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

ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗЕРНОВОМ СЫРЬЕ

Кузнецова Е.А., Румянцева В.В.

В условиях техногенного загрязнения сельскохозяйственных угодий во многих регионах России встает проблема получения безопасных продуктов питания растительного происхождения.

Среди загрязнителей особое место принадлежит токсичным элементам, до 70% которых поступает в организм человека с пищевыми продуктами. Основные механизмы  действия токсичных элементов определяются влиянием на проницаемость клеточных мембран, замещением естественных субстратов в жизнедеятельности клеток, инактивацией биологически активных веществ и ингибированием ферментов.

Основными источниками поступления токсичных элементов в растения являются почва и атмосфера. В течение 10 лет проводился отбор проб почв и растений на сельхозугодьях, расположенных в разных районах Орловской области. Результаты исследований показали, что отдельные образцы почв содержат  токсичные элементы в количествах превышающих ПДК. Исследования по изучению фитомассы урожаев сельскохозяйственных культур дали возможность провести оценку приоритетного контроля на региональном уровне и решить вопрос о перечне загрязнителей, подлежащих данному контролю. Отмечено содержание кадмия и свинца в зерне пшеницы на грани ПДК, которое составило 0,025 и 0,51 мг/кг соответственно; никеля и хрома превышало ПДК и составило 1,38 и 7,5 мг/кг соответственно. В зерне ржи содержание кадмия в среднем составило 0,03, свинца 0,46, никеля 1,38, хрома 5,21 мг/кг. В зерне тритикале содержание кадмия составило 0,08; свинца 0,31, никеля 1,33, хрома 3,29 мг/кг. В зерне ячменя содержание кадмия составило в среднем 0,03, свинца  1,0, никеля  3,67, хрома 8,2мг/кг; в зерне овса 0,02, 0,3, 3,03 и 5,4 мг/кг соответственно. ПДК этих элементов в зерне принято; для кадмия 0,1, свинца 0,5, никеля  0,5 и хрома 0,5 мг/кг. Эти четыре металла были определены как приоритетные загрязнители зерновой продукции.

 Вопрос получения экологически безопасной продукции растениеводства неотделим от вопроса переработки сельскохозяйственного сырья. В условиях экономического кризиса сельскохозяйственных предприятий часто невозможно проводить профилактику накопления загрязнителей в агроценозах агрохимическими средствами. Поэтому переработчики сельскохозяйственного сырья должны искать альтернативные пути снижения содержания токсических элементов в сырье и пищевых продуктах.

Токсичные элементы распределены в зерне злаковых культур неравномерно  и преобладают в жизнедеятельных тканях зародыша и алейронового слоя. Клеточные стенки растений  способны к многократной адсорбции и десорбции  ионов металлов за счет метаксильных, карбоксильных и других групп, активирующих поверхность экстрацеллюлярной структуры.

Ведение технологии сортовых помолов на разделение главных анатомических частей зерна, казалось бы,  решает задачу получения продуктов питания  с минимальным содержанием вредных для человека веществ. Однако вместе с загрязнителями при сортовом помоле удаляется большая часть витаминов, биогенных минеральных элементов, пищевые волокна, незаменимые аминокислоты, белки. Использование в пищу рафинированных продуктов, в том числе из зерна злаков, все больше вызывает обеспокоенность у медиков и специалистов в области физиологии и гигиены питания из-за получивших распространение, так называемых, болезней цивилизации (ожирение, атеросклероз, диабет и другие).

В связи с этим большую популярность  приобретают специальные сорта хлеба  на основе целого зерна, а особую актуальность - разработка способов очистки зерна от токсичных элементов  в ходе технологической обработки. При этом биотехнологическое значение могут иметь  некоторые виды и штаммы микроорганизмов, а также ферментные препараты, используемые для деструкции экстрацеллюлярных адсорбентов. Прежде всего, это ферменты, катализирующие изменение нативной структуры и деструкцию фибрилл целлюлозы, освобождающие микрофибриллы целлюлозы от связи с матриксом клеточной стенки и разрушающие гемицеллюлозы и пектин.

Проведенные нами исследования показали, что применение различных ферментных препаратов целлюлолитического действия при замачивании зерна с последующим его промыванием приводит к снижению содержания тяжелых металлов в зерне изучаемых культур. Наибольшая активность ферментативного гидролиза наблюдалась  в варианте  с применением ферментного препарата Целловиридин Г20х. При замачивании зерна пшеницы в присутствии  ферментного препарата Целловиридин Г20х без последующего промывания водой произошло  снижение содержания свинца на 35,5, кадмия - на 65,5, никеля - на 26,7, цинка - на 19,0, меди - на 19,3% по сравнению с необработанным зерном. После применения операции промывания проточной водой обработанного ферментным препаратом зерна пшеницы содержание свинца в зерне снизилось на 69,8, кадмия - на 85,3, никеля - на 63,9, цинка - на 21,2 и меди - на 29,3%  по сравнению с контролем. При замачивании зерна ржи, ячменя и овса снижение содержания тяжелых металлов было менее значительным. Таким образом, полученные результаты исследований указывают на возможность применения ферментных препаратов целлюлолитического действия для снижения содержания токсических элементов в зерновом сырье.


Библиографическая ссылка

Кузнецова Е.А., Румянцева В.В. ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗЕРНОВОМ СЫРЬЕ // Фундаментальные исследования. – 2005. – № 10. – С. 48-49;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6689 (дата обращения: 03.12.2021).

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