Оценка антиоксидантного потенциала мясных продуктов и сырья

В последние годы во многих странах мира возросло внимание к проблемам питания. Установлено, что несоблюдение принципов здорового питания является одним из факторов, определяющих ухудшение состояния здоровья населения.

В связи с неуклонным снижением энергетической потребности организма современного человека отмечается недостаточная обеспеченность пищевого рациона микронутриентами и минорными биологически активными компонентами. Дисбаланс пищевого рациона приводит к росту числа неинфекционных заболеваний, снижению продолжительности жизни, старению населения [1]. Одной из актуальных проблем современной медицины является оксидативный стресс, возникающий при многих патологических и некоторых физиологических состояниях. Оксидативный стресс обусловлен не столько продукцией активных форм кислорода, сколько нарушением баланса между их генерацией и нейтрализацией. Этим объясняется большой интерес исследователей к разработке профилактических и лечебных мероприятий, позволяющих повысить антиоксидантный статус организма. В клинической практике использование лекарственных средств с антиоксидантным действием в комплексной терапии патологических процессов распространено достаточно широко. Однако большой интерес представляют возможности нутритивной коррекции прооксидантно-антиоксидантного баланса организма [1, 2]. Комплекс микронутриентов и минорных биологически активных веществ природного происхождения оказывает более выраженный эффект как за счет комплексного воздействия разных по химической структуре соединений, участвующих на различных уровнях защиты, так и за счет отсутствия побочных эффектов. Разработка данного направления требует оценки и анализа антиоксидантного потенциала традиционных распространенных продуктов питания и создания новых с повышенным уровнем содержания антиоксидантов.

В литературе представлены данные по сравнительной оценке антиокислительной активности и содержания прооксидантных факторов в различных группах сырья и пищевых продуктов прежде всего растительного происхождения - овощей, фруктов, напитков, соков, различных зерновых культур, хлебобулочных и кондитерских изделий. Из продукции животного происхождения представлены данные по молочным продуктам [1, 2, 3, 4]. Однако нет исследований в области определения антиоксидантной активности мяса и мясных продуктов, хотя они являются основными продуктами питания для большинства населения.

В связи с этим целью настоящего исследования явилось изучение антиоксидантного потенциала мясных продуктов и мяса разных видов сельскохозяйственных животных.

Материал и методы исследования

Объектами исследования послужили мясо и мясные продукты, приобретенные в оптоворозничной сети г. Улан-Удэ. Всего было изучено 6 видов охлажденного мяса различных сельскохозяйственных животных и 30 различных видов мясопродуктов. Определение содержания антиоксидантов проводилось на жидкостном хроматографе «Цвет Яуза-01-АА» (ОАО НПО «Химавтоматика», РФ) амперометрическим методом [5]. Сущность данного метода заключается в измерении силы электрического тока, возникающего при окислении исследуемого вещества (или смеси веществ) на поверхности рабочего электрода при определенном потенциале и сравнении полученного сигнала с сигналом от стандарта при тех же условиях. Массовую концентрацию антиоксидантов измеряли, используя градуировочный график зависимости выхода сигнала от концентрации кверцетина и/или галловой кислоты.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли методами вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента. Достоверным считали различие при р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Мясные продукты являются неотъемлемой частью рациона жителей Республики Бурятия, которая относится к регионам с резко континентальным климатом, и эффективность механизмов адаптации в данных климатических условиях чрезвычайно велика. Немаловажную роль в формировании неспецифической резистентности организма играют микронутриенты и минорные биологически активные вещества. Содержание микронутриентов и минорных биологически активных веществ в пищевом сырье зависит от условий содержания и кормления животных. Исходя из вышесказанного, в первую очередь исследовали антиоксидантную активность мяса различных видов сельскохозяйственных животных.

В результате проведенных исследований установлено, что среди изученных 6 видов мяса отмечены существенные различия в показателях суммарного содержания антиоксидантов, прежде всего, водорастворимых (рис. 1, 2). Наибольшее содержание водорастворимых антиоксидантов отмечено в образцах баранины, наименьшее - в образцах кролика. Содержание жирорастворимых антиоксидантов в исследуемых видах мяса было невелико и в дальнейшем не определялось.

