Анотація до роботи:

Яшкіна В.В. Технологія функціональних харчових інгредієнтів з антиліполітичною активністю на основі насіння ріпаку (Сanola). – Рукопис.

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

Дисертація спрямована на розробку технології отримання біологічно активних добавок з антиліполітичною дією. Значна увага в роботі приділяється всебічній характеристиці інгібіторів ліпази з насіння ріпаку: визначення і отримання компонентів з інгібіторною активністю по відношенню до панкреатичної ліпази, визначення кінетичних параметрів реакції інгібування ліпази фенольними і фосфоліпідними сполуками, типу взаємодії ферменту з інгібітором фенольної природи та інгібітору з біополімерною матрицею в результаті іммобілізації.

Доведено доцільність використання фенольних сполук насіння ріпаку як ефективного інгібітору ліпази в складі БАД і функціональних продуктів харчування. Фенольний комплекс виділено зі знежиреного насіння ріпаку методом екстракції 95 %-м етанолом у м’яких умовах. З метою визначення складу інгібітору і антиліполітичної активності окремих компонентів проведено фракціювання фенольного комплексу з допомогою колонкової і тонкошарової хроматографії. Визначено, що активними по відношенню до панкреатичної ліпази є синапова кислота, синапін та поліфенольні сполуки.

Розроблена технологія отримання БАД – інгібітору ліпази економічно обґрунтована і включає такі основні етапи: виділення фенольного комплексу із сировини, іммобілізацію фенольних сполук на біополімерній матриці, сушку БАД. Реальність технології підтверджено результатами промислової апробації на біотехнологічному підприємстві, розроблено нормативну документацію на БАД-1 – інгібітор ліпази. Показано можливість використання БАД-1 у складі функціональних продуктів харчування на основі молочної сировини.

1. На підставі результатів теоретичних і експериментальних досліджень розроблено технологію виробництва БАД, що володіє інгібуючою активністю відносно панкреатичної ліпази.

2. Показано, що компонентами насіння ріпаку, відповідальними за антиліполітичну активність, є ліпіди (ІА = 65 ІО/г) і фенольні сполуки (ІА = 1885 ІО/г). Інгібуюча активність ліпідної компоненти визначається присутністю фосфоліпідів (АЛА 88 ІО/г). Фенольний комплекс за величиною антиліполітичної активності (8875 ІО/г) порівняний з фармакопейним препаратом “Ксеникал” (9700 ІО/г). Основними компонентами фенольного комплексу, що обумовлюють його інгібуючу дію, є синапін (18811,9 ІО/г), синапова кислота (9777,8 ІО/г), гідролізуємі таніни (18541,4 ІО/г).

3. Визначено, що інгібування панкреатичної ліпази фосфоліпідами ріпаку здійснюється за лінійним конкурентним типом, фенольними сполуками – за лінійним змішаним типом. При взаємодії інгібітору фенольної природи з ліпазою мають місце зміни як активного центру ферменту, так і центру зв’язування субстрату, що супроводжується частковою іонізацією карбоксильних груп, що входять до активного центру панкреатичної ліпази.

4. Встановлено, що інгібітори найбільш стабільні при значеннях рН в інтервалі 7,0…8,0 і температурі (37±2) С. Активність досліджуваних інгібіторів значно знижується в кислому середовищі, а також при температурі вищій 40С; рН-оптимум дії інгібіторів знаходиться в інтервалі 7,0…8,0 одиниць рН; термооптимум – (37±2) С.

5. Доказано, що стабілізація інгібітору фенольної природи можлива за допомогою його іммобілізації на біополімерній матриці, внаслідок якої між носієм і інгібітором виникають водневі зв'язки, що стабілізують комплекс інгібітор-носій. Іммобілізація супроводжується збільшенням рН- і термостабільності інгібітору більш ніж на 20 % і зростанням його стійкості до інактивуючої дії шлункового соку і компонентів жовчі .

6. Вивчено, що інгібування панкреатичної ліпази іммобілізованим препаратом фенольних сполук відбувається за змішаним (двопараметрично узгодженим) типом.

7. Визначено, що раціональними параметрами екстракції фенольних сполук є: температура 20 С, тривалість 10 хв, гідромодуль – 20; раціональними параметрами іммобілізації фенольних сполук на ХВПВ є: температура 16 С, тривалість 15,5 хв, гідромодуль – 3,49.

8. Експериментально встановлено, що до складу БАД разом з фенольною компонентою і біополімерною матрицею доцільне включення антиоксиданту – кверцетину з масовою часткою 0,05%. Показана можливість отримання БАД з різним масовим співвідношенням інгібітор–носій: (1 : 9), (1 : 30), (1 : 60). Протягом 6 місяців зберігання показники якості БАД не знижуються.

9. Розроблено принципову технологічну схему отримання БАД, що включає етапи виділення інгібітору, його іммобілізацію і сушку. Апробацію у виробничих умовах проведено на НВО “Аріадна”; показники якості отриманої продукції відповідають вимогам, викладеним в ТУ.

10. Медико-біологічні дослідження на лабораторних тваринах показали, що БАД-1 достовірно інгібує розщеплення жирів. Добова доза БАД-1 для людини складає 1,5 г.

Перелік публікацій за темою дисертаційної роботи

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Черно Н. К. Фенольні сполуки насіння ріпаку – інгібітори панкреатичної ліпази [Текст] / Н. К. Черно, Г. В. Крусір, В. В. Мочуляк // Товари і ринки. – 2007. – № 2. –С. 142–147.

6. 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 обладь. в хлібопекар., кондитер., макарон., харчо концентрат. і зерно перероб. галузях харч. пром.-сті: темат. зб. наук. пр. НУХТ. – Х., 2008. – № 25, ч. 2. – С. 21–23.

7. 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.

8. Пат. 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.

9. Пат. 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.

10. Пат. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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, 2007г. – С. 264-268.

14. 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.

15. 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.

16. Черно Н. К. Масличные культуры как источники ингибиторов пищеварительных ферментов [Текст] / Н. К. Черно, В. В. Яшкина, О. А. Лось / Тез. доп. 9 Міжнар. наук.-техн. конф. „Нові технології та техн. рішення в харч. та перероб. пром.-сті. Сьогодення і перспективи”, Київ 17–19 жовт. 2005 р. – К., 2005. – С. 10-11.

17. 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.

18. Черно Н. К. Характеристика ліпідів нового сорту ріпаку "Галицький" [Текст] / Н. К. Черно, В. В. Яшкіна, К. С. Денисюк // Тез. доп. Всеукр. Наук. конф. студ. “Актуал. пробл. розв. харч. вир-в, ресторан. Госп-ва і торгівлі”, Харків / ХДУХТ, 11-12 квіт. 2007 р. – Х., 2007. – С. 431.

19. 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.

Особистий внесок:

1. Аналіз даних літератури, проведення експериментальних досліджень щодо всебічної характеристики інгібіторів ліпази та їх джерел (вивчення інгібіторів ліпази рослинного і мікробного походження та синтетичних, аналіз рослинних джерел інгібіторів панкреатичної ліпази різної природи – фенольних сполук, білків, жирів, вуглеводів з ліпазінгібуючою активністю), обробка та узагальнення отриманих результатів, вибір об’єкту вивчення, підготовка до друку (поз. 1, 15, 17).

2. Вивчення антиліполітичної активності насіння ріпаку та його компонентів, обробка отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку (поз. 2-5, 8, 12-14, 16, 18, 19).

3. Вивчення кінетичних параметрів реакції інгібування ліпази фенольними сполуками і фосфоліпідами ріпаку, підготовка матеріалів до друку (поз. 6, 7).

4. Проведення експериментальних досліджень, узагальнення отриманих результатів, проведення патентного пошуку та оформлення заявок на корисну модель (поз. 9, 10, 11).