КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 22-76-00008

НазваниеСпециализированные пищевые системы для профилактики социально-значимых заболеваний - гиперлипидемии и ожирения

РуководительТабакаев Антон Вадимович, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет", Приморский край

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2022 - 06.2024 

Конкурс№70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки, 06-302 - Функциональные и специализированные пищевые продукты

Ключевые словаСпециализированные пищевые системы, ожирение, гиперлипидемия, бурые водоросли, ксантофиллы, алиментарная коррекция, профилактика, восприятие потребителей, избыточная масса тела

Код ГРНТИ65.01.91


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Наследственные и приобретенные нарушения липидного обмена – самые частые метаболические расстройства у населения многих стран мира. Одна из форм проявления такого расстройства - ожирение - является серьезной медико-социальной и экономической проблемой современного общества. По данным ВОЗ, в странах Европы, включая Россию, более 50 % населения имеет избыточную массу тела, а более 20 % — явное ожирение. Ожирение является одной из ведущих причин инвалидности и смертности во всем мире и затрагивает не только взрослых, но и детей и подростков. По данным ВОЗ более 1,9 миллиарда взрослых (возрастом от 18 лет и старше) имели избыточный вес. Из них более 650 миллионов страдали ожирением. Распространенность ожирения среди мужчин составляла 11%, среди женщин – 15% [https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight]. По прогнозам к 2030 году 60% населения мира (то есть 3,3 миллиарда человек) могут иметь избыточный вес (2,2 миллиарда) или ожирение (1,1 миллиарда), если тенденции заболеваемости ожирением сохранятся [ Kelly T, Yang W, Chen CS, et al. Global burden of obesity in 2005 and projections to 2030. Int J Obes (Lond). 2008 Sep;32(9):1431-7]. В Российской Федерации доля лиц с избыточной массой тела составляет 62,0%, с ожирением – 26,2% [Дедов И.И., Шестакова М.В., Галстян Г.Р. Распространенность сахарного диабета 2 типа у взрослого населения России (исследование NATION). Сахарный диабет. 2016;19(2):104-112]. Наличие ожирения имеет важные последствия для заболеваемости, качества жизни, инвалидизации и смертности и влечет за собой более высокий риск развития СД 2 типа, ССЗ, некоторых форм рака, остеоартрита и других патологий [Must A., Spadano J., Coakley E. et al. The disease burden associated with overweight and obesity. JAMA 1999, 282, 1523-1529; Guh D., Zhang W., Bansback N. et al. The incidence of co-morbidities related to obesity and overweight: a systematic review and meta-analysis. BMC Public Health 2009; 9: 88;.Lenz M., Richter T., Muhlhauser I. The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood: a systematic review. Dtsch Arztebl Int 2009; 106: 641-648]. Не менее тяжелым последствием нарушения липидного обмена является гиперлипидемия. По данным ВОЗ, не менее 10% населения Земли (а в Европе и Северной Америке – более 20%) страдают гиперлипидемией. Известно, что в 75 % случаев ожирение и гиперлипидемия развиваются вследствие неправильного, разбалансированного питания, поэтому в стратегии лечебных мероприятий при ожирении и гиперлипидемии одно из центральных мест занимают алиментарная коррекция нарушений обмена и адекватное обеспечение энергетических потребностей. Следовательно, алиментарная коррекция метаболизма для людей с избыточной массой тела и и гиперлипидемией позволит осуществлять профилактику и контроль над развитием ожирения и и гиперлипидемии. Известен ряд БАВ, способных оказывать научно-подтвержденные функциональные эффекты, связанные с коррекцией нарушений метаболизма при ожирении и и гиперлипидемии. Основное внимание уделяется пищевым волокнам, витаминам, флавоноидам и некоторым микроэлементам. Однако, не уделяется достаточного внимания липидорастворимым веществам, способным оказывать функциональное влияние на профилактику ожирения и и гиперлипидемии, в частности специфичным уникальным каротиноидам из морских водорослей. Данные каротиноиды при включении их в пищевые системы могут являться инновационными ингредиентами, обеспечивающими заданные биологические эффекты. Перспективным направлением развития персонализированного питания является создание новых специализированных пищевых систем, способных превентивно влиять на нарушения метаболизма. Основной путь создания таких пищевых систем - модификация профилей продукта (липидного, белкового, углеводного, минерального, витаминного и др). Новые специализированные пищевые системы с модифицированными профилями для персонализированного питания людей с избыточной массой тела и и гиперлипидемией, позволят улучшить их качество жизни и профилактировать заболевание. Разработки в данной области являются актуальными и востребованными во всем мире. Внедрение результатов исследования в пищевую промышленность, в части производства специализированных пищевых систем для профилактики ожирения и гиперлипидемии и контроля над их развитием позволит снизить вероятность перехода избыточной массы тела в ожирение, снизить негативные эффекты гиперлипидемии. Также возможно включение данных специализированных пищевых систем в диетотерапию персонализированного лечения с целью улучшения качества жизни людей с избыточной массой тела и больных ожирением, больных гиперлипидемией и снижения риска проявления заболеваний, сопутствующих ожирению и сердечно-сосудистых заболеваний. Научная новизна предлагаемой разработки заключается в обосновании целесообразности и возможности профилактики ожирения и гиперлипидемии с помощью специализированных пищевых систем с модифицированными профилями (липидный, белковый, минеральный). Новые знания о взаимосвязи состава модифицированных профилей (липидный белковый, минеральный) и показателей качества и безопасности специализированных пищевых систем, корректирующих массу тела и липидный спектр крови, позволят спроектировать новые специализированные пищевые системы для персонализированного питания с целью профилактики ожирения и гиперлипидемии.

