Биологическая ценность продукции из урожая новых сортов винограда сложной генетической структуры
Виноградарство і виноробство. Міжвідомчий
тематичний науковий збірник 45(2). – Одеса.
– 2008. - С.18-23. 5 В.А.Волынкин, Ю.А. Огай, Левченко С.В.,
Л.А. Соловьева
Объектами исследований являлся столовый виноматериал сорта новой селекции Красень и пищевой безалкогольный концентрат полифенолов, приготовленный по типу "Эноант". Были изучены состав полифенолов винограда сортов, в том числе содержание мальвидин-3,5-О-дигликозида, а также дана оценка влияния биологически активных веществ виноматериалов на живой организм. Установлено, что антоциановый комплекс виноматериала сорта Красень составляет 86,6% от суммы полифенолов. Обнаружено наличие дигликозида мальвидина в составе антоцианов, на долю которого приходится 50% антоцианового комплекса. Несмотря на это, употребление вина "Красень", способствовало нормальному функционированию кровеносных сосудов, печени и сердца подопытных животных; на фоне стресса способствовало восстановлению содержания общих липидов, триацилглицеринов и аскорбиновой кислоты в печени крыс до исходного уровня. Полученные результаты показали, что употребление вина из винограда сорта Красень оказывает положительное влияние на весь организм и предотвращает развитие атеросклероза и также эффективно, как и применение аналогичной продукции из сорта Каберне-Совиньон.
Виноград и продукты его переработки, в том числе и вино, являются ценным пищевым продуктом и богатым источником природных биологически активных веществ, в том числе антиоксидантов [ ]. Обладая определенным физиологическим воздействием на организм человека, некоторые групп флавоноидов участвуют в формировании диетической, питательной и лечебной ценности виноградной ягоды, вина, сока и пр.[ ].
Целенаправленное использование лечебно-профилактических свойств, как виноградных вин, так и безалкогольных продуктов переработки винограда, является перспективным.
Благодаря полифенолам винограда, сосредоточенных в виноградных ягодах и винах и являющихся мощными антиоксидантами растительного происхождения можно защитить организм человека от многих патологий, в числе которых атеросклероз, ишемия, дисбактериоз, алиментарная аллергия, синдром хронической усталости, преждевременное старение и многие другие заболевания неинфекционной этиологии.
Установлена высокая Р-витаминная активность некоторых флавоноидов винограда, наиболее сильно проявляющаяся у (+)-катехина, (-)-эпикатехина, (-)-галлокатехина и проантоцианидинов. Катехины обладают также ярко выраженным антимикробиальным действием [3, ].
Вместе с тем, практически неизученными остаются биологические свойства винограда сортов новой селекции, в первую очередь их полифенольный состав.
В этой связи в Национальном институте винограда и вина «Магарач» проведено глубокое изучение биологически активных свойств винограда новых сортов селекции НИВиВ «Магарач» сложной генетической структуры в сравнении с продуктами переработки урожая сорта Каберне Совиньон.
Были выбраны следующие направления исследований:
- изучение состава полифенолов винограда сортов, в том числе определение содержания мальвидин-3,5-О-дигликозида в исследуемых образцах виноматериалов и безалкогольных концентратов.
- оценка влияния биологически активных веществ виноматериалов и пищевых концентратов на живой организм.
Объектами исследований являлся урожай винограда, приготовленный по общепринятым технологическим схемам столовый виноматериал сорта новой селекции Красень, а также и пищевой безалкогольный концентрат полифенолов, приготовленный по типу "Эноант".
Исследование состава полифенолов, в том числе определение мономерных полифенолов и антоцианов проводили фотоколориметрическим методом по реактиву Фолина-Чокальтеу и методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием диодно-матричного детектора. Анализ проводился непосредственно после фильтрования пробы через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 μм и подкисления образцов соляной кислотой. Детектирование мономерных полифенолов и антоцианов осуществляли на различных длинах волн. Идентификацию полифенолов производили методом добавок чистых веществ, по спектральным характеристикам индивидуальных веществ, а также сопоставлением времен удерживания чистых веществ и определяемых компонентов.
