Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Молекулярные виды триацилглицеринов женского молока и моделирование их состава в смесях для детского питания

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Молекулярные виды триацилглицеринов женского молока и моделирование их состава в смесях для детского питания"

Российская академия медицинских наук пг« лп ИНСТИТУТ ПИТАНИЯ

-Шэ-(Ц-—-

- 1 ил 1 Ь-' >

На правах рукописи УДК 543.0С1 : 664.334,6 : 612.664

КИСЕЛЕВА Татьяна Васильепна

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВИДЫ ТРИАЦИЛГЛИЦЕРИНОВ ЖЕНСКОГО МОЛОКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ ИХ СОСТАВА В СМЕСЯХ ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ

03.00.04 — Биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва — 1993

Работа выполнена в Институте питания РАМН.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ — доктор медицинских наук ЛЯПКОВ Б. Г.

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ — доктор медицинских наук, профессор ФАТЕЕВА Е. М.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

Доктор биологических наук, профессор ЛЕВАЧЕВ М. М. Кандидат биологических наук ТЫРСИН Ю. А.

Ведущая организация — Институт биоорганнческой химии им. М. М. Шемякина.

Защита состоится (9_ 1993 г.

в /У- йО часов на заседании специализированного совета Д 00.02.01 при Институте питания РАМН по адресу: 109240, Москва, Устьинский проезд, д. 2/14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института пнтания РАМН.

Автореферат разослан « ' т »

1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат медицинских наук

В. М. ЖМИНЧЕНКО

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОГН АКТУАЛЬНОСТЬ РАСОГ1.!: Одним из условии охрани здоровья ребенка является качественное, полноценное питание в раннем возрастаем периода, которое способно обеспечить гармоничное" рпзштш организма ребенка и сохранность его здоровья, устойчивость к. вредным Факторам окружающзП среди. Полноценное питание детей раппего возраста является пажнеЯвеП проблемой здравоохранения, оно предусматривает поступление и организм нэ только достаточного количества пнчевих веществ, но и их определении?. качественны!! состав. Материнское молоко - идеальная пиза для де-те!1 первых месяцев жизни; п нем в оптимальных количеств): ¡1 соотношениях содержатся биологичзски полноценные белки, жиры, углеводы и другие незаменимые вещества. Необходимость вскармливания днтеП грудным молоком в перше З-ч месяца диктуется тем обстоятельством, '¡то у детей итого возраста адаптация к качеству питания ограничена функциональными возможностями пищеварительного тракта, что проявляется в сла-боП активности слюнных т.елез, недостаточном количестве и мало!» активности Ферментов желудочного сока, низко!! секрешш основных пищеварительных ферментов (напр, трипсина), низкой продукции желчи.

Известно, что в настоящее время многие дети с перЕих днеп жизни лишены естественного вскармливания. Для решения »roil проблемы нсполь-зукл рнд заменителей женского молока - полочные смеси импортного и отечественного производства.

Большое значение в этих смесях имеет хировоП компонент, так как около bU% онергслическнх погреСнисчиП ребенка порывается за счет жирд н рационе. Лшшды пики яи-пяютсн т«к*е составной частью всех ¡слеток организма, обеспечивая пльстнчеоку^ функцию, Формируют состав клеточных мембран, участвуют в реакциях шмунитета, служат питательным, защитниц и тгя.иазоляннонным материалом. Они являются источником жирорастворимых витаминов (А, Д. Е, К) и эссенциальних полннен&сьпдешшх Ифных кислот (ШИК), погрешность в которых у детел первого года жнзт-ни особенно велика. ПНЗШ лштлевая, ° - линолнловая) и их метаболиты принимают само« активное участив в процессах обмана веществ в ткинях,

являются предшественниками биологически активных веществ, образующихся в организме (эЛкозаноиди). При недостаточном поступлении ШИК со 6 возникает ряд изменении в организме, появляется сухость кожи пли экзематозные изменения ее. Особенно чувствительны к недостатку ГОШС новорожденные дети раннего возраста. При недостатке линолевоП кислоты у них отмечается задержка роста и физического развития, изменения кожных покровов (Л.Г.Верещагин, 1972).

Количество поступающих жиров и их качественны!! состав должны соответствовать потребностям данного возраста ребенка.

Продукты - заменители женского молока, как правило, содержат ингредиенты жиров растительного и животного происхождения (смеси). Основную массу липидлого компонента составляют триацилглицерины (ТАГ) - более 90%.

До настоящего времени лигпдашЯ компонент как женского молока, так и его заменителей оценивали, главнпм образом, по составу и содержанию жирных кислот. Однако, процессы усвоения ТАГ в организме начинаются с гидролиза их в желудочно-кишечном тракте и от качества и количества ТАГ зависит их усвояемость.Они являются основой длл формирования эндогенных ТАГ, определяющих нормальной или измененшй статус обмен; лшшдов.

