Заполните данные и мы перезвоним Вам
Нажимая на кнопку «Отправить» я принимаю согласие на обработку персональных данных
Click to order
Total: 
Нажимая на кнопку «Сделать заказ» я принимаю согласие на обработку персональных данных
Payment method
Товар для предзаказа
Оставьте заявку и мы свяжемся с Вами в ближайшее время
Товар для предзаказа
Оставьте заявку и мы свяжемся с Вами в ближайшее время
Результаты исследования
о пользе кипрея узколистного
Оценка минерального и аминокислотного состава вегетативной части Кипрея узколистного (Chamerion аngustifolium L.), произрастающего в экологически чистом районе Магаданской области
УДК 615.322: 582.886
С целью установления региональной специфики минерального и аминокислотного состава вегетативной части Кипрея узколистного (Chamerion Аngustifolium L., Иван-чай), произрастающего в экологически чистом районе Магаданской области, было проанализировано содержание 25-ти химических элементов и 16-ти аминокислот в сухом сырье (листья) и растворе (настой).
Аннотация
Установлено, что концентрации тяжелых металлов находились в пределах допустимых значений и не несут в себе токсической нагрузки.

Выявлено, что колымский Иван-чай очень богат калием, магнием, марганцем, кальцием.

Пониженные, по сравнению с другими регионами, содержание кобальта, селена и цинка в сырье отражают особенности биогеохимии северной территории.

Содержание всех изученных аминокислот в северном продукте оказалось выше, чем в продукте сравнения.
Подтверждено мнение ряда ученых о пользе иван-чая в качестве профилактического и биологически активного средства, в том числе при регулярном применении способного устранить незначительный дефицит некоторых жизненно важных элементов, выступать в качестве минеральной добавки для лиц любого возраста. В каждом регионе биообъекты окружающей среды обладают определенной эссенциальной емкостью, т.е. накапливают и содержат в себе столько полезных и дефицитных веществ, сколько необходимо жителям данной территории.

Cr
Se
A
Mg
В настоящее время государство рассматривает «политику здорового питания» как важный фактор укрепления здоровья граждан России. Низкая продолжительность жизни и высокая частота заболеваемости прямо или косвенно связаны с несбалансированным питанием. Немаловажное значение в данных условиях приобретает возможность применения местного растительного сырья, содержащего биологически активные компоненты, способствующие повышению иммунитета, снижению алиментарных, цереброваскулярных и онкологических заболеваний. Использование местного растительного сырья позволяет сократить логистические затраты, обеспечить доступный уровень цен на разрабатываемую продукцию и ее соответствие потребительским предпочтениям определенного региона [1].
Введение
Благодаря высокому содержанию ценных биологически активных веществ особый интерес вызывает кипрей узколистный (Chamerion Аngustifolium L.). Биомасса кипрея узколистного имеет достаточно богатый элементный состав. В наземной части установлено наличие 61 элемента, среди которых эссенциальные Na, Mg, P, K, Ca, Cr, Mn, Co, Mn, Zn, Se, I [3, 4]. По литературным данным, компонентный состав элементов разных органов растения примерно соотносим, однако в листьях больше накапливаются Na, Mg, Si, Ca, Cr, Mn, в стеблях – Ni, Ba, в соцветиях – P, K, Cu, Zn, Se, Rb, As [3].