Исследования биологической активности веществ виноматериалов и безалкогольных концентратов проводили в Харьковском Национальном фармацевтическом университете (Украина) методами, принятыми в фармакологии. В работе использовали беспородных крыс-самцов, массой 180-220 г., содержащихся на сбалансированном питании в виварии ЦНИЛ НФаУ, оборудованном в соответствии с санитарными нормами. Все эксперименты проводили согласно „Общим этическим принципам экспериментов на животных” (Украина, 2001), которые согласуются с положениями „Европейской конвенции о защите позвоночных животных, которые используются для экспериментальных и других научных целей” (Страсбург, 1985).
Животным на протяжении 21 суток ежедневно перорально вводили столовые виноматериалы сорта «Красень» в дозах, соответствующих 300 мл вина на человека массой 70 кг. Известно, что потребление виноградного вина полезно, здорового человека, если суточная норма не превышает двух грамм алкоголя на килограмм веса[ ].
Второй группе животных вводили спирт в дозе, соответствующей 30 мл спирта на человека массой 70 кг, с учетом коэффициентов видовой чувствительности. Третьей группе - пищевой полифенольный концентрат в дозах, соответствующих по содержанию полифенолов дозам введенных вин, а также в активных действующих дозах (9 мг полифенолов/100 г массы тела). Контрольным животным вводили соответствующий объем физиологического раствора. Стресс вызывали иммобилизацией на животе в течение 3 часов [ ]. Животных декапитировали через 3 часа после иммобилизации. Кровь собирали для получения сыворотки. Печень перфузировали холодной средой выделения (0,25 M сахароза в 0,025 М трис-HCl, pH 7,5), гомогенизировали в гомогенизаторе Поттера из расчета 1 г печени в 2 мл среды выделения. Все манипуляции с животными проводили под хлоралозо-уретановым наркозом [ ].
Установлено, что содержание всех форм полифенолов в концентратах превосходит их соответствующее содержание в виноматериалах (рис.1). Это объясняется тем, что полифенолы сосредоточены в кожице и семенах виноградной ягоды и при увеличении времени их экстракции из кожицы и семян (приготовление виноматериалов «по-красному»), приводит к увеличению их содержания в продуктах переработки винограда.
Рис.1 Содержание полифенолов в виноматериале и концентрате из урожая винограда сорта Красень (2006 г.):
1- Кверцетин; 2- (+)-Катехин; 3- (-)-Эпикатехин; 4- (-)-Эпикатехин-галлат; 5- n-Кумаровая кислота; 6- Каутаровая кислота; 7- Кафтаровая кислота; 8- Галловая кислота, 9- Процианидин В1; 10- Процианидин В2; 11- Процианидин В3 |
В виноматериале из винограда сорта Красень присутствует катехин и процианидин В2, выделены (-)эпикатехин, n-кумаровая, каутаровая и кафтаровая кислоты, содержание которых существенно увеличивается в концентрате и одновременно происходит накопление антоцианов.
Известно, что в виноматериалах из урожая сортов V.vinifera антоцианы представлены в основном 3-0-моноглюкозидами и их производными, а содержание дигликозидов может достигать 15% от общего количества антоцианов [ , , , ]. По данным Кишковского и Скурихина [9], содержание дигликозидов в значительной степени зависит от места произрастания виноградного растения и типа почв.
В результате настоящих исследований, было установлено, что мономерные и полимерные флавоноиды антоциановой группы в виноматериале сорта Красень, полученного в результате скрещивания сортов Антей магарачский (сорт межвидового происхождения, получен от скрещивания с сортом Каберне-Совиньон) и Сверхранний бессемянный Магарача (V.vinifera), представлены моно- и дигликозидами мальвидина. Антоциановый комплекс виноматериала составляет 86,6% от суммы полифенолов. Обнаружено наличие дигликозида мальвидина в составе антоцианов, на долю которого приходится 50% антоцианового комплекса (рис.2).