Для анализа индивидуальных ТАГ в жирах разработаны фиэнко-хю.ш-чеекпе и биохимические методы.Бее они включают этап хроматогра^нчес-кого разделения (Р.Реп, 1975; В.НсгзЫ, 1979,1984; Е.СеегаеП, 1903, 1985,1985,1937; \y.Euviards, 1985; Р.РЫШрз, 1934; Р. Маг ее, 1985; J.Шsha^я, 1986; ,1.Кикз1Б. 1985,1988; Р. 1988) с последующей

идентификацией. Рассматривая современное состояние проблемы анализа индивидуальных ТАГ представлялось целесообразным иодифицирововать и усовершенствовать, главным образом, процесс их идентификации (Б.Г.Ляп-ков и др.,1938; Т.В.Киселева к др., 1909,1920,1991,1992).

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Целью настоящего исследования явилось:

1) изучение состава ТАГ "зрелого" женского молока;

2) сравнение трнацилгллцеринового состава женского молока на различных стадиях лактации;

3) определение трнацилглицсринового состава в смесях для детского питания отечественного и зарубежного производства;

•1) определение позиционного положения жирных кислот в триацилглипери-нах женского молока;

Б) проведение сравнительного анализа молекулярных форм ТАГ женского молока н молочных cueces с цель« определения тождества ил» различий по отношению к природному эталону (венскому молоку); 6) разработка программы моделирования состава ТАГ п молочних смесях для детского питания из набора масел и жиров пли их Фракций, обеспечивающего оптимальны!! состав индивидуальных ТАГ в смесях. НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТУ; -Изучен трнацилглннершювып состав женского молока на разных стадиях лактации. Новизну составляет но только предмет исследования, но и методический прием, с помощь» которого проводили исследования. Ü разработанной программе анализа ТАГ учитывается не только качественны!! состав жирных кислот в них, по и количественное их содержание, т.е. создала оригинальная программа анализа хроматиграмм и идентификации индивидуалььих ТА!" с шмощыо ЭВМ;

-Исследован поэншюнниН состав ТАГ' женского молоке (сосав кислот во 2-ом положении);

-Изучен состав индиьилуллышх ТАГ в продуктах детского питания отечественного и импортного производства, проведен сравнительный анализ ТАГ женского молока с этими продуктами и маслами (жирами), которые обычно вносят а детег.оа пит ¡ниш для улучшения его состава; -Разработана программа моделирования состава ТАГ в молочних смесях для детского питании на ЭВМ, с помощь*, которой можно рассчитать оптимальный вариант жирового компонента, максимально приближенного к сос-

талу природного эталона.

Данные о молекулярном спектре ТАГ женского молока на разных стадиях лактации вносят вклад в дальнейшее развитие изучения и практического их применения для создания продуктов-заменителей: женского молока.

АПРОБАЦИЯ РАЮ'ГЫ проведена на конференции Отдела биохимии и физиологии пищеварения Института питания РАКИ. Основные результаты диссертации доложены на I Всесоюзно!! конференции "Экстракция органических соединении"(Воронеж,1989), Всесоюзной конференции "Применение хроматографии в лицевой, микробиологической и медицинской промышленности" (Геленджик,19Э0), V Всесоюзном симпозиуме но молекулярной жидкостной хроматографии (Рига, 1990), Всесоюзно!! научно-технической конференции "Совершенствование технологических ирцессов производства новых видов пищевых продуктов и добавок. Использование вторичного сырья пищевых ресурсов", IV Всесоюзно!! конференции молодых ученых по прикладной хроматографии (Джубга,19Э1).

ПУБЛИКАЦИИ: Но теме диссертации опубликовано 8 работ, перечень которых приведен в конце автореферата.

СТРУКТУРА ¡1 ОБЪЕМ РАБОТЫ: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, экспериментальной части ( 6 глав), выводов, библиографического указателя (156 нашеновалия источников). Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, включает в себя 20 таблиц и 11 рисунков.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Женское молоко па разных стадиях лактации: ранне!! (1-ая неделя) - 7 образцов, "зрелое"молоко (2-5 месяцев) - И образцов и молоко позднего периода лактации (12 месяцев) - 2 образца были получены из Центра охраны материнства и детства РАМН и из женских консультация г. Москви.

Продукты детского питания отечественного я импортного производства, сухие и жидкие молочные смеси были предоставлены Отделом дет-

ского питания Института питания РАМИ:"Ноколакт-2"(СССР),"Препилтти" (А/О Хухтомяки Ялостая,Финляндия), "Siini 1ас"(США),"1)ахо1ас special са rc"( "Y/ockhardt", Индия), "ill 1 uni 1"( ">,!il upo", Италия), "Pre Aplani i ) " ("M i lupa", Италия), "Erna «old cap" и "Sma white cap"( "ïiyeth", Англия).

