Разработчики Высшей медико-биологической школы Южно-Уральского государственного университета смогли внедрить в отработанные пищевые дрожжи мощный антиоксидант – куркумин. Ценная добавка может использоваться при производстве кисломолочной и хлебобулочной продукции.
Биодоступность, или усваиваемость куркумина, инкапсулированного (внедренного) в клетки дрожжей, повышается как минимум вдвое, чем если бы антиоксидант добавили в продукт в чистом виде. Дело в том, что почти все полезные вещества не усваиваются организмом в полном объеме, проходя через агрессивную среду желудочно-кишечного тракта. Потому добавление таких веществ в продукты питания в «незащищенном виде» сопряжено с их большими потерями.
В мире уже более двадцати лет применяется метод инкапсуляции полезных компонентов в пищевые системы. Подходящая пищевая система (дрожжи, эмульсии, белки, гидрогели, липосомы, циклодекстрины и др.) создаст вокруг, к примеру, витамина защитную оболочку и доставит его с пищевым продуктом в нужные отделы ЖКТ, обеспечив более полное всасывание заложенного полезного компонента.
Ученые ЮУрГУ усовершенствовали метод инкапсуляции антиоксиданта куркумина в отработанные дрожжи, повысив при этом эффективность полезного вещества для организма. В качестве своеобразной транспортной системы для антиоксиданта разработчики использовали отходы бродильных производств – отработанные дрожжи. Во-первых, это еще один способ эффективной переработки оставшихся после таких производств отходов, во-вторых, клеточная стенка неактивных дрожжей обладает хорошей проницаемостью для антиоксидантных веществ. Дополнительно увеличить объемы проникающего в дрожжи куркумина помогла наноструктуризация полезного компонента при помощи ультразвука. Такая обработка измельчает крупные частицы куркумина до наноразмеров, увеличивая таким образом биодоступность, а, значит, полезность добавки. Так, отработанные дрожжи, в клетки которых ученые инкапсулировали куркумин в наноструктурированном виде, стал уникальным особо полезным пищевым сырьем.
«Когда мы запускали в пробирке процесс смоделированного желудочного переваривания, то выяснили, что некоторые вещества (куркумин, дигидрокверцетин, рутин) более, чем на 50% разрушаются, не доходя до отдела тонкого кишечника, откуда всасываются все полезные вещества, – рассказывает профессор кафедры пищевых и биотехнологий ЮУрГУ Ирина Калинина. – Потому мы внедряем наноструктурированный куркумин в клетки неактивных дрожжей – они служат защитной капсулой, доставляя антиоксидант до места назначения с минимальными его потерями. После повторного запуска процесса смоделированного пищеварения уже инкапсулированного куркумина, мы заметили, что его биодоступность возрастала с примерно 40% до 80% (в два раза), то есть антиоксидант усваивался почти в полном объеме».
Провести инкапсуляцию предварительно наноструктурированного куркумина в отработанные дрожжи несложно. Достаточно смешать сырье, порошок подготовленного антиоксиданта и дистиллированную воду в определенных пропорциях и оставить на восемнадцать часов с перманентным перемешиванием в термостатируемом встряхивателе. Частицы куркумина проникают через стенку дрожжей по принципу диффузии. Оборудование должно поддерживать постоянные скорость вращения и температуру смеси. Готовая смесь проходит лиофильную сушку (сублимируется).
Обогащенные дрожжи можно использовать как самостоятельную биологически активную добавку к пище в виде капсул или порошка, а также включать в состав продуктов на кисломолочном и хлебопекарном производствах. Такие хлебобулочные и кисломолочные продукты будут обладать добавленной полезностью, причем отработанные дрожжи не принесут вреда фигуре.
Как мощный антиоксидант, куркумин эффективно замедляет процессы окисления в организме, оказывает противовоспалительное действие, укрепляет стенки капилляров и сосудов, обладает противораковыми свойствами, которые подтверждены клиническими исследованиями.
Исследование челябинских ученых реализовано в рамках гранта Российского научного фонда и сопряжено с новым грантом РНФ по разработке технологии биосинтеза живыми дрожжами биологически активных веществ – «Направленный биосинтез биологически активных веществ с применением ресурсосберегающих подходов».