Ожидаемые результаты
1) Совокупность данных о влиянии состава модифицированного липидного профиля (растительные липиды, сбалансированного ЖК состава с оптимальным соотношением НЖК и ПНЖК и заданным содержанием омега-3 ЖК, обогащенные ксантофиллами водорослей) на показатели качества и безопасности специализированных пищевых систем, корректирующих массу тела и липидный спектр крови . Научная и общественная значимость: На основании полученных результатов будут спроектированы новые специализированные пищевые системы с модифицированным липидным профилем, данные о влиянии ксантофиллов, омега-3 ЖК на комплекс показателей качества и безопасности позволят разработать оптимальные рецептуры с учетом концентрационно-зависимой эффективности. Исследования в области состава и свойств продуктов с отличительными признаками, характеризующими их способность профилактировать и корректировать нарушения метаболизма, соответствуют мировому уровню, что подтверждают результаты библио- и наукометрического анализа периодической литературы базы данных Scopus и WOS и международной базы патентов WIPO. 2) Совокупность данных о влиянии состава модифицированного белкового и минерального профилей (гидролизаты из отходов переработки двустворчатых моллюсков, обогащенные микроэлементами – хромом (III) и цинком) на показатели качества и безопасности специализированных пищевых систем, корректирующих массу тела и липидный спектр крови. Научная и общественная значимость: На основании полученных результатов будут спроектированы новые специализированные пищевые системы с модифицированными белковым и минеральным профилями, данные о влиянии аминокислот, пептидов и эссенциальных микроэлементов на комплекс показателей качества и безопасности позволят разработать оптимальные рецептуры с учетом концентрационно-зависимой эффективности. Исследования в области состава и свойств продуктов с отличительными признаками, характеризующими их способность профилактировать и корректировать нарушения метаболизма, соответствуют мировому уровню, что подтверждают результаты библио- и наукометрического анализа периодической литературы базы данных Scopus и WOS и международной базы патентов WIPO. 3) Совокупность данных о влиянии модификации липидного, белкового и минерального профилей и использования инновационных пищевых ингредиентов на восприятие специализированных продуктов у целевых потребителей (людей с избыточной массой тела и гиперлипидемией). Научная и общественная значимость: Полученные результаты позволят выявить значимые органолептические характеристики разрабатываемых пищевых систем, оказывающие существенное влияние на восприятие продуктов с измененным белковым, липидным и минеральным профилями, и с их учетом оптимизировать рецептуры изделий. Данные о восприятии новых продуктов у целевых потребителей (людей с избыточной массой тела и гиперлипидемией) будут соответствовать мировому уровню исследований в этой области. Внедрение новых продуктов, разработанных с учетом мнения целевого потребителя, в пищевую промышленность позволит расширить ассортимент растительных масел и пищевых масложировых эмульсий для людей с избыточной массой тела и гиперлипидемией и будет способствовать повышению качества их жизни, компенсируя ограничения в питании для данной категории потребителей. 4) Рецептуры и опытные партии специализированных пищевых систем, представляющих собой растительные масла и пищевые масло-жировые эмульсии сбалансированного ЖК состава с оптимальным соотношением НЖК и ПНЖК и заданным содержанием омега-3 ЖК, обогащенные ксантофиллами водорослей, а также белковые смеси, предназначенные для профилактики ожирения и гиперлипидемии. Научная и общественная значимость: Специализированные пищевые системы будут разработаны с учетом медико-биологических требований, с целью обеспечения персонализации питания и эффективной профилактики ожирения и гиперлипидемии. Внедрение результатов исследования в пищевую промышленность, в части производства специализированных пищевых систем для профилактики ожирения и гиперлипидемии позволит предотвратить переход от избыточной массы тела к ожирению, корректировать липидный спектр крови, а возможно и включить в диетотерапию персонализированного лечения с целью улучшения качества жизни людей с избыточной массой тела и больных ожирением, больных гиперлипидемией, снизить риск проявления заболеваний, сопутствующих ожирению и гиперлипидемии. Запланированный результат соответствует мировому уровню исследований в этой области. 