Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА RAPHANUS SATIVUS L.

Бильтрикова Т.В. 1 Битуева Э.Б. 1
1 ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»
В овощах семейства крестоцветных (Cruciferae) содержатся глюкозинолаты – вещества, являющиеся предшественниками биологически активных веществ – индольных соединений и изотиоцианатов. В последние годы широко изучается влияние изотиоцианатов и индольных соединений на лечение и профилактику раковых заболеваний. В работе исследовано содержание изотиоцианатов и индольных соединений в редьке черной (Raphanus Sativus L.), которое составило 133,87 и 35,91 мг в 100 г продукта соответственно. Также установлено содержание в редьке фенольных соединений, которые обладают антиоксидантной активностью, их содержание составило 3,74 мг в 100 г. Изучено содержание пищевых волокон – клетчатки, пектиновых веществ (нерастворимых и растворимых). Можно сделать вывод, что Raphanus Sativus L. является источником биологически активных веществ, антиоксидантов и пищевых волокон, что позволяет считать ее продуктом профилактического питания.
редька черная (Raphanus Sativus L.)
биологически активные вещества
изотиоцианаты
индольные соединения
фенольные соединения
пищевые волокна
1. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Методические рекомендации. МР 2.3.1.2432 -08.
2. Русакова Г.Г., Мерлин Е.А. и др. Получение изотиоцианатов как полупродуктов веществ с медико-биологической активностью из растительного сырья / Г.Г. Русакова, Е.А. Мерлин// Известия ВолгГТУ. 2008. № 1.
3. Хасанова С.Р., Плеханова Т.И. и др. Сравнительное изучение антиоксидантной активности растительных сборов. // Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация. 2007. № 1, с. 163-166.
4. Fowke J.H., Chung F.L., Jin F., Qi D., Cai Q., Conaway C., et al. Urinary isothiocyanate levels, brassica, and human breast cancer. Cancer Res 2003;63:3980–6.
5. Giovannucci E., Rimm E.B., Liu Y., Stampfer M.J., Willett W.C. A prospective study of cruciferous vegetables and prostate cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2003;12:1403–9. 13
6. Holst B., Williamson G. A critical review of the bioavailability of glucosinolates and related compounds. Nat Prod Rep 2004;21:425–47.
7. Jane Higdon, Indole-3-Carbinol Linus Pauling InstituteOregon State University, 2005 20
8. Jane V. Higdon, Barbara Delage, David E. Williams Cruciferous vegetables and human cancer risk: epidemiologic evidence and mechanistic basis
9. Joseph M.A., Moysich K.B., Freudenheim J.L., Shields P.G., Bowman E.D., Zhang Y., et al. Cruciferous vegetables, genetic polymorphisms in glutathione S-transferases M1 and T1, and prostate cancer risk. Nutr Cancer 2004;50:206–13.
10. Kristal A.R., Lampe J.W. Brassica vegetables and prostate cancer risk: a review of the epidemiological evidence. Nutr Cancer 2002;42:1–9.
11. Walters D.G., Young P.J., Agus C., Knize M.G., Boobis A.R., Gooderham N.J., et al. Cruciferous vegetable consumption alters the metabolism of the dietary carcinogen 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP) in humans. Carcinogenesis 2004;25:1659–69

Пища является одним из основных факторов внешней среды, определяющих здоровье человека, нормальный рост и развитие, физическую и умственную работоспособность, продолжительность жизни, сопротивляемость организма к инфекциям и вредным факторам окружающей среды. В состав пищевых продуктов входят не только макро- и микронутриенты, но и биологически активные вещества.

Биологически активные вещества – это эссенциальные компоненты пищи (витамины, минеральные вещества и минорные компоненты пищи), оказывающие биологическое действие на организм человека, они не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей. Биологической активностью обладают вещества различной природы. Некоторые представители данных веществ содержатся в овощах семейства крестоцветных (Brassicaceae).

К семейству крестоцветных (Cruciferae) относятся брокколи, брюссельская, белокочанная и цветная капуста, хрен, редис, редька, репа и другие овощи. Как и все овощи, крестоцветные содержат в своем составе углеводы, витамины и минеральные вещества, но их химический состав является уникальным, благодаря высокому содержанию серосодержащих веществ – глюкозинолатов, которые обуславливают специфический запах и острый вкус крестоцветных [8].

Содержание глюкозинолатов в крестоцветных колеблется от 50 до 390 мг/100 г продукта (табл. 1).

Таблица 1

Содержание глюкозинолатов в некоторых овощах семейства Brassicaceae [7]

Сырье

Содержание глюкозинолатов, мг в 100 г продукта*

Брюссельская капуста

240

Брокколи

60

Кресс-салат

390

Кольраби

50

Репа

90

Примечание. *-J.Higdon, 2005 г.

