| Popis: |
Фаткуллин Ринат Ильгидарович, кандидат технических наук, доцент кафедры пищевых и биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), fatkullinri@susu.ru Калинина Ирина Валерьевна, доктор технических наук, доцент кафедры пищевых и био-технологий, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), kalininaiv@susu.ru. Васильев Андрей Константинович, студент кафедры пищевых и биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), 9127727545@mail.ru Брызгалова Анна Дмитриевна, студент кафедры пищевых и биотехнологий, Южно- Уральский государственный университет (г. Челябинск), annabryz2002@gmail.com Семиздралов Иван Александрович, аспирант кафедры пищевых и биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), ivan.semizdralov@mail.ru Rinat I. Fatkullin, Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor of the Department of Food Technology and Biotechnology, South Ural State University, Chelyabinsk, fatkullinri@susu.ru Irina V. Kalinina, Doctor of Sciences (Engineering), Associate Professor of the Department of Food Technology and Biotechnology, South Ural State University, Chelyabinsk, kalininaiv@susu.ru Andrey K. Vasiliev, student of the Department of Food and Biotechnology, South Ural State University, Chelyabinsk, 9127727545@mail.ru Anna D. Bryzgalova, student of the Department of Food and Biotechnology, South Ural State University, Chelyabinsk, annabryz2002@gmail.com Ivan A. Semizdralov, postgraduate student of the Department of Food and Biotechnology, South Ural State University, Chelyabinsk, ivan.semizdralov@mail.ru Целью настоящего исследования стало изучение влияния технологий инкапсуляции флавоноидов на их антиоксидантные свойства. В качестве объектов исследования были выбраны наиболее изученные представители флавоноидов – таксифолин и рутин, являющиеся известными сильными антиоксидантами. Для данных соединений установлен обширный перечень фармакологических эффектов, определяющих возможность их использования в качестве функциональных пищевых ингредиентов. Вместе с тем, являясь химически лабильными вещества- ми, таксифолин и рутин склонны к окислительной деградации и химическим превращениям в процессе пищеварения, что может привести к значительному снижению или полной потере биоактивных свойств. Возможным решением для указанных проблем может быть применение технологий инкапсуляции. В рамках исследования оценивалась возможность использования двух подходов к инкапсуляции: для рутина – комплексной коацервации с применением желатина и пектина; для таксифолина – инкапсуляции в β-циклодекстрин. Для процесса инкапсуляции применяли методы физического воздействия: инкапсуляцию таксифолина проводили при скорости 200 об/мин в течение 3 ч при температуре 40 °С, а рутина в условиях механического перемешивания при скорости 500 об/мин в течение 15 мин. Эффективность подходов оценивали по показателям общей антиоксидантной активности (DPPH метод) и расчету индекса биоактивности с применением модели переваривания in vitro. Результаты определения общей анти- оксидантной активности показали, что исходные формы флавоноидов характеризуются выраженными антиоксидантными свойствами в диапазоне 65–85 %. Инкапсуляция флавоноидов привела к существенному снижению значений общей антиоксидантной активности, примерно на 19,3 % для таксифолина и на 55,4 % для рутина, возможно за счет применения разных подходов инкапсуляции. Оценка потенциальной биоактивности на модели in vitro показало целесообразность использования инкапсуляции для защиты флавоноидов в процессе пищеварения и обеспечения сохранности их антиоксидантных свойств. Значения индексов биоактивности для инкапсулированных форм составили 72,4 и 80,0 % для таксифолина и рутина соответственно, против 51,2 и 41,5 % для исходных форм таксифолина и рутина. The objective of this study was to explore the effect of flavonoid encapsulation technologies on their antioxidant properties. The most studied representatives of flavonoids – taxifolin and rutin, which are known strong antioxidants, were selected as the objects of research. For these compounds, an extensive list of pharmacological effects has been established that determine the possibility of their use as functional food ingredients. At the same time, being chemically labile substances, taxifolin and rutin are prone to oxidative degradation and chemical transformations during digestion, which can lead to a significant decrease or complete loss of bioactive properties. A possible solution to these problems may be the use of encapsulation technologies. The research evaluated the possibility of using two approaches to encapsulation: for rutin-complex coacervation using gelatin and pectin; for taxifolin – encapsulation in β-cyclodextrin. For the encapsulation process, methods of physical influence were used: taxifolin was encapsulated at a speed of 200 rpm for 3 hours at a temperature of 40 °C, and rutin was carried out under mechanical mixing conditions at a speed of 500 rpm for 15 minutes. The efficiency of the approaches was evaluated by in- dicators of total antioxidant activity (DPPH method) and calculation of the bioactivity index using the in vitro digestion model. The results of determining the total antioxidant activity showed that the initial forms of flavonoids are characterized by pronounced antioxidant properties in the range of 65–85 %. The encapsulation of flavonoids resulted in a significant decrease in the values of total antioxidant activity, by about 19.3 % for taxifolin and 55.4 % for rutin, possibly due to the use of different encapsulation approaches. Evaluation of potential bioactivity in the in vitro model showed the feasibility of using encapsulation to protect flavonoids during digestion and ensure the preservation of their antioxidant properties. The values of bioactivity indices for the encapsulated forms were 72.4 and 80.0 % for taxifolin and rutin, respectively, against 51.2 and 41.5 % for the initial forms of taxifolin and rutin. Статья выполнена при поддержке Правительства РФ (Постановление No 211 от 16.03.2013 г.), соглашение No 02.A03.21.0011, при финансовой поддержке гранта Президента РФ для молодых ученых для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук МК-3690.2021.5. |