5) Совокупность данных о влиянии новых специализированных пищевых систем на массу тела и показатели липидного обмена (липидный спектр крови) в доклинических испытаниях. Научная и общественная значимость: Полученные результаты будут использованы для доклинической оценки эффективности разработанных пищевых систем, позволят подтвердить их функциональные свойства. Исследования свойств новых продуктов в экспериментах in vivo соответствуют мировому уровню. 6) Совокупность данных о влиянии модификации липидного, белкового и минерального профилей и использовании инновационных пищевых ингредиентов на изменение органолептических, физико-химических, функционально-технологических показателей качества и безопасности разрабатываемых специализированных пищевых систем в процессе хранения. Научная и общественная значимость: Полученные результаты будут иметь большую практическую значимость, так как позволят оценить срок годности разрабатываемых специализированных пищевых систем для профилактики ожирения и гиперлипидемии. Запланированный результат соответствует мировому уровню исследований в этой области.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
За отчетный период получены следующие результаты: 1. Изучение потребительского интереса к специализированным пищевым системам для профилактики алиментарно-зависимого социально-значимого заболевания – ожирения показало, что значительное число целевых потребителей(люди с избыточной массой тела), положительно воспринимает появление на потребительском рынке таких специализированных пищевых систем, готовы приобретать их на постоянной или периодической основе. Разработка новых специализированных пищевых систем для профилактики алиментарно-зависимого социально-значимого заболевания – ожирения и вывод их на рынок по мнению потребителей является актуальной задачей, позволяющей улучшить качество жизни людей с избыточной массой тела. 2. Разработана линейка специализированных липидных композиций для профилактики гиперлипидемии и ожирения. Используемый метод – купажирование растительных масел и стабилизация природным антиоксидантом с целью повышения устойчивости при хранении. Разработано 6 модельных специализированных липидных композиций для профилактики гиперлипидемии и ожирения. Органолептические характеристики разработанных специализированных липидных композиций для профилактики гиперлипидемии и ожирения не отличались от характеристик традиционных растительных масел, имели характерный цвет и вкус, высокую прозрачность, запах отсутствовал, то есть имели традиционные органолептические показатели и соответствовали требованиям нормативной документации. Введение в состав специализированных липидных композиций для профилактики гиперлипидемии и ожирения масляного экстракта ксантофиллов из бурой водоросли Дальневосточного региона Sargassum miyabei позволило существенно увеличить стабильность в хранении (6 месяцев против 3 месяцев контроля). 3. Разработана технология получения гидролизатов из мягких тканей двустворчатого моллюска Дальневосточного региона Mactra chinensis с использованием в качестве гидролизующего агента фракции электроактивированной воды (анолита). Установлено, что наиболее интенсивно процесс гидролиза идет в течение 7 часов, содержание сухих веществ в гидролизате увеличивается на 146% (с 2 часов до 7 часов), за последующие 2 часа – всего на 4%. Содержание общего и аминного азота также максимально увеличивается при продолжительности гидролиза 7 часов –134% и 206% соответственно. Степень гидролиза возрастает с 36% при 2 часах гидролиза до 75% при 9 часах. Максимальный прирост накопления сухих веществ, общего и аминного азота в гидролизатах наблюдается при рН 3 и составляет 14-27% для сухих веществ, 8-10% для общего азота и 11-12% для аминного азота. Возрастание степени гидролиза гораздо более существенное и составляет 18-77%. Экспериментальным путем определено, что рациональными параметрами гидролиза, обеспечивающими достижение оптимального содержания аминного азота и максимальной степени гидролиза являются рН 3 , время 7 часов, температура процесса 70 0С. Результаты регрессионного анализа установленных зависимостей, в частности коэффициенты апроксимации R2, показали, что полученные квадратные уравнения достаточно адекватно описывают закономерности процесса модификации белкового профиля мягких тканей двустворчатого моллюска Дальневосточного региона Mactra chinensis в зависимости от рН, продолжительности и температуры процесса. В дальнейшем гидролизаты, полученные с использованием разработанной технологии будут использованы в качестве компонента пищевых специализированных систем для профилактики социально-значимых заболеваний – гиперлипидемии и ожирения. 