ЭлБиб

иноделие

иноградарство

5/2007

виноделие

раций обусловлен характерным для вин и

напитков количеством фенольных соедине-

ний и экстрактов. Концентрация фенольных

веществ в экстрактах дуба и виноградных

семян составляла соответственно 3,75 и

0,392 г/дм

. Для исследований исходный

экстракт дуба разбавляли в 10 раз (до

концентрации 0,375 г/дм

). Фенольные

вещества определяли колориметрически с

применением реактива Фолина-Чокальтеу

[10]; стресс-протекторные свойства феноль-

ных веществ и растительных экстрак-

тов в отношении дрожжей — по методу

И.Ю. Степаненко,М.Г. Страховскойидр. (2004).

Для моделирования окислительного

стресса использовали

-излучение, под

действием которого в среде образуются

разнообразные формы свободных ради-

калов — активных форм кислорода (супер-

оксидный анион-радикал, гидроксильный

радикал, перекисные радикалы, гидратиро-

ванный электрон), способных взаимодей-

ствовать с молекулами фенольных веществ

[11–12]. Реакцию радиационного окисле-

ния проводили в условиях стационарно-

го облучения

-лучами

Со на установке

РХМ-

-20 (РХТУ им. Д.И. Менделеева). Для

исследования выбрали дозу ионизирующе-

го облучения 50 крад.

Результаты и их обсуждение.

Для

исследования защитных свойств кверцети-

на, галловой кислоты и растительных экст-

рактов в отношении дрожжей в условиях

окислительного стресса необходимо было

предварительно определить их влияние

на жизнеспособность клеток дрожжей. В

пробирки с 3 см

суспензии дрожжей вно-

сили 0,1 см

исследуемых веществ различ-

ной концентрации. Для каждого вещества

параллельно брали две серии пробирок:

инкубацию проводили при 28 °С соответ-

ственно в течение 30 мин и 2 ч. О влиянии

исследуемых веществ судили по изменению

численности клеток дрожжей при высеве на

сусловый агар. В контроле (без добавок раст-

воров) число клеток принимали за 100%.

В опытах с кверцетином (рис. 1

) уста-

новлено снижение числа жизнеспособных

клеток при всех исследуемых концентра-

циях как через 30 мин, так и через 2 ч

предынкубации. При обработке клеток

кверцетином через 30 мин прединкубации

число клеток снижается на 16–30%, а при

2 ч—на 25–52% в зависимости от концент-

рации. Галловая кислота концентрацией

0,003–0,015 мг/см

при 30 мин предын-

кубации оказывала стимулирующее дей-

ствие, а свыше 0,015 мг/см

— ингибирую-

щее, число клеток снижалось при этом

на 8–30% (рис. 1

). В опытах с 2 ч предын-

кубации галловая кислота при всех иссле-

дуемых концентрациях оказывала только

ингибирующее действие: количество кле-

ток снижалось на 9–18% в зависимости от

концентрации. Внесение экстрактов дуба

в диапазоне 0,002–0,004 мг/см

стиму-

лировало рост дрожжей как при 30 мин,

так и при 2 ч, а при концентрации свыше

0,004 мг/см

ингибировало, что наиболее

ярко выражено при 2 ч предынкубации

(рис. 2

). Экстракт виноградных семян

заметно стимулировал рост дрожжей во

всем диапазоне концентраций (рис. 2

Таким образом, кверцетин, галло-

вая кислота и экстракт дуба оказывали

ингибирующее действие на рост дрожжей,

тогда как экстракт виноградных семян

обладал ярко выраженным стимулирую-

щим действием.

Для исследования антиоксидантных и

стресспротекторных свойств фенольных

веществ и экстрактов оценивали защит-

ные функции: протекторную активность

по отношению к облучаемой клетке (при

введении раствора к клеткам дрожжей

до облучения) и реактивирующую способ-

ность относительно облученной клетки

(при введении растворов к клеткам после

облучения), то есть определяли способ-

ность исследуемых веществ восстанав-

ливать жизнеспособность клетки после

облучения.

