Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Вертипрахов В.Г. 1 Бутенко М.Н. 1

---

1 ФГБОУ ВПО «Забайкальский государственный университет»

В работе приводятся данные исследований продуктов растительного и животного происхождения новым методом, в основе которого лежит взаимодействие панкреатических ферментов с субстратом (белками, жирами и углеводами). Указанный метод позволяет определить переваримые питательные вещества, что имеет важное значение при составлении рационов питания

Статья в формате PDF

1066 KB

способ определения пищевых белков

пищеварительные ферменты

белки

жиры

углеводы

1. Арзуманян Е.А., Бегучев А.П., Георгиевский В.И. и др. Животноводство. – М.: Агропромиздат, 1991. – 500 с.

2. Батоев Ц.Ж., Батоева С.Ц. Методика наложения фистул для изучения секреции поджелудочной железы и желчеотделения у птиц // Физиол. журн. СССР, 1970.Т. 56. №12.С. 1867–1868.

3. Батоев Ц.Ж. Фотометрическое определение активности протеолитических ферментов в поджелудочной железе, соке по уменьшению концентрации казеина //Сб. науч. тр. Бурят. СХИ.- 1971.- 25.- С. 122–126.

4. Батоев Ц.Ж. Определение активности липазы панкреатического сока по гидролизу подсолнечного масла / Ц.Ж. Батоев, Г.Ц. Цыбекмитова // Болезни с.-х. животных в Забайкалье и на Дальнем Востоке и меры борьбы с ними. Благовещенск, 1985.– С. 70–73.

5. Вертипрахов В.Г., Цуканова Е.С., Бутенко М.Н. Способ определения количественного содержания пищевых белков Патент 2473699 Российская Федерация, МПК С120 G01N от 27.01.2013.

6. Вертипрахов В.Г. Особенности секреторной функции поджелудочной железы цыплят-бройлеров и возможности коррекции пищеварения животных ферментными препаратами на цеолитовой основе: дис…докт. биол.наук, Новосибирск, 2004.

7. Егоров И.А. Научные разработки в области кормления птицы //Птица и птицепродукты. – 2013. – № 5. – С. 8-12.

8. Кузнецов В.К. (1975) Вопросы ревматизма, 3, 57-61.

9. Лукомцо В.М., Горковенко Л.Г. Соя в кормопроизводстве, Научно-произв. изд., Краснодар.- 2010. –С. 34- 39.

10. Мерина-Глузкина В.М. Сравнительная оценка сахарифицирующих и декстректирующих методов при определении активности амилазы крови здоровых и больных острым панкреатитом. 1965. – Лаб. дело, №3. – С. 143.

11. Платонов М.М. Определение содержания белка и азота по Къельдалю/Современый подход // Школа Грибоводства, 2005, №4. [Электронный ресурс]. – [Режим доступа]. – http://www.ecoinstrument.com.ua/index.php?option=com.

12. Посыпанов Г.С., Долгодворов В.Е., Жеруков Б.Х. и др. Растениеводство / под ред. Г.С. Посыпанова. – М.: КолосС. – 612 с.

13. Скурихин И.М., Нечаев И.М. Всё о пище с точки зрения химика, М.: Высш. шк., 1991. – С. 8– 23.

14. Шмаков П.Ф., Булатов А.П., Калиненко Н.А. и др. Рапс и сурепица в Западной Сибири: производство и использование, «Вариант-Омск», Омск, 2004. – 224 с.

Вопросам балансирования рационов человека и животных в последние годы уделяется особое внимание. В частности, в птицеводстве, как отмечает академик И.А.Егоров [7], в последние годы возникла острая необходимость не только уточнить нормы потребности сельскохозяйственной птицы и переоценить питательность кормов, но и совершенствовать всю систему нормированного кормления в нескольких направлениях. Поэтому точное определение в продуктах и кормах количества питательных веществ имеет важное значение для правильного составления рациона.

В настоящее время количество белка определяют преимущественно по азоту. Наиболее широким распространением пользуется метод Кьельдаля, Барнштейна и др. Принцип других инструментальных методов заключается в измерении физических свойств растворов [2]. Методы определения белка с использованием ферментов малочисленны и трудоемки в использовании.

Много лет, занимаясь изучением пищеварения животных, мы пришли к выводу о том, что поджелудочная железа четко адаптируется к качеству корма, работает как уникальная лаборатория, определяя количество субстрата, которое следует гидролизовать в процессе пищеварения. В результате появилась идея разработки метода, который бы позволял, используя пищеварительные ферменты, определять количество субстрата (белков, жиров и углеводов), находящегося в продуктах и кормах. Это и стало целью нашей работы, и для подтверждения гипотезы мы выполнили ряд исследований новым методом.

Материалы и методы исследования

Для определения белков, жиров и углеводов в продуктах растительного и животного происхождения мы использовали разработанный нами способ определения количественного содержания пищевых белков [5]. В качестве ферментативного материала мы брали панкреатический сок, полученный в хроническом опыте от кур, оперированных по методу Ц.Ж.Батоева, С.Ц.Батоевой (1970) [2]. Аналогичными свойствами обладает гомогенат ткани поджелудочной железы [6], поэтому его также можно применять в качестве ферментативного материала. Активность панкреатических ферментов определяли следующими методами: амилазы – по расщеплению крахмала [10], протеаз – по расщеплению казеина при колориметрическом контроле [3], липазы – по гидролизу подсолнечного масла [4]. Статистическую обработку результатов исследований выполняли по методу В.К. Кузнецова [8].