Масла и жиры, используемые в продуктах для детского пнтзш1я(лн-пиди коровьего и кобмльего молока; оливковое,кокосовое, соевое, кукурузное, подсолнечное и рапсовое масла; говяжий жир), получены от заводов-производителей. Продукт'Послип"- фракции говяжьего жира предоставлен НЛО "СИНТЕЗ ПАВ".

Для полной экстракции ТАГ Сил изучен ряд растворителеЯ и их смесей (хлороформ, ацетонитрил, ацетон, нзоиропанол, ацетон:этанол -3:5, диоксан:этанол - 3:5) (Лянков Б.Г., « др., 1939). Оптимальными скстрагеитам:! для ТАГ являются: ацетон и хлороформ. Экстракцию липи-дов проводили хлороформ:метанол (2:1 по оОьему)(Folch J. и др.,1957), последу цее препаративное разделение оОщеП липидной фракции проводи -ли методом тонкослойной хроматографии (ÎCX) п системе петролейн^П эфир:дизтиловиП эфир или гексан:днзтилоьыП эфир (85:15) (М.Кейтс, 1975). Анализ ТАГ проводили методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (B3.ÏX): жидкостной хроматограф "Ьесшап" М.332 (США) с насосом Altex model 11 OA, скорость потока 1,5 мл/мин, мобильная фаза ацетон: ацетонитрил (66:34) (реактивы ОСЧ для хроматографии), колонка "IJltrasphere ODS" 25Ü х 4,6 мм, 5 мк; детектор "Кга-tos" М.7э7(ФРГ), длина ьолии 207-234 им., интегратор CR-3A "Shimadzn" (Япония).

Знание жирномолочного состава TAI" Сило необходимо для правильной идентификации и количественного определения индивидуальных ТАГ, поэтому во всех исследуемых образцах проводили анализ метиловых эфи-ров лирных уислит методом газожидкостной хроматографии (ТО) на хроматографе "Carlo Erba"(Италия) H 530IJ с использованием капиллярной колонки длиной от 25 до 75 метров с неподвижной фазой диэтиленгликоль сукшшат, в гралиеьте тнмператур от 70" до 135"С, детектор пламенно-

ионизационный, интегратор MEGA series "Carlo Erba". Идентифицировали жирные кислоты с помощью стандартных растворов метиловых эфиров от С6 до С22.

Основным и конечным этапом анализа была идентификация индивидуальных ТАГ с помощью ЭВМ по разработанной программе, основанной на линейной зависимости логарифма времени удерживания lnRT(lnK') от эквивалентного углеродного числа (ECU) индивидуальных ТАГ. ECU является топологическим индексом, характеризующим структуру молекулы ТАГ.

Обработку полученных данных проводили тремя статистическими методами: методом главных компонент пакета программ "STATGRAPHICS",версия 2.6; определения евклидова расстояния по принципу "ближнего соседа"; графическим выражением исследованных объектов в "star symbol plot" пакета "STATGRAPHICS". Анализ осуществляли с помощью ЭВМ IBM PC/XT.

Метод главных компонент - метод непараметрической статистики, был выбран ввиду его устойчивости к случайным отклонениям в ряду данных. Он удобен для уменьшения числа переменных в иссле;уемом множестве данных. Метод состоит в том, что в обработку берутся не непосредственно полученные величины, а их лннеЯные комбинации,г.е. новые переменные (главные компоненты) из всего множества данных, которые наиболее точно описывают дисперсию первичных точек (времена удерживания пика и интенсивность поглощения в УФ спектре). В обработку брали значения ЕСТ для молекулярного вида ТАГ. Матрица для данного анализа включает 48 строк со значением ECN от 29,74 до 51,97. Группировка и длина векторов в пространстве, обозначенном двумя главными компонентами, является математической характеристикой для каждого образца и и сравниваемых групп(Айвазян С.А.и др., 1959). Угол между векторами определяет степень сродства образца, а длина вектора пропорциональна его вкладу в одну из главных компонент.

При определении подобия по принципу "ближнего соседа" меру близости исследуемых объектов устанавливали по значениям обычного евклидова расстояния, вычисленного для основных (каждый более 3%

в вес.отн.) 14 молекулярных видов ТАГ "зрелого" женского молока. "Star simbol plot" является интереснейшим наглядным путем представления мультивариантних данных, которые можно визуально сравнить.

Для построения графических фигур применяется ключ ("key plot"), каждый молекулярный вид ТАГ представлен направленным вектором из центральной точ/л. КаждыЯ вектор представляет одну переменную величи ну (один из 14 огобришых видов ТАГ).

Метод определения стереосг.ецифического состава ТАГ в женском молоке включает проведение гидролиза липазой, полученной из поджелудочной железы свиньи, экстракцию из реакционной массы суммы липидов, ТСХ фракции моноацилглнцеринов и анализ жирнокислотного состава этой фракции при помощи ГЖХ (Верещагин А.Г., 1972; Кейтс Н.,19?Ь).

