Разработка технологии кисломолочного продукта с фукоиданом, оценка его иммуностимулирующих свойств

Введение                                 состояния организма и обменных процессов

Исследования, касающиеся биологиче-     проводятся различными научными центрами в ского действия фукоидана, функционального     мире в течение последних 10-15 лет. В ходе научных исследований было установлено, что фукоиданы имеют многочисленный спектр биологического действия. Так, научные результаты свидетельствуют о противоопухолевом [1,2,3], иммуномодулирующем [4,5], антибактериальном [6,7], антивирусном [8,9], противовоспалительном действии фукоиданов. Исходя из сделанных выводов на основе доклинических и клинических исследований, фукоиданы можно отнести к так называемым «поливалентным биомодуляторам».

Противовирусное действие фукоидана основывается на блокировании проникновения вирусов в клетки. Этот механизм реализуется в результате изменения свойств клеточной поверхности, таким образом, блокируя первую стадию инфекционного процесса, без которой развитие инфекционного заболевания невозможно [8, 9].

В свою очередь, фукоидан, как мощный природный антиоксидант защищает клетки от повреждения свободными радикалами [1,2]. Во многих исследованиях было доказано, что фукоидан не является цитотоксическим (не дает мощной токсической нагрузки на организм); оказывает воздействие на первичный очаг опухоли, и на ее метастазы, в том числе отдаленные [3].

Механизмы действия: активация апоптоза посредством фукоидана (программируемой клеточной смерти) опухолевых клеток; иммуномодулирующее действие (задержка спонтанного апоптоза нейтрофилов человека и усиление выработки провоспалительных цитокинов (ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО-а); антиадгезивное и антиангиогенное действие (подавление интенсивного сосудообразования и уменьшение активного кровоснабжения опухолей), рассмотрен в ряде работ [3].

С учетом иммуностимулирующих свойств фукоиданов, нами была разработана технология и рецептура нового кисломолочного продукта с фукоиданом, а также дана оценка клинической эффективности функционального продукта у пациентов с признаками вторичного иммунодефицита.

Объект и методы исследования

В качестве сырья было использовано нормализованное коровье молоко, жирностью 3,2%.

Оценка клинической эффективности продукта была проведена на 20 пациентах в возрасте от 18 лет и старше.

Прием функционального продукта осуществлялся пациентами в течение двух месяцев по 200 г ежедневно в сочетании со стандартной медикаментозной терапией по основным заболеваниям, которая не включала применение иммуностимулирующих и/или иммуномодулирующих препаратов.

Оценивалась динамика показателей иммунограммы как клеточного, так и гуморального иммунитета до и после 60-дневного приема кисломолочного продукта, обогащенного фукоиданом.

Результаты и их обсуждение

Рецептура и технология приготовления нового кисломолочного продукт на основе фукоидана.

Рецептура на новый кисломолочный продукт с фукоиданом представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Рецептура йогурта на основе «Фукоидана» из расчета на 100г продукта

Наименование ингредиента	Количество
Молоко коровье, 3,2% жирности	90,0 г
Фукоидан	150 мг
Фруктовые наполнители	6 г
Бактериальные закваски	4 г

По органолептическим показателям кисломолочный продукт соответствует требованиям, представленным в таблице 2.

Таблица 2 - Органолептические показатели йогурта с фукоиданом

Наименование показателя	Характеристика
Консистенция и внешний вид	Однородная, в меру вязкая. При резервуарном-с нарушенным сгустком, с наличием пузырьков и при термостатном способах производства с ненарушенным сгустком, с наличием пузырьков. Допускается наличие включений нерастворимых частиц, характерных для внесенных компонентов.

Вкус и запах	Чистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов. При выработке с сахаром-в меру сладкий, для йогуртов с компонентами-с соответствующим вкусом и ароматом внесенных компонентов.
Цвет	Молочно-белый или обусловленный цветом внесенных компонентов, однородный по всей массе или с вкраплениями нерастворимых частиц.

Физико-химические показатели йогурта представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Физико-химические показатели йогурта с фукоиданом

Наименование показателя	Норма
Массовая доля жира, %	0,8-2,2
Массовая доля белка, %, не менее: -для йогурта без компонентов -для йогурта с компонентами	3,2 2,8
Кислотность, °Т, не более	150
Массовая доля сухих обезжиренных веществ молока, %, не менее: -для йогурта без компонентов -для йогурта с компонентами	10,7 8,5
Массовая доля сахарозы и общего сахара в пересчет на инвертный сахар, % (для йогуртов, вырабатываемых с сахаром)	По рецептуре
Фосфотаза	отсутствует
Температура при выпуске с предприятия, °С, не более	4±2
Примечание: допускается в отдельных единицах упаковок отклонение массовой доли жира ±0,5%. Массовая доля жира в средней пробе должна быть не менее нормы, предусмотренной в таблице 2.

В процессе приготовления йогурта с фукоиданом молоко подвергалось пастеризации, охлаждению, внесению бактериальной закваски фруктовых наполнителей и фукоидана в количестве 150 мг на 100 г продукта.

Технология приготовления йогурта включала:

• - приемку и предварительную обработку молока, завершающуюся его нормализацией;

• -    подогрев и гомогенизацию смеси;

• -    тепловую обработку и охлаждение смеси;

• -    внесение фукоидана;

• -    внесение фруктовых добавок;

• -    заквашивание и сквашивание смеси;

• -    созревание и охлаждение сгустка;

• -    фасовку (розлив).