Результаты исследования и их обсуждение

Разработанный нами способ основан на использовании химических реакций с участием ферментов, которые обладают строгой субстратной специфичностью. При взаимодействии фермента и субстрата образуется ферментно-субстратный комплекс, в этом случае количество фермента в растворе снижается на ту величину, которая связывается с субстратом. Задача наших исследований была направлена на определение параметров кинетического процесса, которые бы соответствовали наиболее стабильным показателям взаимодействия фермента и субстрата.

Метод определения количества пищевых белков включает последовательное проведение следующих этапов: смешивание опытных образцов субстрата и ферментативного вещества, разбавленного раствором Рингера, инкубирование образованной смеси при температуре 37 °С, центрифугирование ферментативно-субстратного комплекса и определение количественного содержания пищевых белков расчетным путем. Новый способ отличается от известных тем, что смешивание опытных образцов производят с ферментативным веществом в виде панкреатического сока или гомогената ткани поджелудочной железы свиней, предварительно разбавленного стабилизирующим раствором до 50 % концентрации при его соотношении с массой опытного образца субстрата 1:10. Инкубирование подготовленной смеси ведут в течение 5-10 минут. Перед определением количественного содержания пищевых белков расчетным путем полученный в результате центрифугирования объем чистой жидкой фракции, разбавляют раствором Рингера до соотношения 1:100-200, при этом количественное содержание пищевых белков определяют как равное процентному расходу ферментов протеазы в сравнении с контрольной пробой раствора ферментативного материала.

Таблица 1

Определение содержания пищевых белков, жиров, углеводов в продуктах животного происхождения

Определение количественного содержания пищевых жиров и углеводов выполняют аналогично, при этом количество пищевых жиров и углеводов определяют как равное процентному расходу ферментов липазы и амилазы, соответственно, в сравнении с контрольной пробой раствора ферментативного материала.

Для сравнения нами выполнены исследования продуктов животного и растительного происхождения. Результаты (табл. 1) свидетельствуют о том, что данные количественного содержание белков, жиров и углеводов в продуктах животного происхождения согласуются с показателями, представленными в научной литературе [1].

Из данной таблицы видно, что показатели активности фермента до и после добавления субстрата почти полностью соответствуют содержанию питательных веществ по данным литературных источников. Так, в мясокостной муке количество протеина составляет 44 %, а жира 8 %. Мясо кур по количеству переваримого протеина превосходит свинину почти на 12 %, а по содержанию жира, наоборот, свинина превосходит мясо кур почти на 8 %. По последнему показателю отмечены отличия наших данных от литературных: жира в свинине оказалось на 4 % выше, а в мясе кур, наоборот, ниже на 2 %. Следовательно, можно отметить, что результаты полученные новым методом принципиально не изменяют известные показатели, но некоторые отличия имеются, что можно объяснить различными факторами.

В табл. 2 представлены результаты исследований растительных субстратов.

Данные табл.2 свидетельствуют о том, что разница ферментативной активности до и после добавления субстрата в семенах гороха составила 31,5 % протеаз, 54 % амилазы и 2,7 % липазы, что соответствует количеству белков, углеводов и жиров. Это подтверждают литературные данные, где показатель белка колеблется от 20 до 35 % [12,13,14].

При исследовании рапса разность активности протеаз до и после добавки к ферментативному материалу субстрата составила 19,4 %, что соответствует количеству белка. Количество амилазы и липазы уменьшилось при добавлении субстрата на 14,3 % и 43 %, что соответствует количеству углеводов и жиров. В данном случае количество углеводов несколько превышает известные в литературе показатели [14].

Таблица 2

Определение содержания пищевых белков, жиров, углеводов в продуктах растительного происхождения

Показатели сои не отличаются от данных научной литературы по количеству белка и жира [9], а по количеству углеводов по нашим данным несколько превосходят показатели, полученные другими методами.

Соевый жмых по своим показателям несколько отличается от необработанной сои, по нашим данным содержит 49 % белка, 28 % углеводов и 7 % жиров. По количеству углеводов также превосходит известные данные [9].

Рапсовый жмых содержит: белка – 28 %, углеводов – 7,7 %, жиров- 13,7 %. Что полностью согласуется с результатами литературы [14].

В научной литературе приведены данные общего количества белков, жиров, углеводов. Наш метод позволяет определять только те вещества, которые способны расщепляться ферментами пищеварительного тракта животных и человека. Поэтому, наверное, при проведении анализа показатели количества питательных веществ не всегда точно совпадают с литературными данными.

Таким образом, результаты исследований позволяют заключить, что метод ферментно-субстратного анализа дает достоверные данные количества переваримых питательных веществ, требует меньших затрат времени и средств по сравнению с аналогами. Указанный метод нужно сертифицировать и можно использовать при определении качества продуктов питания для человека и кормов для животных.

Библиографическая ссылка