На основании изучения молекулярного спектра ТАГ "зрелого" женского молока, с одной стороны, и ТАГ растительных и животных жиров, с другой стороны, при помощи ЭЁМ была разработана оригинальная программа моделирования ТАГ состава женского молока из имеющихся жировых компонентов. Для расчета количества (доли) источника масел и жиров (X) в модельной смеси (mi), максимально приближены!) к зшлону (Mi) - ТАГ женского молока, был использован метод наименьших квадратов (Иванова В.М.н др., 1975).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОЬСУШНИЕ Молекулярный спектр триацилглшдершюа »«некого молока

на разных стадиях лактащш Во всех образппх "зрежн о"молока било идентн^ыиривано около 66 видов ТАГ, однако основной спектр во всех образцах содержал 23 вида ТА!', из них Ы видов были представлены в количествах, превышающих Ж каждый от общего весового соотношения, а остальные менее 1%. За основу спектра ТАГ в х&нскои молоке нами были отобраны 14 молекулярных еццов, которые по массе составили 74%.Из этих ТАГ в количественном отношении превалирует POL(солее 10%), содержание других 0 молекулярных видов (01.0, OLL, U0L, Г'ОО, POP ,1аОО, I.aOI. u М00) превышает Ъ7, каждый.

По 3% и более приходится на долю, LaPO,DLaO,l.!PO,PLP к LaPL, где: D-каприновая, La-лаурнновая, Н-мпрпстиновал, Р-палы.штшговал, Ро-паль-митолсиновая, О-олеиновап, L-лииолевая, St-стеариновая кислоты.

IIa ранней стадии лактации было идентифицировано более 75 молекулярных видов ТАГ, при этом 29 видов ТАГ присутствовали в большинстве образцов.Из них 13 видов били представлены в количествах, превышающих 3% каждый, а остальные около 1%. В молоке раннеп лактации присутствует значительное количество одинаковых со "зрелым" молоком молекулярных видов ТАГ с близкими количественными соотношениями. Это, в первую очередь, относится к наиболее представленному ГАГ: POL, а также к следуюакм ч молекулярным видам: LaPO.KOO.MPO.РОО (более 5% каждый) и следующим ТАГ: LaOO.LaOL.OLO, KOL - Солзе 3% каждый. В то ко ijpcMH в молоко на ранней стадии лактации есть 5 молекулярных форы ТАГ: DMP.PoOL.PLL.MPP.StOL.отсутствующих в "зрелом" молоке; в молоке ранне!! лактации отсутствует молекулярная форма ТАГ с лэурлковой кислотой* LaOLa. При сравнении ТАГ "зрелого" молока с ТАГ молока поздней лактации были выявлены следующие особенности: из 14 основных молекулярных видов ТАГ "зрелого" молока присутствуют только 11. есть дополнительный молекулярный вид - ЬаМЭ, отсутствув^ий как в "зрелом" молоке, так и в молоке раклей лактации. На поздней стадии лактации было идентифицировано меньшее количество видоз ТАГ - 34, из них 13 видоз представлены Солее 3% каждая, 10 - до 1%, а остальные 11 видов составляют минорные компонента (менее UÍ). В молоке поздней лактации появляется триолеип, что не било отмечено на других сроках лактации.

Для идентификации молекулярного спектра ТАГ ханского молока на разных стадиях лактации был изучен жирнокпелоткый состав ТАГ. Отмечено различие е отношении ненасыщенных жирных кислот к насыпешшм на разных стадиях лактации: на ранней стадии 0.S3, в "зрелом" молоке 1.25, а при поздней лактации 0.52. Отиозепнс псшшекасыаешшх жирных кислот к ненасыщенным кислотам составило соответственно 0.21: 0.35; 0.16.

Фракции ТАГ женского молока по нашим данным содержат относительно мало ШИК серии cj 3; при анализе жнрнокислотного состава общеП ли-пидной фракции содержание ПНЖК to 3 выше и достигает по уровню докоза-гексаеновоП кислоты до 37., а арахидоновой до ,5%, п то время как в ТАГ их содержание в среднем било соответственно 0.8 и 0.5%. Вероятно, источником ПНЖК серии соЗ в женском молоке являются полярные лнпнди (фосфолипиди), несмотря на малое их количество.

Анализ полученных результатов триацилглицерннового спектра женского молока математическими и графическим способами Статистическая обработка данных по молекулярному спектру ТАГ женского молока на разних стадиях била проведена методом главных компонент - по значениям ECU всех имеющихся на хроматограше пиков. Расположение и величины векторов 5 образцов молока ранней лактации отличаются от "зрелого" молока и молока позднего периода лактации и расположены в нижнем правом квадранте, в то время как. векторы ТАГ всех образцов "зрелого" молока занимают верхнюю часть плоскости, при этом нет взаимного перекрытия указанных зон(рис.1а). Распределение вектора, характеризующего спектр ТАГ молока поздней лактации, по отношению к "зрелому" молоку показано на рисЛб. На этих рисунках можно наблюдать приблизительно одинаковой длины вектора, что свидетельствует об однородности образцов по одной из главных компонент для всех видов молока.

Векторный анализ дает более объемную характеристику спектра ТАГ женского молка и позволяет представить его как единое целое, определяя тенденцию изменений, происходящих на разных стадиях лактации. Таким образом, триацилглицериновыП спектр имеет определенные особенности, что подтверждается не только анализом по топологическому индексу - ECU, но и другими статистическими методами, в частности, при оценке по принципу "ближнего соседа", где мера различия - евклидово расстоя? нае составило 1.08 между "зрелым" и ранним молоком, а между "зрелым"

Рис. 1 Векторный анализ молекулярных видов ТАГ женского молока на разных стадиях лактации: а - раннего (1) и "зрелого" (2); б - "зрелого" (2) и позднего (3)

н поздним било равно 2.00. Евклидово расстояние вычисляли исходя из основных молекулярных видов ТАГ "зрелого" молока;

При графическом анализе указанных образцов в "star sirabol plot" тождества также не обнаруа:ено(рис.2).

Таким образом, молекулярный спектр ТАГ "зрелого" молока отличается от молока ранней и поздней лактации по основным молекулярным видам ТАГ, минорным компонентам и по всей их совокупности.

Изучение содержания жирных кислот в 2-положешш ТАГ женского молока

Одной из важнейших характеристик, ТАГ является нахождение тех или иных (ненасыщенных, коротко- или средне- цепочечных) жирных кислот во 2-положешш. Била установлена их неэквивалентность в 1,3- и 2-поло-жениях(табл.1).

Таблица 1

Содержание жирных кислот (в % к сумме) ТАГ женского молока

Кислоты Исходных ТАГ 2-полохенив ТАГ

8:0 0.6 - 1.6 0.1 - 1.0

1и:0 2.0 - 4.4 0.7 - 2.7

12:0 8.2 - 15.9 10.4 - 18.2

14:0 7.9 - 11.5 9.8 - 12.9

15:0 0.6 - 0.7 0.8 - .0

16:0 21.2 - 21.5 21.7 - 24.0

16:1 0.8 - 0.9 0.9 - 1.6

17:0 О.З - 0.4 1.6

18:0 5.0 - 7.0 3.8 - 6.2

IB; 1 18.6 - 24.5 20.1 - 22.4

18:2 19.1 - 25.1 19.5 - 34.1

18:3 0.5 - 0.9 0.5 - 1.6

Рис. 2 Графическая характеристика ТАГ состава женского молока по 14 основным молекулярным видам в "star symbol plot" пакета STATGRAPHICS

"key plot" - обозначение векторов; 1 - "зрелое" молоко (2-5 месяцев); 2 - молоко 'ранней лакташи (1-ая неделя); 3 - молоко поздней ласташш (12 месяцев).

В животных жирах во 2-ом положении степень ненасыщенности жирных кислот ограничена; в растительных маслах распределение ненасыщенных кислот в ацнлышх группах ТАГ более равномерно и их количество во 2-ом положении значительно больше, чем в животных жирах. Эти данные позволяют предполагать создание модели ТАГ женского молока с использованием ТАГ растительных масел и некоторых ТАГ животного происхождения.

Молекулярный спектр ТАГ жирового компонента в молочных смесях для детского питания

Различные молочные смеси зарубежного л отечественного производства содержат в качестве жирового компоннта смесь жиров, чаще растительного происхождения (кукурузное,кокосовое и соевое масла) или с добавкой молочного жира. Подобные эмпирические комбинации ТАГ в сухих н жидких смесях разработаны по жирнокислотному составу женского молока как одно!! из характеристик жиров, вследствие того, что индивидуальные ТАГ женского молока изучены недостаточно.

Прежде чем разрабатывать тождественный по составу ТАГ женскому молоку жировой компонент исследовали трнацплглниерпновиа состав уже производимых продуктов детского питания разных фирм. В таблице 2 представлены основные молекулярные виды ТАГ, идентифицированные в смесях для детского питания, аналогичные молекулярным видам ТАГ "зрелого" молока. Следует отметить, что остаточное количество видов Т^Г, в том числе и минорных, составляет значительную величину. В молочных смесях состав индивидуальных форм ТАГ варьируется весьма -значительно. Всего было идентифтцпровано от 25 до 42 индивидуальных видов ТАГ. Количество ТАГ, идентичных основным ТАГ в женском молоке, колеблется от 6 ("Srna gold cap" н "Sua white cap") до 11 (Препплтти), а их оук.га составляет от 20%("Similac") до G5%("Препплтти"). Разница в количестве поксиваетсп за счет ТАГ. не яалтзклхся характерными для женского молока, а свойственных л;иь растительным маслам или друьм жирам.

