Оценка перспективности применения хелатных форм Zn для создания новых видов продуктов питания

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе обосновывается перспективность применения некоторых хелатных форм Zn для создания новых обогащенных продуктов питания. Приводится краткое описание синтеза хелатных двойных форм: диглицинат Zn, пантотенат-глицинат Zn, тиаминат-глицинат Zn, цитрат Zn, цистеинат-глицинат Zn. Синтез хелатов включал стадии обработки соединений Zn аминокислотами и витаминами с частичным нагревом, а также ультразвуковую обработку на частоте 25 кГц для создания микро-наночастиц и с целью ускорения образования хелатов. Аутентичность получаемых соединений была установлена с применением ИКспектроскопии путем сравнения с эталонными базами данных. Способность хелатов не образовывать нерастворимые соединения при добавлении в пищевые системы проверялась на нескольких продуктовых группах: на хлебобулочных изделиях, на мультифруктовых сокосодержащих напитках, на кисломолочных продуктах (на кефире и напитках, содержащих сыворотку), на продуктах переработки мяса и на сахаристых кондитерских изделиях. Сохраняемость растворимых форм Zn определялась методом прямого экстракционного титрования с использованием металлохромного индикатора дитизона, с  последующей фотоколориметрией в  видимом спектре (530–550 нм) в среде четыреххлористого углерода или гексана. Способность экстрагироваться из пищевой системы для хелатных соединений Zn увеличивалась в следующем порядке: напитки на основе молочной сыворотки < хлеб и продукты, содержащие фитиновые кислоты < сокосодержащий напиток < йогурт, в т. ч. с фруктовым наполнителем < мармелад на основе агар-агара и другие сахаристые кондитерские изделия похожей консистенции < продукты из мясного сырья. Полученные данные указывают на значительную перспективность разработки пищевых продуктов, обогащенных хелатными соединениями Zn, с целью обеспечения потребности некоторых групп населения в этом микроэлементе.

Об авторах

В. В. Горбачев

Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова

Email: Kleyn.EE@rea.ru
младший научный сотрудник, научноисследовательская лаборатория «Биотехнологии пищевых систем» 115054, Москва, Cтремянный пер, 36

И. А. Никитин

Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова

Email: Kleyn.EE@rea.ru
доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой пищевых технологий и биоинженерии 115054, Москва, Cтремянный пер, 36

С. Л. Тихонов

Уральский государственный аграрный университет; Уральский государственный лесотехнический университет

Email: Kleyn.EE@rea.ru
доктор технических наук, профессор, директор научно-образовательного центра «Прикладные нанобиотехнологии»; профессор кафедры химической технологии древесины, биотехнологиии наноматериалов 620000, Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42; 620100, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37

М. С. Балашова

Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова (Сеченовский университет)

Email: Kleyn.EE@rea.ru
кандидат медицинских наук, доцент, кафедра медицинской генетики института клинической медицины им. Н.  В.  Склифосовского 119991, Москва, ул. Трубецкая, 8/2

С. Н. Тефикова

Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова

Email: Kleyn.EE@rea.ru
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры пищевых технологий и биоинженерии 115054, Москва, Cтремянный пер, 36

Д. М. Зиборов

Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова

Email: Kleyn.EE@rea.ru
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры пищевых технологий и биоинженерии 115054, Москва, Cтремянный пер, 36

Д. А. Велина

Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова

Email: Kleyn.EE@rea.ru
младший научный сотрудник, научно-исследовательская лаборатория «Биотехнологии пищевых систем» 115054, Москва, Cтремянный пер, 36

Е. Э. Клейн

Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова

Email: Kleyn.EE@rea.ru
ассистент, кафедра пищевых технологий и  биоинженерии 115054, Москва, Cтремянный пер, 36