4. Получен новый пищевой источник таурина и органической формы хрома, предназначенный для профилактики гиперлипидемии и ожирения, в виде комплекса с пептидными фракциями ферментолизата белков двустворчатого моллюска Дальневосточного региона Mactra chinensis путем биотехнологической модификации. Полученный комплекс характеризуется высоким содержанием биологически активной аминокислоты таурина – 25,9-30,1%, который является важным составным компонентом в питании человека. Эффективность связывания микроэлемента хрома с аминокислотной и пептидной матрицами белкового гидролизата подтверждается его высоким содержанием в ферментолизате - 1,5±0,1 мкг/мл (мантия) и 1,3±0,1 мкг/мл (мускул). Анализ количественного содержания хрома в составе комплекса хром - ферментолизат белков мягких тканей двустворчатого моллюска Дальневосточного региона Mactra chinensis показал, что более 84% от общего содержания хрома в ферментолизате мускула и 80,9% в ферментолизате мантии связано с пептидными фракциями с молекулярными массами от 24 до 1,4 кДа, а наиболее высокое удельное содержание хрома – 1,67 мг/г белка (мускул) и 1,58 мг/г белка (мантия) определено в интервале фракций с молекулярными массами 18,0-12,5 кДа. Минимальное удельное содержание микроэлемента установлено для высокомолекулярных фракций 160-67 кДа и низкомолекулярной фракции массой менее 1,4 кДа. 5. Предложены рецептуры напитков на основе экстрактов бурых водорослей S. miyabei и S. japonica и плодово-ягодных соков и дана оценка органолептических показателей качества. Разработанные сухие напитки характеризуются высоким содержанием йода, фенольных соединений, витаминов (в основном аскорбиновой кислоты), фукоидана, пектина, флавоноидов, антоцианов, катехинов, каротиноидов, токоферолов и являются продуктами функциональной направленности. Максимально высокие антирадикальные свойства проявлял напиток с концентрированным соком рябины и экстрактом S. miyabei. Разработанные сухие напитки на основе сухих экстрактов бурых водорослей S. miyabei и S. japonica и концентрированных соков калины, облепихи и рябины черноплодной характеризуются широким набором различных БАВ, в частности йода, фенольных соединений, аскорбиновой кислоты, фукоидана, пектина, флавоноидов, антоцианов, катехинов, каротиноидов, токоферолов. Содержание йода в разработанных напитках варьируется от 42 до 89 мкг (на 200 мл) и зависит от вида сухого экстракта, используемого в рецептуре. Определена высокая степень удовлетворения суточной физиологической потребности при употреблении 1 порции (200 мл) безалкогольного напитка в йоде – 19- 49% (максимум с сухим экстрактом S. japonica) , в витамине С – с 22 до 38% (максимум с концентрированным соком калины). Кроме того, напитки с концентрированным соком облепихи обеспечивают 15-18% удовлетворения суточной физиологической потребности при употреблении 1 порции (200 мл) безалкогольного напитка в токофероллах. По обеспечению удовлетворения суточной физиологической потребности при употреблении 1 порции (200 мл) безалкогольного напитка в катехинах выделяются напитки с концентрированными соками рябины черноплодной и облепихи. Степень удовлетворения суточной физиологической потребности при употреблении 1 порции (200 мл) безалкогольного напитка в антоцианах является недостаточно высокой – 12-15%. Исходя из полученных данных можно утверждать о функциональной направленности разработанных напитков и возможности использования их в качестве пищевых систем, позволяющих корректировать дефицит йода и витамина С. Оценка антирадикальных свойств разработанных сухих напитков показала, что радикалсвязывающая активность для всех напитков достаточно высокая (до 96,3%), что однозначно позволяет утверждать о положительном воздействии на здоровье человека при употреблении данных напитков. Максимально высокие антирадикальные свойства проявлял напиток с концентрированным соком рябины и экстрактом S. miyabei.

 

Публикации

1. Табакаев А. В., Табакаева О. В., Приходько Ю. В. Functional instant beverages Foods and Raw Materials, 11(2):187–196 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.21603/2308-4057-2023-2-565

2. Табакаев А.В., Табакаева О.В., Приходько Ю.В. ИЗУЧЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОГО ИНТЕРЕСА К СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫМ ПИЩЕВЫМ СИСТЕМАМ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ АЛИМЕНТАРНО-ЗАВИСИМОГО СОЦИАЛЬНО-ЗНАЧИМОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ - ОЖИРЕНИЯ Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов., № 1 (78). С. 94-101. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.33979/2219-8466-2023-78-1-94-101

3. Табакаев А.В., Табакаева О.В., Щелканов М.Ю. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ЛИПИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ГИПЕРЛИПИДЕМИИ И ОЖИРЕНИЯ Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология, Т. 13. № 1 (44). С. 77-87. (год публикации - 2023)

4. Табакаев А.В.Табакаева О.В., Щелканов М.Ю. Функциональный пищевой ингредиент – комплекс хрома с ферментолизатом белков двустворчатого моллюска Mactra chinensis для профилактики гиперлипидемии и ожирения Вопросы питания, Т.92, №2, С. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-2-00-00

5. Табакаев А.В., Табакаева О.В. Способ получения белкового гидролизата из гидробионта (варианты) -, - (год публикации - )

6. Табакаев А.В., Табакаева О.В. Способ получения обогащенного хромом белкового гидролизата из гидробионта (варианты) -, - (год публикации - )

7. Табакаев А.В., Табакаева О.В. Способ получения обогащенного цинком белкового гидролизата из гидробионта (варианты) -, - (год публикации - )

8. Табакаев А.В., Табакаева О.В. Способ получения обогащенного хромом и цинком белкового гидролизата из гидробионта (варианты) -, - (год публикации - )

9. Табакаев А.В., Табакаева О.В. Специализированная липидная композиция (варианты) -, - (год публикации - )

10. Табакаев А.В., Табакаева О.В. Специализированная липидная композиция -, - (год публикации - )