ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО МИКРОСТРУКТУРИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ИХ ИНКАПСУЛЯЦИИ

Ринат Ильгидарович Фаткуллин, Ирина Валерьевна Калинина, Андрей Константинович Васильев, Екатерина Евгеньевна Науменко, Валентина Викторовна Ботвинникова

Аннотация


Целью настоящего исследования стала оценка возможности использования микроструктурирования биологически активных веществ для повышения эффективности их инкапсуляции. Многие биологически активные вещества, особенно полифенольной природы, представляют собой полимерные формы соединений, биологическая активность которых в значительной степени уступает их мономерным формам. Инкапсуляция полимерных форм биоактивных веществ также сопряжена с рядом проблем, среди которых сложность получения препаратов микро- и наноразмерного ряда, низкий уровень загрузки этих веществ в систему доставки, низкая биодоступность этих соединений. В рамках данного исследования предложен и апробирован метод ультразвукового микроструктурирования дигидрокверцетина – растительного антиоксиданта полифенольной природы. Проведена оценка дисперсного состава растворов дигидрокверцетина в исходном и микроструктурированном виде. Показано, что ультразвуковое воздействие в предложенном режиме позволяет изменить размерный ряд частиц биоактивного вещества в растворе и привести их к более выровненному состоянию. Вместе с тем, снятие спектров растворов дигидрокверцетина в исходном и микроструктурированном виде показало, что в обоих случаях биоактивное вещество присутствует в виде смеси полимерной и мономерной форм. Для оценки эффективности инкапсуляции исходной и микроструктурированной форм дигидрокверцетина в качестве системы доставки был выбран β-циклодекстрин, который представляет собой разрешенную к применению пищевую добавку. Методика инкапсуляции дигидрокверцетина в исходном и микроструктурированном виде была идентичной. Полученные результаты определения эффективности инкапсуляции свидетельствуют о целесообразности использования микроструктурирования биологически активного вещества перед его инкапсуляцией. Значение показателя эффективности инкапсуляции дигидрокверцетина в микроструктурированном виде в 1,3 раза превышало значение данного показателя для дигидрокверцетина, инкапсулированного в исходном виде. Предложенный подход может иметь перспективы использования при получении функциональных пищевых ингредиентов и биологически активных добавок с применением технологий инкапсуляции.

Ключевые слова


дигидрокверцетин; β-циклодекстрин; инкапсуляция; ультразвуковое микроструктурирование; дисперсный состав; эффективность инкапсуляции.

Полный текст:

PDF

Литература


Корулькин, Д.Ю. Природные флавоноиды / Д.Ю. Корулькин, Ж.А. Абилов, Р.А. Музычкина, Г.А. Толстиков. – Новосибирск: Тео, 2007. – 232 с.

Калинина, И.В. Результаты влияния кавитационных эффектов ультразвука на степень экстракции биологически активных ве-ществ из растительного сырья / И.В. Калинина, И.Ю. Потороко, Р.И. Фаткуллин и другие // Аграрный вестник Урала. – 2017. – № 10 (164). – С. 30–35.

Шатилов, А.В. Роль антиоксидантов в организме в норме и при патологии / А.В. Шатилов, О.Г. Богданова, А.В. Коробов // Ветеринарная патология. – 2007. – № 2. – С. 207–211.

Antiproliferative and antioxidant activity of new dihydroquercetin derivatives / V.S. Rogovskii, A.I. Matiushin, N.L. Shimanovskii et. al. // Eksp. Klin. Farmakol. – 2010. – Vol. 73. – P. 39–42.

Application of ultrasonic waves for the improvement of particle dispersion in drinks / R. Fatkullin, N. Popova, I. Kalinina et. al. // Agronomy Research. – 2017. – Vol. 15. – P. 1295–1303.

Applications of sonochemistry in Russian food processing industry / O. Krasulya, S. Shestakov, V. Bogush et. al. // Ultrasonics Sonochemistry. – 2014. – Vol. 21. – P. 2112–2116.

Dihydroquercetin (DHQ) induced HO-1 and NQO1 expression against oxidative stress through the Nrf2-dependent antioxidant pathway / L. Liang, C. Gao, M. Luo et. al. // J. Agric. Food Chem. – 2013. – Vol. 61. – P. 2755–2761.

Dihydroquercetin as a means of antioxidative defence in rats with tetrachloromethane hepatitis / Y.O. Teselkin, I. Babenkova, V. Kolhir

et. al. // Phytother. Res. – 2000. – Vol. 14. – P. 160–162.

Enhancement of solubility, antioxidant ability and bioavailability of taxifolin nanoparticles by liquid antisolvent precipitation technique / Y. Zu, W. Wu, X. Zhao et. al. // International Journal of Pharmaceutics. – 2014. – Vol. 471. – P. 366–376.

Fang, Z., Bhandari, B.. Encapsulation of polyphenols – a review // Trends in Food Science &Technology. – 2010. – Vol. 21 (10). – P. 510–523.

Li-Juan Yang, Wen Chen, Shui-Xian Ma, Yun-Tao Gao, Rong Huang, Sheng-Jiao Yan, Jun Lin. Host–guest system of taxifolin and native cyclodextrin or its derivative: Preparation, characterization, inclusion mode, and solubilization // Carbohydrate Polymers. – 2011. – Vol. 85(3). – P. 629–637.

Mittler, R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance / R. Mittler // Trends in Plant Science. – 2002. – Vol. 7 (9). – P. 405–410. https://doi.org/10.1016/S1360-1385(02)02312-9.

Potoroko I.Yu., Kalinina I.V., Naumenko N.V., Fatkullin R.I., Nenasheva A.V., Uskova D.G., Sonawane S.H., Ivanova D.G., Velyamov M.T. Sonochemical Micronization of Taxifolin Aimed at Improving Its Bioavailability in Drinks for Athletes // Human. Sport. Medicine. – 2018. – Vol. 18, no. 3. – P. 90–100. DOI: 10.14529/ hsm180309

Potoroko, I.U., Kalinina, I.V., Naumenko, N.V., Fatkullin, R.I., Shaik S., Sonawane, S.H., Ivanova, D., Kiselova-Kaneva, Y., Tolstykh, O., Paymulina, A.V. Possibilities of Regulating Antioxidant Activity of Medicinal Plant Extracts // Human. Sport. Medicine. – 2017. – Vol. 17, no. 4. – P. 77–90. DOI: 10.14529/hsm170409

Rasenack, N. Preparation of microcrystals by in situ micronization / N.Rasenack, H. Steckel, B.W. Müller // Powder Technology. – 2004. – Vol. 143–144. – P. 291–296.

Sobel R., Versic R., Gaonkar A.G. Introduction to microencapsulation and controlled delivery in foods // Microencapsulation in the food industry. – Elsevier Inc., 2014. – P. 3–12.

Sun C., Dai L., Gao Y. Binary complex based on zein and propylene glycol alginate for delivery of quercetagetin // Biomacromolecules. – 2016. – Vol. 17 (12). – P. 3973–3985.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.