Список литературы

  1. Koliaki, C., Liatis, S., Kokkinos, A. (2019). Obesity and cardiovascular disease: Revisiting an old relationship. Metabolism, 92, 98–107. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2018.10.011
  2. López-Sobaler, A. M., Aparicio, A., Aranceta-Bartrina, J., Gil, Á., González-Gross, M., Serra-Majem, L. et al. (2016). Overweight and general and abdominal obesity in a representative sample of Spanish adults: Findings from the ANIBES study. BioMed Research International, 2016, Article 8341487. https://doi.org/10.1155/2016/8341487
  3. Zhong, P., Tan, S., Zhu, Z., Zhu, Z., Liang, Y., Huang, W. et al. (2023). Normalweight central obesity and risk of cardiovascular and microvascular events in adults with prediabetes or diabetes: Chinese and British cohorts. Diabetes/ Metabolism Research and Reviews, 39(8), Article e3707. https://doi.org/10.1002/dmrr.3707
  4. Parnell, L. D., Noel, S. E., Bhupathiraju, S. N., Smith, C. E., Haslam, D. E., Zhang, Z. et al (2021). Metabolite patterns link diet, obesity, and type 2 diabetes in a Hispanic population. Metabolomics, 17(10), Article 88. https://doi.org/10.1007/s11306-021-01835-x
  5. Singh, R., Devi, S., Gollen, R. (2015). Role of free radical in atherosclerosis, diabetes and dyslipidaemia: Larger-than-life. Diabetes/Metabolism Research and Reviews, 31(2), 113–126. https://doi.org/10.1002/dmrr.2558
  6. Darenskaya, M. A., Kolesnikova, L. I., Kolesnikov, S. I. (2021). Oxidative Stress: Pathogenetic role in diabetes mellitus and its complications and therapeutic approaches to correction. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 171(2), 179–189. https://doi.org/10.1007/s10517-021-05191-7
  7. Mladenovic-Djordjevic, A., Loncarevic-Vasiljkovic, N., Gonos, E. S. (2021). Dietary restriction and oxidative stress: Friends or enemies? Antioxidants and Redox Signaling, 34(5), 421–438. https://doi.org/10.1089/ars.2019.7959
  8. Hübner, C., Haase, H. (2021). Interactions of zinc- and redox-signaling pathways. Redox Biology, 41, Article 101916. https://doi.org/10.1016/j.redox.2021.101916
  9. Day, K. J., Adamski, M. M., Dordevic, A. L., Murgia, C. (2017). Genetic variations as modifying factors to dietary zinc requirements–a systematic review. Nutrients, 9(2), Article 148. https://doi.org/10.3390/nu9020148
  10. Grzeszczak, K., Kwiatkowski, S., Kosik-Bogacka, D. (2020). The Role of Fe, Zn, and Cu in pregnancy. Biomolecules, 10(8), Article 1176. https://doi.org/10.3390/biom10081176
  11. Pecora, F., Persico, F., Argentiero, A., Neglia, C., Esposito, S. (2020). The Role of micronutrients in support of the immune response against viral infections. Nutrients, 12(10), Article 3198. https://doi.org/10.3390/nu12103198
  12. Grüngreiff, K., Gottstein, T., Reinhold, D. (2020). Zinc Deficiency — An independent risk factor in the pathogenesis of Haemorrhagic stroke? Nutrients, 12(11), Article 3548. https://doi.org/10.3390/nu12113548
  13. Nasiadek, M., Stragierowicz, J., Klimczak, M., Kilanowicz, A. (2020). The role of Zinc in selected female reproductive system disorders. Nutrients, 12(8), Article 2464. https://doi.org/10.3390/nu12082464
  14. Шейбак, В. М. (2015). Синтез и секреция инсулина: роль катионов цинка. Журнал Гродненского государственного медицинского университета, 1(49), 5–8.
  15. Gibson, R. S. (2006). Zinc: The missing link in combating micronutrient malnutrition in developing countries. Proceedings of the Nutrition Society, 65(1), 51–60. https://doi.org/10.1079/PNS2005474
  16. Sriram, K., Lonchyna, V. A. (2009). Micronutrient supplementation in adult nutrition therapy: Practical considerations. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 33(5), 548–562. https://doi.org/10.1177/0148607108328470
  17. Haase, H., Ellinger, S., Linseisen, J., Neuhäuser-Berthold, M., Richter, M. (2020). Revised D-A-CHreference values for the intake of zinc. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 61, Article 126536. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2020.126536
  18. Горбачев, В.В., Никитин, И.А., Велина, Д.А., Муталлибзода, Ш., Балашева, М.С. (2022). Оценка потребительских предпочтений Россиян: «ловушка среднего рациона». Известия высших учебных заведений. Пищевая технология, 6(390), 90–98.
  19. Likuski, H. J., Forbes, R. M. (1964). Effect of phytic acid on the availability of zinc in amino acid and casein diets fed to chicks. The Journal of Nutrition, 84(2), 145–148. https://doi.org/10.1093/jn/84.2.145
  20. Hall, A. G., King, J. C. (2022). Zinc fortification: Current trends and strategies. Nutrients, 14(19), Article 3895. https://doi.org/10.3390/nu14193895
