Ежегодно в сезон переработки урожая на винзаводах Молдовы образуется большое количество виноградной выжимки. Например, в 2024 г. – 30,5 тыс. т (при этом урожай был ниже обычного на 30-40%). С одной стороны винодельни должны утилизировать отходы, а с другой – они могут послужить сырьём для другой полезной для здоровья продукции. Полезные свойства виноградного жмыха изучают в Техническом университете Молдовы, на кафедре пищевых продуктов и питания факультета пищевых технологий.
Об этих исследованиях рассказала доктор технических наук, доцент Виолина Попович на 46-м Всемирном конгрессе Международной организации винограда и вина (OIV) в Кишинёве.
Чем богаты?
Известно, что виноградные выжимки богаты ценными соединениями. Они содержат полифенолы, витамины (A, C, PP, B1, B2, B6, B9), каротиноиды, жирные кислоты и фитостеролы. Эти биоактивные вещества обладают антиоксидантным, противораковым, противовоспалительным, антимикробным действием и потенциально иммуномодулирующими свойствами. Поэтому их можно использовать в качестве пищевых ингредиентов или биологически активной добавки для профилактики и лечения хронических заболеваний, а также для поддержания здоровья.
Цель исследований
Группа исследователей из ТУМ (три доктора хабилитат – Родика Стурза, Адела Пынтя, Алёна Гендов-Мошану, доктор Виолина Попович и предприниматель Владимир Карауш) изучала антиоксидантный и иммуностимулирующий потенциал липосомальных экстрактов виноградных выжимок.
Целью нашего исследования была разработка и характеристика липосомальных эмульсий, включающих липофильные биоактивные соединения, выделенные из виноградных выжимок, с акцентом на оценку их антиоксидантных и потенциальных иммуностимулирующих свойств», — сообщила Виолина Попович.
Для этого было необходимо высушить виноградные выжимки в контролируемых условиях (время, температура) и получить порошок, богатый биоактивными соединениями; извлечь гидрофильные биоактивные соединения из этого порошка и включить их в нано-липосомы; охарактеризовать полученные липосомальные эмульсии — их физико-химические свойства и антиоксидантную активность, а также изучить потенциальную иммуностимулирующую способность липосомальных составов.
Зачем нужны нано-липосомы?
Точнее, липосомальные эмульсии необходимы, чтобы обеспечить защитную оболочку для полифенолов (основные из них – антоцианы, флавоноиды, ресвератрол), потому что последние могут разрушаться под воздействием тепла, света или кислорода. Это, в свою очередь, приводит к снижению их биологической активности.
Включение полифенолов в липосомные «капсулы» повышает их стабильность, защищает от воздействия окружающей среды, улучшает растворимость в водных системах и увеличивает их биодоступность. Липосомы особенно подходят для полифенолов благодаря их способности инкапсулировать как гидрофильные, так и липофильные молекулы в своей двухслойной структуре или водном ядре.
Как получили «капсулы»?
В ходе исследования были применены два метода получения липосом, нагруженных полифенолами.
Первый – метод тонкой пленки, который является одним из наиболее распространенным. Он основан на формировании тонкой пленки липидов на внутренней стенке колбы роторного испарителя. Затем пленку увлажняют специальным раствором, обрабатывают ультразвуком, и полученные многослойные везикулы (пузырьки) многократно пропускают под давлением через поликарбонатные мембранные фильтры с различным размером пор, получая липосомы различных размеров. Размер частиц — от 10 мкм до 0,831 мкм.
Второй метод включает гидратацию фосфолипидов в водной среде с последующим нагреванием в присутствии глицерина. Полученный липосомальный раствор затем подвергается ультразвуковой обработке и многократной экструзии, как и в первом случае. Размер частиц — от 1 мкм до 0,290 мкм.
Исследование липосомальных составов, включающих водорастворимые полифенольные экстракты виноградной выжимки, выявило между ними различия, в зависимости от среды растворения. Липосомальные эмульсии были приготовлены с использованием двух растворителей: дважды дистиллированной воды и этанола.
Образец на водной основе показал более высокую эффективность инкапсуляции (84,79%), удерживания и большее количество включённых биологически активных соединений, по сравнению с образцом на основе этанола. Это означает, что вода более эффективна для инкапсуляции и стабилизации полифенолов виноградной выжимки в липосомальных системах.
Антиоксидантные свойства
измеряли in vitro в течение двух часов при моделировании желудочного (pH=1,8) и кишечного (pH=8,2) пищеварения.
Моделирование желудочного (pH=1,8) пищеварения показало прогрессивное увеличение антиоксидантной активности во всех исследованных образцах. Это свидетельствует о том, что кислая среда усиливает высвобождение и стабильность полифенольных соединений из липосомальных эмульсий во время пищеварения.
Напротив, при моделировании кишечного (pH=8,2) пищеварения наблюдалось постепенное снижение антиоксидантной активности во всех образцах. То есть щелочная среда может негативно влиять на структурную стабильность липосом и частично деградировать инкапсулированные биологически активные соединения.
Антиоксидантное действие липосомальных эмульсий виноградных выжимок изучалось в экспериментальных исследованиях, проведенных на белых крысах линии Вистар. В их крови определялось содержание окисленного глутатиона и карнозина.
Низкий уровень окисленного глутатиона отражает более высокую концентрацию восстановленного глутатиона, что свидетельствует о большей антиоксидантной активности, поскольку организм лучше подготовлен к нейтрализации свободных радикалов. В опытной группе, получавшей липосомальную эмульсию виноградных выжимок, уровень окисленного глутатиона снизился до 28,37 мкмоль/100 мг по сравнению с 35,11 мкмоль/100 мг в контрольной группе.
Кроме того, в экспериментальной группе наблюдалось значительное повышение уровня карнозина (45,15±0,58 мкмоль/100 мг) по сравнению с контрольной группой (32,02±0,25 мкмоль/100 мг). Это повышение свидетельствует об усилении защиты от клеточного повреждения благодаря способности карнозина ингибировать образование свободных радикалов.
В целом, результаты исследований in vitro и in vivo подтверждают эффективность липосомальных составов в сохранении и усилении антиоксидантного и иммуномодулирующего действия экстрактов виноградных выжимок», — подытожила Виолина Попович.
По её словам, в настоящее время в ТУМ разрабатываются различные виды продуктов, в том числе с липосомальными составами, обогащёнными полифенолами или биоактивными соединениями. В основном, это — продукты, которые не подвергаются обработке при высокой температуре, чтобы не повреждались «капсулы» из липосом. Это перспективно для пищевых добавок, поскольку рынок пищевых добавок очень большой и диверсифицированный, поэтому эти продукты могут найти своих потребителей.
