Отправить статью по E-mail 
Влияние кратковременного нагревания на активность амилолитических ферментов в мёде
- Авторы: Соловьева В.В.1, Тихомиров В.А.1, Филатова К.А.1, Парамонов С.Г.1
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
- Выпуск: Том 5, № 4 (2023)
- Страницы: 46-51
- Раздел: Актуальные проблемы: дискуссионная трибуна
- URL: https://journals.eco-vector.com/PharmForm/article/view/624477
- DOI: https://doi.org/10.17816/phf624477
- ID: 624477
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В исследовании представлены результаты анализа активности амилолитических ферментов в меде в зависимости от кратковременного нагревания, имитирующего процесс добавления меда в горячий чай. Также проведено сравнение этой активности с аналогичными ферментами, присутствующими в лекарственном препарате "Фестал". Установлены закономерности изменения активности амилолитических ферментов, что способствует разработке рекомендаций по употреблению меда с учетом данного показателя. Полученные результаты показывают значительно более низкую активность амилолитических ферментов в меде по сравнению с лекарственным препаратом. Однако с учетом различий в потреблении, возможно их оценка как сопоставимых. Также выявлено, что активность амилолитических ферментов в меде изменяется при кратковременном нагревании, не снижаясь до температуры 30°C. По анализу активности in vitro, исследуемый образец соответствует лекарственному препарату "Фестал" и позволяет выдвигать перспективы для дальнейшего изучения влияния амилолитических ферментов меда на организм человека, требующего более точных методов изучения.
Ключевые слова
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ
Процесс расщепления крахмала – распространённый в природе процесс, служащий для разложения полисахаридов. Содержащиеся в растениях полисахариды в виде крахмала под действием амилолитических ферментов животных расщепляются на более простые для последующего использования в физиологических процессах. Амилаза преимущественно присутствует в человеческом организме в слюнных и поджелудочной железе в составе пищеварительных ферментов и также в других тканях.. В меде амилолитические ферменты присутствуют как растительного происхождения, так и произведенные организмом пчелы (Apis mellifera) и служат для расщепления запасных углеводов растений (производных крахмала – декстринов) до более простых соединений (сахарозы), которые в свою очередь расщепляются до глюкозы и фруктозы сахаразой.
В товароведческой экспертизе меда активность амилолитических ферментов является одним из нормируемых показателей натурального меда [1], обозначается диастазным числом и измеряется в единицах Готе. Одной единице соответствует объем 1 см3 1%-ного раствора крахмала, который разлагается за 1 час амилолитическими ферментами, присутствующими в 1 г безводного меда при температуре 40 °С. Недостаточное нормируемому показателю значение диастазного числа свидетельствует о фальсификации продукта или о термической обработке для придания более привлекательного внешнего вида (распускание закристаллизовавшегося меда). С другой стороны, некоторые исследователи считают, что и значительное превышение нормируемых показателей, например 50 ед. Готе, может свидетельствовать о фальсификации через искусственное добавление ферментов в продукт [2].
Диастазное число натурального меда зависит от ряда факторов: вида нектароносных растений [3, 4], региона происхождения [5, 6], породы (географической расы) пчел и силы пчелиной семьи. И колеблется в широких пределах: от 1,1 до 44,4 ед. Готе [3]. Также на активность амилолитических ферментов влияет температура хранения меда [7, 8]. Скорость снижения активности увеличивается с увеличением температуры.
Таким образом, с одной стороны в меде содержится некоторое количество группы полезных ферментов. Тем не менее, широкий диапазон значений активности амилолитических ферментов в меде, определяемый условиями сбора нектара и хранения продукта, делает невозможным выработку общих рекомендаций по использованию меда.
При этом амилолитические ферменты входят в числе прочих ферментов в состав ряда лекарственных препаратов. Это торговые наименования: Фестал (содержит эквивалент амилазы 4500 FIP ЕД.), Микразим (эквивалент амилазы FIP 7500 ЕД.), Панкреатин (амилолитическая активность – не менее 2800 FIP ЕД.).