Минеральный состав вегетативных частей кипрея узколистного зависит от территории его произрастания и фазы онтогенеза растения, и может варьировать [5]. Среди прочих биологически активных веществ в вегетативной части кипрея узколистного обнаружено 16 аминокислот, 6 из которых – незаменимы: 100 г сухого сырья покрывает от 5 до 10 % суточной потребности для взрослого человека в незаменимых аминокислотах [6]. При этом, по литературным данным [7] в более высоких широтах, к которым можно отнести и Среднеканский район Магаданской области, содержание биологически активных веществ бывает более высоким. Имеются сведения о содержании аминокислот в кипрее узколистном, собранном на Северном Кавказе [8], в Красноярском крае [6].
Целью настоящего исследования явилось установление региональной специфики минерального и аминокислотного состава вегетативной части кипрея узколистного (Chamerion Аngustifolium L., Иван-чай), произрастающего в экологически чистом районе Магаданской области.
В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы научно обоснованного и рационального использования доступного и широко распространенного отечественного растительного сырья как важного источника физиологически функциональных ингредиентов и разработка с их использованием продуктов здорового питания – чайных напитков [2].
Ручной сбор кипрея узколистного был проведен в период активного цветения в июне-июле 2019 г. в сухую ясную погоду в экологически благоприятном Среднеканском районе Магаданской области (62°55´51"с.ш. 152°23´06"в.д.). В утренние часы собирали листья без явно выраженных прожилок с верхней части растения. Способ изготовления полуфабриката из кипрея узколистного предусматривал сбор листьев, завяливание при температуре 20…24° C и влажности 70% от 20 минут до 2-3 часов к влажности листьев 55-62% для потери тургора и повышения эластичности листьев. При завяливании сырье размещали на стеллажах при толщине слоя 80-100 мм. Далее лист был скручен путем вымешивания листьев при помощи роллера, ферментирован в течение 18-24 часов при температуре 28…32° C в присутствии кислорода и собственных ферментов иван-чая, под действием микроорганизмов, которые являются катализаторами данного процесса [1, 9] и высушен до влагосодержания не более 8% при температуре до 30° C в течение суток в сушилке конвекционного типа.
Экспериментальная часть
#Материалы и методы исследования
Методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (МС-ИСП) на приборе NexION 300D (Perkin Elmer, США) согласно МУК 4.1.985-00 «Определение содержания токсичных элементов в пищевых продуктах и продовольственном сырье. Методика автоклавной пробоподготовки» в рамках договора о научно-практическом сотрудничестве в ООО «Микронутриенты» (г. Москва) определяли содержание в сухом субстрате листьев кипрея узколистного (предварительно ферментированных) и настоя из них следующих макро- и микроэлементов: алюминия (Al), мышьяка (As), бора (B), кальция (Ca), кадмия (Cd), кобальта (Co), хрома (Cr), меди (Cu), железа (Fe), ртути (Hg), йода (I), калия (K), лития (Li), магния (Mg), марганца (Mn), натрия (Na), никеля (Ni), фосфора (P), свинца (Pb), селена (Se), кремния (Si), олова (Sn), сурьмы (Sr), ванадия (V), цинка (Zn). Настой из ферментированного субстрата листьев готовили согласно инструкции к готовому сырью: 1 ч. л. чая залить 200 мл кипятка, настоять 15-30 мин.
Исследование сухого субстрата листьев кипрея узколистного (предварительно ферментированных) на содержание 17-ти аминокислот (лизин, гистидин, аргинин, аспарагин, треонин, серин, глутамин, пролин, глицин, аланин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, тирозин, фенил, цистин (цистеин)) проведено в производственно-технической лаборатории ООО «ВитОМЭК» (г. Лихославль, Тверской обл.) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии согласно ГОСТ 32195-2013 (ISO 13903:2005).