Таблица 2

Содержание основных молекулярных видов ТАГ (в %) в "зрелом" женском молоке н их представленность в молочных смесях

Молекул."Зрелое" Искусственные молочные смеси

виды молоко Ново- Нрепилт- Simi- Dexo- Milu- Pre- Sma Sma

ТАГ лакт ти lac lac mil Apta-gold white

2 rail cap cap

DLaO 3.0 1.7

LaPO 4.1 ' 0.0

LaOLa 2.9 0.0

LaPL 4.4 0.3

LaOO 7.1 0.0

LaOL 5.0 0.0

1100 5.2 0.0

MOL 6.6 5.8

UPO 3.7 1.5

PLP 3.0 1.6

POL 11.2 7.3

POO 6.6 1.3

POP 5.0 1.4

DLL 5.3 15.1

OLO 5.2 4.9

EQL 2.1 1.0

LaPLa 2.1 1.0

Осталь-

ные ТАГ 18,0 51.4

2.4 0.4 0.0

0.0 0.0 0.0

0.2 0.5 е.a

0.0 0.1 0.1

6.8 0.0 0.0

17.8 0.0 0.0

5.9 0.0 7.0

15.4 1.7 9.3

1.7 0.3 O.ü

1.9 0.0 0.0

11.6 9.0 10.6

1.1 0.0 4.8

0.6, 0.0 0.0

0.0 1.6 14.5

0.0 6.3 10.9

3.0 0.0 0.0

3.0 15.1 6.1

31.6 65.1 35.9

0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 0.9 15.5 12.6

0.0 0.0 0.0 0.0

8.4 6.8 0.0 0.0

0.0 0.0 0.0 0.0

3.0 2.4 0.0 0.0 6.4 2.3 6.9 7.1

9.6 4.3 0.0 0.0

7.7 3.8 0.0 0.0

3.1 7.9 8.8 9.0 0.0 12.3 5.1 4.0 6.6 0.0 0.0 0.0

1.2 5.7 8.0 5.6 0.0 7.5 10.8 7.5 0.3 Ü.0 0.0 0.0 5.4, 7.5 7.3 7.0

47.3 38.5 37.7 . 47.2

Так, три молекулярных вида ТАГ LaLaLa, LaPLa, LaOLa в полной мере отражают наличие кокосового масла в продуктах "Sma gold cap","Sma white cap" и "Similac"; MPO, PLP, POP характерны для пальмового масла и выявлены в "Milumil"; LLO, PLL, 0L0 свойственны кукурузному маслу и присутствуют в смесях "Новолакт-2" и "Similac"; OciaO, DLaO, DLaM типичны для коровьего молочного жира и обнаружены в смеси "Новолаг.т-2".

Определение степени тождественности молекулярного спектра ТАГ детских смесей и ТАГ женского молока

Результаты графического анализа молекулярных спектров ТАГ женского молока н молочных смесей в "star simbol plot" представлены на рис.3. Ни один из 8 образцов исследованных смесей для питания детей раннего возраста не является тождественным женскому молоку по составу и соотношению индивидуальных ТАГ. Жировой компонент в смесях для детского питания, изготовляемых в различных странах, весьма разнообразен и,как указывалось ранее, представлен смесями различных масел и жиров или их отдельными фракциями (жидкая смесь "Препилтти" финского производства содержит отдельные фракции ТАГ).

Оценка степени сродства ТАГ исследованных смесеЯ к ТАГ "зрелого" молока, проведенная по принципу "ближнего соседа", показала, что значения евклидова расстояния возрастают:"Pre-Aptamil"- 3.62; "Препилтти" 3.71; "Milumir-4.03; "Sma white cap"- 4.10; "Dexolac"-4.21; "Si-inilac"-4.28; "Sma gold cap"-4.38; "Новолакт-2"-5.58.

Метод главных компонент имеет выраженные преимущества в анализе многокомпонентных систем, он включает все имеющиеся данные по молекулярному спектру ТАГ и включает все ошибки идентификации. На рис.4 представлен векторкыЯ анализ 5 образцов женского молока на ранней стадии лактации и трех смесей для детского питания: "Препилтти","Similac". "Новолакт-2". Как видно из графического изображения спектра ТАГ состав женского молока на ранней стадии лактации весьма однороден и все 5 случаев занимают ограниченную область пространс-. за и имеют •

г

7 8 9

Рис.3 Графи^скаа харшсгеристика венского подо!ta по li¡ шле-кулярнша типом триацилглицерннов и 0 ыодочиих cueсел в "star syrrtool plot". ST ЛГ GRAPH ICS. 1-жеш.; oe uojiota 2-1Ььолат-2 З-Пр&шшми 4-Slmllaa 5-Dexolao б-ЫПитП 7-.jre-apt. 8-Sma cold 9-Sma Vhitô

-2 » 2 4 < I 11

СояропепЬ 1

Рис. А Псктор;п;П анализ молекулярных видов ТАГ хс,такого молока па роннеЯ стадии лактации (1) к смесей "ЗшПас", "Нояолзкт -2". "Нрепплтти".

- 16 -векторы равной длины. Наиболее близким к ним по углу смещения является смесь "Препилтти", однако длина вектора втого образца значительно меньше, что указывает па неполное тождество. Образцы типа "Similac" и "Иоволакт-2" значительно удалени от области пространства, занимаемого векторами спектра ТАГ женского молока, что свидетельствует о меньшей степени сродства с последним.

Таким образом, .молекулярный спектр ТАГ заменителей женсгого молока -.молочных смесей зарубежного и .отечественного производства весьма далек от природного эталона. При создании подобных смесей только на основе жчрнокислотного состава не может бить воспроизведен состав женского молока.

Моделирование ТАГ состава женского молока способом подбора фракций ТАГ из растительных масел и животных жиров

Для того чтобы смоделировать ТАГ состав женского молока из имеющихся жиров и масел необходимо знать ТАГ состав каждого из них. Нами были проанализированы некоторые масла и жиры, и идентифицированы индивидуальные ТАГ по нашей программе.

Результаты анализа состава ТАГ совпали с данными, которые были ранее получены другими авторами по основным молекулярным видам изученных образцов.

Примеры расчета смесей тождественных эталону (женскому молоку)

В результате проведенных исследований нам удалось составить маг рицу, куда были внесены все параметры по основным 14 молекулярным ви дам ТАГ женского молока и аналогичные ш ТАГ в растительных маслах и животных жирах(таблица 3). Из жиров и масел были произвольно состав-лени смеси: 1- - кукурузное масло + кокосовое масло * молочный жир (А + Г * Д), 2 - кукурузное масло ♦ молочный жир ♦ кобылье молоко U * J1 « К), 3 - соевое масло ♦ но:очный жир (В -> Д), 4 - соевое мае ло • молочный жир + рапсовое масло (В * Л ♦ 3), 5 - соевое масло * и<

- 19 --

лочныП жир + жир "Послин" (В + Д +■ X), 6 - соевое масло + молочный жир + кобылье молоко (В + Д + К). Используя систему уравнении с помощью ЭВМ было подсчитано: сколько по массе надо внести жиров и масел в каждую из 6 моделей, чтобы получить смесь, наиболее тождес-тпениую эталону (таблица 4).

Таблица 4.

Примеры расчета заданных смесеП, полученных с ЭВМ

1) Анализируемая смесь источников: А + Г + Д

А 35.81% ГО % Д 64.19/5

2) Анализируемая смесь источников: А + Д + К

А 33.25% Д 44.79% К 21.96%

3) Анализируемая смесь источников: В + Д

В 21.70% Д 73.30%

4) Анализируемая смесь источников: В + Д + 3

В 15.52% Д 73. 87£ 3 10.61%

5) Анализируемая смесь источников: В + Д + X

В 25. 70% Д 65.20% I 9.02%

6) Анализируемая смесь источников: В + Д *• К

В 20.65% Д 46.73% К 32.62%

Таблица 3

Катрана данных программа моделирования ТАГ состава хексксго молока из растительных масел и хквоткых эшроз

Эталон Источники -

С)с<*ОЗИЫг фоомы Кукурузное Подсолнечное Сосна.; Кокосовое Молочная жир Олизковое Послин (фракции Ргссовое Кобылье

ТАГ (коповьс' молоко) горчжито жира) молоко

женского молока А Б в Г Л Е Ж 3 к

ЦЬаО 3.0 0 0 0 3.8 1.8 0 0 0 3.6

1лРО 4.1 0 0 0 4.4 3.6 0 0 0 2-6

ЬаОЬа 2.5 0 0 0 5.5 0.7 0 0 0 и

1лРЬ 1.4 С 0 0 0 0 с 0 0 0.7

иоо 7.1 0 0 0 о 5.6 1} 0 0

5.0 0 0 0 С 0 0 3.4

МО О 5.2 0 0 0 0 3.5 у п 0 1.0

моь 6.6 0 0 0 0 0 0 0 о з.з

МРО 3.7 0 0 0 0 5.4 с 4.0 0 1.1

МРЬ 3.0 3.9 0 0 0 0 0.4 0.3 л 0-5

РОЬ 11.2 10.2 5.1 2.0 0 0 5.1 0.5 0 1.7

РОО 6.6 2.4 1.0 0 0 5.7 23,5 11.9 ■э.и 0.5

РОР 5.0 2.0 0 0.5 0 2.4 3.4 13.1 1.0 0

он 5.3 19.4 29.5 [9.1 0 0 1.7 а 12.4 3

ог.о 5.2 14.6 10.1 3.9 с 0 12.4 0 26.4 0

Оста-И.мкн» ТА Г 21.7| 47.51 53.5 й-г.5 8ЯЗ 70.91 53 5 70.0 55.2 73.1

Рис. 5 Спектры молекулярных пэдоп ТАГ модельных смесеп и эталона (хсиского молока)

