Интенсивность свободнорадикальных процессов и системы антиокислительной защиты молока и молочных продуктов при воздействии природно-климатических и технологических факторов (стр. 2 )

Публикации. Результаты исследования опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для публикации основных положений диссертаций на соискание ученой степени.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 147 страницах, содержит 37 таблиц, 16 рисунков. Диссертация включает: введение, обзор литературы, объекты и методы исследования, результаты исследований, заключение, библиографический список, который включает 190 источников литературы, в том числе 153 отечественных и 37 зарубежных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры биохимии ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. , а также в лицензированной испытательной лаборатории молокоперерабатывающего предприятия «Манрос-М» филиала -Билль-Данн» (г. Омск). Схема исследования приведена на рисунке 1.

 

Рисунок 1 - Схема исследования

В качестве объектов исследования в работе использованы: молоко-сырье полученное от коров трех природно-климатических зон Омской области: степная зона (Русско-Полянский район), лесостепная зона (Омский район), лесная зона (Седельниковский район), в летний (июнь-июль) и зимний (январь-февраль) период, а также полуфабрикаты и готовые молочные продукты первых и последних суток хранения, произведенные на Омском молокоперерабатывающем предприятии «Манрос М» филиале -Билль-Данн»: нормализованное молоко; питьевое пастеризованное молоко, приготовленное различными способами; ферментируемые продукты; топленое молоко; смесь для йогурта; кефир; бифидок; ряженка; йогурт; творог, приготовленный различными способами; сыворотка творожная, пермеат.

Методы исследований. В качестве метода оценки состояния свободнорадикального окисления компонентов был применен хемилюминесцентный (ХЛ) метод анализа. Свечение индуцировали добавлением раствора сернокислого железа. Анализировали следующие параметры ХЛ: светосумму; спонтанную светимость; амплитуду быстрой вспышки; амплитуду медленной вспышки. Регистрацию свечения проводили на хемилюминомере ХЛ-003 [, 1999; , 2005;].

Антиокислительную активность молока и молочных продуктов определяли по угнетению хемилюминесценции модельной системы, генерирующей активные формы кислорода. Антиокислительную активность выражали в % угнетения светосуммы хемилюминесценции по отношению к интенсивности хемилюминесценции модельной системы [, 2006].

Определение первичных и вторичных продуктов липопероксидации проводили с помощью экстракционно-спектрофотометрического метода с раздельной регистрацией липопероксидов в гептановой и изопропанольной фазах экстракта молока. Использованы методические подходы, рекомендованные и др., (1989, 2000). Спектрофотомерию каждой фазы липидного экстракта проводили на спектрофотометре UNICO UV-2800, при трех длинах волн – 220, 232, 278 нм в кварцевых кюветах толщиной 1 см против соответствующего оптического контроля, что позволило установить уровень первичных продуктов (липопероксидов и диеновых конъюгатов), вторичных продуктов (триеновых коньюгатов) липопероксидации. В гептановой фазе определяли продукты пероксидации нейтральных липидов, а в изопропанольной фазе – фосфолипидов.

Содержание конечных продуктов липопероксидации (оснований Шиффа) определяли по величине оптической плотности гептановых и изопропанольных фаз липидных экстрактов при 400 нм по методическим рекомендациям (1991).

Содержание продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-РП), определяли по методу и (1977).

Количество доступных сульфгидрильных групп в молочных продуктах оценивали спектрофотометрически с помощью 5,5'-дитиобис-2-нитробензойной кислоты по методу J. D. Hayes et al. (1999).

Окислительную модификацию белков (ОМБ) изучали методом, основанным на реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков с 2,4-динитрофенилгидразонами (метод A. Z. Reznick & L. Parker в модификации (1995).

Статистическая обработка экспериментальных данных была выполнена с использованием пакета программ «Biostat» и «Microsoft Office Exel».

Для сравнения числовых данных двух независимых групп применяли t-критерий Стьюдента. Для сравнения двух зависимых выборок применяли парный критерий Стьюдента. Нулевая гипотеза отвергалась при уровне значимости, соответствующей р < 0,05 [, 2000].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Сравнение интенсивности процессов липопероксидации молока разных природно-климатических зон Омской области

С целью выяснения степени подверженности липидов натурального молока-сырья свободнорадикальному окислению в зависимости от природно-климатической зоны области, нами проведено спектрофотометрическое определение продуктов липопероксидации в липидных экстрактах молока, полученного в хозяйствах трех природно-климатических зон Омской области: степной, лесостепной, лесной в зимний (таблица 1) и летний периоды (таблица 2).