Степень удовлетворения суточной потребности взрослого человека в макро- и микроэлементах при включении в рацион питания исследуемых пищевых продуктов определяли на основе расчёта концентрации элементов в порции 100 г сырого продукта и в соответствии с Нормами физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации, приведенными в Методических рекомендациях MP 2.3.1.2432-08 [10].
В таблице 1 представлены средние значения концентраций эссенциальных (жизненно необходимых) макро- и микроэлементов, определенных в сухом ферментированном субстрате листьев кипрея узколистного, и в его настое (чай), приготовленном в соответствии с инструкцией к применению (1 ч. л. сырья залить 200 мл кипятка, настаивать 20-30 минут).
ТАБЛИЦА 1
Содержание макро- микроэлементов в вегетативной части Кипрея узколистного (Chameron Аngustifolium), произрастающего в Среднеканском районе Магаданской области (МЭ, мкг/г, М ± m)
#Результаты и обсуждение
Нажмите на таблицу для того, чтобы ее увеличить
При сравнении значений концентраций сухого субстрата кипрея узколистного, добытого в Красноярском крае (Саянский район) и в Магаданской области (Среднеканский район), установлено, что в продукте из Магаданской области выше содержание эссенциальных кальция, калия, магния и марганца. Содержание железа в сухом продукте в обоих регионах сопоставимо. При этом важно отметить, что магаданское сырье чрезвычайно богато этими минералами и способно удовлетворить значительную долю суточной потребности в них условно-здорового взрослого человека (см. табл. 1).

Содержание таких элементов как кобальт, хром, селен, ванадий, цинк было ниже, чем в растениях Красноярского края, что, вероятно связано с биогеохимическими различиями среды произрастания: минерального состава почв, минерализации грунтовых и подземных вод и т.п. При этом суточная потребность человека в кобальте покрывается на 50%, ванадии на 20%, цинке на 23,7%. Порция 100 г сухого ферментированного сырья кипрея узколистного также способна полностью покрыть суточную потребность человека в боре и на 61,7% – в кремнии (см. табл. 1).

ТАБЛИЦА 2
Содержание токсичных микроэлементов в вегетативной части Кипрея узколистного (Chameron Аngustifolium), произрастающего в Среднеканском районе Магаданской области (МЭ, мкг/г, М ± m)
Нажмите на таблицу для того, чтобы ее увеличить
Полученные значения концентраций токсичных микроэлементов в ферментированном сырье кипрея узколистного и настое из него сравнивали с Едиными санитарно-эпидемиологическими и гигиеническими требованиями к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) (с изменениями на 10 мая 2018 г.; редакция, действующая с 1 июня 2019 г.), гигиеническими требованиями безопасности к пищевой продукции, согласно техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011), а также с межгосударственными стандартами ГОСТ 30538-97 «Продукты пищевые. Методика определения токсичных элементов атомно-эмиссионным методом» и ГОСТ 26927-86 сырье и продукты пищевые. Методы определения ртути [12, 13, 14, 15]. При оценке содержания в анализируемых образцах токсичных микроэлементов установлено, что в продукте из Среднеканского района Магаданской области значения тяжелых металлов и токсичных химических элементов ниже, чем в сырье из Красноярского края, однако в обоих регионах эти показатели соответствовали требованиям экологической безопасности [5, 16], что согласуется с литературными данными о том, что сырье кипрея узколистного принято относить к экологически чистому [5].
Многие исследователи в своих опубликованных научных работах единодушны во мнении, что травяные чаи, богатые витаминами, минералами и антиоксидантами, как компонент диетического и функционального питания, обязательно должны присутствовать в рационе различных групп населения [1, 7]. Ранее проведенные нами исследования элементного статуса населения Магаданского региона, позволяют говорить о том, что у жителей г. Магадана более чем в 50% случаев выявлен характерный «северному» элементному профилю организма дефицит важнейших макроэлементов – кальция и магния, и микроэлементов – кобальта и йода [17, 18]. В разной степени дефицит концентраций отмечены также хром, марганец, цинк и селен. В условиях Севера описанные нарушения элементного баланса способны приводить к снижению адаптационных резервов организма. При этом хронический дефицит основных жизненно важных элементов в экстремальных северных условиях создает благодатную основу для развития дисфункций многих физиологических систем и широкого спектра патологий.
Анализ средних значений концентраций макро- и микроэлементов в чайном напитке из ферментированных листьев кипрея узколистного, произведенного в Магаданской области, и приготовленного из 5 г анализируемого сырья, позволяет сделать вывод о том, что степень удовлетворения адекватного уровня суточной потребности взрослого человека при употреблении 200 мл напитка в день не столь значительна, но при условии формирования полноценного сбалансированного пищевого рациона порция чая станет хорошей пищевой добавкой к пище. Вместе с тем, зная об абсолютном содержании эссенциальных минералов в ферментированном листе кипрея узколистного, и при установленных лабораторными методами дефицитах биоэлементов в организме человека, под наблюдением лечащего врача, можно приготовить водный концентрат из 100 г сухого сырья на 200 мл воды. В данном случае пропорционально увеличится и степень удовлетворения суточной потребности в дефицитном химическом элементе (см. табл. 3).