Для изучения протекторных функций

суспензию дрожжей с растворами предва-

рительно инкубировали в течение 30 мин,

затем подвергали

-облучению и опреде-

ляли численность жизнеспособных клеток

через 30 мин инкубации (для установления

непосредственной протекторной актив-

ности) и через 2 ч (для установления спо-

собности клеток к размножению). Расчет

проводили в два этапа: определяли долю

выживших клеток после облучения по срав-

нению с необлученными клетками (приня-

тыми за 100%) для каждой концентрации

вносимых веществ и при облученнии кле-

ток, предынкубированных в присутствии

исследуемых веществ, по сравнению с

незащищенными клетками, принятыми за

100% (см. таблицу). Кверцетин концентраци-

ей 0,003 мг/см

не защищает клетки от облу-

ченияидаже способствует их гибелина32,3%.

Выраженноепротекторноедействие (4–151%)

наблюдалось при концентрации кверцетина

0,015–0,07мг/см

при сохранении способно-

сти клеток к размножению после облучения.

Аналогичные расчеты протекторного

действия проводили и для других веществ.

Так, протекторное действие галловой кис-

лоты (5–25%) наблюдали при концентрации

0,03–0,07 мг/см

, но эффект действия по

сравнению с кверцетином в среднем был в

2,8 раза меньше. Отмечена незначительная

способность клеток к размножению после

облучения. Протекторный эффект экстрак-

та дуба (19–38%) наблюдался при концен-

трации 0,006 мг/см

кверцетина и выше,

способность клеток к размножению после

облучения снижалась. Протекторный эффект

экстракта виноградных семян в исследуемых

концентрациях не установлен.

Следует отметить, что защитные свой-

ства кверцетина, галловой кислоты и экст-

ракта дуба в отношении клеток дрожжей

проявлялись в концентрации, вызываю-

щей наибольшее угнетение их роста.

Полученные данные согласуются с наблю-

дениями об обратной зависимости скорости

роста клеток и их устойчивости в условиях

стресса [11]. Экстракт виноградных семян,

стимулирующий рост клеток, не прояв-

лял защитных свойств при облучении.

Возможно, его стимулирующее действие

в исследуемой концентрации объясняется

присутствием наряду с фенольными веще-

ствами других активных веществ, способ-

ствующих росту дрожжей.

Для установления реактивирующего

действия исследуемые вещества вносили в

суспензию дрожжей сразу после их облуче-

ния. Параллельно для сравнения поставили

опыты с внесением веществ в суспензию

дрожжей до облучения. После 2 ч инкуба-

ции проб определяли численность жизне-

способных клеток. За 100 % принимали

число жизнеспособных клеток в пробах без

внесения растворов.

Установлено, что кверцетин обладает

выраженным реактивирующим действием:

числожизнеспособных клеток былона5–36%

больше, чем при внесении до облучения

(рис. 3

). У галловой кислоты и экстракта

дуба реактивирующее действие не выявле-

но (рис. 3

, 3

), тогда как экстракт виноград-

ных семян обладал явным реактивирующим

действием: число жизнеспособных клеток на

4–34% больше в зависимости от концентра-

ции, чем в опытах с внесением экстракта до

облучения (рис. 3

Таким образом, в результате исследо-

ваний установлено, что

кверцетин

обладал

как протекторным, так и реактивирующим

действием в отношении дрожжей в усло-

виях окислительного стресса;

галловая

кислота

экстракт дуба

— только протек-

торным без проявления реактивирующего

действия; э

кстракт виноградных семян

—

реактивирующим действием.

Полученные результаты позволяют рас-

ширить спектр использования антиокси-

дантных и стресс-протекторных свойств

фенольных соединений вин и раститель-

ных экстрактов в производстве напит-

ков. Исследованная модель (

дрожжи

S. сerevisiae — фенольные вещества, не

относящиеся к метаболитам дрожжей

)

Кверцетин,

мг/см

До облучения Через 30 мин после облучения

Через 2 ч после облучения

КОЕ·10

кл/мл (%)

КОЕ·10

кл/мл (%)

Доля выживших

клеток,%

КОЕ·10

кл/мл

Доля выживших

клеток,%

3,76 (100)

1,66 (44,1)

100

3,98 (105,9)

100

0,003

2,99 (100)

0,89 (29,8)

67,7

1,44 (48,2)

45,5

0,015

1,20 (100)

1,33 (110,8)

251,2

1,70 (141,7)

133,8

0,03

1,85 (100)

1,07 (57,8)

131,1

2,09 (113,0)

106,7

0,05

1,72 (100)

0,83 (45,7)

103,6

2,17 (126,2)

119,1

0,07

1,44 (100)

1,30 (90,3)

204,8

1,47 (102,1)

96,4

Электр нная Научная СельскоХозяйственная Библиотека