Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование состава и разработка биотехнологии получения биологически активных концентратов черники обыкновенной - vaccinium myrtillus L.

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Исследование состава и разработка биотехнологии получения биологически активных концентратов черники обыкновенной - vaccinium myrtillus L."

На правах рукописи

МАРШАНОВА Лаура Муратовна

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И РАЗРАБОТКА БИОТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ЧЕРНИКИ ОБЫКНОВЕННОЙ -УАССШГСМ муктгььив Ь.

Специальность 03.00.23 - Биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ставрополь - 2006

Работа выполнена в Ставропольском государственном университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Кунижев Станислав Мухадинович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Майский Виктор Григорьевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Иванов Виктор Михайлович

Ведущая организация:

Пятигорский государственный технологический университет

Защита диссертации состоится 16 июня 2006 года в 1200 часов на заседании диссертационного Совета ДМ 212.256.04 при Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, д.1, корп. 2, ауд.506.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского государственного университета по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, д. 1.

Автореферат разослан « ^ » мая 2006 г.'

Ученый секретарь

диссертационного совета, доктор биологических наук

Джандарова Т.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Для реализации государственной политики в области здоровья необходимо производство в широком ассортименте продуктов питания нового поколения.

В последние годы население многих стран использует достигнутые успехи в области выделения и получения различных биологически активных соединений из лекарственных растений для восстановления своего здоровья.

Одним из наиболее перспективных лекарственных растений считается черника обыкновенная, которая используется как пищевой продукт, и как эффективное средство для профилактики многих заболеваний, в том числе и катаракты. Широкое распространение черники обыкновенной в различных сборах и лекарственных препаратах, как самостоятельно, так и в виде различных сочетаний сдерживается из-за не разработанности научных подходов к выявлению активных начал, воздействующих на биохимические процессы, протекающие при тех или иных нарушениях обмена веществ. Поэтому необходимы многосторонние исследования химического состава черники обыкновенной и выявления биологически активных соединений, воздействующих на те или иные биохимические процессы. Значительный вклад в изучение химического состава и свойств черники обыкновенной внесли отечественные и зарубежные ученые: Т.В. Ставицкая (2002 г.), в. Та1а\'ёга (2004 г.), Т. (2004 г.) и другие. Однако работы в этой области

посвящены в основном частным исследованиям и отсутствуют систематизированные данные о химическом составе черники обыкновенной, характеризующих ее высокую биологическую активность, а также сведения об использовании комплексных высокоэффективных биокатапизаторов в технологии получения биологически активных соединений.

Таким образом, анализ биохимических свойств черники обыкновенной, систематизация данных о ее химическом составе, прогноз возможности применения высокоэффективных биокатализаторов с целью получения биологически активных соединений оказываются необходимыми и крайне актуальными в современных условиях.

Цель н задачи работы. Целью диссертационной работы являлось проведение комплекса теоретических и экспериментальных исследований по химико-технологическим аспектам получения биологически активных

соединений из черники обыкновенной с использованием биокатализаторов, разработка методов определения биологически активных соединений в многокомпонентных системах, а также вариантов использования черники обыкновенной с учетом ее медико-биологических свойств.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить физико-химические и биохимические закономерности процесса гидролиза антоцианозидов в присутствии кислот и комплексного высокоэффективного биокатализатора на основе ферментов пчелиного меда;

- исследовать динамику процесса гидролиза антоцианозидов плодов черники в присутствии комплекса ферментов, содержащегося в пчелином меде;

- разработать принципиальную технологическую схему производства биологического концентрата «черника-мед» с использованием высокоэффективных биокатализаторов пчелиного меда;

- изучить состав и свойства полученного биологически активного комплекса «черника-мед»;

- оценить медико-биологические свойства разработанного комплекса «черника-мед».

Научная новизна. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработана технология получения биологически активного концентрата «черника-мед» с использованием высокоэффективного комплекса биокатализаторов, присутствующие в пчелином меде. Впервые предложен механизм процесса гидролиза антоцианов с применением как органических кислот, так и ферментов, присутствующих в пчелином меде. Это позволило сформировать принципиально новый биологически активный комплекс, состоящий из агликонов антоцианозидов и минорных Сахаров ягод черники обыкновенной и уникального состава пчелиного меда. Проведена оптимизация технологических параметров процесса гидролиза в зависимости от температуры, массовых долей в концентрате черники и меда, времени термостатирования и активности ферментов пчелиного меда. Оптимальными параметрами при гидролизе антоцианов плодов черники обыкновенной являются ферменты пчелиного меда с диастазной активностью 50 единиц Готе при температуре 50° С в течение 72 часов.

На основе биологически активного концентрата черники обыкновенной разработан препарат "Миртимед" и изучены его состав, физико-химические и биологические свойства.

Практическая значимость. Предложены методики качественного и количественного определения антоцианозидов, Сахаров и органических кислот, позволившие исследовать не только ягоды черники обыкновенной, но также изучать процессы формирования качества биологически активного концентрата «черника-мед» на стадиях производства и в готовых продуктах с использованием высокоэффективной жидкостной и газо-жидкостной хроматографии.

Разработана принципиальная и технологическая схемы производства биологического активного концентрата «черника-мед», которая была сконструирована и внедрена на предприятии ЧП Маршанова Б.М. На базе этого предприятия были выработаны экспериментальные партии нового продукта, который получил название «МиртиМед». Новый продукт «МиртиМед» прошел клинические исследования в лабораториях Московского государственного медицинского университета и получено одобрение на его использование для лечения офтальмологических заболеваний.

Разработан и утвержден пакет нормативно-технической документации на биологический концентрат «МиртиМед» (ТУ 9229-001-46162908-2005 и технологическая инструкция по производству биологически активного концентрата).

Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс и используются при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по биотехнологии, биохимии и другим биологическим дисциплинам в Ставропольском государственном университете и Карачаево-Черкесском государственном университете.

Основные положения, выносимые на защиту:

• методики качественного и количественного определения антоцианозидов в плодах и продуктах их содержащих методом высокоэффективной жидкостной хроматографии;

• системный анализ химического состава и биологических свойств плодов черники обыкновенной;

• оптимальные параметры для проведения кислотного и ферментативного гидролиза антоцианозидов;

• физико-химические закономерности процесса гидролиза углеводной части антоцианозидов плодов черники обыкновенной в присутствии комплексного высокоэффективного биокатализатора;

• рациональная технология получения агликонов антоцианозидов с использованием высокоэффективного комплекса биокатализаторов, присутствующих в пчелином меде.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях: научной сессии «Алиевские чтения» (Карачаевск, КЧГУ, 18-23 апреля 2004 г.) на ХУШ зимней молодежной научной школе (Москва, ИБХ РАН, 2006 г.), на ежегодных научных конференциях Ставропольского государственного университета и кафедральных и факультетских конференциях Карачаево - Черкесского государственного университета (2001-2006 гг.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 5 работах.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, 6 глав, выводы, список использованной литературы из 158 наименований и 4 приложений. Работа изложена на 131 страницах, включая 115 страниц машинописного текста, 52 таблицы и 12 рисунков. Материалы, подтверждающие основные результаты работы, приведены в приложениях.

Материалы и методы исследования

Объектом исследований были ягоды (плоды) черники обыкновенной, выращенной в Карачаевском (аул Хурзук, Тебердинское ущелье), Малокарачаевском (аул Хасаут) и Урупском (пос. Курджиново) районах Карачаево-Черкесской республики, соответствующие требованиям нормативно-технической документации, а также плоды, выращенные в различных регионах Российской Федерации, соки и экстракты, полученные из ягод и различные смеси и продукты, отобранные на различных стадиях производства концентрата «черника-мед».

В диссертационной работе использовались стандартные и общепринятые методы исследований.

Кроме этого, использовались модифицированные нами методы определения углеводов, антоцианозидов, органических кислот в плодах черники обыкновенной, а также в концентратах черника-мед и других смесях на всех стадиях производства. По результатам специально планированных экспериментов обоснован выбор объектов исследования.

Обработка экспериментальных данных, построение графиков, аппроксимация поверхностей отклика выходных параметров и их оптимизация

проводилась на ПЭВМ Pentium ГУ с использованием пакета прикладных программ Statistica 6,0.

Схема проведения исследований приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Схема проведения исследований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состав углеводов и органических кислот ягод черники обыкновенной. В данной главе представлены результаты исследования состава углеводов и органических кислот плодов черники обыкновенной.

Таблица 1- Массовая доля отдельных углеводов в плодах черники обыкновенной, произрастающей в разных регионах РФ (в % от массы)

Углевод Место произрастания черники обыкновенной

КЧР Вологод екая обл. Рязанская обл. Кировская обл.

