ПЕРСПЕКТИВЫ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ ПИЩЕВЫХ ИСТОЧНИКОВ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ СЕЛЕНА
Положение концепции оптимального питания о неадекватной обеспеченности значительной части населения микронутриентами определяет актуальность проблемы разработки наукоемких технологий для получения новых пищевых источников витаминов, макро и микроэлементов безопасных и одновременно высокоэффективных в питании здорового человека, а также диетическом (лечебном и профилактическом питании). Для получения новых пищевых источников органических соединений эссенциальных микроэлементов (ЭМ) весьма перспективным представляется биотехнологический подход, использующий в качестве «биоматриц» для встраивания ЭМ одноклеточные организмы: дрожжи, лактобактерии, цианобактерии. Целенаправленное добавление в среду культивирования неорганических солей микроэлементов приводит к их включению в состав выращиваемых микроорганизмов. В результате «биоконверсии» биомасса становится обогащенной органическими формами «встроенного» микроэлемента, причем селен, в основном включается в селеносодержащие аминокислоты в составе пептидов и белков.
Дрожжи как представители одноклеточных организмов сами по себе являются перспективным пищевым сырьем: выращивание дрожжевой биомассы не зависит от климатических условий и времени года, производственный цикл не продолжителен, компоненты питательных сред сравнительно дешевы. Дрожжи являются неплохим источником витаминов группы В и витамина D, а изолят дрожжевого белка хорошо переваривается и усваивается, Широкому использованию селеносодержащих дрожжей в питании населения препятствует, однако, плохо перевариваемая клеточная оболочка, существенным образом снижающей усвояемость содержимого дрожжевой клетки и к тому же потенциально аллергенная. Аллергенные свойства дрожжей, по-видимому, связаны с наличием в составе клеточной стенки маннанов [1]. Пищевые дрожжи могут эффективно аккумулировать минеральные вещества, в том числе и ЭМ, при целенаправленном обогащении ими среды для выращивания. Значительным достижением отечественной биотехнологии явились разработка и промышленное внедрение метода выращивания хлебопекарных дрожжей Saccharomices cerevisiae с высоким содержанием органической формы селена [2]. В составе биологически активных добавок к пище (БАД) и диетических (лечебных) эффективно используется водорастворимая фpaкция автолизата селеносодержащих пищевых дрожжей, которую получают путем гидроакустической обработки, затем автолиза или ферментолиза при температуре 50°С и удалением разрушенных клеточных оболочек путем центрифугирования [3]. Другим пищевым источником органически связанных форм ЭМ, могут быть лактобациллы, которые являются представителями нормальной микрофлоры человека, обладают выраженной антагонистической активностью в отношении условно-патогенных и патогенных бактерий, дрожжей, вирусов и других микроорганизмов за счет продукции большого количества органических кислот (молочной и др.), различных антибиотикоподобных веществ (лактоцинов), пероксида водорода и способности к адгезии [4]. Рост их биомассы обычно стимулируется добавлением в среду углекислого газа. Использование лактобацилл в качестве объекта биотехнологического встраивания микроэлементов началось сравнительно недавно: в лабораторных условиях осуществлено встраивание селена в Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus casei ssp. casei и Lactobacillus plantarum. [Обзор 5]. Для того чтобы достичь сочетания высокой скорости наращивания биомассы с параллельно протекающим процессом ее интенсивного обогащения микроэлементом, в первую очередь необходимо оптимизировать состав питательной среды: концентрацию в ней "встраиваемого" ЭМ, а также атмосферу культивирования и рН среды. В качестве еще одного перспективного пищевого источника органических форм ЭМ в частности селена, может быть назван фотосинтезирующий одноклеточный микроорганизм - спирулина, обычно обозначаемая в работах технологической и нутрициологической направленности как «микроводоросль». Спирулина относится к царству цианобактерий и имеет современное систематическое родовое наименование - Arthrospira sp. Принадлежность спирулины к цианобактериям определяет некоторые особенности ее метаболизма, непосредственно связанные с использованием в качестве источника ЭМ. Высокая степень приспособляемости обменных процессов в клетках спирулины к нeблагоприятным факторам среды обитания позволяет ей расти при таких высоких концентрациях ЭМ, которые, безусловно, летальны для подавляющего числа других прокариотических и эукариотических организмов и накапливать ЭМ в составе биомассы в высоких концентрациях [6]. Биомасса спирулины может быть получена культивацией как в открытых водоемах, в том числе природного происхождения так и выращиванием в фотобиореакторах закрытого типа. В ряде работ [7-9] охаpaктеризован процесс накопления этого микроэлемента клетками спирулины и влияние различных концентраций селена на ее рост. Определенные расхождения результатов,полученных в этих работах, могут объясняться, по-видимому, как различиями в условиях культивации, так и использованными штаммами спирулины. Тем не менее, авторы всех исследований считают, что при высоких уровнях Se (IV) в культуральной среде отмечается защитная реакция клетки, состоящая на первой стадии в адсорбции селенита на секретируемых клетками спирулины полисахаридах, а в дальнейшем - в восстановлении его до нульвалентного селена, что следует учитывать при промышленном получении биомассы спирулины, обогащенной селеном. Также как и селенизированные дрожжи биомасса селенсодержащей спирулины нашла свое применение при производстве БАД и специализированных продуктов[10] .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Бланко Ф.Ф., Дерябин В.В., Пименов А.А., Бовина В.В. // Антибиотики и медицинская биотехнология.- 1987.- Т. 32, №12.- С.925-937.(1)
- Золотов П.А., Тутельян В.А., Княжев В.А.Способ получения хлебопекарных дрожжей. Патент РФ №2103352, 1998.(2)
- Maзo В.К., Чистяков А.В., Данилина Л.Л., Тутельян В.А., Княжев В.А., Гмошинский И.В., Зорин С.Н... Биологическая добавка к пище на основе пищевых дрожжей. Патент РФ №2146874., 2000. (3)
- Шевелева С.А.// Вопр.питания.- 1999.- №2. - С.32-39. (4)
- обзор микроэлементы (5)
- Cogne G., Lehmann B., Dussap C.G., Gros J.B.// Biotechnol.Bioeng.- 2003.- V.81, N 5.- P.588-593.(6)
- Попова В.В., Ковшова Ю.И., Цоглин Л.Н., Пронина Н.А. // Биотехнология народному хозяйству: Тез. Докл. I Межд.симп.-М.-2000.-С.41. (7)
- Пронина Н.А., Ковшова Ю.И., Попова В.В. и др. Влияние селенит ионов на рост и накопление селена у Spirulina platensis// Физиология растений.- 2002.- Т.49, № 2.- С.264-271.(10)
- Li Z.Y., Guo S.Y., Li L..// Bioresour.Technol.- 2003.- V.89, N 2.- P.171-176 (11)
- Huang Z.,Zheng W.J.,Guo B.J.// Sheng Wu Gong Cheng Xue Bao.- 2002. -V.18, N 3.- P.373-376.(12)
- Гмошинский И.В., Зорин С.Н., Maзo В.К. // Микроэлементы в медицине.- 2006.- Т.7, №3.-С.31-35(13).
Работа представлена на научную международную конференцию «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники», Шарм-эль-шейх (Египет), 20-27 ноября 2008 г. Поступила в редакцию 21.10.2008.
Статья в формате PDF 242 KB...
18 04 2024 8:15:45
Статья в формате PDF 118 KB...
17 04 2024 8:58:58
Статья в формате PDF 122 KB...
16 04 2024 3:30:25
Статья в формате PDF 271 KB...
15 04 2024 22:46:13
Статья в формате PDF 109 KB...
13 04 2024 19:23:55
Статья в формате PDF 112 KB...
12 04 2024 4:54:11
Статья в формате PDF 292 KB...
11 04 2024 3:35:43
Статья в формате PDF 117 KB...
10 04 2024 8:53:32
09 04 2024 0:39:18
Статья в формате PDF 116 KB...
08 04 2024 2:36:22
Статья в формате PDF 111 KB...
07 04 2024 12:16:32
Статья в формате PDF 150 KB...
06 04 2024 23:12:33
Статья в формате PDF 312 KB...
05 04 2024 19:14:48
04 04 2024 19:45:25
Статья в формате PDF 107 KB...
01 04 2024 17:52:19
Статья в формате PDF 317 KB...
31 03 2024 10:46:51
Проведен анализ влияния несанкционированных свалок на почву в городе Астpaxaнь. Для анализа использовались физико-химические, микробиологические исследования и фитотестирование. В результате было определено количество в почве свинца, кадмия, меди, никеля, мышьяка, ртути в валовой форме, содержание бактерий группы кишечной палочки, энтерококков, патогенных бактерий, яиц гельминтов. Результаты фитотестирования определялись по всхожести и длине корня кресс-салата в почвенной вытяжке. Проанализированы полученные результаты и установлено влияние несанкционированных свалок на экосистему городской среды. ...
30 03 2024 7:23:37
Статья в формате PDF 108 KB...
29 03 2024 20:23:30
Статья в формате PDF 131 KB...
28 03 2024 7:17:30
Статья в формате PDF 113 KB...
27 03 2024 8:27:18
Статья в формате PDF 194 KB...
26 03 2024 16:16:32
Статья в формате PDF 119 KB...
25 03 2024 22:13:23
Статья в формате PDF 275 KB...
24 03 2024 6:42:21
Статья в формате PDF 191 KB...
23 03 2024 9:24:42
Статья в формате PDF 123 KB...
22 03 2024 21:41:30
Статья в формате PDF 118 KB...
21 03 2024 14:51:13
Статья в формате PDF 251 KB...
20 03 2024 4:55:44
Статья в формате PDF 261 KB...
19 03 2024 18:30:23
Статья в формате PDF 298 KB...
17 03 2024 6:45:43
Статья в формате PDF 255 KB...
15 03 2024 6:39:16
13 03 2024 19:10:37
Статья в формате PDF 127 KB...
12 03 2024 10:28:18
Статья в формате PDF 175 KB...
11 03 2024 1:22:19
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::