Комбинированный кисломолочный продукт для спортивного питания

Kh.S. Sarsembayev1, ,

Yu.A. Sinyavskiy2, ,

E.A. Deripaskina2, ,

D.N. Tuigunov2, ,

A.S. Torgautov2, ,

Введение. Одним из условий при разработке специализированных продуктов для спортивного питания является их доступность и усвояемость, а также обеспечение организма необходимым количеством быстроусвояемых белков, жиров, углеводов, витаминов, макро- и микроэлементов [1, 16].

Учитывая высокую пищевую и биологическую ценность кобыльего и козьего молока, а также определённую значимость процессов ферментации с использованием молочнокислых бактерий, представляется актуальной разработка спортивного питания, благоприятно влияющего на иммунитет и физиологобиохимический статус организма.

Исходя из вышеизложенного, цель настоящего исследования – разработка кисломолочного продукта, содержащего наряду с кобыльим и козьим молоком низкомолекулярные пептиды кобыльего молока, соевый белок, пре- и пробиотики, витаминно-минеральный премикс, а также ингредиенты, усиливающие работоспособность и физическую активность организма.

Материалы и методы исследований. Материалом исследования служил комбинированный кисломолочный продукт на основе кобыльего и козьего молока, обогащенный изолятом соевого белка, низкомолекулярными пептидами, выделенными из кобыльего молока, мальтодекстрином, комплексом витаминов, макро- и микроэлементов, фукоиданом, экстрактом высших грибов – линчжи и шии-таки, инулином, сиропом черники и клюквы, а также пектином. В эксперименте на модели плавания были оценены показатели выносливости, уровень молочной и пировиноградной кислот в сыворотке и скелетной мышце крыс.

В качестве заквасочного материала использовались культуры Lactobacillus rhamnosus и Streptococcus thermophilus , взятые в соотношении 1:1.

Жирнокислотный состав продукта опреде ляли методом газовой хроматографии согласно

ГОСТ 32915-2014. Аминокислотный состав оценивали по ГОСТ 34132-2017 с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Уровень витаминов В 1 и В 6 оценивали с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии по ГОСТ EN 14122-2013 и ГОСТ TN 15852-2015.

Низкомолекулярные пептиды из кобыльего молока получали согласно методу [3]. Фракция содержала низкомолекулярные пептиды с молекулярной массой от 3000 до 15000 кДа.

Экспериментальные исследования были выполнены на 60 белых крысах-самцах линии Wistar с исходной массой тела 207–226 г.

Животные контрольной и опытной групп содержались на полусинтетическом базовом рационе со свободным доступом к пище и воде, который включал из расчета на 100 г диеты: казеин – 20,0 г, крахмал – 63,0 г, масло подсолнечное – 5,0 г, лярд – 5,0 г, солевая смесь – 4,0 г, смесь водорастворимых витаминов – 0,9 г, смесь жирорастворимых витаминов (масляный раствор витаминов А, Е, Д, рыбий жир) – 0,1 мл и целлюлоза – 2,0 г, и содержал: 17,1 г белка, 10,3 г жира, 54,5 г углеводов; калорийность рациона составляла 379 ккал.

Контрольная группа животных ежедневно в течение 35 дней на фоне полусинтетическо-го рациона получала перорально из расчета на 100 г массы тела по 10,0 мл кефира. Животные опытной группы ежедневно в течение 35 дней перорально из расчёта на 100 г массы тела крыс получали по 10 мл комбинированного кисломолочного продукта.

Моделью физической нагрузки была выбрана методика принудительного плавания крыс до полного утомления, плавательный тест проводили каждые семь дней на протяжении 35 суток наблюдения, в одно и то же время суток с грузом, составляющим 10 % от массы тела животного [6]. О работоспособности животных судили по продолжительности плавания (в секундах). После завершения последнего плавательного теста все животные выводились из эксперимента одномоментной декапитацией под легким эфирным наркозом. У декапитированных животных в сыворотке крови и гомогенатах бедренной мышцы определяли уровень молочной и пировиноградной кислот – спекторофотометрически. В крови крыс определяли содержание гемоглобина, эритроцитов и гематокрит в соответствии с общепринятыми лабораторными методами [4].

Полученные результаты статистически обрабатывали с использованием программы Microsoft Excel, с учетом критерия Фишера – Стьюдента зарегистрированные изменения показателей считали достоверными при р ≤ 0,05.