1* 2* 3* 4*

Арабиноза 0,36 ±0,02 0,36 + 0,03 0,34 ±0,04 0,26 ±0,03 0,24 ±0,02 0,35 + 0,03 0,34 ±0,02

Фруктоза 2,22 + 0,23 2,13 + 0,13 2,21 + 0,22 2,33 + 0,13 2,25 + 0,22 2,19 + 0,22 2,21 + 0,18

Глюкоза 2,53 + 0.31 2,64 + 0,32 2,55 + 0,25 2,74 + 0,27 2,65 + 0,25 2,77 ± 0,30 2,66 + 0,28

Галактоза 0,65 + 0,05 0,77 + 0,06 0,74 ± 0,07 0,69 + 0,06 0,51 + 0,08 0,73 ± 0,07 0,62 ± 0,05

Итого моносахаридов 5,76 5,90 5,84 6,02 5,65 6,04 5,83

Сахароза 1,58 + 0,16 1,67 + 0,18 1,60 + 0,16 1,59 ± 0,15 1,71 + 0,17 1,82 ± 0,18 1,70 + 0,16

Неидентифициров анный дисахарид 0,12 + 0,02 0,14 + 0,03 0,13 + 0,02 0,15 + 0,03 0,13 + 0,02 0,14 + 0,03 0,10 + 0,01

Мальтоза 0,11 + 0,01 0,15 + 0,02 0,12 + 0,01 0,13 ± 0,01 0,09 + 0,02 0,10 + 0,01 0,11 + 0,02

Итого дисахаридов 1,81 1,96 1,85 1,87 1,85 2,06 1,91

Всего углеводов 7,57 7,86 7,69 7,89 7,50 8,10 7,74

* По образцам 1, 2, 3, 4 приведены средние данные по исследованиям состава плодов черники урожая 2002, 2003, 2004, 2005 гг.

Как видно из данных таблицы I, состав Сахаров плодов черники обыкновенной достаточно разнообразный и представлен моносахаридами: арабинозой, фруктозой, глюкозой, галактозой; и дисахаридами: сахарозой, мальтозой и одним неидентифицированным дисахаридом. Впервые нами был выявлен в плодах черники такой дисахарид, как мальтоза. Были проанализированы количественные соотношения отдельных Сахаров в ягодах черники обыкновенной с целью использования этого состава для

идентификации мест произрастания черники при выборе в качестве сырья для получения высококачественного биологически активного комплекса. Соответствующие результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Соотношение отдельных углеводов в плодах черники обыкновенной, выросшей в разных регионах РФ

Сахара Место произрастания черники обыкновенной

КЧР Вологодская обл. Рязанская обл. Кировская обл.

1* 2* 3* 4*

Соотношение глюкоза/фруктоза 1,14 1,24 1,15 1,18 1,18 1,26 1,20

Соотношение фруктоза/сахароза 1,41 1,28 1,38 1,47 1,32 1,20 1,30

* По образцам 1, 2, 3, 4 приведены средние данные по исследованиям состава плодов черники урожая 2002, 2003, 2004, 2005 гг.

Как видно из данных таблицы 2, соотношение глюкоза/фруктоза как в плодах черники, выращенной в КЧР, так и в других регионах РФ, практически не изменяется, в то же время соотношение фруктоза/сахароза колеблется в большом диапазоне и этот показатель значительно меньше в плодах черники, выращенной в северных регионах РФ. Это указывает, что ягоды черники обыкновенной, выращенные в южных регионах, более предпочтительны для получения биологически активного комплекса при лечении офтальмологических заболеваний у больных сахарным диабетом, поскольку в них преобладает фруктоза.

Были исследованы 15 образцов из региона КЧР и 23 образца плодов черники, выращенной в различных регионах РФ. Выявлено, что соотношение фруктоза/сахароза в плодах черники обыкновенной, выращенной в северных регионах РФ, имеет более низкие значения, чем подобное соотношение в плодах черники, выращенной в КЧР. Чем больше солнечная активность, тем больше в растениях синтезируется фруктозы.

На рисунке 2 представлена хроматограмма органических кислот, разделенных на газохроматографической колонке. Как видно на рисунке, произошло эффективное разделение органических кислот, что позволило в дальнейшем рассчитать количественное содержание отдельных составляющих. Поскольку разные органические кислоты обладают различной активностью ионов водорода и, соответственно, в их присутствии с различной скоростью протекает процесс кислотного гидролиза антоцианов.

При этом в небольших количествах в плодах черники обыкновенной была идентифицирована щавелево-уксусная кислота, ранее ни кем не обнаруженная и играющая ключевую роль в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса).

Г

А

Время, мин

Рисунок 2 - Хроматограмма органических кислот плодов черники обыкновенной.

1- Молочная; 2- Щавелево-уксусная; 3- Щавелевая; 4- Яблочная; 5- Винная; 6- Лимонная; 7- Хинная; 8- Бензойная.

В таблице 3 представлены результаты определения массовой доли отдельных органических кислот.

Таблица 3 - Содержание отдельных органических кислот в плодах черники обыкновенной, произрастающей в разных регионах РФ ( в % от массы)

N пи ка Наименова-ние органической кислоты Место произрастания черники обыкновенной

КЧР Вологодская обл. Рязанская обл. Кировская обл.

Сбор 2002 г. Сбор 2003 г. Сбор 2004 г. Сбор 2005 г.

1 Молочная 0,56 ±0,04 0,56 ±0,06 0,64 ±0,05 0,76 ±0,07 0,54 ±0,04 0,55 ±0,04 0,54 ±0,06

и

N пи ка Наименование органической кислоты Место произрастания черники обыкновенной

КЧР Вологодская обл. Рязанская обл. Кировская обл.

Сбор 2002 г. Сбор 2003 г. Сбор 2004 г. Сбор 2005 г.

2 Щавелево-уксусная 0,22 + 0,03 0,23 ± 0,03 0,21 + 0,02 0,23 ± 0,03 0,20 + 0,02 0,19 + 0,02 0,21 ± 0,02

3 Щавелевая 0,13 ± 0,01 0,14 + 0,02 0,15 ± 0,02 0,14 + 0,02 0,15 + 0,02 0,17 + 0,03 0,16± 0,02

4 Яблочная 1,25 ± 0,05 1,27 ± 0,06 1,24 + 0,07 1,29 + 0,06 1,51 + 0,08 1,73 ± 0,07 1,62 + 0,05

5 Винная 0,14 + 0,01 0,13 ± 0,02 0,15 ± 0,02 0,13 ± 0,02 0,17± 0,01 0,15 + 0,02 0,18 ± 0,02

6 Лимонная 1,08 + 0,06 1,07 ± 0,08 1,10 + 0,06 1,09 ± 0,04 1,71 ± 0,07 1,82 ± 0,08 1,70 + 0,06

7 Хинная 0,12 + 0,02 0,14 ± 0,03 0,13 ± 0,02 0,15 ± 0,03 0,13 ± 0,02 0,14 ± 0,03 0,10 ± 0,01

8 Бензойная 1,11 + 0,08 1,15 + 0,06 1,12 + 0,08 1,13 + 0,05 1,09 + 0,07 1,10 ± 0,05 1,11 ± 0,09

Всего 4,61 4,69 4,74 4,92 5,50 5,85 5,62

Из данных таблицы следует, что удалось определить содержание всех 8 органических кислот. При этом содержание яблочной, лимонной и бензойной кислот существенно превышало присутствие остальных кислот. Установлено, что содержание яблочной и лимонной кислоты в плодах черники, произрастающей в северных широтах РФ, было несколько выше, чем в плодах черники, произрастающей в предгорьях КЧР. Вероятно, увеличение солнечной активности оказывает влияние именно на содержание данных органических кислот, что необходимо учитывать при выборе ягод черники в качестве сырья.

Таким образом, в результате газохроматографического определения органических кислот в плодах черники обыкновенной, нами впервые была выявлена щавелево-уксусная кислота, присутствующая в ягодах в небольших количествах, и указывающая на то, что в этих ягодах накапливаются органические кислоты из цикла Кребса.

Определено количественное содержание и соотношения отдельных органических кислот и установлена зависимость более высокого содержания

яблочной и лимонной кислот в плодах черники обыкновенной, выращенной в северных регионах РФ.

2. Изучение антоцианов, содержащихся в плодах черники обыкновенной. Данная глава посвящена изучению антоцианозидов, содержащихся в плодах черники обыкновенной. В исследуемых образцах плодов черники обыкновенной вначале были проведены качественные характеристики отдельных антоцианозидов. Были идентифицированы по временам удерживания в условиях высокоэффективной жидкостной хроматографии в ягодах 15 соединений, но при варьировании условий хроматографирования были максимально получены всего только 13 пиков.

Затем были проведены исследования по определению количественного содержания отдельных антоцианозидов в плодах черники обыкновенной, полученной как в Карачаево-Черкесской республике, так и из других регионов Российской Федерации. Всего было исследовано 7 образцов. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Из данных таблицы 4 следует, что в ягодах черники обыкновенной присутствуют антоцианы, углеводная часть которых состоит из глюкозы, галактозы и арабинозы. При этом эти сахара уменьшают действие агликона на организм человека. Поэтому для повышения биологического воздействия на организм человека необходимо провести гидролиз углеводной части антоцианов.

Как видно из данных таблицы 5, антоцианы, содержащие агликон дельфинидин, количественно преобладают во всех исследуемых образцах и при кислотном гидролизе данный антоцианозид преобладает в ягодах черники обыкновенной.

Содержащиеся в плодах черники антоцианозиды, в свободном состоянии, по данным различных авторов, обладают более сильным противовоспалительным и антиоксидантным действием по сравнению с антоцианами. Они способствуют улучшению реологических свойств крови (снижая тонус сосудистой стенки и уменьшая тромбообразование), способствуют укреплению стенки кровеносных сосудов (эффект обусловлен способностью данных веществ влиять на регуляцию биосинтеза коллагена), а также ускоряют восстановление обесцвеченного родопсина.

Таблица 4 - Содержание отдельных .антоцианов в плодах черники обыкновенной, произрастающей в разных регионах РФ ( в % от массы)

N пи ка Наименование антоциана Место произрастания черники обыкновенной

КЧР Вологодская обл. Рязанская обл. Кировская обл.

Сбор 2002 г. Сбор 2003 г. Сбор 2004 г. Сбор 2005 г.

1 Дельфинидин 3-галактозид 0,16 ± 0,01 0,16 + 0,02 0,14 + 0,01 0,16 + 0,03 0,14 ± 0,01 0,15 ± 0,02 0,14 + 0,01

2 Дельфинидин 3-глюкозид 0,22 + 0,02 0,23 + 0,03 0,21 ± 0,02 0,23 ± 0,01 0,20 + 0,02 0,19 + 0,01 0,21 ± 0,02

3 Цианидин 3-галактозид 0,13 ± 0,01 0,14 + 0,01 0,15 + 0,01 0,14 + 0,01 0,15 ± 0,01 0,17 ± 0,01 0,16 + 0,01

4 Дельфинидин 3-арабинозид 0,25 + 0,03 0,27 ± 0,03 0,24 + 0,02 0,29 ± 0,03 0,21 + 0,02 0,23 ± 0,02 0,22 + 0,02

5 Цианидин 3-глюкозид 0,14 + 0,01 0,13 ± 0,01 0,15 ± 0,01 0,13 + 0,01 0,17 + 0,01 0,15 ± 0,01 0,18 + 0,02

6 Петунидин 3-галактозид 0,08 + 0,01 0,07 + 0,01 0,10 + 0,01 0,09 + 0,01 0,11 + 0,01 0,12 + 0,02 0,10 ± 0,01

7 Цианидин 3-арабинозид 0,12 ± 0,01 0,14 + 0,01 0,13 + 0,01 0,15 ± 0,01 0,13 + 0,01 0,14 + 0,01 0,10 + 0,01

8 Петунидин 3-глюкозид 0,11 + 0,01 0,15 + 0,01 0,12 ± 0,01 0,13 + 0,01 0,09 + 0,01 0,10 + 0,01 0,11 ± 0,01

9 Пеонидин 3-гапактозид 0,03 + 0,01 0,02 + 0,01 0,04 ± 0,01 0,02 + 0,01 0,03 + 0,01 0,02 ± 0,01 0,04 ± 0,01

10 Петунидин 3-арабинозид 0,08 + 0,01 0,08 ± 0,01 0,10 + 0,01 0,07 + 0,01 0,06 + 0,01 0,06 + 0,01 0,05 ± 0,01

11 Пеонидин 3-глюкозид + Мальвидин 3-гапактозид 0,11 + 0,01 0,13 + 0,02 0,12 + 0,01 0,09 + 0,01 0,09 + 0,01 0,11 ± 0,01 0,09 ± 0,01

12 Пеонидин 3-арабинозид + Мальвидин 3-глюкозид 0,03 ± 0,01 0,08 ± 0,01 0,07 ± 0,01 0,18 + 0,01 0,02 + 0,01 0,03 + 0,01 0,03 ± 0,01

13 Мальвидин 3-арабинозид 0,04 + 0,01 0,05 ± 0,01 0,03 + 0,01 0,02 + 0,01 0,05 + 0,01 0,03 + 0,01 0,03 + 0,01

Всего 1,50 1,65 1,55 1,70 1,45 1,50 1,45

Таблица 5 - Содержание отдельных антоцианов по агликонам в плодах черники обыкновенной, произрастающей в разных регионах РФ ( в % от массы)

Наименование агликона антоциана Место произрастания черники обыкновенной

КЧР Вологодская обл. Рязанская обл. Кировская обл.

Сбор 2002 г. Сбор 2003 г. Сбор 2004 г. Сбор 2005 г.

Дельфинидин 0,63 0,66 0,59 0,68 0,55 0,57 0,57

Цианидин 0,39 0,41 0,43 0,42 0,45 0,46 0,44

Петунидин 0,27 0,30 0,32 0,29 0,26 0,28 0,26

Пеонидин+ мапьвидин 0,21 0,28 0,26 0,31 0,19 0,19 0,19

Всего 1,50 1,65 1,55 1,70 1,45 1,50 1,45

Обобщенные результаты исследований по ферментативному гидролизу антоцианов плодов черники обыкновенной сведены в таблице 6.

Анализ полученных данных, приведенных в таблице 6, позволяет сделать следующие заключения. Ферментативный гидролиз антоцианов плодов черники обыкновенной с помощью ферментов пчелиного меда при их разной активности позволяет практически наполовину гидролизовать все имеющиеся антоцианы. В то же время, по полученным данным можно говорить, что наряду с ферментативным гидролизом при температуре 50°С начинает протекать дополнительно и кислотный гидролиз антоцианов. При этом наиболее быстро ферментами меда гидролизуются антоцианы, содержащие углеводную часть из глюкозидов. А антоцианы, содержащие углеводную часть из галактозидов и арабинозидов, при 50°С начинают гидролизоваться за счет органических кислот, присутствующих в пчелином меде.

На основе полученных данных, предлагается использовать для гидролиза антоцианов плодов черники обыкновенной ферменты пчелиного меда с диастазной активностью около 50 единиц Готе при температуре 50°С в течение 72 часов.

Исследования состава Сахаров, органических кислот и антоцианов ягод Черники обыкновенной, произрастающие на территории РФ и впервые проведенные с использованием ГЖХ И ВЭЖХ, показали большое различие в их составе и возможности их использования для разработки принципиально нового биологически активного комплекса.

В основу исследований положена возможность гидролиза углеводной части антоцианов, накапливаемые в ягодах черники обыкновенной, с помощью

ферментов (катализирующие углеводные биохимические процессы), присутствующие в пчелином меде, для создания биологического активного комплекса. При этом сам пчелиный мед, за счет присутствия большого разнообразия минорных Сахаров, также широко используется для лечения многих глазных заболеваний (катаракта, глаукома и другие). При получении положительных результатов прогнозировалось, что в результате исследований будет найден такой комплекс, который не только объединит в себе достоинства этих двух составляющих (плодов черники обыкновенной и пчелиного меда), но и существенно увеличится его суммарный биологический эффект.

Рисунок 3 - Обобщенные данные результатов гидролиза антоцианозидов ферментами пчелиного меда разной диастазной активности (7, 15, 30, 50) при температуре 36, 42 и 50° С в течение 24, 48 и 72 часов

3. Разработка биотехнологии получения агликонов антоцианов с использованием высокоэффективного комплекса «черника-мед». В данной главе приведены оригинальные исследования по практической разработке биотехнологии получения агликонов антоцианов с использованием высокоэффективного концентрата «черника-мед».

Теоретический анализ данных разных авторов и проведенные собственные экспериментальные исследования процессов ферментативного и кислотного гидролиза антоцианов плодов черники обыкновенной в комплексе с

Г1,6

4-1,4

--1,2

Г1

Р0.8 -0,6 -0,4 0,2

пчелиным медом в присутствии высокоэффективных биокатализаторов -ферментов меда, позволили сформулировать требования к исходному сырью и формирования качества биологически активного комплекса «черника-мед» и разработать биотехнологию его получения.

Модульно-технологическая схема производства комплекса «черника-мед» с использованием высокоэффективного комплекса биокатализаторов пчелиного меда, приведена на рисунке 4.

В состав линии были включены следующие основные аппаратурно-процессовые модульные единицы:

□ участок приемки-подготовки сырья;

□ реактор для проведения процесса гидролиза;

□ вакуум-выпарная установка;

□ промежуточные емкости.

Рисунок 4 - Модульно-операторная технологическая схема получения биологически активного концентрата «черника - мед» 1- смешивание; 2,4- нагревание смеси; 3-биохимический процесс гидролиза; 5- сгущение; М1-М6 - материальные потоки.

При разработке модульно-технологической схемы, для снижения затрат на разработку принципиально новых аппаратов, закладывались уже известные виды оборудования, имеющие универсальные свойства. Это позволило

существенно снизить затраты на приобретаемое оборудование и ускорить процесс его монтажа. На пищевом предприятии ЧП Маршанова Б.М. было смонтировано оборудование и осуществлен технологический процесс получения биологически активного комплекса «черника-мед».

В процессе получения этого комплекса на всех его стадиях осуществлялся отбор проб и проводились всесторонние исследования по составу Сахаров, органических кислот и антоцианов. В результате проводимых исследований были уточнены некоторые технологические параметры (например, оптимальным соотношением ягод черники и пчелиного меда явилось 1:1). При получении сока из черники, установлено, что большая часть антоцианов теряется вместе с мезгой. Поэтому было предложено проводить гидролиз антоцианов ферментами пчелиного меда не в соке, а измельченной массе ягод черники. В результате этого при гидролизе ферментами пчелиного меда не сока, а измельченной массы ягод, в 2 раза увеличивалось количество присутствие антоцианозидов в готовом продукте.

Проведенный комплекс исследовательских работ в процессе практической реализации позволил сформировать исходные требования как на комплект оборудования, необходимый для производства концентрата «черника-мед», так на уточнение параметров получения готового продукта. Эти параметры в дальнейшем были использованы при подготовке технологического регламента и нормативной документации на данный концентрат «черника-мед». После уточнений и доработок, данный концентрат получил название «МиртиМед».

4.Изучение физико-химических и медико-биологических свойств комплекса «черника-мед» и оценка путей его использования. В данной главе изучены физико-химические и медико-биологические свойства концентрата «черника-мед» и оценка путей его использования

Разработанная технология реализована на практике без привлечения государственных средств в ИП «Маршанов Б.М.», который осуществил первые испытательные наработки партии биологического концентрата «черника-мед» под торговой маркой «МиртиМед». Поскольку при производстве комплекса «МиртиМед» используется пищевое сырье, в технологических процессах не применяются реактивы и реагенты, а также получены медицинские заключения о возможности его применения в лечебных целях, то данный концентрат отнесен к пищевым добавкам.

Для организации производства данного биологически активного концентрата были разработаны соответствующие нормативно-технические документы как для пищевого продукта. За основы были взяты требования действующего стандарта ГОСТР 51934-2002.

По органолептическим показателям, в соответствии с разработанным ТУ, концентрат «МиртиМед» должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 6.

Таблица 6 - Органолептические показатели концентрата «МиртиМед»

Наименование показателя Характеристика

Внешний вид и консистенция Сиропообразная жидкость, без посторонних включений

Вкус и запах От кисло-сладкого до сладкого, слегка вяжущего вкуса, без посторонних привкусов и запахов

Цвет Густая жидкость от коричневого до темно-красного цвета

По физико-химическим показателям, в соответствии с ТУ, концентрат «МиртиМед» должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 7.

Таблица 7 - Физико-химические показатели концентрата «МиртиМед»

Наименование показателя Характеристика

Массовая доля сухих веществ, %, не менее 55,0

Массовая доля углеводов, %, не более 45,0

Механические примеси не допускаются

Содержание токсичных элементов, пестицидов в концентрате не должно превышать допускаемые уровни, установленные гигиеническими требованиями Министерства здравоохранения РФ (СанПиН 2.3.2.1078).

Концентраты из черники и пчелиного меда «МиртиМед» прошли медико-биологическую апробацию в медицинских учреждениях и клиниках г. Москвы.

Проведенные исследования показали, что применение «МиртиМеда» у больных с центральной инволюционной хориоретинальной дистрофией приводит к улучшению функционального состояния сетчатки. Положительное влияние препарата сохранялось в течение всего срока наблюдения (3 месяца).

Концентрат «МиртиМед» может быть рекомендован для применения в комплексной терапии больных с дистрофическими заболеваниями сетчатки.

Практические рекомендации

Препарат "Миртимед", разработанный на основе биологически активного концентрата черники и меда рекомендуем использовать в комплексной терапии больных с дистрофическими заболеваниями сетчатки.

Выводы

1.Анализ известных данных по получению биологически активных концентратов из плодов черники обыкновенной, и собственные исследования автора привели к разработке принципиально новых подходов к созданию комплексного препарата на основе компонентов растительного и животного происхождения.

2.Проведенный теоретический анализ и экспериментальные исследования кислотного гидролиза антоцианов с использованием ферментов пчелиного меда, позволяют утверждать, что подобный гидролиз протекает эффективно, а получаемый гидролизат обладает высокой биологической активностью.

3.Использование методики количественного определения антоцианозидов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии позволило не только контролировать процесс гидролиза данной группы гликозидов в лабораторных условиях, но и контролировать технологические процессы, обеспечивающие формирование биологически активного концентрата «черника-мед».

4.Изучены закономерности процесса кислотного и ферментативного гидролиза антоцианов. Проведена оптимизация технологических параметров процесса гидролиза в зависимости от температуры, массовых долей в концентрате плодов черники и меда, времени термостатирования и активности ферментов пчелиного меда.

5.Разработан и утвержден технологический регламент производства биологически активного концентрата «черника-мед». Установлено, что особенностью технологического процесса является создание благоприятных условий гидролиза, как за счет действия ферментов, присутствующих в пчелином меде, так и за счет органических кислот меда. В рамках заданных технологических параметров осуществлен выбор оптимальных условий ферментативного и кислотного гидролиза антоцианозидов с накоплением

максимального количества биологически активных компонентов — агликонов и минорных Сахаров.

б.На основании выполненных исследований и результатов испытаний технологии биологически активного концентрата черники разработан препарат «МиртиМед». Изучены состав, физико-химические и биологические свойства препарата.

7,Офтальмологическими клиническими исследованиями установлено, что применение препарата «МиртиМеда» у больных с центральной инволюционной хориоретинальной дистрофией приводит к улучшению функционального состояния сетчатки. «МиртиМед» может быть рекомендован для применения в комплексной терапии больных с дистрофическими заболеваниями сетчатки.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Маршанова, Л.М. О возможности использования ягод, листьев и стеблей черники обыкновенной как источника биологически активных веществ /Л.М. Маршанова // Алиевские чтения. Материалы научной сессии (18 -23 апреля, 2004 г.). Карачаевск: ЬСЧГУ, 2004 г.- С.-449-450.

2. Маршанова, Л.М. Исследование органических кислот черники обыкновенной / Л.М. Маршанова, С.С. Аванесян //Сборник научных трудов «Естествознание и гуманизм».-Томск: СГМУ, 2005, Том 2, №4, с.-25-26.

3. Маршанова, Л.М. Изучение антоцианозидов, выделенных из плодов черники обыкновенной/ Л.М. Маршанова //Сборник научных трудов «Естествознание и гуманизм».-Томск: СГМУ, 2005, Том 2, №4, С.-26-28.

4. Маршанова, Л.М. Углеводный состав плодов черники обыкновенной в зависимости от места произрастания /Л.М. Маршанова //Материалы XVIII зимней молодежной научной школы. ИБХ РАН,- М., 2006.-c.93.

5. Маршанова, Л.М. Черника обыкновенная — источник биологически активных веществ/Л.М. Маршанова //Обзорная лекция. Карачаевск: КЧГУ, 2006,- с.20

Печать офсетная. Бумага офсетная. Формат 60x84/16 Физ. печ. л. — 1,3 Усл. печ. л. — 1,2

Заказ 185 Тираж-100 Отпечатано в оперативной полиграфии отдела информации и региональной статистики Ставропольстата г. Ставрополь, ул. Пушкина,4

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Маршанова, Лаура Муратовна

1 Стр.

Введение.

Глава 1. Анализ состояния проблемы и задачи исследований.

1.1. Характеристика черники обыкновенной.

1.2. Химический состав плодов черники.

1.2.1. Углеводный состав плодов черники.

1.2.2. Антоцианы плодов черники и их свойства.

1.2.3. Витаминный состав плодов черники.

1.2.4. Макро- и микроэлементный состав плодов черники.

1.3. Анализ существующих технологий получения биологически активных соединений из плодов черники и задачи исследований.

Глава 2. Методология выполнения работы.

2.1. Организация работы

2.2. Методы исследований. в 2.3. Методы математического планирования и обработки экспериментальных данных.

Глава 3. Состав углеводов и органических кислот ягод черники обыкновенной.

3.1. Состав углеводов ягод черники обыкновенной. Ф 3.2 Состав органических кислот в плодах черники.

Глава 4. Изучение антоцианов, содержащихся в плодах черники обыкновенной.

4.1. Состав антоцианов плодов черники.

4.2. Изучение кислотного гидролиза антоцианов.

4.3. Изучение влияния разных видов пчелиного меда на степень гидролиза антоцианов.

Глава 5. Разработка биотехнологии получения агликонов антоцианов с использованием высокоэффективного комплекса «черника-мед».

5.1. Анализ основных принципов создания высокоэффективных производств.

5.2. Разработка модульного алгоритма биотехнологии получения комплекса «черника-мед» с использованием высокоэффективного комплексного биокатализатора.

5.3. Обоснование технологических режимов и контроль по формированию качества готовой продукции с использованием высокоэффективного комплекса биокатализаторов по предлагаемой биотехнологии.

Глава 6. Изучение физико-химических и медико-биологических свойств комплекса «черника-мед» и оценка путей его использования.

6.1. Состав и физико-химические свойства комплекса «черника-мед».

6.2. Медико-биологические свойства биокомплекса «МиртиМед» и некоторые пути их использования.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование состава и разработка биотехнологии получения биологически активных концентратов черники обыкновенной - vaccinium myrtillus L."

Для реализации государственной политики в области здоровья необходимо производство в широком ассортименте продуктов питания нового поколения, что будет способствовать созданию условий для полноценного питания россиян в соответствии с концепцией сбалансированного питания, укрепления их здоровья и сохранения генофонда нации. Особую роль в обеспечении здорового питания играют биологически активные вещества, выделяемые из растений, и получения отдельных их компонентов с примененеием биотехнологических процессов.

В последние годы население многих стран использует достигнутые успехи в области выделения и получения различных биологически активных соединений из лекарственных растений для восстановления своего здоровья. В то же время все большее распространение получают пищевые добавки, содержащие комплекс биологически активных соединений.

Одним из наиболее перспективных лекарственных растений считается черника обыкновенная, которая используется как пищевой продукт, и как эффективное средство для профилактики многих заболеваний, в том числе и катаракты. Широкое распространение черники обыкновенной в различных сборах и лекарственных препаратах, как самостоятельно, так и в виде различных сочетаний сдерживается из-за неразработанности научных подходов к выявлению активных начал, воздействующих на биохимические процессы, протекающие при тех или иных нарушениях обмена веществ. Поэтому необходимы многосторонние исследования химического состава черники обыкновенной и выявления биологически активных соединений, воздействующих на те или иные биохимические процессы. Значительный вклад в изучение химического состава и свойств черники обыкновенной внесли отечественные и зарубежные ученые: Т.В. Ставицкая, Г. Я. Мечикова, Л.Е.Астрологова, Б. Та1ауёга, Т. кЬуаг^ и другие. Однако работы в этой области посвящены в основном частным исследованиям и отсутствуют систематизированные данные о химическом составе черники обыкновенной, характеризующих ее высокую биологическую активность, а также сведения об использовании комплексных высокоэффективных биокатализаторов в технологии получения биологически активных соединений.

Таким образом, анализ биохимических свойств черники обыкновенной, систематизации данных о ее химическом составе, прогноз возможности применения высокоэффективных биокатализаторов с целью получения биологически активных соединений оказывается возможным и крайне актуальным в современных условиях.

Целью диссертационной работы являлось проведение комплекса теоретических и экспериментальных исследований по химико-технологическим аспектам получения биологически активных соединений из черники обыкновенной с использованием биокатализаторов, разработка методов определения биологически активных соединений в многокомпонентных системах, а также вариантов использования черники обыкновенной с учетом ее медико-биологических свойств.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить физико-химические и биохимические закономерности процесса гидролиза антоцианозидов в присутствии кислот и комплексного высокоэффективного биокатализатора на основе ферментов пчелиного меда;

- исследовать динамику процесса гидролиза антоцианозидов плодов черники в присутствии комплекса ферментов, содержащегося в пчелином меде;

- разработать принципиальную технологическую схему производства биологически активного концентрата «черника-мед» с использованием высокоэффективных биокатализаторов пчелиного меда;

- изучить состав и свойства полученного биологически активного концентрата «черника-мед»;

- оценить медико-биологические свойства разработанного концентрата «черника-мед».

На защиту выносятся следующие основные положения:

• методики качественного и количественного определения антоцианозидов в плодах и препаратах методом высоко-эффективной жидкостной хроматографии;

• системный анализ химического состава и биологических свойств плодов Черники обыкновенной;

• оптимальные параметры для проведения кислотного и ферментативного гидролиза антоцианозидов;

• физико-химические закономерности процесса гидролиза антоцианозидов плодов черники обыкновенной в присутствии комплексного высокоэффективного биокатализатора;

• рациональная технология получения агликонов антоцианозидов с использованием высокоэффективного биокатализаторов, присутствующих в пчелином меде.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Маршанова, Лаура Муратовна

Выводы

1. Анализ известных данных по получению биологически активных концентратов из плодов черники обыкновенной, и собственные исследования автора привели к разработке принципиально новых подходов к созданию комплексного препарата на основе компонентов растительного и животного происхождения.

2. Проведенный теоретический анализ и экспериментальные исследования кислотного гидролиза антоцианов с использованием ферментов пчелиного меда, позволяют утверждать, что подобный гидролиз протекает эффективно, а получаемый гидролизат обладает высокой биологической активностью.

3. Использование методики количественного определения антоцианозидов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии позволило не только контролировать процесс гидролиза данной группы гликозидов в лабораторных условиях, но и контролировать технологические процессы, обеспечивающие формирование биологически активного концентрата «черника-мед».

4. Изучены закономерности процесса кислотного и ферментативного гидролиза антоцианов. Проведена оптимизация технологических параметров процесса гидролиза в зависимости от температуры, массовых долей в концентрате плодов черники и меда, времени термостатирования и активности ферментов пчелиного меда.

5. Разработан и утвержден технологический регламент производства биологически активного концентрата «черника-мед». Установлено, что особенностью технологического процесса является создание благоприятных условий гидролиза, как за счет действия ферментов, присутствующих в пчелином меде, так и за счет органических кислот меда. В рамках заданных технологических параметров осуществлен выбор оптимальных условий ферментативного и кислотного гидролиза антоцианозидов с накоплением максимального количества биологически активных компонентов - агликонов и минорных Сахаров.

6. На основании выполненных исследований и результатов испытаний технологии биологически активного концентрата черники разработан препарат «МиртиМед». Изучены состав, физико-химические и биологические свойства препарата.

7. Офтальмологическими клиническими исследованиями установлено, что применение препарата «МиртиМеда» у больных с центральной инволюционной хориоретинальной дистрофией приводит к улучшению функционального состояния сетчатки. «МиртиМед» может быть рекомендован для применения в комплексной терапии больных с дистрофическими заболеваниями сетчатки.

116

Заключение

Проведенные исследование показало, что применение «МиртиМеда» у больных с центральной инволюционной хориоретинальной дистрофией приводит к улучшению функционального состояния сетчатки. Положительное влияние препарата сохранялось в течение всего срока наблюдения (3 месяца). Однако усиления положительного влияния препарата на состояние функций зрительного анализатора после повторного курса терапии по сравнению с первым курса лечения выявлено не было.

В контрольной группе больных статистически значимой динамики показателей выявлено не было.

Препарат «МиртиМед» может быть рекомендован для применения в комплексной терапии больных с дистрофическими заболеваниями сетчатки.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Маршанова, Лаура Муратовна, Ставрополь

1. Антоцианы черники кавказской / Мжаванадзе В.В. //В кн.: Биохимия растений.-Тбилиси, 1973.

2. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания / JL В. Донченко, В. Д. Надыка.- М.: Пищепромиздат, 1999. 352 с.

3. Биохимия / А. Ленинджер.- М.: Мир 1974. 957 с.

4. Вопросы экологизации пищевых производств / Н. Н. Липатов, Л. Л. Лисенкова // Вестник РАСХН, №3.- М.:РАСХН, 1995. С. 22 - 23.

5. Выделение цианидин- и пеонидин-3-арабинозидов из плодов черники кавказской / В.В. Мжаванадзе // Тез. 2-го Всесоюз. симпоз. по фенольным соединениям.-Алма-Ата, 1970.

6. Исследование листьев черники / A.M. Халецкий, Е.К. Кисилева,-Аптечное дело, 1964.- №3.- С.

7. Капиллярные колонки в газовой хроматографии / К.Тесаржик, К. Комарек.- М.: Мир, 1978. 223 с.

8. Клюква: химический состав, питание и медицинские аспекты // А.Н. Зайцев, Е.Ю. Сорокина, И.Н. Аксюк, Л.Г. Левин.- Вопросы питания, 1997;(2).-С. 38-40.

9. Консерванты в пищевой промышленности / Э. Люк, М. Ягер.- СПб.: ГИОРД, 1998.-256 с.

10. Лекарственные растения в офтальмологии / М.Г. Марголис// Вестник офтальмологии, 1976.-№6.

11. Лекарственные средства / М.Д. Машковский: в 2-х томах. Т.2.-9-е изд.-М.:Медицина, 1984.

12. Лектины в исследовании белков и углеводов / В. М. Лахтин // Итоги науки и техники. Сер. Биотехнология. Т.2.- Под ред. А. А. Клесова.- М.: ВИНИТИ, 1987.-290 с.

13. Лечение растениями / Н.Г. Ковалева.- М.: Медицина, 1971.

14. Математические методы планирования экспериментов / Ю. П. Грачев,- М.: Пищевая промышленность, 1979. 200 с.

15. Микроэлементы в питании человека // Доклад Комитета экспертов ВОЗ. Серия технических докладов № 532.- Женева: ВОЗ, 1975.- С. 57- 58.

16. Миртикам лекарство для глаз.- КОФ, 2002.- Том 3, № 3.- С.

17. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов / Под ред. Ю.А.Ершова. М.: Высшая школа, 2000 - 560 с.

18. Общая химическая технология / А. М. Кутепов, Т. И. Бондарева, М.: М. Г. Беренгартен.- М.: Высшая школа, 1985. 448 с.

19. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии / С. Л. Ахназарова, В. В. Кафаров.- М.: Высшая школа, 1978.- 319 с.4.

20. Органическая химия / Л. Физер, М. Физер,- М.: Химия. 1970.- 538 с.

21. Основные биохимические константы человека в норме и при патологии / Ю. В. Хмелевский, Усатенко О. К.- Киев: Здоров'я, 1987. 160 с.

22. Практикум по биохимии / Под ред. Н.П.Мешковой и С.Е.Северина.-М.:МГУ, 1979.-430 с.

23. Применение экстракта черники в офтальмологии / Т.В. Ставицкая.-Клиническая офтальмология, 2002.- Том 3 № 2.- С.

24. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов.- М.: Брандес. Медицина, 1998.- 342 с.

25. Сведения о лекарственных растениях народной медицины Коми АССР / И.И. Гром. // В кн. Вопросы фармакологии. Вып. 3. Л, 1965.

26. Системный подход к проблеме развития машинных технологий в перерабатывающих отраслях / В. А. Панфилов // Изв. Вузов. Пищевая технология.- 1995.- № 1-2.- С. 98 100.

27. Справочник по аналитической химии / Ю. Ю. Лурье.- М.: Химия, 1989.-448 с.

28. Стереохимия углеводов / Д. Стоддард,- М.: Мир, 1975. 304 с.

29. Товароведение плодов и овощей / А.Ф. Джафаров.- М.: Экономика, 1985.- 280 с.

30. Унифицированные методы определения Сахаров в пищевых продуктах с помощью газовой хроматографии / С. М. Кунижев, И. П. Чепурной, О. Э. Линке // Метрология и стандартизация аналитических измерений.-Новосибирск, 1990. С. 138 - 139.

31. Фенольные соединения незрелых плодов черники кавказской / В.В. Мжаванадзе // Сообщ. АН ГССР, 1972.- №1, т. 68.

32. Фенольные соединения черники кавказской / В.В. Мжаванадзе // Автореф. дис. канд. биол. наук. Ереван, 1973. - 24 с.

33. Химия углеводов / Н. К. Кочетков, А. Ф. Бочков, Б. А. Дмитриев.- М.: Химия, 1967.-672 с.

34. Хроматографические материалы / А. Лурье.- М.: Химия, 1978. 440 с.

35. Технологические линии пищевых производств / В. А. Панфилов //Учебник.- М.: Колос, 1993. 285 с.

36. Технология лекарственных форм/Под ред. Л.А. Ивановой,- М.: Медицина, 1991.- 544 с.

37. Черника свежая // РСТ РСФСР 27-75.- М.: Госплан РСФСР, 1981

38. Чистые химические вещества / Ю. В. Карякин, И. И. Ангелов. М.: Химия, 1974.-408 с.

39. Экспертиза качества меда / И.П.Чепурной.- М.: ИТК «Дашков и К0», 2002.-112 с.

40. Экстракт черники и зрение / Жейл Гаэтан //ТАСС, Бюллетень иностранной научно-технической информации ТАСС, 1964.- 10 сентября.

41. Absorption and metabolism of cyanidin 3-0-beta-D-glucoside in rats / T. Tsuda, F. Horio, T. Osawa // FEBS Lett.- 1999.- Vol. 449.- P. 179-182.

42. Absorption of anthocyanins from blueberries and serum antioxidant status in human subjects / G. Mazza, C. D. Kay, T. Cottrell, B. J. Holub // J. Agric. Food Chem.- 2002.- Vol. 50.- P. 7731-7737.

43. Accelerated dehardening in bilberry (Vaccinium myrtillus L.) induced by a small elevation in air temperature / K. Taulavuori, K. Laine, E. Taulavuori, T. Pakonen, E. Saari // Environ Pollut.- 1997.- Vol. 98, N 1.- P. 91-95.

44. Acid mediated hydrolysis of blueberry anthocyanins / T. Ichiyanagi, K. Oikawa, C. Tateyama, T. Konishi // Chem Pharm Bull (Tokyo).- 2001.- Vol. 49, N 1.- P. 114-117.

45. Activation of flavonoid biosynthesis by solar radiation in bilberry ( Vaccinium myrtillus L) leaves / L. Jaakola, K. Maatta-Riihinen, S. Karenlampi, A. Hohtola // Planta.- 2004.- Vol. 218, N 5.- P. 721-728.

46. Activity of Myrtocyan, an anthocyanoside complex from Vaccinium myrtillus (VMA), on platelet aggregation and adhesiveness / P. Morazzoni, M. J. Magistretti //Fitoterapia.- 1990.- Vol. 61.- P. 13-21.

47. Analysis and biological activities of anthocyanins / J.-M. Kong, L.-S. Chia, N.-K. Goh, T.-F. Chia, R. Brouillard // Phytochemistry.- 2003.- Vol. 64.- P. 923-933.

48. Analysis of anthocyanins in rat intestinal contents—impact of anthocyanin chemical structure on fecal excretion / J. He, B. A. Magnuson, M. M. Giusti // J Agric Food Chem.- 2005.- Vol. 53, N 8,- P. 2859-2866.

49. Anthocyanins and glutathione S-transferase activities in response to low temperature and frost hardening in Vaccinium myrtillus (L.) / E. Taulavuori, M. Tahkokorpi, K. Taulavuori, K. Laine // J Plant Physiol.- 2004.- Vol. 161, N 8.- P. 903-911.

50. Anthocyanins are efficiently absorbed from the small intestine in rats / S. Talavera, C. Felgines, O. Texier, C. Besson, C. Manach, J.L. Lamaison, C. Remesy // J Nutr.- 2004.- Vol. 134, N 9.- P. 2275-2279.

51. Anthocyanins are efficiently absorbed from the stomach in anesthetized rats / S. Talavera, C. Felgines, O. Texier, C. Besson, J.L. Lamaison, C. Remesy // J Nutr.- 2003.- Vol. 133, N 12.- P. 4178-4182.

52. Anthocyanins in Fruits, Vegetables, and Grains / G. Mazza, E. Miniati.-CRC Press Boca Raton, FL.- 1993.- 126 p.

53. Anthocyanins protect against A2E photooxidation and membrane permeabilization in retinal pigment epithelial cells / Y.P. Jang, J. Zhou, K. Nakanishi, J.R. // Sparrow Photochem Photobiol.- 2005.- Vol. 81, N 3.- P. 529-536.

54. Anthocyanosides and Microcirculation / J. M. Coget, J. F. Merlen // J Mai Vase.- 1980.-Vol. 5.-P. 43-46.

55. Anthocyanosides in the Treatment of Retinopathies / A. Scharrer, M. Ober // Klin Monatsbl Augenheilkd.-1981.- Vol. 178.- P. 386-389.

56. Anthocyanosides of Vaccinium myrtillus (bilberry) for night vision~a systematic review of placebo-controlled trials / P. H. Canter, E. Ernst // Surv Ophthalmol.- 2004.- Vol. 49, N 1.- P.38-50.

57. Anthocyanosides of Vaccinium myrtillus (bilberry) for night vision a systematic review of placebo-controlled trials / J.H. Kramer // Surv Ophthalmol.-2004.- Vol. 49, N6,- P. 618.

58. Anti-angiogenic, antioxidant, and anti-carcinogenic properties of a novel anthocyanin-rich berry extract formula / D. Bagchi, C.K. Sen, M. Bagchi, M. Atalay //Biochemistry (Mosc).- 2004.- Vol. 69, N 1.- P.75-80.

59. Anti-angiogenic property of edible berries / S. Roy, S. Khanna, H.M. Alessio, J. Vider, D. Bagchi, M. Bagchi, C.K. Sen // Free Radic Res.- 2002.- Vol. 36, N9.- P. 1023-1031.

60. Antioxidant properties of prepared blueberry (Vaccinium myrtillus) extracts // A. Faria, J. Oliveira, P. Neves, P. Gameiro, C. Santos-Buelga, V. de Freitas, N. Mateus //J Agric Food Chem.- 2005.- Vol. 53, N 17.- P. 6896-6902.

61. Berry phenolics and their antioxidant activity / M.P. Kahkonen, A.I. Hopia, M. Heinonen //J Agrie Food Chem.- 2001.- Vol.49, N 8.- P. 4076-4082.

62. Bioactive berry compounds-novel tools against human pathogens / R. Puupponen-Pimia, L. Nohynek, H.L. Alakomi, K.M. Oksman-Caldentey // Appl Microbiol Biotechnol.- 2005.- Vol. 67, N 1.- P. 8-18.

63. Characterization of phenolic profiles of Northern European berries by capillary electrophoresis and determination of their antioxidant activity / S. Ehala, M. Vaher, M. Kaljurand // J Agrie Food Chem.- 2005.- Vol. 53, N 16.- P. 6484-90.

64. Chemical investigation of Vaccinium myrtillus L. / E. Ramstad // J Am Pharm Assoc Am Pharm Assoc (Baltim).- 1954.- Vol. 43, N 4.- P. 236-240.

65. Chicoric and chlorogenic acids in various plants growing in Georgia /1. D. Chkhikvishvili, G.I. Kharebava // Prikl Biokhim Mikrobiol.- 2001.- Vol. 37, N 2.-P.214-217.

66. Chronic fatigue syndrome: oxidative stress and dietary modifications / A.C. Logan, C. Wong // Altern Med Rev.- 2001.- Vol. 6, N 5.- P. 450-459.

67. Clinical and Electroretinographic Study on Activity of Anthocyanosides / L. Caselli // Arch Med Int.- 1985.- Vol. 37.- P. 29-35

68. Comparison of anthocyanin distribution in different blueberry sources by capillary zone electrophoresis / T. Ichiyanagi, C. Tateyama, K. Oikawa, T. Konishi // Biol Pharm Bull.- 2000.- Vol. 23, N 4.- P. 492-497.

69. Comparison of HPLC methods for determination of anthocyanins and anthocyanidins in bilberry extracts / Z. Zhang, X. Kou, K. Fugal, J. McLaughlin // J

70. Agric Food Chem.- 2004.- Vol. 52, N 4.- P. 688-691.

71. Comparison of the scavenger effect of bilberry anthocyanosides with various flavonoids / R. Salvayre, P. Braquet, et al. // Proceed Intl Bioflavonoids, Symposium, Munich.-1981.- P. 437-442.

72. Complex approach to evaluation of natural quality of coloured juices / K.I. Eller, V.V. Pimenova, L.G. Levin, M. G. Kiseleva //Vopr Pitan.- 2003.- Vol. 72, N2.- P.28-35.

73. Consumption of black currants, lingonberries and bilberries increases serum quercetin concentrations /1. Erlund, J. Marniemi, P. Hakala, G. Alfthan, E. Meririnne, A. Aro // Eur J Clin Nutr.- 2003.- Vol. 57, N 1.- P. 37-42.

74. Content of the flavonols quercetin, myricetin, and kaempferol in 25 edible berries / S. H. Hakkinen, S.O. Karenlampi, I. M. Heinonen, H. M. Mykkanen, A. R. Torronen // J Agric Food Chem.- 1999.- Vol. 47, N 6.- P. 2274-2279.

75. Contrasting strategies for UV-B screening in sub-Arctic dwarf shrubs / S.I. Semerdjieva, E. Sheffield, G.K. Phoenix, D. Gwynn-Jones, T.V. Callaghan, G.N. Johnson // Plant Cell Environ.- 2003.- Vol. 26, N 6.- P. 957-964.

76. Densities of Ixodes ricinus ticks (Acari: Ixodidae) on moorland vegetation communities in the UK / B.J. Sheaves, R.W. // Brown Exp Appl Acarol.- 1995.- Vol. 19, N9.- P. 489-497.

77. Determination of anthocyanidins in berries and red wine by highperformance liquid chromatography / N.A. Nyman, J.T. Kumpulainen // J Agric Food Chem.- 2001.- Vol. 49, N 9 P. 4183-4187.

78. Dietary cyanidin 3-0-beta-D-glucoside increases ex vivo oxidation resistance of serum in rats / T. Tsuda, F. Horio, T. Osawa // Lipids.- 1998,- Vol. 33.-P. 583-588.

79. Direct intestinal absorption of red fruit anthocyanins, cyanidin-3-glucoside and cyanidin-3,5-diglucoside, into rats and humans / T. Miyazawa, K. Nakagawa, M. Kudo, K. Muraishi, K. Someya // J. Agric. Food Chem.- 1999.- Vol. 47.- P. 1083-1091.

80. Dietary supplementation with bilberry extract prevents macular degeneration and cataracts in senesce-accelerated OXYS rats // A. Zh. Fursova, O. G. Gesarevich, A. M. Gonchar, N. A. Trofimova, N. G. Kolosova // Adv Gerontol.-2005.- Vol.16.- P. 76-79.

81. Do multitrophic interactions override N fertilization effects on Operophtera larvae? / J. Strengbom, J. Witzell, A. Nordin, L. Ericson // Oecologia.-2005.- Vol. 143, N2.-P. 241-250.

82. Effects of anthocyanins and other phenolic compounds on the production of tumor necrosis factor alpha in LPS/IFN-gamma-activated RAW 264.7 macrophages / J. Wang, G. J. Mazza // Agric. Food Chem.- 2002.- Vol. 50.- P. 41834189.

83. Effect of Anthocyanosides on the Performance of Dark Adaptation / D. Sala, M. Rolando, P.L. Pissarello // Minerva Oftalmologica.- 1979.- Vol. 21.- P. 263265.

84. Effect of aronia berry honey syrup used for sweetening jams on their quality / W. Kmiecik, Z. Lisiewska, G. // Jaworska Nahrung.- 2001.- Vol. 45, N 4.- P. 273-279.

85. Effects of commercial anthocyanin-rich extracts on colonic cancer and nontumorigenic colonic cell growth / C. Zhao, M.M. Giusti, M. Malik, M.P. Moyer, B.A. Magnuson // J Agric Food Chem.- 2004.- Vol. 52, N 20.- P. 6122-6128.

86. Effect of lyophilised Vaccinium berries on memory, anxiety and locomotion in adult rats / M.R. Ramirez, I. Izquierdo, M.D. Raseira, J.A. Zuanazzi, D. Barros, AT. Henriques // Pharmacol Res.- 2005.- N 9.- P. 5-9.

87. Effects of Vaccinium myrtillus anthocyanosides on arterial vasomotion / A. Colantuoni, S. Bertuglia, M. J. Magistretti, L. Donato //Arzneim. Forsch.-1991.-Vol.41.- P. 905-909.

88. Effect of various thawing techniques on the quality of small fruit frozen products / W. Kmiecik, G. Jaworska, A. // Budnik Rocz Panstw Zakl Hig.- 1995.-Vol. 46, N 2.- P.135-143.

89. Experimental phytotherapy of tick-borne encephalitis / G.I. Fokina, T. V. Frolova, V. M. Roikhel, V. V. // Pogodina Vopr Virusol.-1991.- Vol. 36 , N 1.- P. 1821.

90. Flavonoids and Bioflavonoids, 1985-Proceeding of the 7th Hungarian Bioflavonoid symposium. Szeged, Hungary, May 16-18,1985,-Academiai Riado,Budapest, 1986.

91. Fruit juice malabsorption: not only fructose / J. H. Hoekstra, J. H. van den Aker, R. Hartemink, C. M. // Kneepkens Acta Paediatr.- 1995.- Vol. 84, N 11.- P. 1241-1244.

92. Fruit polyphenolics and brain aging: nutritional interventions targeting age-related neuronal and behavioral deficits / R. L. Galli, B. Shukitt-Hale, K. A. Youdim, J. A. Joseph // Ann. N.Y. Acad. Sci.- 2002,- Vol. 959.- P. 128-132.

93. Gene expression of the ericoid mycorrhizal fungus Oidiodendron maius in the presence of high zinc concentrations / M. Vallino, V. Drogo, S. Abba, S. Perotto // Mycorrhiza.- 2005.- Vol. 15, N 5.- P. 333-344.

94. Green tea polyphenols inhibit metalloproteinase activities in the skin, muscle, and blood of rainbow trout / M. Saito, K. Saito, N. Kunisaki, S. Kimura // J Agric Food Chem.- 2002.- Vol. 50, N 24.- P. 7169-7174.

95. Herbal medication: potential for adverse interactions with analgesic drugs / W. Abebe // J Clin Pharm Ther.- 2002,- Vol.27, N 6.- P.391-401.

96. Herbal Prescription for Better Health / D.J. Brown // Rocklin, CA:Prima Publishing.- 1996.- Vol. 41, N7.

97. Honey quality, methods of analysis and International regulatory standarts: review of the work of the International Honey Commission // Mitt. Lebensm. Hyg.- 1999.- Vol. 90.- P.108-125.

98. Impact of ice ages on circumpolar molecular diversity: insights from an ecological key species / I.G. Alsos, T. Engelskjon, L. Gielly, P. Taberlet, C. Brochmann //Mol Ecol.- 2005.- Vol.14, N 9.- P. 2739-53.

99. Identification of anthocyanins in berries by narrow-bore highperformance liquid chromatography with electrospray ionization detection / P. Dugo,

100. Mondello, G. Errante, G. Zappia, G. Dugo //J Agric Food Chem.- 2001.- Vol. 49, N 8.- P. 3987-3992.

101. Induction of apoptosis in cancer cells by Bilberry (Vaccinium myrtillus) and the anthocyanins / N. Katsube, K. Iwashita, T. Tsushida, K. Yamaki, M. Kobori //J Agric Food Chem.- 2003,- Vol. 51, N 1.- P. 68-75.

102. Influence of domestic processing and storage on flavonol contents in berries / S. H. Hakkinen, S. O. Karenlampi, H. M. Mykkanen, A. R. Torronen // J Agric Food Chem.- 2000.- Vol. 48, N 7.- P. 2960-2965.

103. Inhibition of Helicobacter pylori in vitro by various berry extracts, with enhanced susceptibility to clarithromycin / A. Chatterjee, T. Yasmin, D. Bagchi, S. J. Stohs // Mol Cell Biochem.- 2004.- Vol. 265, N 1-2.- P.19-26.

104. Inhibition of protein and lipid oxidation in liposomes by berry phenolics / K. Viljanen, P. Kylli, R. Kivikari, M. Heinonen // J Agric Food Chem.- 2004.- Vol. 52, N24.- P. 7419-7424.

105. Isolation of high quality RNA from bilberry (Vaccinium myrtillus L.) fruit / L. Jaakola, A.M. Pirttila, M. Halonen, A. Hohtola // Mol Biotechnol.- 2001.-Vol. 19, N2,-P. 201-203.