Рис.2 Состав комплекса полифенолов винограда сорта Красень, 2006 г.
Ранее, в некоторых публикациях [ , , , ] высказывалось мнение о негативном влиянии дигликозида мальвидина, содержащегося в вине, по результатам экспериментов с животными, в том числе с крысами. Это давало основание говорить об отрицательном воздействии этого вещества на организм человека и запрете применять в виноделии сорта с высоким содержанием мальвидин-дигликозида. Ученые Стокванд с сотр. в США [ , ] и Сьян И.Н. с сотрудниками Ростовского медицинского института и СКНИВИ в России [ ] показали, что присутствие дигликозидов не снижает диетических свойств виноградного сока и вина и не оказывает отрицательного воздействия на организм. Несмотря на существование этих данных, за мальвидин-дигликозидами укрепилась "репутация" вредоносных соединений. Поэтому следующим этапом исследований явилось установление последствий влияния пищевых продуктов, содержащих мальвидин-дигликозид, на живой организм.
Исследование столового вина полученного из урожая сорта Красень, отличающегося высоким содержанием дигликозида мальвидина, выявило их четко выраженную стресс-протекторную активность, которая почти в 2,4 раза превышала стресс-протекторную активность эталона - этилового спирта в исследованной дозе. Установлено, что виноматериал наряду с высокой антиоксидантной активностью, обладает выраженным гипохолесте-ролемическим и антиатерогенным действием.
Эффективно предотвращалась активация свободнорадикального окисления, как в крови, так и в печени, что способствует нормализации работы этих органов.
Воздействие стресса на организм подопытных животных привело к увеличению общих липидов (ОЛ) в крови на 42% по сравнению с животными, не подвергшимися стрессу (интактными). Употребление как вина Каберне, так и вина Красень на фоне стресса оказало благотворное влияние: снизилось содержание ОЛ в крови на 60% по сравнению со стрессированными животными и на 11% - по сравнению с животными, не подвергавшихся воздействию стресса, (табл.1).
Таблица 1
Влияние полифенольных комплексов виноградных вин сортов Каберне и Красень на метаболизм липидов и оксидантный статус сыворотки крови и гомогената печени крыс при эмоционально-болевом стрессе
Показатели | Интакт | Стресс | Спирт | Стресс + | Стресс+ Красень | |
Сыворотка крови | ОЛ, мг/мл | 3,82±0,11 | 5,41±0,16* | 0,74±0,03* | 3,41±0,66 | 3,42±0,09 |
ТГ, мг/мл | 0,51±0,02 | 0,76±0,02* | 55,80±1,46* | 0,50±0,05 | 0,52±0,03* | |
ОХ мг/мл | 65,67±3,33 | 81,83±1,00* | 1,32±0,02* | 56,71±7,32* | 64,69±1,70 | |
АпоВ-ЛП, мг/мл | 1,19±0,04 | 3,06±0,07* | 236±3 | 2,07±0,29 | 1,08±0,03 | |
a-Т, нмоль/мл | 9,37±0,31 | 7,19±0,11* | 10,22±0,36 | 9,45±1,11 | 10,42±0,16 | |
ДК в АпоВ-ЛП, нмоль/мл | 65,81±2,00 | 7,19±0,11* | 17,82±0,24 | 23,05±4,48 | 14,50±0,35 | |
Кортизол, нмоль/л | 52±4 | 71±2* | 75±3* | 32,75±5,17 | 42±1 | |
Гомогенат печени | ОЛ, мг/г | 171,71±2,88 | 135,83±3,40* | 229,76±3,39 | 171,39±28,66 | 155,88±1,35 |
ТГ, мг/г | 6,13±0,17 | 3,51±0,13* | 7,40±0,13* | 4,90±1,08 | 6,04±0,16 | |
GSH, мкмоль/г | 4,22±0,16 | 2,91±0,07* | 5,31±0,35* | 4,64±0,70 | 3,57±0,08 | |
a-Т, нмоль/г | 30,65±1,23 | 12,90±0,69* | 24,16±1,40* | 26,95±1,32* | 28,46±0,75* | |