Цель исследования заключается в изучении влияния кратковременного воздействия высоких температур на активность ферментов перед непосредственным употреблением меда, например, при добавлении его в чай. Также проводится сравнительный анализ результатов определения диастазного числа в меде с использованием упрощенного метода и амилолитической активности ферментов, содержащихся в лекарственном препарате «Фестал», определенной тем же методом, что служит опорной точкой для последующих исследований.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для исследований использовался натуральный цветочный мед, в котором содержится в основном пыльца подсолнечника (30%). Он был полностью кристаллизованным и без признаков брожения. В процессе была определена массовая доля воды – 15,5%. Документально указано, что мед представляет собой продукцию Краснодарского края. В работе использовался метод, утвержденный в Правилах ветеринарно-санитарной экспертизы для продажи меда на рынках [9], для изучения амилолитических ферментов. Пробу 10% раствора меда подвергали нагреванию в течении 10 минут на водяной бане, с целью имитации процесса добавления меда в горячую воду (или чай) перед его употреблением. Был использован следующий ряд температур: 30 °С, 40 °С, 50 °С, 60 °С, 70 °С, 80 °С.
Для сопоставления с активностью амилолитических ферментов было изучено действие лекарственного препарата «Фестал», который был представлен в виде суспензии в соотношении 0,2 г на 1000 мл воды.
Для сопоставления с активностью амилолитических ферментов было изучено действие лекарственного препарата «Фестал», который был представлен в виде суспензии в соотношении 0,2 г на 1000 мл воды. В данной работе для обозначения активности амилолитических ферментов и их способности расщеплять крахмал использовались единицы Готе. При этом 1 ед. соответствует количеству фермента, разлагающему 1 см3 1%-ного раствора крахмала за 1 час, содержащемуся в 1 г безводного меда при температуре 40 °С.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Полученные результаты определения амилолитических ферментов с различной температурой кратковременного нагрева, а также сравнительная определенная тем-же методом активность ферментов в лекарственном препарате «Фестал» приведены в таблице 1.
Табл. 1. Результаты определения активности амилолитических ферментов при воздействии различных температур
Table 1. Results of determining the activity of amylolytic enzymes under the influence of various temperatures
№ варианта исследования | Температура | Советующее число единиц Готе |
Определение амилолитической активности 10% раствора меда. | ||
1 | Комнатная, 20° | 17,9 |
Нагревание образца меда в течении 10 минут с последующим измерением показателя | ||
2 | 30° | 17,9 |
3 | 40° | 13,9 |
4 | 50° | 10,0 |
5 | 60° | 8,0 |
6 | 70° | 7,0 |
7 | 80° | 5,0 |
Сравнительные данные ЛП активность препарата «Фестал» разведение 1 : 5000 | ||
8 | Комнатная, 20° | 17,9 |
Первый вариант исследования представлял собой контроль и отражал начальное значение активности амилолитических ферментов исследуемого образца меда без нагревания. Мед хранился при комнатной температуре. Варианты с 2 по 7 включительно предполагали нагрев 10% раствор меда до соответствующей температуры на водяной бане в течении 10 минут, имитируя добавление меда в чай, на разных этапах заваривания.
Последний, восьмой вариант, был предназначен для сравнения – с использованием того же метода определения активности амилолитических ферментов лекарственного препарата «Фестал» разведенном в пропорции 1 : 5000 (0,2 гр таблетки в 1000 мл воды).
Мед с начальной активностью амилолитических ферментов 17,9 ед. Готе (Рис. 1) практически не меняет свою активность при кратковременном нагреве 30 °С, и снижает активность, до 5 ед. при нагреве в течение 10 мин. до температуры 80 °С.
Рис. 1. Зависимость активности ферментов от температуры кратковременного нагрева меда
Fig. 1. Dependence of enzyme activity on the temperature of short-term heating of honey
Активность амилолитических ферментов в 1 г безводного образца исследуемого меда, как при начальных условиях, так и при кратковременном нагревании до температуры 30 °C, примерно соответствует активности in vitro ферментов, присутствующих в 0,2 г (1 таблетке) лекарственного препарата, разбавленного в 100 мл воды (по наполнению половины стакана воды). Эти результаты могут послужить отправной точкой для изучения влияния ферментов меда на организм. Необходимо отметить, что результаты исследования следует рассматривать как предварительные, поскольку используемый нами метод является упрощенным и имеет методическую погрешность ± 3,9 ед. Готе. Выбор метода становится определяющим, поскольку другие используемые методы измерения диастазного числа, регламентированные ГОСТ 34232-2017 [10], показывают значительные расхождения в результатах (в 1,5–2 раза).
