Table of Contents Table of Contents
Previous Page  16 / 90 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 16 / 90 Next Page
Page Background

14

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

3/2007

CРЕДСТВА И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМА НОМЕРА

Исследование антиоксидантной

активности биокомпозиций

на основе пробиотиков

В результате различных метаболи#

ческих процессов в организме челове#

ка непрерывно образуются активные

формы кислорода и свободные ради#

калы. В ходе эволюции в нашем орга#

низме была создана антиоксидантная

система, защищающая его от свобод#

ных радикалов. Эту систему образуют

ферменты, витамины, металлы и т. д.

Они ингибируют процесс свободнора#

дикального окисления органических

веществ в клетках. Для современного

человека чрезвычайно важно исполь#

зование в своем рационе веществ с ан#

тиоксидантными свойствами в виде

продуктов питания, БАД с антиокисли#

тельной направленностью, соответ#

ствующих витаминов.

Для нормализации работы организ#

ма в профилактических и терапевти#

ческих целях, в частности атеросклеро#

за, используют различные биопрепара#

ты, относящиеся к классу БАД к пище

[1, 2].

В работе были исследованы анти#

оксидантные свойства разработанных

биологически активных композиций

на основе пробиотиков. Для этого ис#

пользовали метод катодной вольтам#

перометрии, основанный на процессе

электровосстановления кислорода

(ЭВ О

2

).

В его основе лежит модельная реак#

ция ЭВ О

2

, протекающая на электроде

по механизму, аналогичному восста#

новлению кислорода в клетках и тканях

организма человека:

О

2

+ е =О

2

. _

, (1)

О

2

. _

+ Н

+

= НО

2

.

, (2)

НО

2

.

+ Н

+

+ е = Н

2

О

2

, (3)

Н

2

О

2

+ 2Н

+

+ 2е = 2Н

2

О. (4)

Генерация активных кислородных

радикалов происходит на поверхности

электрода, на котором они вступают в

реакцию взаимодействия с антиокси#

дантами. Это выражается в уменьше#

нии тока электровосстановления кис#

лорода и сдвиге потенциала в положи#

тельную или отрицательную область в

зависимости от механизма протекаю#

щей реакции. Теоретические законо#

мерности данных процессов и меха#

низмы их протекания представлены в

работах [3, 4, 5].

Методика эксперимента состояла в

получении вольтамперограмм катод#

ного восстановления кислорода с по#

мощью вольтамперометрического ана#

лизатора марки «АОА» фирмы «Поли#

ант». Электрохимическая ячейка при#

бора представляет собой стеклянный

стаканчик с раствором фонового элект#

ролита, индикаторного ртутно#пленоч#

ного электрода, электрода сравнения и

вспомогательного хлорид#серебряного

электрода. В качестве фонового элект#

ролита был выбран фосфатный буфер

с рН 6,86. Перемешивание раствора

осуществляли с помощью магнитной

мешалки.

В данном методе предполагается,

что антиоксиданты, имеющие восста#

новительную природу, реагируют с

кислородом и его активными радика#

лами на поверхности индикаторного

электрода. Это приводит к уменьше#

нию величины катодного тока электро#

восстановления кислорода на ртутно#

пленочном электроде в области потен#

циалов от 0 до –1 В.

Как было установлено ранее, вели#

чина рН среды биокомпозиций изме#

няется во времени с момента их изго#

товления. Поэтому в работе была ис#

следована зависимость изменения ан#

тиоксидантной активности от рН сре#

ды анализируемых образцов. Величи#

ну рН создавали растворами Н

2

SO

4

и

NаОН соответственно, а ее контроль

проводили с помощью стандартного

рН#метра марки М#150. Исходное зна#

чение рН для биокомпозиции № 1 со#

ставляло 3,69 и биокомпозиции № 2

равно 4,24.

Была изучена зависимость относи#

тельного изменения тока электровос#

становления кислорода от времени

протекания процесса в присутствии ис#

следуемых биокомпозиций при разных

значениях рН в интервале от 2,8 до 9,7.

Антиоксидантную активность анали#

зируемых биокомпозиций оценивали

по двум критериям: К и IС

50 %.

Кинетический критерий К показы#

вает количество прореагировавших

кислородных радикалов с исследуе#

мой биокомпозицией за 1 мин, т. е.

эффективность взаимодействия об#

разца с кислородными радикалами.

Он имеет размерность, соответствую#

щую мкмоль/дм

3

•мин, и определяется

по формуле

К = С

О

2

/(1–I

i

/I

нач.

), (5)

где С

О

2

– концентрация кислорода в

исходном растворе в отсутствие образ#

ца, мкмоль/дм

3

; I

нач.

– значение пре#

дельного тока ЭВ О

2

в отсутствие об#

разца в растворе, мкА; I

i

– текущее зна#

чение тока ЭВ О

2

в присутствии образ#

ца в растворе, мкА; Т – время протека#

ния процесса, мин.

Из уравнения (5) следует, что чем

больше значение кинетического крите#

рия, тем выше антиоксидантная актив#

ность анализируемого образца.

Также был рассмотрен и критерий

IC

50 %,

который представляет величину

50%#ного ингибирования модельного

сигнала электровосстановления кис#

лорода в присутствии исследуемых

биокомпозиций (размерность: см

3

об#

разца/дм

3

раствора). При этом следу#

ет отметить, что чем меньше концент#

рация, необходимая для подавления

50%#ного тока электровосстановления

кислорода, тем более высокой антиок#

сидантной активностью обладает ана#

лизируемое вещество.

В табл. 1 приведены значения кине#

тического критерия для биокомпози#

ций № 1 и № 2 в зависимости от вели#

чины рН среды.

Как видно из табл. 1, в исследован#

ном интервале рН наиболее высокой

антиоксидантной активностью облада#

ет биокомпозиция № 1 при рН 5,17, в то

время как образец № 2 проявляет свои

максимальные антиоксидантные свой#

ства при рН 5,78.

В табл. 2 представлены значения

критерия IС

50 %

для анализируемых

биокомпозиций в интервале рН 2,8–

9,7.

Полученные данные согласуются с

величиной кинетического критерия.

Графическая зависимость величины

кинетического критерия К и критерия

50 %

от рН среды анализируемых био#

композиций показывает, что оба кри#

Л.В. Драчева

Международная академия информатизации

Е.И. Короткова, А.Н. Лукина

Томский политехнический университет

Таблица 1

Зависимость кинетического критерия К от величины

рН среды для биокомпозиций № 1 и № 2

#авзаН

еин

,KяиретиркогоксечитеникеинечанЗ

мд/ьломкм

3

ним•

#оиБ

#опмок

яициз

Нр

60,3

Нр

96,3

71,5Нр

92,7Нр

Нр

76,8

522,0

032,0

953,0

342,0

502,0

#оиБ

#опмок

яициз

18,2Нр

Нр

42,4

87,5Нр

Нр

34,8

27,9Нр

661,0

481,0

842,0

970,0

651,0

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека