Изучение процессов трансформации аминокислот в йодобогащенных сортах хлеба

Массовые профилактические мероприятия, в том числе с использованием препаратов йода, могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье отдельных лиц. Основным неблагоприятным последствием массовой йодной профилактики является транзиторное увеличение распространенности тиреотоксикоза в старших возрастных группах в первые годы всеобщего йодирования соли [1].

В связи с вышеизложенным, предлагаются новые методологические подходы в решении проблем профилактики эндемического зоба. С целью исключения зобных трансформаций разрабатываются новые составы биологически активных веществ на основе органических форм йода. Для органификации струмотропного биомикроэлемента предлагаются аминокислоты (тирозин, гистидин), белки (казеин), биополисахариды (пектин, хитозан), липиды, а также моно-, ди- и полиненасыщенные жирные кислоты. Органификация йода, на наш взгляд, позволяет нивелировать побочные эффекты галогена, относящегося к химически активным веществам. Так, по мнению ряда авторов, неорганические формы йода, в частности калия йодид, вследствие высокой химической активности разрушает некоторые витамины в составе премиксов и биологически активных добавок. Известно, что ряд витаминов, в частности рибофлавин (В₂), аскорбиновая кислота (С), тиамин (В₁) легко разрушаются при нагревании, взаимодействии с химически агрессивными веществами в нейтральной или щелочной среде. Например, взаимодействие ионов йода с функциональными группами витамина В₂, а именно с атомами азота в составе пиразинового и пиримидинового колец изоаллоксазина, может инактивировать процессы обратимого окисления и восстановления рибофлавина, обеспечивающих проявление физиологических эффектов рассматриваемого класса пищевых ингредиентов.

С учетом вышеизложенного, следует считать актуальным изучение процессов трансформации незаменимых пищевых веществ при их взаимодействии с различными формами йода – неорганическими и органически связанными. 

Материалы и методы исследований.Выпечку хлебобулочных изделий проводили в лабораторных условиях - методом пробной лабораторной выпечки. Хлебобулочные изделия анализировали через 16-18 ч после выпечки. В качестве источников органической формы йода использовали следующие биологически активные добавки «Йодхитозан», «Фитойод» и «Йодказеин», а в качестве неорганической – йодид калия.

Процесс подготовки водного раствора йодированного белка для внесения в  хлебобулочные изделия: «Йодказеин» растворяли в растворе натрия двууглекислого: в 1 л воды (температура 40-50 ⁰С) вносили 10-20 г натрия двууглекислого и перемешивали раствор до полного растворения питьевой соды; вносили в раствор «Йодказеин» из расчета 5 г на 1 л раствора; смесь перемешивали до полного растворения «Йодказеина».

При йодировании хлеба БАД «Йодхитозан» и «Фитойод» их вводили с раствором соли в количестве, рассчитанным по формуле:

 %,                                             (1)

где, Д – дозировка БАД к массе муки, %; 

   а – содержание йода в 1 кг БАД, г;

   В – выход готовых хлебобулочных изделий;

   Х – содержание йода в 100 г готовых изделий, мг.

Биологическую ценность белков в хлебе определяли путем сравнения их аминокислотного состава с составом «идеального белка». В качестве «идеального белка» была взята аминокислотная шкала ФАО/ВОЗ. Биологическую ценность белков – аминокислотный скор (АКС) – рассчитывали по формуле:

,                           (2)

При расчете АКС содержание аминокислоты в конкретном белке выражали в процентном отношении к ее содержанию в эталоне.

Количественные определения аминокислот в йодированном хлебе проводились хроматографическим методом на приборе Капель 104-Т с положительной полярностью источника высокого напряжения (внутренний диаметр капилляра 50 мкм, полная длина капилляра 75 см), оснащенным специализированным программным обеспечением «Мультихром» на основе персонального компьютера. Метод основан на разложении проб кислотным или (только для триптофана) щелочным гидролизом с переводом аминокислот в свободные формы, получении фенилтиокарбамильных (ФТК) производных, дальнейшем их разделении и количественном определении методом капиллярного электрофореза. Детектирование проводили в УФ-области спектра при длине волны 254 нм.

Результаты исследований по содержанию аминокислот в хлебе, обогащенном различными формами йода, приведены в таблице 1.

В хлебе, обогащенном БАД «Йодхитозан», сумма незаменимым аминокислот (НАК) составила 2379 мг%, что на 1,1 ниже относительно аналогичных значений контроля. Относительно низкий уровень незаменимых аминокислот отмечается в хлебобулочных изделиях, обогащенных неорганической формой йода (йодид калия): содержание НАК составило 2324 мг % - снижение на 3,4 %.