Результаты исследований и их обсуждение. Рецептура нового комбинированного кисломолочного продукта включала: 59,0 % козьего молока, 17,5 % кобыльего молока, 10,0 % фруктовых добавок, 5,0 % низкомолекулярных пептидов из кобыльего молока, 5,0 % изолята соевого белка, по 1,0 % в продукте содержался пектин, инулин, бактериальные закваски и 0,5 % приходилось на витаминно-минеральный премикс.

Белковая составляющая специализированного продукта, включающая изолят соевого белка, низкомолекулярные пептиды кобыльего молока, белки кобыльего и козьего молока в сочетании с углеводами, представленными мальтодекстрином и лактозой, может способствовать наращиванию мышечной массы, повышать энергетические возможности организма при физической нагрузке.

Как известно, в кобыльем молоке белок на 60 % представлен альбуминами и глобулинами, кроме того, в молоке содержится более 40 биологически активных ингредиентов, включая витамины А, С, В 1 , В 2 , В 6 , В 12 , лизоцим, макро- и микроэлементы, а также био-доступный кальций, хорошо усваиваемый организмом [10, 12]. В липидах кобыльего молока содержание полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) составляет 11,3 %, тогда как в коровьем молоке – только 2,3 % [13].

Согласно имеющимся данным, козье молоко также богато рядом незаменимых аминокислот: валином, изолейцином, лейцином, лизином, метионином, треонином, триптофаном и фенилаланином, которые принимают участие в процессах синтеза гормонов, нейромедиаторов, витаминоподобных веществ и необходимы для поддержания нормального протекания метаболических процессов [15, 18]. Козье молоко превосходит коровье по содержанию витамина А в 2,5 раза, витамина С – в 1,5 раза, а по содержанию никотиновой кислоты (РР) – в 3 раза. Оно является хорошим источником легкоусвояемого кальция, железа, меди и калия. При этом следует отметить, что железо в составе козьего молока усваивается в 3 раза лучше (30 %), чем в составе коровьего молока (10 %) [2].

Для усиления иммунологической составляющей продукта в его состав была введена суспензия низкомолекулярных пептидов, выделенных из кобыльего молока, в количестве 5 %, а для повышения антиоксидантных свойств в рецептуру дополнительно внесены витамины А, Е, С, фукоидан из бурых водорослей, а также экстракты высших грибов, богатые липополисахаридами и иммунными факторами.

Технология приготовления продукта предусматривала смешивание ингредиентов в соответствии с рецептурой, ферментацию с использованием молочнокислых бактерий при температуре 38–42 °С в течение 6 часов и получение продукта с кислотностью 90–100 °Т, с достаточно плотным сгустком, характерным для ложковых йогуртов. Содержание молочнокислых бактерий в 1 см3 продукта составляло 1·109.

Согласно данным по химическому составу, в 100 г продукта содержится 9,71 г белка, 2,2 г жира, 8,6 г углеводов, энергетическая ценность составляет 93/389 ккал/кДж. Уровень витаминов и минералов в 100 г продукта составляет для: витамина В 1 – 1,14 мг; витамина В₃ (РР) – 7,88 мг; витамина В₆ – 1,82 мг; витамина В 9 – 0,03 мг; витамина С – 8,46 мг; витамина Е – 1,56 мг; витамина А – 0,20 мг; кальция (Са) – 132,46 мг; магния (Mg) – 13,71 мг; йода (I) – 12,00 мкг; железа (Fe) – 10,10 мг; цинка (Zn) – 10,20 мг; меди (Cu) – 10,50 мг; селена (Se) – 15,00 мкг.

Жирнокислотный состав продукта представлен полиненасыщенными и мононенасы-щенными жирными кислотами, составляющими 13,0 и 14,0 % соответственно. Уровень омега-3 и омега-6 жирных кислот равнялся 6,46 и 6,12 г на 100 г продукта, при этом отсутствовали трансизомеры жирных кислот, а продукт имел низкий индекс атерогенности и тромбогенности.

Суммарное содержание незаменимых аминокислот в продукте составляло 1,583 г, а уровень заменимых равнялся 2,277 г на 100 г продукта. Кроме того, отмечен высокий уровень разветвленных аминокислот (769,9 мг), лизина (280,2 мг), метионина (90,1 мг), глута- миновой (678,4 мг) и аспарагиновой (346,6 мг) аминокислот.

