Nanocomplexes of β-cyclodextrin with liposoluble vitamins and peptides of milk protein hydrolyzate for functional food products

Abstract

Исследования в области диетологии показали, что для разработки функциональных продуктов питания требуется создать мультикомпонентные композиции, в состав которых входят макро- и микронутриенты. Для создания таких композиций были получены пептиды из гидролизата белков сыворотки молока с молекулярными массами 150-6000 Да (ФП-ГБС). Для снижения их горького вкуса они были включены в бета-ЦД с использованием метода соосаждения. В полученном комплексе ФП-ГБС:бета-ЦД горький вкус пептидов снизился до умеренно горького. Комплексы включения жирорастворимых витаминов D:бета-ЦД и A:бета-ЦД позволили перевести их из жидкого состояния в порошкообразную форму, в которой они обладают повышенной термостабильностью и растворимостью в воде. На их основе был разработан мультикомпонентный композит, в 100 г которого содержалось 30 г ФП-ГБС, 1,06 мг витамина D (42500 МЕ), 86,0 мг витамина А (250000 МЕ) и 4 г оливкового масла. Проведены исследования структурно-функциональных свойств полученных образцов комплексов включения. Показано, что антиоксидантная активность полученных образцов комплексов включения убывает в ряду: мультикомпонентный композит <ФП-ГБС:бета-ЦД <A:бета-ЦД <D:бета-ЦД. На модели индуцированного мутагенеза в тесте Эймса на штаммах Salmonella typhimurium ТА 98 и Salmonella typhimurium ТА 100 показано, что ФП-ГБС:бета-ЦД и мультикомпонентная композиция проявляют антимутагенное действие, предотвращая на 20 % мутации замены пар оснований и на 15 % сдвиг рамки считывания. Проведенная токсиколого-гигиеническая оценка нанокомплексов ФП-ГБС: бета-ЦД, D:бета-ЦД, A:бета-ЦД и их мультикомпонентного композита в экспериментах на Tetrahymena pyriformis показала, что по средней смертельной дозе они относится к 5-му классу опасности (неопасные вещества). Полученные порошкообразные формы жирорастворимых витаминов и пептидов легко дозируются и могут быть использованы при разработке различных функциональных продуктов питания. Research in the field of dietetics has shown that the development of functional foods requires the creation of multicomponent compositions which include macro- and micronutrients. To create such compositions, peptides were obtained from the hydrolyzate of milk whey proteins with molecular weights of 150-6000 Da (FP-GBS). To reduce their bitter taste, they were incorporated into beta-CD using the co-precipitation method. In the resulting complex FP-GBS:beta-CD, the bitter taste of the peptides decreased to moderately bitter. The inclusion complexes of liposoluble vitamins D:beta-CD and A:beta-CD made it possible to transform them from a liquid state into a powder form, in which they have increased thermal stability and solubility in water. On their basis, a multicomponent composite was developed, 100 g of which contained 30 g of FP-GBS, 1.06 mg of vitamin D (42,500 IU), 86.0 mg of vitamin A (250,000 IU) and 4 g of olive oil. The structural and functional properties of the obtained samples of inclusion complexes were studied. It was shown that the antioxidant activity of the obtained samples of inclusion complexes decreases in the series: multicomponent composite <FP-GBS:beta-CD <A:beta-CD <D:beta-CD. On the model of induced mutagenesis in the Ames test on the strains of Salmonella typhimurium TA 98 and Salmonella typhimurium TA 100, it was shown that FP-GBS:beta-CD and a multicomponent composition exhibit an antimutagenic effect, preventing base pair substitution mutations by 20 % and reading frame shift by 15 %. The toxicological and hygienic assessment nanocomplexes of the FP-GBS:beta-CD, D:beta-CD and A:beta-CD and their multicomponent composite in experiments on Tetrahymena pyriformis showed that, in terms of the average lethal dose, they belong to the 5th hazard class (non-hazardous substances). The obtained powder forms of liposoluble vitamins and peptides are easily dosed and can be used in the development of various functional food products.