Таблица 1

Содержание аминокислот в йодированных сортах хлеба, мг %

Виды БАД   Наимено-вание	Контроль	БАД «Йодхитозан»	БАД «Йодказеин»	БАД «Фитойод»	Йодид калия
Незаменимые аминокислоты, мг %, в том числе:	Σ 2407	Σ 2379	Σ 2380	Σ 2335	Σ 2324
Валин	251	249	250	245	244
Изолейцин	401	397	398	396	395
Метионин+ Цистин	365	361	360	355	353
Треонин	295	290	291	285	284
Триптофан	71	68	69	63	62
Фенилаланин+ Тирозин	348	345	344	337	334
Лизин	191	188	186	181	180
Лейцин	485	481	482	473	470
Заменимые аминокислоты, мг %, в том числе:	Σ 4822	Σ 4788	Σ 4790	Σ 4746	Σ 4729
Аланин	245	240	241	235	233
Аргинин	270	265	267	261	259
Аспарагиновая кислота	300	297	295	290	291
Гистидин	171	168	167	160	155
Глутаминовая кислота	2305	2300	2301	2295	2291
Глицин	271	268	267	263	264
Пролин	1025	1020	1021	1015	1011
Серин	235	230	231	227	225
Общее количество аминокислот, мг%	Σ 7229	Σ 7167	Σ 7170	Σ 7081	Σ 7053

 

Результаты расчета аминокислотного скора (АКС) и биологической ценности хлеба приведены в таблице 2.

Из данных, представленных в таблице 2, видно, что во всех исследованных образцах лимитирующей аминокислотой является лизин, что характерно для хлебобулочных изделий.

Таблица 2

Аминокислотный скор разных сортов йодобогащенного хлеба

Наименование	Идеальный белок ФАО/ВОЗ	Контроль/ скор %	БАД «Йодхитозан»/ скор %	БАД «Йодказеин»/ скор %	БАД «Фитойод» / скор %	Йодид калия/ скор %
Валин	50	38,6/77,2	38,3/76,6	38,5/76,9	37,6/75,3	37,5/75,0
Изолейцин	40	61,7/154,2	61,0/152,7	61,2/153,0	60,9/152,3	60,7/151,9
Метионин+ Цистин	35	56,1/160,4	55,5/158,6	55,3/158,2	54,6/156,0	54,3/155,1
Треонин	40	45,3/113,4	44,6/111,5	44,7/111,9	43,8/109,6	43,6/109,2
Триптофан	10	10,9/109,0	10,4/104,0	10,6/106,0	9,7/97,0	9,5/95,0
Фенилаланин+ Тирозин	60	53,5/89,1	53,0/88,0	52,9/88,0	51,8/86,0	51,3/85,0
Лизин	55	29,3/53,0	28,9/52,0	28,6/52,0	27,8/50,6	27,7/50,3
Лейцин	70	74,6/106,6	74,0/105,7	74,1/105,9	72,7/103,9	72,3/103,2

При этом в хлебе, обогащенном БАД «Йодхитозан» и «Йодказеин», содержание его ниже на 1,0 % относительно контроля, а в хлебопродуктах, обогащенных неорганической формой йода (йодидом калия) на 2,7 %.

Таким образом, полученный нами опытно-экспериментальный материал позволил выявить технологические преимущества органически связанных форм йода. Известна способность йодидов «встраиваться» в структуру тирозина после превращения йодидов в свободный йод (). В ранее проведенных исследованиях было показано, что электронный спектр J₂/KJ характеризуется наличием двух максимумов поглощения при 290 и 360 нм, которые характерны для ионов . В свою очередь в водных растворах возможно образование свободного йода в результате обратимой реакции . Свободный йод (), в отличии от органически связанного, может вступать в реакции взаимодействия с пиррольным кальцием таких незаменимых аминокислот, как L-триптофан и L-гистидин. Трансформация вышеназванных аминокислот снижает биологическую ценность функциональных продуктов питания. 

Литература:

1. Шанцева, Е.А. Мониторинг обеспеченности йодом организма детей в Белгородской области / Е.А. Шанцева, А.А. Шапошников, Л.Р. Закирова, В.А. Яковенко // Научные ведомости Белгородского государственного университета. – 2008. – Т. 6, № 5. – С. 11-16.

 

Л.П. Пудовкина

(Мос. гос. обл. соц.-гум. ин-т)