Экспериментальная оценка работоспособности крыс на фоне потребления комбинированного кисломолочного продукта. Как видно из данных, представленных на рисунке, исходные результаты оценки работоспособности у опытных и контрольных крыс были одинаковыми и длительность плавания равнялась 80–83 секундам. Кормление животных кисломолочным продуктом в течение 35 дней привело к статистически значимому повышению выносливости крыс, на что указывало увеличение времени плавания крыс с грузом. Так, в опытной группе, по сравнению с контрольной группой, время плавания на 35-сутки увеличилось на 75,9 %, при этом положительная динамика увеличения времени плавания была отмечена, начиная с седьмых суток тренировки, постепенно увеличиваясь к 35-му тренировочному дню.

У животных контрольной группы, по сравнению с исходными данными, в сыворотке крови отмечалось накопление молочной кислоты, в 1,6 раза превышающее ее исходные данные. В бедренных мышцах крыс, также по отношению к исходным результатам, выявлено повышение уровня молочной и пировиноградной кислот соответственно в 1,5 и 1,74 раза.

По сравнению с контрольной группой, у крыс опытной группы отмечена более низ- кая концентрация молочной кислоты в сыворотке крови – на 21,9 %, в бедренной мышце – на 19,4 %, а пировиноградной кислоты – на 28,6 % в сыворотке крови и на 25,0 % – в бедренной мышце.

На фоне приема комбинированного кисломолочного продукта у крыс опытной группы, по сравнению с контрольными животными, отмечалось повышение в крови содержания гемоглобина, эритроцитов и гематокрита на 15,0, 9,3 и 5,2 % соответственно. Несмотря на то, что изменения не носили достоверного характера, тем не менее был выявлен факт положительного влияния продукта на процессы гемопоэза, что следует рассматривать как благоприятный момент, свидетельствующий о повышении адаптационных возможностей организма на фоне физической нагрузки.

Наряду с изменением биохимических показателей у крыс опытной группы отмечалось достоверное увеличение относительной массы сердца, легкого и бедренной мышцы на 27,5, 34,4 и 30,9 % соответственно, по сравнению с относительной массой органов у крыс контрольной группы.

Заключение. Научно обоснована рецептура комбинированного продукта, основанная на химическом составе кобыльего и козьего молока, а также на роли биологически активных ингредиентов, направленных на повышение устойчивости организма к физическим нагрузкам.

Показатели выносливости животных контрольной и опытной групп при плавании с грузом Changes in the endurance of rats under exercise in the control and experimental groups

В частности, не менее ценной составляющей кобыльего и козьего молока являются ПНЖК, которые повышают адаптационные возможности организма при тренировках, восстанавливают организм после физических упражнений и благоприятно влияют на последующие результаты у спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта, улучшая их выносливость. ПНЖК снижают влияние факторов риска, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, исходя из этого растет интерес к их применению в контексте повышения выносливости спортсмена, особенно в тренировочный период при профилактике травм и болезней [5, 17, 14].

Биоактивные пептиды кобыльего молока, входящие в состав продукта, играют важную роль в регуляции роста, синтеза гормонов, предотвращении окислительного повреждения клеток и позволяют дозированно воздействовать на организм спортсменов на клеточном уровне [8]. Низкомолекулярные пептидные соединения обладают свойствами недопинговых веществ, применяемых в спортивной фармакологии в качестве стимуляторов работоспособности, профилактики и коррекции утомления, снижения частоты координационных нарушений в движениях, при различном утомлении или стрессах, повышая при этом физическую работоспособность и увеличивая адаптационные возможности организма при интенсивных физических нагрузках [7, 11].

В отличие от молока других видов сельскохозяйственных животных, кобылье и козье молоко отличаются высоким содержанием лизоцима, лактоферрина, а также иммуноглобулина G и низким уровнем иммуноглобулина Е, что позволяет использовать данное сырье в качестве модулятора неспецифического иммунитета [9].

Обогащение продукта полисахаридами высших грибов и фукоиданом направлено на благоприятное их влияние на иммунитет, антиоксидантные и противовоспалительные свойства организма.

Таким образом, создан кисломолочный комбинированный продукт с повышенной пищевой и биологической ценностью, благоприятно влияющий на выносливость и работоспособность животных и повышающий адаптационные возможности организма.

Продукт имеет хорошие органолептические показатели и в перспективе после проведения соответствующих клинических наблюдений может быть использован спортсменами, занимающимися различными видами спорта, как в тренировочный, так и в соревновательный периоды. Для взрослого спортсмена с целью обеспечения его в основных пищевых веществах и энергии, включая витамины, макро- и микроэлементы, рекомендуемая суточная норма потребления будет составлять 800–1000 мл продукта в сутки в четыре приема по 200–250 мл во время основного приема пищи.