (расщепление жиров на составляющие под действием липазы) и
препаратов препятствующие новообразованию и усвоению
жира [5, c.263].
Молекулярный докинг позволяет предсказать наиболее
выгодную для образования устойчивого комплекса ориентацию и положение одной молекулы по отношению к другой.
Для стыковки молекул использовался метод симуляции. В
этом подходе рецептор и лиганд отделены некоторым физическим расстоянием, и лиганд находит свое положение в
активном сайте белка после определенного числа «шагов».
Шаги включают преобразования твердого тела (исследуемых молекул), перемещение и вращение, а также внутренние изменения структуры лиганда включая угловые
вращения. Каждый из этих шагов в пространстве изменяет
полную энергетическую оценку системы, которая вычисляется после каждого движения.
Лецитин является поверхностно-активным агентом. Он
хорошо работает на поверхности раздела фаз различных
субстанций [2, c.38]. При ожирении лецитин способствует
выводу жиров из тканей. Исследованы поверхность распределения плотности заряда и молекулярные свойства лецитина. В результате установлено, что итоговая плотность заряда
у молекулы лецитина равна 0,01 эВ. При исследовании цветовой гаммы распределения заряда на поверхности молекулы лецитина обнаружены гидрофильные и гидрофобные
50
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
участки, что позволяет его использовать для получения
устойчивых эмульсий.
С помощью приложения AutoDock изучено
молекулярное взаимодействие лецитина с липазой
панкреатического сока человека (информационные
ресурсы интернет банка протеиновых молекул–
*.pdb). На рис. 1 представлены панкреатическая
липаза и лецитин до и после молекулярного докинга.
В молекуле липазы отчетливо виден активный центр.
Рисунок 1. Изучение активности липазы панкреатического сока в присутствии лецитина (а – до докинга, б – после докинга)
Результаты молекулярной стыковки свидетельствовали
о том, что одна молекула лецитина недостаточно хорошо
блокирует энергетическую зону активного центра панкреатической липазы, несмотря на то, что образуется прочное
комплексное соединение. Активный центр фермента продолжает выполнять свои функции.
В то же время, две молекулы лецитина осуществляют
полную блокировку энергетической зоны панкреатической
липазы, образуя высокоустойчивое соединение с энергией
межмолекулярных взаимодействий -412,36 ккал. На рис. 1
видно, что активный центр после молекулярного докинга перестает существовать.
Проведенные молекулярно-динамические исследования показали, что лецитин (две молекулы) блокируют
активный центр липазы, препятствуя ферментативному
гидролитическому распаду липидов и их усвоению организмом человека.
Степень гидролиза липидов может быть охарактеризована кислотным числом, с помощью которого оценивают количественное содержание жирных кислот в виде примесей в
свободном состоянии. Для оценки эффективности действия
БАДов изготавливали опытные липидные композиций, состоящие из жиро водной гомогенизированной смеси с добавлением лецитина. Соотношение БАДов в композициях
устанавливали в соответствии с их количественной пропорцией в физиологической норме потребления.
При проведении экспериментальных исследований в качестве ферментного препарата использовали аптечный панкреатин. Концентрация панкреатина в опытных образцах
составляла 0,1% к массе липидов. Поскольку оптимальная
активная кислотность действия липазы равна 8 – 9, регулировку рН жиро водной смеси осуществляли 0,1 N раствором
гидроксида натрия. Полученную смесь термостатировали
при 37оС, через заданные промежутки времени (30 мин.) отбирали пробы образцов и определяли кислотное число.
Установлено, что жиро водная гомогенизированная
смесь с добавлением препарата содержащего лецитин через два часа ферментативной обработки имела более низкое значение кислотного числа (4,86) по сравнению с контрольным образцом (77,87 мг КОН/г жира), изготовленном
без добавления биологически активной добавки. Выявлена
положительная динамика влияния лецитина на понижение
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
эффективности действия липазы панкреатина. Установлено, что наибольшую активность липаза проявляет в течение
первых 30 минут ферментативного гидролиза.
51
степени кандидата технических наук / Северо-Кавказский государственный технический университет.
Ставрополь, 2012
4. Трегубова Н.В. Продовольственная безопасность в
эпоху генетически модифицированных продуктов В
книге: Теория и практика инновационного развития
кооперативного образования и науки. Тезисы докладов международной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и
аспирантов. Белгород, 2010. С. 260-261.