Рисунок 1 – Суммарное содержание водорастворимых антиоксидантов в мясе различных сельскохозяйственных животных

Вид мяса

Рисунок 2 – Суммарное содержание жирорастворимых антиоксидантов в мясе различных сельскохозяйственных животных

Необходимо отметить, что исследованные образцы мяса были взяты для анализа в октябре. Для определения влияния сезонности, а также возможных географических факторов на содержание антиоксидантов в мясе были взяты образцы говядины в зимний период (декабрь) из 7 районов Республики Бурятия. Полученные данные представлены в таблице 1. Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что содержание антиоксидантов в говядине в зимний период времени ниже, чем в осенний (более чем на 40%). Достоверных различий между пробами не выявлено, за исключением Хоринского района Республики Бурятия, в мясе которого содержание антиоксидантов было выше.

Таблица 1 Суммарное содержание антиоксидантов (ССА) говядины различных районов Республики Бурятия

Район республики	ССА (водорастворимые, стандарт - кверцетин), мг/г
Кабанский	6,82±0,13
Бичурский	6,67±0,11
Джидинский	6,35±0,10
Закаменский	6,11±0,10
Еравнинский	6,02±0,11
Кижингинский	5,98±0,09
Хоринский	10,08±0,29*1,2,3,4,5,6

Примечание. ^*1,2,3,4,5,6 - достоверное отклонение (р<0,05) относительно 1-й, 2-й, 3-й, 4-й, 5-й или 6-й групп.

Данные по изучению антиоксидантного потенциала различных мясных продуктов представлены в таблице 2. Из данных таблицы 2 следует, что содержание антиоксидантов зависит от вида технологической обработки продукции. Наибольшее содержание антиоксидантов отмечено в копченой и сырокопченой продукции, наименьшее – в вареных колбасах. Как известно, при производстве копченой продукции используется коптильный дым, получаемый в результате неполного сгорания (пиролиза) древесины твердых пород деревьев. В его составе присутствуют соединения фенольной природы (пирокатехин, гидрохинон и др.), у которых обнаружены антиоксидантные свойства [6].

Таблица 2

Суммарное содержание антиоксидантов (ССА) в колбасных изделиях и деликатесах, реализуемых в торговой сети

№ кат.	Название	Категория	Производитель	ССА (водораст., стандарт - кверцетин), мг/г	Среднее ССА в категории
1	Вырезка свиная «Премиум»	копчености	БМП	11,85±0,40	11,85±0,40*4, 5,6,7
2	Сервелат ГОСТ	сырокопченые	БМП	10,24±1,20	9,30±1,16
	Колбаса «Оригинальная с перцем»		Сибирская прод. компания	8,03±1,11
	Сервелат «Примавера»		БМПК	9,62±1,13
3	Колбаса «Казачья»	полукопченые	БМПК	8,78±1,98	7,45±1,65
	Колбаса «Городская»		БМПК	6,11±1,31
4	Сервелат «Старбург»	варенокопченые	БМП	5,46±1,01	4,64±0,66*1
	Сервелат «Мускатный»		БМП	5,26±0,97
	Сервелат «Коньячный»		БМПК	6,35±1,24
	Колбаса «Миланская»		БМПК	4,09±0,49
	Сервелат «Зернистый»		БМПК	2,64±0,17
	Сервелат «Банкетный»		БМПК	4,06±0,08
5	Ветчина «Особая»	ветчины	БМП	8,24±0,70	6,82±1,06*1
	Ветчина «Экстра»		БМП	6,29±1,21
	Ветчина «Улан-Удэнская»		БМП	5,94±1,28
6	Сардельки «Докторские»	сардельки и сосиски	БМП	7,62±0,80	6,98±0,89*1
	Сосиски молочные ГОСТ		БМП	6,34±0,98
7	Колбаса «Докторская» ГОСТ	вареные	БМП	4,75±0,81	4,66±0,86*1
	Колбаса «К чаю»		БМП	1,57±0,12
	Колбаса «Домашняя»		БМПК	7,47±1,51
	Колбаса «Русская»		БМПК	6,75±1,35
	Колбаса «Любительская»		БМПК	5,78±1,27
	Колбаса «Свиная»		БМПК	4,32±0,88
	Колбаса «Арбатская»		БМПК	4,23±0,51
	Колбаса «Деревенская» со шпиком		Мясокомбинат «Даурский»	5,87±1,03
	Колбаса «Русская»		Мясокомбинат «Даурский»	4,15±0,77
	Колбаса «Даурская» со шпиком		Мясокомбинат «Даурский»	3,38±0,61
	Колбаса «Для завтрака»		Мясокомбинат «Усольский»	4,35±0,81
	Колбаса «Чесночная»		Мясокомбинат «Усольский»	3,32±0,61

Примечание. *1,4,5,6,7 - достоверное отклонение (р<0,05) относительно 1-й, 4-й, 5-й, 6-й или 7-й категории колбасных изделий или деликатесов.