В овощах глюкозинолаты являются химически и термически стабильными, но при нарушении компартмента клетки происходит их гидролиз под действием фермента с образованием изотиоцианатов и индольных соединений.

Известно более ста изотиоцианатов, образующихся из глюкозинолатов [4]. Например, предшественником сульфорафана является глюкорафанин, аллилизотиоцианата – синигрин, оксибензитизотиоцианата – синальбин (табл. 2).

Таблица 2

Некоторые глюкозинолаты и образующиеся из них изотиоцианаты

Глюкозинолат

Изотиоцианат

bil1.wmf

Глюкорафанин

bil2.wmf

Сульфорафан

bil5.tif Синальбин

bil6.tif Оксибензилизотиоцианат (изороданистый акринил)

bil7.tif Синигрин

bil8.tif

Аллилизотиоцианат

(изороданистый аллил)

bil9.tif

Глюкобрассицин

bil10.tif

Индол-3-карбинол

В последние годы проведен ряд исследованийпо изучению влияния изотиоцианатов и индол-3-карбинола на организм человека.Так, установлено, что потребление крестоцветных овощей снижает риск развития рака легких, толстой и прямой кишки, молочной железы, шейки матки, простаты [4, 9-11]. Биологическая активность изотиоцианатов и индол-3-карбинола связана с их способностью индуцировать активность монооксигеназной системы и некоторых ферментов II фазы метаболизма ксенобиотиков (глутатионтрансферазы) [8].

Наиболее известными источниками изотиоцианатов и индольных соединений считаются брокколи и брюссельская капуста, которые широко используются в странах Европы и Америки. В России в рационе питания населения, чаще всего из семейства крестоцветных, используется кочанная капуста, редис, редька посевная (Raphanus Sativus L.). Редьку применяют не только в качестве ингредиента салатов, но и при различных заболеваниях в качестве отхаркивающего, антисептического, желчегонного средства. Однако ее химический состав касательно содержания биологически активных веществ изучен недостаточно.

Целью данной работы явилось исследование количественного состава биологически активных веществ и пищевых волокон Raphanus Sativus L.

Материалы и методы исследования

В качестве объекта исследования были использованы корнеплоды редьки черной зимней, выращенной на территории республики Бурятия.

Метод определения клетчатки основан на последовательной обработке навески кислотой и щелочью для удаления из продукта кислото- и щелочерастворимых веществ, с последующим взвешиванием остатка. Количественное содержание растворимых и нерастворимых форм пектиновых веществ устанавливали кальциево-пектатным методом.

Сумма изотиоцианатов была определена по методу П.С. Попова, основанному на отгонке продуктов распада глюкозинолатов в раствор аммиака (изотиоцианаты, взаимодействуя с аммиаком, образуют N,N– замещенные тиомочевины) с последующим титрованием производных тиомочевины перманганатом калия в кислой среде.

Сумму индольных соединений определяли фармакопейным методом, основанным на их экстракции эфирно-хлороформной смесью, с последующим титрованием кислотой.

При количественном определении фенольных соединений использовали водную экстракцию с последующим титрованием калия перманганатом в присутствии индигосульфокислоты при комнатной температуре.

Результаты исследования и их обсуждение

Raphanus Sativus L., как и любое растительное сырье – прежде всего, источник углеводов, а именно пищевых волокон, в состав которых входят в основном клетчатка и пектины. Известно, что присутствие в рационе питания продуктов, содержащих клетчатку и пектины, способствует хорошей работе кишечника, помогает выведению из организма избыточного холестерина, тяжелых металлов, токсинов, радионуклидов, повышают устойчивость организма к аллергии, помогают восстановиться слизистой оболочке дыхательных и пищеварительных путей после раздражений и воспалительных процессов, благотворно влияют на внутриклеточное дыхание и общий обмен веществ.

При исследовании нерастворимых углеводов Raphanus Sativus L. установлено, что содержание клетчатки в исследуемом объекте около 3 %. При сравнении с литературными данными по капусте белокочанной и моркови ее содержание в редьке выше на 50 и 25 % соответственно (рис. 1).