5. Тутельян, В. А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека: справочное руководство по
витаминам и минеральным веществам / В. А. Тутельян, В. Б. Спиричев, Б. П. Суханов, В. А. Кудашева.
– М.: Колос, 2002. – 424 с.
6. Устинова А. В., Белякина Н. Е, Морозкина И. К. и
др. Полуфабрикаты пониженной калорийности для
профилактического питания детей и взрослых // М.:
Мясная индустрия. – 2004. – № 3. – С. 22–25.
Список литературы
1. Бунина О. Ю. Разработка технологии мясопродукта
для лиц с гиперстеническим типом телосложения:
диссертация на соискание ученой степени кандидата
технических наук по спец. 05.18.04. – Ставрополь. –
117 с.
2. Косинский Ю.А., Пырков Т.В., Луценко С.В., Ефремов Р.Г. Предсказание структуры комплексов
белок-лиганд: от компьютерной модели к биологической функции.// М.: Российский Химический Журнал, – 2006. –№ 2. – С. 36-44.
3. Моргунова А.В. Разработка технологии мясопродуктов с использованием кавитационно-дезинтегрированных систем. Диссертация на соискание ученой
ЗООБЕНТОС И КАЧЕСТВО ВОДЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
ЭВЕНКИИ В 2015 Г.
Стогов Игорь Арсениевич
к.б.н., доцент, доцент кафедры ихтиологии и гидробиологии СПбГУ
Мовчан Екатерина Анатольевна
ст.преп. кафедры ихтиологии и гидробиологии СПбГУ
АННОТАЦИЯ
В работе на основании материалов 2015 г. рассмотрены структурные характеристики макрозообентоса и оценено
современное качество воды 28 рек Эвенкии. В составе донных сообществ отмечено 69 таксонов водных беспозвоночных, в
том числе 30 видов хирономид, общая численность изменялась от 40 до 14600 экз./кв.м, биомасса – от 0,04 до 25,02 г/кв.м.
Максимальные биомассы 10-25 г/кв.м отмечены на станциях с доминированием двустворчатых моллюсков сем. Pisidiidae,
брюхоногих Lymnaea peregra и личинок поденок Ephemera orientalis.
Ключевые слова: реки Эвенкии, зообентос, качество воды
SUMMARY
In work on the basis of materials of 2015 structural characteristics of a macrozoobenthos are considered and modern quality of
water of 28 rivers of Evenkia is estimated. As a part of communities 69 taxons of water invertebrates, including 30 types Chironomidae larvae are noted, total number changed from 40 to 14600 ind./sq.m, biomass – from 0,04 to 25,02 g/sq.m. The maximum biomass
of 10-25 g /sq.м is noted at stations with domination of Pisidiidae, Lymnaea peregra and Ephemera orientalis.
Keywords: rivers of Evenkia, zoobenthos, quality of water
Структурные показатели сообществ донных беспозвоночных традиционно являются объектами экологического
мониторинга при оценке качества воды на водных объектах
самого разного типа. Гидробиологические исследования на
28 реках Эвенкии проводили в конце июня – начале июля
2015 г. на 35 станциях отбора проб с использованием количественного скребка Дулькейта из поверхностного слоя
грунта (0-10 см) в прибрежной зоне рек с последующей промывкой через мешок скребка из капронового сита с ячеей
0,2 мм. Площадь отбора проб составляла 0,12 кв.м.
Для видовой идентификации организмов зообентоса
использовали определители В.Я.Панкратовой (1970, 1977,
1983), О.В.Чекановской (1962), В.И.Жадина (1952), «Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской ча-
сти СССР» (1977), 1-6 том «Определителя пресноводных
беспозвоночных России и сопредельных территорий». Взвешивание животных проводили на электронных аналитических весах с точностью 0,1 мг.
Качество воды было оценено с помощью 4 индексов с
последующей оценкой среднего индекса качества вод. Система Вудивисса (Woodiwiss, 1964; 1978) является одним
из наиболее распространенных индексов, используемых в
России, странах ЕС, СНГ и остального мира. Из практики
гидробиологических исследований известно, что с увеличением степени загрязнения водоемов и рек видовое разнообразие обычно уменьшается. Поэтому для оценки уровня
загрязнения используются индексы видового разнообразия, к которым относится индекс Шенона-Уивера (Яковлев,