ТАБЛИЦА 3
Степень удовлетворения суточной потребности взрослого человека, %
В вегетативной части кипрея узколистного обнаружено также 16 аминокислот, шесть из которых незаменимые. По литературным данным 100 г сухого сырья кипрея узколистного покрывает от 5 до 10% суточной потребности для взрослого человека в незаменимых аминокислотах [3, 6].
Нажмите на таблицу для того, чтобы ее увеличить
ТАБЛИЦА 4
Содержание свободных аминокислот в листьях кипрея узколистного, %
Нажмите на таблицу для того, чтобы ее увеличить
При анализе аминокислотного состава сухого сырья кипрея, собранного в Магаданской области и в Красноярском крае, в магаданском продукте содержание всех изученных аминокислот оказалось выше, некоторые значения отличались в 1,5-2 раза (см. табл. 4). Сумма свободных аминокислот в образце кипрея узколистного, собранного в Саянском районе Красноярского края составила 10,09% [6], в образце из Среднеканского района Магаданской области – 14,21%. Наличие такого количества аминокислот обеспечивает широкий спектр фармакологического действия вегетативной части кипрея узколистного. Однако, процентное соотношение (доля аминокислот от общего содержания) отличались, например, доли аспаргина, пролина, серина и глутамина в регионе сравнения больше, чем в продукте местного производства. Очевидно также, что в обоих регионах в образцах кипрея узколистного превалирует содержание глутамина, аспарагина и лейцина, оказывающих положительное влияние на сердечно-сосудистую и эндокринную системы организма.
Сравнивая состав незаменимых аминокислот «идеального» белка ФАО/ВОЗ с белками женского или коровьего молока, а также яйца, можно увидеть, что последние отличаются принципиально иным составом и соотношением заменимых и незаменимых аминокислот близким к 1,0. Тогда как в «идеальном» белке ФАО/ВОЗ, а также в современных отечественных нормах это соотношение больше 2,0 (2,12–2,5), что характерно для белков растительного происхождения. Таким образом, по составу незаменимых аминокислот к идеальному белку наиболее близки белки яиц и молока. Белки рыбы и мяса по содержанию аминокислот существенно отличаются от идеала, а растительные белки имеют еще более низкую биологическую ценность [19]. По нашим данным, соотношение заменимых аминокислот к незаменимым в листьях кипрея узколистного, собранного в Магаданской области составило 1,39, в Красноярском крае – 1,62.
Результаты настоящего исследования согласуются с мнением ряда ученых о пользе кипрея узколистного в качестве профилактического и биологически активного средства, в том числе при регулярном применении способного устранить незначительный дефицит некоторых жизненно важных макро- и микроэлементов, выступать в качестве минеральной добавки к пище для лиц любого возраста. Для жителей северных и арктических территорий важно употреблять травяной напиток из листьев кипрея узколистного, собранного на территории самого региона, так как он имеет более богатый элементный и аминокислотный состав, ввиду произрастания в северных широтах. В каждом регионе биообъекты окружающей среды обладают определенной эссенциальной емкостью – накапливают и содержат в себе столько полезных и дефицитных веществ, сколько необходимо жителям данной территории.