Пектиновые вещества в плодах и овощах представлены в растворимой (пектин, пектиновая кислота) и нерастворимой (протопектин) формах. Литературные данные свидетельствуют об общем содержании пектиновых веществ в редьке, которое составляет 0,22 %, но нет данных о содержании разных форм пектинов. В результате исследований установлено, что в Raphanus Sativus L. содержание растворимых пектинов составляет 0,219 %, нерастворимых – 0,582 %, а общее содержание пектиновых веществ в 3,5 раза выше, по сравнению с литературными данными, что может объясняться местом произрастания, временем сбора корнеплодов или другими факторами (табл. 3).

bil3.tif

Рис. 1. Содержание клетчатки в овощах

Таблица 3

Содержание пищевых волокон в редьке

Показатель

Редька черная

В опытном образце, %

Литературные данные*

Пектиновые вещества:

0,799 ± 0,052

0,22 ± 0,06

– растворимые

0,219 ± 0,016

– нерастворимые (протопектин)

0,582 ± 0,037

Клетчатка

2,98 ± 0,51

2,1

Примечание. *-И.М. Скурихин, 2002 г

Углеводы в редьке представлены не только в форме пищевых волокон, но и в виде глюкозинолатов. При нарушении компартмента растительной клетки из органелл высвобождается мирозиназа, которая катализирует разрушение гликозидной связи в глюкозиналатах с образованием глюкозы и агликона. Агликон – нестабильное соединение, способное к самопроизвольной перегруппировке с образованием ряда продуктов в зависимости от структуры боковой цепи и условий реакции (рис. 2).

bil4.wmf

Рис. 2. Превращение глюкозинолатов

При нейтральном рН основными продуктами гидролиза глюкозинолатов являются стабильные изотиоцианаты, за исключением тех, которые содержат индольную группу. Нестабильные β-ОН-изотиоцианаты подвергаются циклизации с образованием оксазолидин-2-тионов (например, гоитрина), а индольные изотиоцианаты превращаются в соответствующие им спирты (например, индол-3-карбинол) [6].

На первом этапе исследования проводились качественные реакции по идентификации индольных соединений, с использованием реактивов Вагнера (водный раствор йодида калия), Майера (раствор дихлорида ртути с йодидом калия), Зонненштейна (раствор фосфорномолибденовой кислоты) и Эрлиха (пара-диметиламинобензальдегид в соляной кислоте), реакции с которыми доказали наличие индольных соединений в Raphanus Sativus L.

При количественном определении изотиоцианатов, измельченную редьку предварительно выдерживали в 5 %-ом растворе этилового спирта при температуре 35 °С. Содержание изотиоцианатов в редьке черной составило 133,87 мг в 100 г продукта.

В настоящее время установлена рекомендуемая суточная норма потребления индольных соединений, которая составляет 50 мг [1]. Содержание индольных соединений в Raphanus Sativus L. равно 35,91 мг, следовательно, потребление 100 г редьки черной в день восполнит 70 % суточной потребности в индольных соединениях.

Еще одной группой биологически активных веществ, содержащихся в Raphanus Sativus L., являются фенольные соединения. Это ароматические соединения, содержащие в своей молекуле бензольное ядро с одной или несколькими гидроксильными группами. Их биологическая активность заключается в способности связывать ионы тяжелых металлов, катализирующих окислительные процессы, с образованием устойчивых неактивных комплексов, а также взаимодействовать с высокоактивными свободными радикалами, возникающими при аутоксидации, например, липидных компонентов, переводя их в малоактивные. Таким образом, фенольные соединения способны гасить цепные свободнорадикальные процессы, приводящие к возникновению раковых заболеваний и быстрому старению организма, то есть обладают антиоксидантной активностью [3].

Косвенным доказательством антиоксидантной активности экстракта Raphanus Sativus L. является то, что подобно раствору аскорбиновой кислоты,она предотвращает окисление адреналина. Содержание фенольных соединений составляет 3,74 мг в 100 г продукта.

Выводы

В результате проведенных исследований установлено, что редька посевная (Raphanus Sativus L.) является источником пищевых волокон, пектиновых веществ,фенольных соединений, а также продуктов гидролиза глюкозинолатов – индольных соединений и изотиоцианатов. В дальнейшем планируется исследование динамики содержания биологически активных веществ Raphanus Sativus L. при хранении и воздействии технологических процессов, а также варианты использования редьки в различных пищевых системах в качестве источника биологически активных веществ.

Рецензенты:

Ламажапова Г.П., д.б.н., доцент, доцент кафедры «Биоорганическая и пищевая химия», ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления», г. Улан-Удэ;

Данилов М.Б., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Технология мясных и консервированных продуктов», ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления», г. Улан-Удэ.

Работа поступила в редакцию 24.06.2014.


Библиографическая ссылка

Бильтрикова Т.В., Битуева Э.Б. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА RAPHANUS SATIVUS L. // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9-3. – С. 501-505;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34875 (дата обращения: 20.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074