ДК, нмоль/г | 12,24±0,60 | 18,15±0,25* | 12,62±0,60 | 10,90±1,10* | 13,36±0,24* | |
ТБК-АП, нмоль/г | 0,47±0,07 | 0,59±0,03 | 0,46±0,02 | 1,34±0,06* | 0,21±0,01* | |
АК, мкмоль/л | 2,06±0,03* | 0,70±0,03* | 1,70±0,06 | 1,04±0,21 | 28,46±0,75 | |
- - изменения достоверны (р£0,05 по отношению к интактным)
Применение стресса способствовало также повышению уровня холестерола (ОХ) и триацилглицеринов (ТГ) в сыворотке крови животных на 25% и 49% соответственно, а содержание атерогенных липопротеинов (АпоВ-ЛП) увеличилось почти в 3 раза по сравнению с контролем. Вина Красень и Каберне нормализовали содержание холестерола и снижали содержание липопротеинов как по сравнению со стрессированными, так и по сравнению с интактными (на 10%) животными.
Известно, что увеличение уровня гормона кортизола может привести к атрофии мускулатуры и ее слабости, снижению ассификации костей, ожирению [ ].
В крови стрессированных крыс содержание этого показателя возросло до 71 нмоль/л или на 39% по сравнению с интактными, После применения вина Красень содержание кортизола снизилось до 42 нмоль/л, а вина Каберне – до 33 нмоль/л.
Эмоционально-болевой шок способствовал резкому снижению общих липидов в печени крыс (на 21%), а также триацилглицеринов (на43%) и аскорбиновой кислоты (на 66%). Применение вин Красень и Каберне на фоне стресса способствовало восстановлению содержания общих липидов (ОЛ), триацилглицеринов (ТГ) и аскорбиновой кислоты (АК) в печени крыс до исходного уровня.
Следовательно, употребление вина "Красень", способствует нормальному функционированию кровеносных сосудов, печени и сердца, что позволяет говорить о положительном влиянии на весь организм и предотвращает развитие атеросклероза.
Полученные результаты показали, что употребление вина из винограда сорта Красень также эффективно, как и применение аналогичной продукции из сорта Каберне-Совиньон [ ].
Таким образом, проведенные исследования установить, что применение продуктов из винограда сорта Красень, отличающегося очень высоким содержанием мальвидин дигликозида, значительно предотвращает активацию свободнорадикального окисления, нормализует активность ферментов печени и крови, и, следовательно, оказывает положительное влияние на весь организм и предотвращает развитие атеросклероза. Сопоставление полученных результатов по биологической и пищевой ценности полифенольных комплексов виноматериала и безалкогольного концентрата из урожая нового сорта винограда Красень показало, что данные продукты проявляют наиболее высокую антиоксидантную активность и по своим защитным свойствам для организма не уступают аналогам виноматериала сорта Vitis vinifera Каберне-Совиньон и приготовленного из урожая этого сорта безалкогольного полифенольного концентрата "Эноант".
Таким образом, полученный положительный эффект от применения виноматериала и безалкогольного концентрата из урожая сорта Красень позволяет утверждать, что присутствие в полифенольном комплексе вина и концентрата дигликозида мальвидина в высоких концентрациях не оказывает отрицательного действия на функционирование как отдельных органов животных, так и всего организма.
Список литературы
Валуйко Г.Г. Фенольные вещества винограда и их роль в виноделии//Виноградарство и виноделие, Сб. науч. Тр., Т XXXIY, 2003, С.- 80.