НИЦ «Арктика» ДВО РАН выражает благодарность ИП Павленко Валентине Анатольевне за помощь в организации и проведении исследования и предоставленное сухое ферментированное сырье иван-чай (лист кипрея узколистного) («Дары Колымы»©).

Заключение
Список литературы
1. Заворохина Н.В., Чугунова О.В., Фозилова В.В. Чайные напитки антиоксидантной направленности на основе кипрея узколистного // Пиво и напитки. 2013. № 1. С. 28–31.

2. Фозилова В.В. Разработка и исследование потребительских свойств чайных напитков на основе кипрея узколистного. Автореф. дис. канд. тех. наук. Кемерово, 2014. 16 с.

3. Царев В.Н., Базарнова Н.Г., Дубенский М.М. Кипрей узколистный (Chamerion аngustifolium L.) химический состав, биологическая активность (обзор) // Химия растительного сырья. 2016. № 4. С. 15–26.

4. Валов Р.И., Ханина М.А., Родин А.П., Элементный состав (Chamerion аngustifolium L.) Holub // Сибирское медицинское обозрение. 2010. № 5. С. 44–47.

5. Полежаева И.В., Меняйло Л.Н., Левданский В.А. Изучение экстрактивных веществ Chamerion Angustifolium (l.) Holub // Химия растительного сырья. 2005. №1. С. 25–29.

6. Полежаева И.В., Полежаев Н.И., Меняйло Л.Н. Аминокислотный и минеральный состав вегетативной части (Chamerion аngustifolium L.) Holub // Химико-фармацевтический журнал. 2007. № 3. С. 27–29.

7. Корнилова Т.И. Иван-чай как перспективный травяной напиток для северян // Наука и техника в Якутии. 2016. № 1(30). С. 79–82.

8. Богаевская Н.И., Бандюкова В.А. Химическое изучение некоторых растений семейства кипрейных. Аминокислотный состав видов Chamerion b Oenothera molissima // Химия природных соединений. 1990. № 2. С. 285–287.

9. Постнов Е.Л., Бушуев И.В., Панкратова А.А. Микробиологические исследования биотехнологического процесса при приготовлении чая из кипрея узколистного в ферментационной камере // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2020. № 2 (59). С. 159–167.

10. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Методические рекомендации

MP 2.3.1.2432-08. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2008. 36 с.

11. Полежаева И.В. Изучение экстрактов надземной части Chamerion Angustifolium (l.) Holub // Вестник КрасГАУ. 2007. № 3. С. 91–94.

12. Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к продукции (товарам), подлежащей санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) (с изменениями на 8 декабря 2020 года). [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/902249109 (дата обращения: 12.04.2021).

13. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 0021/2011 «О безопасности пищевой продукции». [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/902320560 (дата обращения: 12.04.2021).

14. ГОСТ 30538-97 Продукты пищевые. Методика определения токсичных элементов атомно-эмиссионным методом. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200028563 (дата обращения: 16.04.2021).

15. ГОСТ 26927-86 Сырье и продукты пищевые. Методы определения ртути. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200021114 (дата обращения: 16.04.2021).

16. Протокол испытательной лаборатории «МосСтандарт» № 036-26/08-20 от 26.08.2020 г. на напиток «Иван-чай гранулированный, ферментированный».

17. Луговая Е.А., Степанова Е.М. Оценка нутриентной обеспеченности жителей Севера с учетом содержания макро- и микроэлементов в пищевых продуктах // Вопросы питания. 2015. № 84 (2). С. 44–52.

18. Lugovaya E.A., Stepanova E.A. Structure of Macro- and Trace Elements Status Observed in Residents of Magadan Town // Journal of Life Sciences. 2014 № 8(9). Pp. 794–797.

19. Лысиков Ю.А. Аминокислоты в питании // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерологии. 2012. № 2. С. 88–105.