106. Isolation of two anthocyanin sambubiosides from bilberry (Vaccinium myrtillus) by high-speed counter-current chromatography / Q. Du, G. Jerz, P. Winterhalter // J Chromatogr A.- 2004,- Vol. 1045, N 1-2.- P.59-63.

107. In vitro anticancer activity of fruit extracts from Vaccinium species / J. Bomser, D. L. Madhavi, K. Singletary, M.A. Smith // Planta Med.- 1996.- Vol. 62, N 3.- P.212-216.

108. LC/PDA/ESI-MS Profiling and Radical Scavenging Activity of Anthocyanins in Various Berries / J.I. Nakajima, I. Tanaka, S. Seo, M. Yamazaki, K. Saito // J Biomed Biotechnol.- 2004.- Vol. 2004, N 5.- P. 241-247.

109. Method of assessment of 137Cs biological availability in forest soil / I.V. Konopleva, R. Avila, A.A. Bulgakov, K. Johanson, A.V. Konoplev, V.E. Popov // Radiats Biol Radioecol.- 2002.- Vol. 42, N 2.- P. 204-210.

110. Natural therapies for ocular disorders, part two: cataracts and glaucoma / K. A. Head // Altern Med Rev.- 2001.- Vol. 6, N 2.- P. 141-166.

111. Nitrate reductase activity in some subarctic species and UV influence in the foliage of Betula pendula Roth, seedlings / M. Krywult, M. Turunen, M.L. Sutinen, K. Derome, Y. Norokorpi // Sci Total Environ.- 2002.- Vol. 284, N 1-3.- P. 149-155.

112. Nitrogen acquisition from inorganic and organic sources by boreal forest plants in the field / J. Persson, P. Hogberg, A. Ekblad, M.N. Hogberg, A. Nordgren, T. Nasholm // Oecologia.- 2003.- Vol. 137, N 2.- P. 252-257.

113. Nitrogen-induced changes in phenolics of Vaccinium myrtillus--implications for interaction with a parasitic fungus / J. Witzell, A. Shevtsova // J Chem Ecol.- 2004.- Vol. 30, N 10.- P. 1937-1956.

114. Nutritional supplements in the prevention of age-related macular degeneration / B. A. Blodi // Insight.- 2004.- Vol. 29, N 1.- P. 15-16.

115. Oribatid mites (Acariformes, Oribatei) as an index of postpyrogenous changes in podzol and peat soils of boreal forest / I.V. Kudriasheva, L.M. Laskova // Izv Akad Nauk Ser Biol.- 2002.- N 1.- P. 106-113.

116. Oxygen radical absorbing capacity of anthocyanins / H. Wang, G. Cao, R. L. Prior//J. Agric. Food Chem.- 1997.- Vol. 45.- P. 304-309.

117. Pharmacological Properties of Myrtillus anthocyanosides: correlation with results of treatment of diabetic microanginopathy / R. Boniface, M. Miskulin, L.

118. Robert, A.M. Robert // Proceeding of the 7th Hungarian Bioflavonoid symposium. Szeged,Hungary, May 16-18, 1985-Budapest: AcademiaiRiado,1986.

119. Polyamine profiles of healthy and parasite-infected Vaccinium myrtillus plants under nitrogen enrichment / J. Witzell, T. Kuusela, T. Sarjala //J Chem Ecol.-2005. Vol. 31, N 3.- P. 561-575.

120. Polyphenolic composition of the leaf of bilberry / D. Fraisse, A. Carnat, J.L. Lamaison // Ann Pharm Fr.- 1996.- Vol. 54, N 6.- P. 280-283.

121. Potential mechanisms of cancer chemoprevention by anthocyanins / D.X. Hou // Curr Mol Med.- 2003.- Vol. 3, N 2.- P. 149-159.

122. Potential role of dietary flavonoids in reducing microvascular endothelium vulnerability to oxidative and inflammatory insults / K. A. Youdim, J. McDonald, W. Kalt, J. A. Joseph // J. Nutr. Biochem.- 2002.- Vol. 13.- P. 282-288.

123. Preventive medical treatment of senile cataract with vitamin E and anthocyanosides: clinical evaluation / G. Bravetti // Ann Ottamol Clin Ocul.- 1989.-Vol.115.- P.109.

124. Radiation preservation of foods of plant origin. Part V. Temperate fruits: pome fruits, stone fruits, and berries / P. Thomas // Crit Rev Food Sci Nutr.- 1986.-Vol. 24, N4.- P. 357-400.

125. Resveratrol in raw and baked blueberries and bilberries / M.M. Lyons, C. Yu, R.B. Toma, S.Y. Cho, W. Reiboldt, J. Lee, R.B. van Breemen // J Agric Food Chem.- 2003.- Vol. 51, N 20.- P. 5867-5870.

126. Resveratrol, pterostilbene, and piceatannol in vaccinium berries / A.M. Rimando, W. Kalt, J.B. Magee, J. Dewey, J.R. Ballington // J Agric Food Chem.-2004.- Vol. 52, N 15.- P. 4713-4719.

127. Simultaneous comparison of relative reactivities of twelve major anthocyanins in bilberry towards reactive nitrogen species / T. Ichiyanagi, Y. Hatano, S. Matsuo, T. // Konishi Chem Pharm Bull (Tokyo).- 2004.- Vol. 52, N 11.- P. 13121315.

128. Spectrophotometric and chromatographic investigation of bilberry anthocyanins for qualification purposes / G. Petri, U. Krawczyk, A. Kery // Acta Pharm Hung.- 1994.- Vol. 64, N 4.- P. 117-122.

129. Studies on Vaccinium myrtillus anthocyanosides. I. Vasoprotective and antiinflammatory activity / A. Lietti, A. Cristoni, M. Picci // Arzneim. Forsch.- 1976.-Vol. 26.-P. 829-832.

130. Study concerning the action of anthocyanoside extracts of Vaccinium myrtillus on night vision / G.E. Jayle, M. Aubry, H. Gavini, et al.// Ann Ocul.- 1965.-Vol. 198.- 556-562 (in French).

131. Structural dependence of HPLC separation pattern of anthocyanins from Bilberry (Vaccinium myrtillus L.) / T. Ichiyanagi, Y. Hatano, S. Matsugo, T. Konishi // Chem Pharm Bull (Tokyo).- 2004.- Vol.52, N 5.- P. 628-630.

132. Structural aspects of antioxidant activity of flavonoids / S.A. Van Acker, D.J. van den Berg, M.N. Tromp, et al. // Free Rad Biol Med.-1996.- Vol. 20.- P. 331342.

133. Suppression of tumor cell growth by anthocyanins in vitro / H. Kamei, T. Kojima, M. Hasegawa, T. Koide, T. Umeda, T. Yukawa, K. Terabe // Cancer Invest.-1995.-Vol. 13.- P. 590-594.

134. Systematic reviews of herbal medicines / E. Ernst // Am J Med.- 2004.-Vol.117, N 7.- P. 533.

135. Tannin-producing substances in the leaves and fruits of the bilberry / H. Friedrich, J. Schonert // Arch Pharm (Weinheim).- 1973.- Vol. 306, N 8.- P. 611-618.

136. Tart cherry anthocyanins inhibit tumor development in Apc(Min) mice and reduce proliferation of human colon cancer cells / S. Y. Kang, N. P. Seeram, M. G. Nair, L. D. Bourquin // Cancer Lett.- 2003.- Vol. 194.- P. 13-19.

137. The effect of bilberry nutritional supplementation on night visual acuity and contrast sensitivity / E.R. Muth, J.M. Laurent, P. Jasper // Altern Med Rev.-2000.- Vol. 5, N2.- P. 164-173.

138. The effect of extremely low doses of the novel regulatory plant proteins / M.S. Krasnov, D.V. Margasiuk, I.A. Iamskov, V.P. Iamskova // Radiats Biol Radioecol.- 2003.- Vol. 43, N 3.- P. 269-272.

139. The flavonoids. A class of semi-essential food components: their role in human nutrition / J. Kiihnau // World Rev. Nutr. Diet.- 1976.- Vol. 24.- P. 117-191.

140. The stomach as a site for anthocyanins absorption from food / S. Passamonti, U. Vrhovsek, A. Vanzo, F. Mattivi // FEBS Lett.- 2003,- Vol. 544.- P. 210-213.

141. Vaccinium Myrtillus anthocyanosides Pharmacokinetics in Rats / P. Morazzoni, M. J. Magistretti // Arzneim.-Forsch. Drug Res.-1991.- Vol. 41, NI.-132-136.

142. What do herbalists suggest to diabetic patients in order to improve glycemic control? Evaluation of scientific evidence and potential risks / A. F. Cicero, G. Derosa, A. Gaddi //ActaDiabetol.- 2004.- Vol. 41, N3.- P.91-98.

143. Wine, alcohol, platelets, and the French paradox for coronary heart disease/ S. Renaud, M. de Lorgeril//Lancet.- 1992.- Vol. 339.- P. 1523-1526.157. www.medpeterburg.ru/news/81222200.html158. www.eyenews.ru/statiterap20.htm