Таблица 1

Содержание продуктов липопероксидации в молоке-сырье зимнего периода разных природно-климатических зон Омской области

Фаза экстрагирования	Продукты окисления липидов	Лесная зона (n=8)	Лесостепная зона (n=8)	Степная зона (n=8)
Гептан	Первичные	1,04±0,007*	1,06±0,004	1,05±0,008
Вторичные	0,11±0,009*	0,08±0,005	0,09±0,009
Конечные	0,005±0,003	0,004±0,001	0,018±0,006*
Изопропанол	Первичные	0,63±0,037	0,69±0,015	0,59±0,037*
Вторичные	0,42±0,031*	0,54±0,020	0,42±0,049*
Конечные	0,02±0,014	0,03±0,016	0,01±0,003

Примечание - *Р≤0,05 по сравнению с лесостепной зоной.

Полученные результаты свидетельствуют, что содержание продуктов липопероксидации в молоке зимнего периода имеет некоторые отличия в разных природно-климатических зонах. Уровень конечных продуктов липопероксидации нейтральных липидов (оснований Шиффа) в молоке степной зоны в 4,5 раза (р=0,047) больше уровня гептанрастворимых конечных продуктов других исследуемых зон. Накопление оснований Шиффа (ОШ) определяет большую интенсивность перекисного окисления нейтральных липидов молока в степной зоне. В то же время в молоке степной зоны существенно меньше первичных и вторичных продуктов пероксидации фосфолипидов по сравнению с молоком лесостепной зоны.

Таблица 2

Содержание продуктов липопероксидации в молоке-сырье летнего периода разных природно-климатических зон Омской области

Фаза экстрагирования	Продукты окисления липидов	Лесная зона (n=8)	Лесостепная зона (n=8)	Степная зона (n=8)
Гептан	Первичные	1,11±0,004**	1,11±0,019**	1,11±0,008**
Вторичные	0,12±0,006*	0,08±0,004	0,11±0,005*
Конечные	0,001±0,003*	0,009±0,003	0,010±0,006
Изопропанол	Первичные	0,64±0,040	0,59±0,056	0,58±0,030
Вторичные	0,32±0,037	0,42±0,067**	0,31±0,049
Конечные	0,008±0,005	0,014±0,008	0,005±0,003

Примечание - *Р≤0,05 по сравнению с лесостепной зоной;**Р≤0,05 по сравнению с зимним периодом.

Содержание конечных гептанрастворимых продуктов в летний период в молоке лесной зоны ниже в 10 раз (р=0,020) по сравнению с молоком лесостепной и степной зон.

При сравнении содержания продуктов липопероксидации в зависимости от сезона, нами установлено некоторое повышение содержания диеновых коньюгатов в гептановой фракции молока-сырья всех климатических зон Омской области по сравнению с зимним периодом. Больший уровень накопления первичных продуктов в летний период, вероятнее всего, объясняется различным жирнокислотным составом молочного жира, так, согласно литературным данным [, 2003], содержание ненасыщенных кислот в молочном жире летом на 8-9% выше по сравнению с зимним периодом. Однако отсутствие существенных различий в содержании триеновых коньюгатов и оснований Шиффа в молоке всех зон летнего периода и снижение концентрации ТБК-РП в летнем молоке лесной и степной зоны на 20% (р=0,003) и 8% (р=0,014) соответственно, можно расценивать как результат антиоксидантного воздействия пастбищного рациона, богатого витаминами, позволяющего снизить уровень окисления жира.

Сравнивая уровень конечных продуктов липопероксидации гептановой и изопропанолной фракции, удалось обнаружить, что количество конечных продуктов фосфолипидов всегда превышает данный показатель в нейтральных липидах молока всех исследуемых зон как в зимний, так и в летний период. Это служит доказательством того, что двойные связи ненасыщенных жирных кислот фосфолипидов расщепляются в большей степени, чем нейтральных жиров.

Определение уровня липопероксидации в молоке-сырье в разных природно-климатических зонах Омской области позволило выявить зону с меньшей интенсивностью протекания процессов липопероксидации – лесная и зону с более выраженной активацией процессов окисления липидов - степная.