Валуйко Г.Г. Фенольные вещества винограда и их роль в виноделии//Виноградарство и виноделие, Сб. науч. Тр., Т XXXIY, 2003, С.- 80.
. Дурмишидзе С.В. Дубильные вещества и антоцианы виноградной лозы и вина. – М.: Изд-во АН СССР, 1955. -342 с.
3. Стуруа З.Ш., Мехузла Н.А. Фенольный состав винограда и продуктов его переработки //Виноград и вино России, - 1997, N3, -С. 26-27.
. Соколова Е.Д., Березин Ф.Б., Барлас Т.В. Эмоциональный стресс: психологические механизмы, проявление, терапия// Materia Medica. – 1996. – Т.9, №1. – С.5 – 56.
. Сидоряк Н.Г. Изменения транспорта кислорода в организме при гемической гипоксии.- Авторефер. дисс. канд. биол. наук, Киев. 1985. — 20 с.
. Bourzeix M. Vins de Vitis vinifera et antothyanes diglucosides // Meth. An. N 2-25/3/1968, Office International de la vigne et du vin, Paris.
. Bourzeix M., Kovac V. Sur la presenee d'antothyanes diglucosides dans les raisins et les vins de Vitis vinifera // Meth. An. N 281-25/3/1968, Office International de la vigne et du vin, Paris.
. Вайсман А.Е. Качественный и количественный состав флавоноидов виноградной ягоды и вина в связи с аспектами их качества // Дис. на соискание ученой степени кандидата биол. наук. Кишинев, -1990. С.- 67.
. Breider H. Untersuchungen zum Qualitatatsproblem bei Rebehybriden// Der Zuchter. -1959.-Bd.2 9, N 7. – S.308-317.
. Breider H., Wolf E., Schmitt A. Embrionalschäden nach Gennus von Hybridenweinen. // Weinberg und Keller. -1965. –v. 12.- p. 165-182.
. Breider H., Wolf E Qualität und Resistenz Y. Über das Vorkommen von Biostatika in der Gattung Vitis und ihren Bastarden. // Der Züchter. -1967. – v. 36.-p. 366-379.
Breider H. Toxicologiche Probleme in der zücktung physiologisch resistenter Kulturpflanzen// Deuts. Lebensm. –Runds. -1971. –v. 67. –p.67-78.
. Stoewsand G.S., Bertino J.J., Robinson W.B. Response of Growing Chicks to varietal wines and juices// Am. J. Enol. and Viticulture. – 1969. v. 20. –p. 48-55.
. Stoewsand G.S., Robinson W.B. Malnutrition: cause of "toxic" response of chics FED varietal grape juices// Am. J. Enol. and Viticulture. – 1972. v. 23. –p. 54-57.
. Загайко А.Л., Воронина Л.Н., Стрельченко Е.В., Катрич Л.И., Алексеева Л.М., Мизин В.И., Огай Ю.А. Полифенолы винограда Vitis Vinifera – эффективное средство защиты от негативных последствий стресса. В сборнике трудов КГМУ им. С.И. Георгиевского, 2005, том 141, часть 1 «Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения». - С. 43-52
Рис. 1 Влияние полифенольных комплексов виноградных вин сортов Каберне и Красень на содержание холестерола и кортизола в крови крыс при эмоционально-болевом стрессе
Рис. 2. Влияние полифенолов виноградных вин сортов Каберне и Красень на липидный комплекс крови крыс при эмоционально-болевом стрессе
Рис. 3. Влияние полифенолов виноградных вин сортов Каберне и Красень на содержание общих липидов в печени крыс при эмоционально-болевом стрессе
Рис.4. Влияние полифенолов виноградных вин сортов Каберне и Красень на содержание триациаглицеридов и аскорбиновой кислоты в печени крыс при
эмоционально-болевом стрессе
