Антиоксидантная активность как функциональное преимущество кисломолочного продукта в процессе хранения

Введение: Изучение антиоксидантного потенциала кисломолочного продукта в процессе хранения является актуальной проблемой предотвращения образования активных форм кислорода, активации перекисного окисления и окислительной модификации, приводящих к снижению функционального значения продукта питания. 
Цель: Целью данного исследования является выбор и обоснование срока годности и технологических параметров приготовления продукта из бактериального концентрата на основании антиоксидантного потенциала симбиоза микроорганизмов.
Материалы и методы: В качестве объекта исследований была использована симбиотическая закваска, состоящая из лактобактерий и молочных дрожжей, из которой был приготовлен бактериальный концентрат и далее кисломолочный кумысный продукт.      Методом метаанализа произведена систематизация наиболее значимых факторов влияния восстановленного глутатиона на антиоксидантную активность и связанную с ними продолжительность хранения кисломолочного продукта. Эмпирическим путем подобраны условия и режимы культивирования бактериального концентрата для получения кисломолочного продукта, определены основные физико-химические и микробиологические показатели качества, в том числе продукты метаболизма симбиотических микроорганизмов, осуществляющих антиоксидантный ответ. Выбран оптимальный метод исследования антиоксидантной активности и определена концентрация восстановленного глутатиона в готовом продукте.
Результаты: Подобраны технологические параметры приготовления симбиотического продукта из бактериального концентрата, с учетом его антиоксидантной активности. Оптимальная доза бактериального концентрата составляет 1,0-1,2%, это позволяет приготовить продукт в течение 12ч и максимально проявлять антиоксидантный потенциал симбиоза бактерий в процессе хранения. Количество глутатиона в готовом продукте составляет от 23,88 до 27,45 мг/%, в течение гарантированного срока годности оно изменяется не более чем на 14%. Исследовано изменение показателей качества продукта в процессе хранения и уровень витаминов С и В12. На основе комплекса полученных данных установлен оптимальный срок хранения готового симбиотического продукта, который составляет 10 суток. 
Выводы: Результаты исследований показали, что антиоксидантная активность гетероферментативного продукта увеличивается, по сравнению с окончанием сквашивания на 4-е сутки хранение, это по всей видимости связано с метаболизмом молочнокислых бактерий и дрожжей, образованием водорастворимых пептидов, накоплением ферментов и витаминов. На основании этих данных установлен гарантированный срок хранения продукта 10 суток, позволяющий максимально проявлять антиоксидантный потенциал. Определено количество проантиоксидантов в продукте: витамина С, витамина В12, восстановленного глутатиона, его количество в продукте составляет от 23,88 до 27,45 мг/%. В течение гарантированного срока годности оно изменяется не более чем на 14%. Полученные результаты позволят использовать потенциал антиоксидантоактивности и количество восстановленного глутатиона для прогнозирования и увеличения срока хранения кисломолочного продукта.

1. Dullius A., Goettert M.I., de Souza C.F.V. (2018) Whey protein hydrolysates as a source of bioactive peptides for functional foods – Biotechnological facilitation of industrial scale-up, Journal of Functional Foods, Vol. 42 P. 58-74.

2. Han W., Fioramonti J. (2008) Anti-inflammatory properties of lactic acid bacteria producing superoxide dismutase. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 294 (1): 353 p.

3. Hiraku Y., Murata M., Kawanishi S. (2002) Determination of intracellular glutathione and thiols by high performance liquid chromatography with a gold electrode at the femtomole level: comparison with a spectroscopic assay, Biochim.Biophys.Acta, 1570 P.47−52.

4. Järvenpää S., Tahvonen R.L., Ouwehand A.C. et al. (2007) A probiotic, Lactobacillus fermentum ME-3, has antioxidative capacity in soft cheese spreads with different fats. J. Dairy Sci., 90(7): 3171–3177.

5. Patterson E, Cryan JF, Fitzgerald GF, et al. (2014) Gut microbiota, the pharmabiotics they produce and host health. Proc Nutr Soc, 73(4):477–489. doi: 10.1017/S0029665114001426.