Как было отмечено, оксидативный стресс является одной из универсальных форм ответа организма на воздействие неблагоприятных экзогенных и эндогенных факторов и играет существенную роль в патогенезе различных заболеваний: воспалительно-дистрофических, нейродегенеративных, сердечнососудистых, онкологических и ускорении процессов старения живых организмов. Оксидативный стресс сопряжен с избыточной продукцией активных форм кислорода. Основная роль в защите биомолекул от действия последних принадлежит экзогенным и эндогенным антиоксидантам [7]. Основными классами природных антиоксидантов являются каротиноиды, тиолы, фенольные соединения и пептиды [8].

Антиоксидантный потенциал мясных продуктов формируется из потенциала мясного сырья и используемых пищевых добавок. Как было отмечено выше, антиоксиданты пептидной природы играют существенную роль в поддержании антиоксидантного статуса живых систем. Исследована антиоксидантная активность аминокислот, входящих в состав белков, отдельных пептидов, ферментов. В литературе описаны последовательности более 100 антиоксидантных пептидов, выделенных из различных источников, а также полученных при конверсии белков с использованием ферментов и/или микроорганизмов [9, 10]. Например, среди аминокислот наибольшими антиоксидантными эффектами обладают цистеин, гистидин и лизин, которые оказывают наиболее сильное воздействие на электрохимическое восстановление кислорода [11]. Также показано, что редокс-активными по отношению к пероксидному радикалу являются аминокислоты тирозин, триптофан, метионин [12]. Установлено, что основной вклад (>50%) в антиоксидантную активность пептидных композиций in vitro вносят низкомолекулярные компоненты (М.в. <3 кДа), включающие пептиды и свободные аминокислоты. Показано, что антиоксидантный эффект пептидных композиций in vivo в отсутствии экзогенного окислительного стресса обусловлен не свободными аминокислотами, а пептидами с М.в. <3 кДа [8].

В формирование антиоксидантного потенциала мясных продуктов, помимо сырья, вносят свой вклад пищевые добавки. Как известно, животные жиры в процессе переработки и хранения окисляются кислородом воздуха. Вследствие окислительных изменений их пищевая ценность снижается, так как при этом разрушаются жирорастворимые витамины, полинена-сыщенные жирные кислоты, появляются и накапливаются токсичные для организма человека продукты окислительной порчи. Товарное качество жиров ухудшается, шпик желтеет и приобретает неприятные запах и привкус, а колбасы, в которых обнаруживают пожелтевшие кусочки шпика, бракуют.

Для предотвращения окисления жиров применяют антиокислители. Это вещества, включающиеся в процесс автоокисления и образующие стабильные промежуточные продукты, т.е. вещества, блокирующие цепную реакцию. К естественным окислителям, использующимся в мясной отрасли, относятся токоферолы (применяемые в качестве эмульсий в количестве до 0,3%), аскорбиновая кислота (нормы введения 0,01-0,1%), пропилгаллат (количественные пределы введения 0,005-0,02%), соевое масло (норма использования 0,1-0,6%). Антиоксидантными свойствами обладают специи: розмарин, кардамон, кориандр, горчица, красный перец и экстракты, полученные на их основе (количественные пределы введения от 0,03 до 0,2%).

Лимонная кислота, ее эфиры, натриевые и калиевые соли, а также винная кислота в количестве 0,05-0,02% проявляют свойства синергистов. Синергисты усиливают действие антиокислителей, но сами не обладают антиокислительными свойствами. Аналогичными свойствами обладают моноизопропилцитрат (0,02% к массе сырья) и фосфорная кислота (0,01%). К антиокислителям также относятся щелочные фосфаты и нитрит натрия [13].

Заключение

Таким образом, определено суммарное содержание антиоксидантов в мясных продуктах и мясе разных видов сельскохозяйственных животных амперометрическим методом. Мясо и мясные продукты в составе рациона питания современного человека вносят важный вклад в антиоксидантный статус организма. Разработка путей повышения антиоксидантного потенциала мясных продуктов и формирование оптимальной антиоксидантной диетотерапии для профилактики и лечения различных патологических состояний чрезвычайно важны.