Челябинские ученые создали пищевую эмульсию с противораковыми эффектами
Ученые Южно-Уральского государственного университета более тридцати лет разрабатывают инновационные технологии пищевых производств, изучают эффекты сонохимии, электрофизические воздействия при производстве и детоксикации продуктов. Одной из свежих разработок кафедры пищевых и биотехнологий стал запатентованный ЮУрГУ в рамках гранта РНФ способ получения пищевого ингредиента. Ученые научились извлекать полезные компоненты из одного продукта и вводить их в состав другого так, что они сохраняют все свои аутентичные свойства на всех технологических этапах производства.
Под руководством доктора технических наук ЮУрГУ Ирины Потороко научный коллектив кафедры разрабатывает двойные эмульсии (двух типов «вода-масле-вода», «масло-вода-масло»), которые обогащены мощным антиоксидантом и изготовлены при воздействии низкочастотного ультразвука.
«Можно получить полезную эмульсию, состоящую только из масла и воды, тогда мы сначала вводим в воду полезный компонент, а затем соединяем полученную суспензию с жировой фракцией, в нашем случае с растительным маслом в присутствии поверхностно-активного вещества (соевый лецитин), – рассказывает директор высшей медико-биологической школы, заведующий кафедрой пищевых и биотехнологий ЮУрГУ Ирина Потороко.
– Возникает вопрос: будет ли лецитин удерживать эту систему, когда она наполнена полисахаридом? Вряд ли, потому что масса молекулы меняется, как и вес всей водной системы. Поэтому мы проводим обработку водной фракции ультразвуком, чтобы «расщепить» композицию на более мелкие частицы».
Для того, чтобы удерживать в тесной связи друг с другом все компоненты эмульсии, состоящей из жидкостей разной плотности, применяют эмульгатор. Но чтобы упростить и удешевить изготовление двойной эмульсии, ученые ЮУрГУ решили исключить эмульгатор из ее состава, увеличить долю полисахарида бурых водорослей – фукоидана, а затем обработать смесь низкочастотным ультразвуком.
В эмульсии этот полисахарид выполняет функцию гидроколлоида (повышает вязкость продукта и увеличивает его полезность), обеспечивает устойчивость растительного масла в ее составе к быстрому прогорканию и одновременно помогает сохранять в пищевом продукте однородность смеси из двух несмешивающихся фаз. В организме фукоидан работает как противоопухолевое и противораковое средство, запуская в злокачественных клетках механизм самоуничтожения.
Производить тщательное соединение всех компонентов эмульсии на молекулярном уровне помогает ультразвуковая обработка, обеспечивающая так называемое холодное бурление со схлапыванием образовавшихся воздушных пузырьков (эффект кавитации). Ученые отмечают: тесты на антиоксидантную активность показали, что обработка низкочастотным ультразвуком значительно повышает антиоксидантную активность фукоидана (88,9 — против с 65,3 процентов). Состав разрабатываемой двойной эмульсии включит в себя фукоидан, очищенную воду и кукурузное масло.
Сложность работы с фукоиданом состоит в том, что при простом внесении его в состав пищевого продукта, антиоксидант разрушится еще до употребления продукта человеком. Чтобы решить эту проблему, челябинские ученые применили способ доставки компонента в пищу через обратную эмульсию. Так, микроскопические капли водной фракции с растворенным в ней фукоиданом находятся в растительном масле, которое защищает обогащенные антиоксидантом капельки своей липидной оболочкой, предотвращая разрушение полисахарида на стадии изготовления продукта.
Такая двойная эмульсия является одним из перспективных средств доставки в продукт биологически ценных функциональных обогатителей. В вузовской лаборатории при ее изготовлении активно используют и способности искусственного интеллекта. Применяемое компьютерное молекулярное моделирование (метод молекулярного докинга) позволяет виртуально спрогнозировать и выявить из множества вариантов самый перспективный набор биоактивных компонентов, который войдет в состав пищевой эмульсии нового поколения, оказывающей позитивное влияние на иммунную систему человека.
Обогащенная фукоиданом двойная эмульсия может быть добавлена в любые продукты питания в процессе их изготовления. Полезная смесь никак не отражается на вкусе и аромате привычной пищи, но делает ее многократно полезнее для организма человека.
Telegram 
Дзен 
VK 
