Исследование токсичности шрота кунжута для получения биологически активной добавки к пище

Развитие цивилизации, направленное на повышение уровня жизни, в то же время способствует неизбежному увеличению количества вредных для здоровья факторов окружающей среды. Отходы промышленного производства, применение различных химических веществ в быту и в сельском хозяйстве, интенсивное загрязнение атмосферы, водной среды и почвы негативно сказывается на здоровье людей. К тому же усугубляет данную ситуацию малоподвижный образ жизни, неправильное питание, курение, злоупотребление алкоголем и наркотиками, а также бесконтрольный прием лекарственных препаратов [1]. Нарушение экологического равновесия оказывает негативное влияние на здоровье людей. Широкое распространение получили онкологические, сердечно-сосудистые, аллергические, кожные заболевания, и количество их с каждым годом продолжает увеличиваться. Неуклонно снижается продолжительность жизни. Как известно, предупредить болезнь легче, чем ее лечить [1], поэтому профилактика заболеваний имеет первостепенное значение для сохранения здоровья и продления жизни человека. Здоровье зависит как от факторов внешней среды, так и от самого человека, его образа жизни, и, особенно, от характера питания. Как правило, рацион современного человека не восполняет всех потребностей организма в витаминах, минералах и биологически активных веществах. В этом случае биологически активные добавки (БАД) к пище, очевидно, могут стать тем необходимым средством, которое позволит эффективно скорректировать рацион [5].

Биктулов Леонид Николаевич, аспирант.

Шрот кунжута представляет собой обезжиренный порошок белого цвета с характерным запахом и вкусом. Он является продуктом переработки семян кунжута с целью получения масла, однако в нем остается ряд биологически активных гидрофильных веществ. В связи с этим весьма рационально использование шрота семян кунжута в качестве компонента биологически активных добавок к пище с целью обогащения рациона биологически активными веществами [5]. К компонентам биологически активных добавок к пище предъявляется ряд требований и одно из них - это отсутствие токсичности, чтобы при приеме не возникло негативных последствий для организма человека.

Целью нашего исследования является изучение токсичности шрота кунжута как потенциального компонента биологически активных добавок к пище.

Эксперимент по изучению токсичности шрота кунжута осуществляли по стандартной методике Н.С. Строганова с использованием Daphnia magna Straus [4]. Препарат шрота кунжута изучали в виде водного и спиртового экстрактов. Среду для экспериментов готовили на основе отстоянной водопроводной воды, в которую добавляли до необходимых концентраций исследуемое вещество и корм - 1% суспензию пекарских дрожжей. В сосуд объемом 0,75л сажали по 15 рачков в возрасте до 24 часов. В качестве контроля использовали отстоянную водопроводную воду. В экспериментах с экстрактом этанолом был второй контроль в чистом этаноле, использовавшимся для экстракции. Эксперименты проводились в термостате при температуре 21-220С и естественном освещении. Дафний кормили через 1 сутки [3]. Длительность экспериментов составляла 14 суток каждый. Для выявления отдаленных последствий действия вещества эксперимент проводили на 3-х поколениях рачков. Все эксперименты проводились в 3-х повторностях. В ходе экспериментов учитывали следующие показатели: количество погибших и оставшихся в живых рачков, время появления яиц в выводковых камерах, время выхода молоди из выводковых камер, ее количество и плодовитость. Молодь удаляли. Величины по-лулетальных концентраций рассчитывали по методу Кербера [2]. Достоверность различий оценивали по критерию Вилкоксона-Манна-Уитни [2].

Водную вытяжку шрота кунжута фильтровали, чтобы удалить мелкодисперсную взвесь и хранили в холодильнике для предотвращения гнилостных процессов. Приготовленные вытяжки вносили пипеткой в сосуды с дафниями до нужных концентраций. Концентрации водной вытяжки составляли: 10,00; 5,00; 4,00; 3,00; 2,00; 1,00; 0,50; 0,10 и 0,01%. Концентрации вытяжек в этаноле кунжутного шрота составляли: 10,00%; 5,00% 3,00; 2,00; 1,00; 0,50; 0,25; 0,10 и 0,01%. Рачков пересаживали в свежеприготовленную среду в экспериментах с водным экстрактом раз в двое суток, с экстрактом в этаноле - ежедневно.

Таблица 1. Количество молоди у дафний в растворах водного экстракта

Эксперименты с водным экстрактом шрота кунжута. Во всех экспериментах с водным экстрактом гибели рачков не наблюдалось (табл. 1). Количество молоди и величины плодовитости дафний были в концентрациях 1,00% и выше больше, чем в контроле, но недостоверно. Это, связано, вероятно, с размножением питающихся растворенными органическими веществами бактерий, которые служили дополнительной пищей дафниям. Эксперимент на дафниях не выявил негативного влияния исследуемого вещества на выживаемость и размножение подопытных дафний. Следовательно, в исследуемом кунжутном шроте не содержится токсичных для дафний веществ, растворимых в воде.

Эксперименты со спиртовой вытяжкой шрота кунжута. Изучаемые растворы этилового экстракта шрота семян кунжута оказались токсичны для дафний. В концентрациях 10,00%-2,00% происходила полная гибель дафний (на первые, вторые, десятые и четырнадцатые сутки). В концентрации 1,00% до конца эксперимента в живых осталось только 17% рачков. В концентрациях 0,50% и 0,10% гибели дафний не происходило. Величины полуле-тальной концентрации экстракта, рассчитанные по методу Миллера-Тейтнера 0,13+0,4, рассчитанные по методу Кербера 0,17+0,7.

В растворах этилового экстракта шрота с концентрациями 0,50-5,00% дафнии не размножались. Закладка яиц в выводковые камеры и выход молоди во всех трех поколениях в исследуемых растворах концентрациями 0,250,10% происходила одновременно с контролем, а при концентрации 0,50% наблюдалась задержка на 2 суток. Количество потомства и плодовитость оказались достоверно меньше чем в контроле в растворе экстракта с концентрацией 0,25%. В концентрации 0,10% , количество потомства и плодовитость оказались меньше чем в контроле, но на границе достоверности (по критерию Вилкоксона-Манна-Уитни и_опытн=1; и_станд . =1 при Р=0,05). В концентрации 0,05%, количество потомства и плодовитость не отличались от контроля (по критерию Вилкоксона-Манна-Уитни и_опытн=6; и_станд . = 1 при Р=0,05). Выживаемость дафний в эксперимента со шротам кунжута показана в табл. 2, количество молоди - в табл. 3, плодовитость - в табл. 4. По итогам экспериментов недействующая на дафний концентрация раствора этилового экстракта шрота кунжута составила 0,05%.

Таблица 2. Выживаемость дафний (экз) в растворах спиртового экстракта

Таблица 3. Количество молоди (экз) у дафний в растворах спиртового экстракта

Таблица 4. Плодовитость (молоди на самку) у дафний в растворах спиртового экстракта

Выводы: токсичность исследованных этиловых экстрактов шрота кунжут ненамного превосходит токсичность растворителя. Следовательно, в кунжутном шроте содержится мало веществ токсичных для дафний, которые растворяются в спирте.