Поліфункціональні харчові інгредієнти на основі комплексів біометалів зі сполуками пробіотичного походження

Abstract

Для боротьби з доволі розповсюдженою проблемою гіпоелементозів доцільним є розроблення функціональних харчових інгредієнтів на основі комплексів біометалів з органічними лігандами — продуктами деструкції пептидогліканів пробіотичних культур. У статті отримано комплекси 1<’е31, Са21 та Mg*+ зі змішаною лігандною системою, що містила продукти переробки Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus B-3964 — амінокислоти, низькомолекулярні пептиди та муропептиди, які володіють імунотропною активністю. Деструкцію пептидогліканів здійснювали шляхом послідовної обробки біомаси ультразвуком і папаїном, у результаті чого отримали суміш амінокислот, низькомолекулярних пептидів та муропептидів, концентрація яких складає, відповідно, 10,24 мг/см3, 6,45 мг/см3 та 2,25 мг/см3. Хід комплексоутворення контролювали за допомогою методу нефелометрії. Встановлено, що досліджувана система біолігандів зв ’язує йони Fe3+ у кількості 32 моль/дм3 10~2, Са21 — 28 моль/дм3 10~2 та Mg?+— 24 моль/дм3 Ш2. Вивчено поведінку комплексів при різних значеннях pH середовища та температур. Встановлено, що вони є стабільними в інтервалі pH, притаманному більшості харчових систем і системи травлення. Методом диференціальної скануючої калориметрії доведено, що отримані комплекси є стабільними в інтервалі температур 44—180°С, що надає можливість рекомендувати їх як функціональні харчові інгредієнти для продуктів харчування, технологія яких передбачає високотемпературну обробку. Обґрунтовано доцільність іммобілізації отриманих комплексів біометалів на харчових волокнах. Доведено, що іммобілізація відбувається шляхом фізичної сорбції, що сприяє повному вивільненню активних складових у середовищах, що імітують pH тонкого кишківника, де й відбувається поглинання біометалів. Наявність у складі досліджуваних функціональних харчових інгредієнтів біметалів в органічній формі, низькомолекулярних муропептидів, що володіють імоунотропною активністю та харчових волокон, дає змогу віднести ці засоби до категорії поліфункціональних. To combat the fairly common problem of hypo-elementosis, it is advisable to develop functional food ingredients based on complexes of biometals with organic ligands, namely, the degradation products of peptidoglycans of probiotic cultures. The complexes of Fc31, Ca2+ and Mg2+ with mixed ligand system containing the processing products of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus B-3964 (amino acids, low molecular weight peptides and muropeptides, which have their own immunotro- pic activity) were obtained. Peptidoglycan degradation products were obtained by sequential ultrasound and papain biomass treatment. As a result, a mixture of amino acids, low molecular weight peptides and muropeptides was obtained, the concentration of which was 10.24 mg/cm3,6.45 mg/cm3 and 2.25 mg/cm3, respectively. The course of complexation was monitored by the nephelo- metry method. It was found that the investigated bioligand system binds Fe3+ ions in the amount of 32 mol/dm3T0"2, Ca2+ — 28 mol/dm3T02 andMg2+ — 24 mol/dm3T0'2. Thebehaviorof complexes at different pH and temperature values was studied. They are found to be stable in the pH range inherent in most food and digestive systems. The differential scanning calorimetry method shows that the obtained complexes are stable in the temperature range of 44—180°C, which allows to recommend them as functional food ingredients for food products which technology requires high-temperature processing. The feasibility of the obtained biometals complexes immobilization at dietary fibers is substantiated. It is proved that immobilization occurs only by physical sorption, which contributes to the complete release of the active components in media that mimic the pH of the small intestine, where the absorption of biometals is occured. The presence of composition of the bimetals in organic form, low molecular weight muropeptides with immuno- tropic activity, dietary fibers in the investigated ingredients allows to classify these preparations as the category of polyfunctional substances.