Рис. С Спектры молекулярных видов ТАГ шделышх смесей и эталона (женского молока)

- 23 - -

На рисунках 5 п 6 показана полученные соотношения в виде диаграмм относительно эталона (женского молока). Как видно из этих данных, при внесении в смеси цельных масел и жиров невозможно достигнуть абсолютной тождественности с ТАГ составом женского молока. Скорректировать ТАГ состав гз смесях для детского питания представляется возможным только путем внесения в тождественные смеси отдельных триоцил-глицериновых фракция, полученных из различных природных источников. ВЫВОДЫ:

1. Определен спектр триацплглицернтюв "зрелого" женского молока, идентифицировано около 70 молекулярных видов ТАГ и впервые дифференцированы 14 видов, которые являются постоянными и наиболее представленными и по зависят по качественному составу от характера питания.

2. Выявлено качественное и количественное различие спектров триацил-глнцерннов женского молока на разных стадиях лактации.

3. Показано значительное несоответствие молекулярных видов ТАГ в заменителях женского молока импортного и отечественного производства с природным эталоном (ТАГ женского молока).

4. Изучен состав жирных кислот во 2-положскии ТАГ женского молока, показано преимущественное содержание во 2-эм положении ненасыщенных жирных кислот, что исключает возможность использован;:« ряда целчных жиров животного происхождения в молочных смесях для детского питания.

5. Разработана оригинальная программа идентификации индивидуалы-.IX ТАГ при разделении и:-: методом ВЗЖХ с учетом не только качественного состава жирных кислот в ацилышх группах, но и их количествсного содержания.

6. Предложена программа для моделирования на ЭВМ состгва ТАГ в молочных смесях для детского питания, с помощь» которой можно рассчитать оптимальный вариант жирового компонента смеси, максимально приближенной к составу природного эталона, что является практической реализацией результатов выполненного исследования.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ I!0 ТЕНЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Изучение селективности растворителей и их смесей для экстракции триацилглицеринов из природных масел и маргаринов. /Д'.атериалы I Есесоизн. копр. "Экстракция органических соединений"-Воронеж, 1909.-ч.

1.-С.46(соавт. Ляпков В.Г., Владимирская Р. А.,Меламед Д.Б.).

2. Сравнительны!! анализ состава индивидуальных триацилглицеринов в маргаринах, полученных с использованием различных технологий//

Со.науч.трудов:Теоретические н клинические аспекты науки.-1989.-Т.IX.-С.117-12? (соавт. Ляпков Б.Г., Воинов Д.И.).

3. Использование хроматографических методов для сравнения триацил-гллцерннового состава продуктов детского питания и женского молока// Мат. Всесооз.конф. ''Применение хроматография в пищевой,иикробвол. и мед. про:,1-ти".-Геленду.ик.-1930. -С. 14-15 (соавт. Ляпков Б. Г., Воинов Д.И.).

4.Использование молекулярной жидкостной xpoi.iaTorjiaJ.nii трнадилглице-ринов в оценке пищевых и кормовых :сиров//Мат. V Всесовзн.сннп.ио молекулярной и жидкостной хром-ijmi,-Рига.-1990. -С. 193(соавт. Ляпков Б.1

5.Контроль качества пищевых и кормовых жиров по составу индивидуальных триацилгл;1церинон//Маг-ли Всесошн. научн. -техн. koiiJi-uiiii. -Киев. -1S91.-4.1.-C.2G3 (соавт. Ляпков Б.Г.).

6. Применение хроматографических методов для изучения молекулярной структуры триацилглицеринов женского молока//М&т-лы IV Всесоюзно!! копф-ции молодых ученых по прикладной хроматографии,-Джубга.-1991, -С.'Ю (соавт.Ляпков Б.Г.).

7.Молекулярные тины триацилглицеринов в женском молоке па различных стадиях лактаиш(//Вопросы медицинской химии.-1992.-fl 38/3.-С. 0-9 (соавт.Ляпков (¡.Г. ).

З.Трпэцнлглпцершш женского молока и молочных смесей для детского и ;ания//Вопросы чнтания. -1ЯЭ2, -Н 5.-С.12-14 (соавт. Ляпков Б.Г'.).

' Заь. Iii« Мтмдраеа i»■;> 7lrp, /$ ff