ВЫВОДЫ
Активность амилолитических ферментов в меде изменяется при кратковременном (10-минутном) нагреве. До температуры 300 С активность амилолитических ферментов в меде не снижается. По активности амилолитических ферментов in vitro исследуемый образец соответствует лекарственному препарату с содержанием действующего вещества эквивалентного 4500 FIP ЕД, растворенного в 500 раз. Что соответствует 1 таблетке лекарственного препарата «Фестал» запитой 100мл воды. Исследования амилолитической активности меда в разрезе влияния на организм человека перспективны и требуют дальнейшего изучения более точными методами.
Об авторах
Варвара Витальевна Соловьева
Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: solovyova.varvara@spcpu.ru
студент 3 курса фармацевтического факультета
Россия, Санкт-ПетербургВячеслав Александрович Тихомиров
Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
Автор, ответственный за переписку.
Email: vyacheslav.tihomirov@spcpu.ru
студент 3 курса фармацевтического факультета
Россия, Санкт-ПетербургКсения Андреевна Филатова
Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: kseniya.filatova@spcpu.ru
студент 3 курса фармацевтического факультета
Россия, Санкт-ПетербургСергей Геннадьевич Парамонов
Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: sergei.paramonov@pharminnotech.com
ORCID iD: 0000-0003-3016-9010
SPIN-код: 1302-0720
ResearcherId: JPK-6124-2023
канд. биол. наук, доцент кафедры промышленной экологии
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Межгосударственный стандарт ГОСТ 19792-2017 «Мед натуральный. Технические условия» (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2017 г. № 1715-ст) / [Электронный ресурс] // ГАРАНТ: [сайт]. – URL: https://base.garant.ru/72124706/ (дата обращения: 01.11.2023).
- Зубова Е. Н. О диастазном числе меда / Е. Н. Зубова, Г. И. Леготкина // Пчеловодство. – 2012. – № 7. – С. 48–49.
- Русакова Т. М. О диастазном числе медов // Пчеловодство, 1984, № 10, с. 22–23
- Русакова Т. М. Научное обоснование влияния температурного воздействия и ботанического происхождения на ферментативную активность меда / Т. М. Русакова, О. В. Серебрякова, С. Н. Есенкина // Современные проблемы пчеловодства и апитерапии: Материалы Международной научно-практической конференции, Рыбное, 18 декабря 2020 года / Под редакцией А. З. Брандорф [и др.]. – Рыбное: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр пчеловодства», 2021. – С. 441–449. – doi: 10.51759/pchel_api_2021_438
- Попкова М. А. Биологически активные вещества мёда натурального / М. А. Попкова, Н. В. Будникова, Г. К. Степанцева // Сборник научных трудов Краснодарского научного центра по зоотехнии и ветеринарии. – 2021. – Т. 10, № 1. – С. 280–283. – doi: 10.48612/n1zh-6a3n-h1zh.
- Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. Учебник. Под ред. акад. АМН СССР Дебова С. С. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1990. – 528 с.
- Хорн Х., Люлльманн К. Все о меде: производство, получение, экологическая чистота и сбыт: [перевод с немецкого] / Хельмут Хорн, Корд Люлльманн. – Москва; Владимир: АСТ Астрель ВКТ, 2011. – 316 с.
- White J. W., Subers M. H., Kushnir I. Effect of storage and processing temperatures on honey quality. Fd. Technol. 18 (4), 1964, c. 153–156
- Правила ветеринарно-санитарной экспертизы меда при продаже на рынках (утв. Главным государственным ветеринарным инспектором Российской Федерации 18 июля 1995 г. № 13-7-2/365) (документ не действует) / [Электронный ресурс] // ГАРАНТ: [сайт]. – URL: https://base.garant.ru/2108674/ (дата обращения: 27.12.2023).
- Межгосударственный стандарт ГОСТ 34232-2017 «Мед. Методы определения активности сахаразы, диастазного числа, нерастворимых веществ» (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2017 г. № 1716-ст) / [Электронный ресурс] // ГАРАНТ: [сайт]. – URL: https://base.garant.ru/72143882/ (дата обращения: 11.11.2023).
Дополнительные файлы