6. Scandalios Y. G. (1993) Oxygen stressand Superoxide Dismutase, Plant Physiol. 1993 -V.101. - №1. - P. 7-12.

7. Shulzhenko N, Morgun A, Hsiao W, et al. (2011) Crosstalk between B lymphocytes, microbiota and the intestinal epithelium governs immunity versus metabolism in the gut. Nat Med, 17(12):1585–1593. doi: 10.1038/nm.2505.

8. Бегунова А.В., Рожкова И.В., Зверева Е.А. и др. (2019) Молочнокислые и пропионовокислые бактерии: формирование сообщества для получения функциональных продуктов с бифидогенными и гипотензивными свойствами, Прикладная биохимия и микробиология, том 55, 6, С.566-577 DOI: 10.1134/S0555109919060047.

9. Будкевич Р.О. и др. (2015) Антиоксидантная активность гидролизатов сывороточных белков молока, полученных с применением фермента пепсина. Вестник АПК Ставрополья, 3 (19), С. 18-21. DOI 10.37442/9785604385418202017378.

10. Владимиров Ю.А., Проскурнина Е.В., Измайлов Д.Ю. (2011) Кинетическая хемилюминесценция как метод изучения реакций свободных радикалов. Биофизика клетки, 56, С. 1081-1090.

11. Воронова О.А., Короткова Е.И., Плотников Е.В., и др. (2013) Имунноферментный и вольтамперометрический методы анализа суммарной активности антиоксидантов в плазме крови при сердечно-сосудистой патологии. Фундаментальные исследования, 8-3. С. 570-574.

12. Креккер, Л.Г. Донская Г.А., Колосова Е.В. (2021) Изучение антиоксидантной и витаминсинтезирующей активности продукта «КуЭМсил» как потенциального «антистрессового» фактора. Пищевая промышленность, 4, 22-25.

13. Лапин А.А., Горбунова Е.В., Зеленков В.Н., Герасимов М.К. (2009) Определение антиоксидантной активности вин кулонометрическим методом. М.: РАЕН,. 64 с

14. Ли Ки Бейом, Хо- Джин Ким, Бейом-Сейоп Ро, et.al (2011) Положительное влияние глутатиона на жизнедеятельность пробиотического микроорганизма – бактерии Lactobacillus reuteri . Биохимия, Т.76, вып.4.-С.520-524.

15. Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа, М., Химия, 1984.-535 с.

16. Меледина Т.В., Морозов А.А., Давыденко С. Г. (2020) Дрожжи – продуценты глутатиона. Техника и технология пищевых производств, Т. 50, № 1. С. 140–148.

17. Никулин В.Н. и др. (2013) Влияние комплекса пробиотика на основе лактобактерий и селенита натрия на некоторые показатели антиоксидантной защиты макроорганизма. Известия Оренбургского государственного аграрного университета, №3 (41), С.254-257.

18. Оганесянц, А.Г. Галстян, С.А. Хуршудян (2018) Функциональные напитки из отечественного сырья. Современные технологии функциональных пищевых продуктов, Москва, С. 326.

19. Попхали С.Д., Сингх Р., Попхали С.Д. (2012) Текущее состояние и возникающая роль глутатиона в пищевых молочнокислых бактериях. Факт микробных клеток 11, 114. https://doi.org/10.1186/1475-2859-11-114.

20. Сажина, Н.Н. (2016) Определение антиоксидантной активности различных биоантиоксидантов и их смесей амперометрическим методом / // Химия растительного сырья, 4, С. 71-76. DOI:10.14258/jeprm. 2016041395.

21. Федотова О.Б., Буянова И.В. (2017) Современные технологии упаковывания и хранения молочных продуктов: учебное пособие, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет), 122 с. ISBN 979-5-89289-134-8.

22. Хан И.Т., Надим М., Имран М. et al., Имран М. и др. (2019) Антиоксидантные свойства молока и молочных продуктов: всесторонний обзор современных знаний. Здоровье липидов, 8, 41. https://doi.org/10.1186/s12944-019-0969-8.