Нормализованная смесь направлялась на деаэрацию, затем смесь поступала в промежуточный резервуар с мешалкой, в который подавались подготовленные ингредиенты, включая водо- и жирорастворимые витамины. Из промежуточного резервуара смесь подавалась на двухступенчатую или одноступенчатую гомогенизацию, а после гомогенизации смесь подвергалась тепловой обработке при температуре (70-75)°С с выдержкой 1-2 минуты.

Не менее важный технологический этап приготовления йогурта - выбор заквасочного материала. Закваска для йогурта состояла из двух типов бактерий: Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus. Однако к основной закваске была добавлена культура Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium. Оба типа бактерий растут взаимосвязано и производят молочную кислоту как конечный продукт сквашивания молока. Streptococcus thermophilus в основном отвечает за производство молочной кислоты, в то время как Lactobacillus bulgaricus придает йогурту своеобразный аромат. На взаимодействие между двумя типами бактерий влияют количество каждого внесенного типа, а также температура и время сквашивания. Вышеуказанные культуры находились в соотношении 1:1:1:1:1.

Фруктовые наполнители также вносили до процесса ферментации. Использовали различные джемы или повидла (клубника, персик, абрикос, банан). После внесения закваски смесь подвергали ферментации в течении 6-8 часов при температуре 37±4°С, до достижения кислотности 60-80°Т.

Созревший сгусток с нормализованной смесью охлаждали в резервуаре до темпера- туры (6±2)°С при регулярном перемешивании продолжительностью более 10 мин. Время охлаждения не должно превышать 4 часа. Затем готовый продукт фасовали в потребительскую тару и хранили при температуре 4-6°С.

По содержанию токсичных элементов, микотоксинов, антибиотиков, пестицидов, радионуклидов, а также по микробиологическим показателям йогурт не должен превышать уровней, допустимых требованиями Технических регламентов Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции», «О безопасности молока и молочной продукции».

Оценка иммуномодулирующих свойств функционального продукта - йогурта с фукоиданом проводилась у пациентов, имеющих длительные, рецидивирующие инфекционные процессы - признаки вторичного иммунодефицита:

• • верхние дыхательные пути (отиты, риниты, фарингиты, ларингиты, фронтиты и т.д.);

• • нижние дыхательные пути (бронхиты и пневмонии);

• • кожа и подкожная клетчатка (фурунку-лезы, карбункулы и т.д.);

• • мочеполовая система (хронические циститы, уретриты, пиелонефриты);

•нервная система (астено-вегетативный синдром - повышенная слабость и утомляемость, синдром хронической усталости - синдром, проявляющийся продолжительным чувством усталости, которая не проходит даже после отдыха).

Иммунограмма была оценена во время скрининга и после 2-х месяцев апробации. Динамика показателей иммунограммы пациентов с вторичным иммунодефицитом в исследуемой группе представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Динамика показателей иммунограммы пациентов с вторичным иммунодефицитом в исследуемой группе(n=20)

№	Показатель	Исследуемая группа (n=20)
		До назначения йогурта	После 60 дней приема йогурта
1	В-лимфоциты (CD3+), %	15,5±1,5	15,8±1,6
2	Т- лимфоциты, %	53,8±1,7	57,8±1,7
3	CD4+ (Т-хелперы), %	27,7±1,1	34,7±1,1
4	CD8+ (Т-цитотоксические), %	18,4±1,2	18,9±1,3
5	ИРИ (иммунорегуляторный индекс)	1,7±0,7	1,7±0,6
6	CD16+ (NK-киллеры), %	12,8±1,1	11,9±1,1

Как видно из представленных данных у пациентов в исследуемой группе во время скрининга наблюдались нарушения клеточного иммунитета, в частности, уменьшение количества Т-лимфоцитов и Т-хелперов.

Уменьшение содержания Т-лимфоцитов - важный признак иммунодефицита по клеточному типу. Это и первичные иммунодефициты, и вторичные: воздействие токсинов, стресса, хронических инфекций, тяжелых травм, ожогов и операций (вследствие естественного расхода иммунных клеток на активную защиту), прием иммуносупрессивных средств (химиотерапия, кортикостероиды), синдром хронической усталости [10].

Т-хелперы - "администраторы" иммунного ответа, активируют иммунный ответ, влияют на все звенья воспалительного процесса, и могут направлять иммунный ответ на преимущественно гуморальный, воспалительный или цитотоксический путь и регулировать его интенсивность. Как правило, их количе- ство снижается при большинстве вторичных иммунодефицитах [10].

По завершению клинической апробации статистически значимыми оказались показатели иммунограммы в исследуемой группе - Т-лимфоциты и Т-хелперы (р<0,05).

Заключение, выводы

На основании проведенных исследований разработана технология и рецептура нового йогурта, обогащенная фукоиданом, опытные партии продуктов были выработаны на молочном заводе «Аукат».

Установлено что ежедневное в течение 60 дней применение обследуемыми функционального продукта - йогурта с фукоиданом, способствовало улучшению показателей клеточного иммунитета, что приводило к повышению сопротивляемости организма к вирусным, в меньшей степени к инфекционным агентам.

Выраженное иммуностимулирующее действие йогурта, обогащенного фукоиданом, в значительной степени могло быть связано не только с благоприятным действием фукоидана на защитные механизмы организма, но и с положительным действием кисломолочного продукта с высоким титром молочнокислых бактерий, микробные липополисахариды которого выступают в качестве одного из эффективных иммуностимулирующих средств.

Полученные результаты дают основание к широкому использованию йогурта, обогащенного фукоиданом в профилактике сахарного диабета, избыточной массы тела, дисбактериоза, а также повышения защитных механизмов организма.