Оптимизация условий инкапсуляции рутина в клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae

Автор: Калинина Ирина Валерьевна, Фаткуллин Ринат Ильгидарович, Науменко Екатерина Евгеньевна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг

Статья в выпуске: 4 т.10, 2022 года.

Бесплатный доступ

Целью настоящего исследования стал поиск рациональных режимов инкапсуляции биологически активного вещества рутина в живые клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Рутин является одним из наиболее хорошо изученных флавоноидов. Более известный как витамин Р в экспериментальных исследованиях рутин демонстрирует антиоксидантные, противомикробные, противовоспалительные, антидиабетические, антиадипогенные, нейропротекторные и другие свойства. Вместе с тем рутин, как и многие другие флавоноиды, является веществом нестабильным, склонным к окислительной деградации и активно вступающим в химические реакции со снижением или потерей биоактивных свойств. Для минимизации указанных проблем предложено использование технологии инкапсуляции рутина в клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae. В данном исследовании процесс инкапсуляции вели с применением методов простой диффузии в живые клетки Saccharomyces cerevisiae. Для этого использовали режимы инкапсуляции в условиях термостатируемого встряхивателя, продолжительность процесса достигала 24 часов. В задачи исследования входила оценка влияния температурного и временного факторов на эффективность инкапсуляции рутина в клетки дрожжей. Использовались температурные режимы 28; 32 и 37 °С. Эффективность инкапсуляции определяли через 8, 16 и 24 часа после начала эксперимента. Проведенные исследования показали, что оба варьируемых фактора оказывают существенное влияние на эффективность загрузки биологически активного вещества в клетки дрожжей. Установлена прямая зависимость показателя эффективность инкапсуляции как от температуры, так и от продолжительности процесса. Вместе с тем, было отмечено, что использование температуры инкапсуляции 37 °С приводит к тому, что во второй временной отрезок 16-24 ч эффективность инкапсуляции снижается в сравнении с аналогичным периодом времени при температуре 32 °С. С использованием двухфакторного регрессионного анализа при проведении процедур оптимизации был установлен наиболее рациональный режим инкапсуляции рутина в клетки дрожжей, который составил 22 ч при температуре 33,8 °С.

Еще

Рутин, инкапсуляция, дрожжи saccharomyces cerevisiae, температура, продолжительность инкапсуляции

Короткий адрес: https://sciup.org/147239406

IDR: 147239406   |   DOI: 10.14529/food220408

Список литературы Оптимизация условий инкапсуляции рутина в клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae

  • Бурлакова Е.Б. Антиоксиданты. Термины и определения / В.М. Мисин, Н.Г. Храпова, А Ю. Завьялов. М.: Изд-во РУДН, 2010. 63 с.
  • Глобальный план действий по профилактике неинфекционных заболеваний и борьбе с ними на 2013-2020 гг. [Электронный ресурс]. URL: https://www.who.int/nmh/publications/ncd-action-plan/ru.
  • Калинина И.В. Повышение биоактивности дигидрокверцетина на основе ультразвуковой микронизации / И.В. Калинина, И.Ю. Потороко, Р.И. Фаткуллин и др. // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2019. № 1(54). С. 27-33.
  • Нилова Л.П. Оптимизация ассортимента хлебобулочных изделий на основе анализа структуры потребительского рынка в г. Санкт-Петербурге и Челябинске / Л.П. Нилова, Н.В. Науменко, И.В. Калинина, К.Ю. Маркова // Вестник ЮУрГУ. Сер.: Экономика и менеджмент. 2011. Вып. 17, № 8(225). С. 183-189.
  • Потороко И.Ю. Антиоксидантные свойства функциональных пищевых ингредиентов, используемых при производстве хлебобулочных и молочных продуктов, их влияние на качество и сохраняемость продукции / И.Ю. Потороко, А.В. Паймулина, Д.Г. Ускова и др. // Вестник ВГУИТ. 2017. Т. 79, № 4. С. 143-151. DOI: 10.20914/2310-1202-2017-4-143-151.
  • Фаткуллин Р.И. и др. Влияние ультразвукового микроструктурирования биологически активных веществ на эффективность процесса их инкапсуляции / Р.И. Фаткуллин, И.В. Калинина, А.К. Васильев и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2021. Т. 9, № 4. С. 100-107. DOI: 10.14529/food210411
  • Шатнюк Л.Н. Инновационные ингредиенты для обогащения хлебобулочных изделий // Кондитерское и хлебопекарное производство. 2016. № 7-8(166). С. 41-45.
  • Agati G., Azzarello E., Pollastri S., Tattini M. Flavonoids as antioxidants in plants: location and functional significance // Plant Sci., 2012, vol. 196 (3), pp. 67-76. DOI: 10.1016/ j.plantsci.2012.07.014
  • Chen G.-L. Total phenolic, flavonoid and antioxidant activity of 23 edible flowers subjected to in vitro digestion / G.-L. Chen, S.-G. Chen, Y.-Q. Xie, F. Chen, Y.-Y. Zhao et al. // Journal of Functional Foods. 2015. Vol. 17. Р. 243-259. DOI: 10.1016/j.jff.2015.05.028
  • Chua L.S. A review on plant-based rutin extraction methods and its pharmacological activities // J. Ethnopharmacol. 2013. V. 150. DOI: 10.1016/j.jep.2013.10.036
  • Dardelle G. et al. Flavor encapsulation and flavor release performances of a commercial yeast-based delivery system // Food Hydrocolloids. 2007. V. 21. P. 953-960. DOI: 10.1016/ j.foodhyd.2006.12.013
  • De Nobel, J.; Klis, F.; Priem, J.; Munnik, T.; Van den Ende, H. The glucanase-soluble mannoproteins limit cell wall porosity in Saccharomyces cerevisiae // Yeast 6. 1990. P. 491-499. DOI: 10.1002/yea.320060606
  • FooDB [Electronic resource]. URL: http://foodb.ca.
  • Fang Z.; Bhandari B. Encapsulation of polyphenols - A review // Trends Food Sci. Tech. 2010. V. 21. P. 510-523. DOI: 10.1016/j.tifs.2010.08.003
  • Guorong S., Liqun R., Huazhong Y., Hua X., Hua Y., Runa Ji. Stabilization and encapsulation of photosensitive resveratrol within yeast cell // International Journal of Pharmaceutics. 2008. V. 349, Iss. 1-2. P. 83-93. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2007.07.044
  • González-Centeno R. et al. Effect of power ultrasound application on aqueous extraction of phenolic compounds and antioxidant capacity from grape pomace (Vitis vinifera L.): Experimental kinetics and modeling // Ultrasonics Sonochemistry. 2015. V. 22. P. 506-514. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2014.05.027
  • Potoroko I.Yu. et al. Sonochemical Micronization of Taxifolin Aimed at Improving Its Bioavailability in Drinks for Athletes // Человек. Спорт. Медицина. 2018. Т. 18, № 3. Р. 90-100. DOI: 10.14529/hsm180309
  • Potoroko I.U. et al. Possibilities of Regulating Antioxidant Activity of Medicinal Plant Extracts // Человек. Спорт. Медицина. 2017. Т. 17, № 4. Р. 77-90. DOI: 10.14529/hsm170409
  • Walle T. Methoxylated flavones, a superior cancer chemopreventive flavonoid subclass? // Semin. Cancer Biol. 2007. V. 17 (5). P. 354-362. DOI: 10.1016/j.semcancer.2007.05.002
  • Yang J., Guo, J., Yuan, J. In vitro antioxidant properties of rutin // LWT Food Sci. Technol. 2008. V. 41. DOI: 10.1016/j.lwt.2007.06.010
Еще
Статья научная