  21. Li, Y., Shi, P., Zheng, Y., Guo, M., Zhuang, Y., Huo, X. (2023). Millet bran protein hydrolysates derived peptides-zinc chelate: Structural characterization, security prediction in silico, zinc transport capacity and stability against different food processing conditions. Journal of Food Science, 88(1), 477–490. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16384
  22. Chheang, L., Khachornsakkul, K., Del-Rio-Ruiz, R., Zeng, W., Thongkon, N., Thanasupsin, S. P. et al. (2024). Simple distance-based thread analytical device integrated with ion imprinted polymer for Zn2+ quantification in human urine samples. The Analyst, 149(11), 3161–3168. https://doi.org/10.1039/D4AN00076E
  23. Low, S. C., Azmi, N. A. B., Ong, C. S., Lim, J. K. (2022). Environmental monitoring of trace metal pollutants using cellulosic-paper incorporating color change of azo-chromophore. Environmental Science and Pollution Research, 29(47), 71614– 71631. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20706-z
  24. Iwantscheff, V. G. (1958). Das dithizon und seine anwendung in der mikro -und spurenanalyse. Verlag Chemie, Weinheiml/ Bergstr., 450.
  25. Lu, J., Zhang, H., Cao, W., Jiang, S., Fang, H., Yu, D. et al. (2023). Study on the zinc nutritional status and risk factors of Chinese 6–18-year-old children. Nutrients, 15(7), Article 1685. https://doi.org/10.3390/nu15071685
  26. Sui, L., Du, Q., Romer, A., Su, Q., Chabosseau, P. L., Xin, Y. et al. (2023). ZnT8 loss of function mutation increases resistance of human embryonic stem cellderived beta cells to apoptosis in low zinc condition. Cells, 12(6), Article 903. https://doi.org/10.3390/cells12060903
  27. Uddin, M. N., Kaczmarczyk, A., Vincze, E. (2014). Effects of Zn fertilization on hordein transcripts at early developmental stage of barley grain and correlation with increased Zn concentration in the mature grain. PLoS ONE, 9(9), Article e108546. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0108546
  28. Dionisio, G., Uddin, M. N., Vincze, E. (2018). Enrichment and identification of the most abundant zinc binding proteins in developing barley grains by Zinc-IMAC capture and nano LC–MS/MS. Proteomes, 6(1), Article 3. https://doi.org/10.3390/proteomes6010003
  29. Mou, L., Martini, P., Pupillo, G., Cieszykowska, I., Cutler, C. S., Mikołajczak, R. (2022). 67Cu production capabilities: A mini review. Molecules, 27(5), Ar ticle 1501. https://doi.org/10.3390/molecules27051501
  30. Блинов, А.В., Серов, А.В., Кравцов, А.А., Казначеев, Я.В. (2018). Строение коллоидных частиц лизинаторибофлавината цинка. Современная наука и инновации, 1, 67–72.
  31. Gorbachev, V., Nikitin, I., Velina, D., Klokonos, M., Mutallibzoda, S., Tefikova, S. et al. (2024). Rosebay willowherb (Chamerion angustifolium) in food products: Evaluation of the residual anti-radical activity of polyphenol compounds and Nacetylcystein. Current Nutrition and Food Science, 20(2), 220–226. https://doi.org/10.2174/1573401319666230330095521
  32. Lindon, J. C. (2000). Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry. Academic Press, 2000.
  33. Miller, W. J. (1970). Zinc nutrition of cattle: A review. Journal of Dairy Science, 53(8), 1123–1135. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(70)86355-X
  34. Saper, R. B., Rash, R. (2009). Zinc: An essential micronutrient. American Family Physician, 79(9), 768–772.
  35. Tsang, B. L., Holsted, E., McDonald, C. M., Brown, K. H., Black, R., Mbuya, M. N. N. et al. (2021). Effects of foods fortified with Zinc, alone or cofortified with multiple micronutrients, on health and functional outcomes: A systematic review and meta-analysis. Advances in Nutrition, 12(5), 1821–1837. https://doi.org/10.1093/advances/nmab065
  36. Udechukwu, M. C., Collins, S. A., Udenigwe, C. C. (2016). Prospects of enhancing dietary zinc bioavailability with food-derived zinc-chelating peptides. Food Function, 7(10), 4137–4144. https://doi.org/10.1039/c6fo00706f
  37. Gandia, P., Bour, D., Maurette, J.-M., Donazzolo, Y., Duchène, P., Béjot, M. et al. (2007). A bioavailability study comparing two oral formulations containing zinc (Zn Bis-Glycinate vs. Zn Gluconate) after a single administration to twelve healthy female volunteers. International Journal for Vitamin and Nutrition Research, 77(4), 243–248. https://doi.org/10.1024/0300-9831.77.4.243

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Горбачев В.В., Никитин И.А., Тихонов С.Л., Балашова М.С., Тефикова С.Н., Зиборов Д.М., Велина Д.А., Клейн Е.Э., 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».