hfbHealth, Food & BiotechnologyHealth, Food & Biotechnology2712-7648РОСБИОТЕХhfb-46Research ArticleБИОТЕХНОЛОГИИBIOTECHNOLOGYИсследование антиоксидантных свойств α- токоферола, кверцетина, β-ситостерина, ретинил пальмитата и разработка антиоксидантного комплекса на их основеResearch of antioxidant properties α-tocopherol, quercetin, β-sitosterol, retinyl palmitate and development of an antioxidant complex based on themКривоваА. Ю.KrivovaA. Y.

Кривова Анна Юрьевна

Самокатная  4-б,  Москва,  111033

Anna Y. Krivova

Samokatnaya  4-b,  Moskva,  111033

3321225@mail.ruСоколоваЕ. Н.SokolovaY. N.

Соколова Елена Николаевна

Самокатная  4-б,  Москва,  111033

Yelena N. Sokolova

ГорячеваЕ. Д.GoryachevaY. D.

Горячева Елена Давидовна

Yelena D. Goryacheva

Samokatnaya  4-b,  Moskva,  111033

ТимофееваИ. А.TimofeyevaI. A.

Тимофеева Ирина Анатольевна

Самокатная  4-б,  Москва,  111033

Irina A. Timofeyeva

Samokatnaya  4-b,  Moskva,  111033

СербаЕ. М.SerbaY. M.

Серба Елена Михайловна

Yelena M. Serba

ВНИИПБТ – филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»РоссияVNIIPBT- filial FGBUN «FITS pitaniya i biotekhnologii»Russian FederationВНИИПБТ – филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»РоссияMoscow State University of Food ProductionRussian FederationФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»РоссияVNIIPBT- filial FGBUN «FITS pitaniya i biotekhnologii»Russian FederationФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»РоссияMoscow State University of Food ProductionRussian Federation2020050520212292102Copyright © Кривова А.Ю., Соколова Е.Н., Горячева Е.Д., Тимофеева И.А., Серба Е.М., 20212021Кривова А.Ю., Соколова Е.Н., Горячева Е.Д., Тимофеева И.А., Серба Е.М.Krivova A.Y., Sokolova Y.N., Goryacheva Y.D., Timofeyeva I.A., Serba Y.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.hfb-journal.ru/jour/article/view/46

Исследованы  антиоксидантные  свойства  индивидуальных  веществ  и  их  смесей, таких  как α-токоферол,  кверцетин,  β-ситостерин,  ретинил  пальмитат  для  создания антиоксидантного  комплекса,  стабилизирующего  эмульсионные  системы.  Для определения  антиоксидантной  активности  оценивали  способность  индивидуальных соединений  и  их  смесей тормозить  реакции термического  окисления  метилового  эфира олеиновой  кислоты.  Показано,  что  усиление  антиоксидантных  свойств  бинарной  смеси витаминов  наблюдается  при  увеличении  концентрации α-токоферола  и  уменьшении концентрации  ретинил  пальмитата.  Установлен  эффект  взаимного  подавления антиоксидантных  свойств  смеси  ретинил  пальмитата  с β-ситостерином.  Доказано,  что значение  антиоксидантной  активности  реакционной  смеси,  включающей  кверцетин  в сочетании  с  витаминами  или β-ситостерином,  обладает  аддитивными  свойствами.  Для смеси,  состоящей  из  4-х  компонентов: α-токоферол,  кверцетин, β-ситостерин,  ретинил пальмитат, характерно увеличение антиоксидантных свойств в 2,5 раза при минимальных концентрациях,  а  при  максимальных  концентрациях  в  1,5  раза.  Установлено,  что  все исследуемые  природные  соединения  обладали  антипероксидной  активностью,  при этом  наиболее  высокий  уровень  отмечен  у  кверцетина,  далее  у  ретинил  пальмитата, β-ситостерина и α-токоферола. Показано, что смесь природных антиоксидантов обладала антипероксидной активностью в 1,5 раза выше, чем у кверцетина. На основе полученного уравнения  регрессии,  адекватно  описывающего  процесс,  реализована  программа оптимизации,  позволившая  сформировать  антиоксидантный  комплекс,  включающий ретинил пальмитат, α-токоферол, β-ситостерин и кверцетин в оптимальных соотношениях. Показано, что антиоксидантная активность комплекса в 1,7 раза превосходила результат этого  показателя  в  смеси,  состоящей  из  4-х  изучаемых  компонентов.  Разработанный антиоксидантный  комплекс  рекомендован  для  использования  в  составе  продуктов  с эмульсионной основой.

The  antioxidant  properties  of  individual  substances  and  their  mixtures,  such  as α-tocopherol,  quercetin, β-sitosterol,  retinyl  palmitate,  were  studied  to  create  a  multiantioxidant composition that stabilizes emulsion systems. To determine the antioxidant activity,  the  ability  of  individual  compounds  and  their  mixtures  to  inhibit  the  thermal oxidation  of  oleic  acid  methyl  ester  was  evaluated.  It  is  shown  that  an  increase  in  the antioxidant properties of a binary mixture of vitamins is observed with an increase in the concentration of α-tocopherol and a decrease in the concentration of retinyl palmitate. The effect of mutual suppression of the antioxidant properties of a mixture of retinyl palmitate and β-sitosterol was established. It is proved that the value of the antioxidant activity of the  reaction  mixture,  including  quercetin  in  combination  with  vitamins  or β-sitosterin, has  additive  properties.  A  mixture  consisting  of  4  components: α-tocopherol,  quercetin, β-sitosterol,  retinyl  palmitate  is  characterized  by  an  increase  in  antioxidant  properties by  2.5  times  at  minimum  concentrations,  and  by  1.5  times  at  maximum  concentrations. It  was  found  that  all  the  studied  natural  compounds  had  antiperoxide  activity,  while the  highest  level  was  observed  in  quercetin,  then  in  retinyl  palmitate, β-sitosterol  and α-tocopherol. It was shown that the mixture of natural antioxidants had an antiperoxide activity 1.5 times higher than that of quercetin. Based on the obtained regression equation that  adequately  describes  the  process,  an  optimization  program  was  implemented  that allowed the formation of an antioxidant complex including retinyl palmitate, α-tocopherol, β-sitosterol and quercetin in optimal ratios. It is shown that the antioxidant activity of the complex was 1.7 times higher than the result of this indicator in a mixture consisting of 4 studied components. The developed d\antioxidant complex is recommended for use in products with an emulsion base.

природные антиоксидантыантиоксидантная активностьметилолеатная модельантиоксидантный комплексnatural antioxidantsantioxidant activitymethyl oleate modelantioxidant complexReferencesАлавердиева С.И. (2000). Антиоксидантные свойства природных компонентов и их смесей в процессах окисления липидов в технологиях косметических изделий [Кандидатская диссертация]. Москва, Роcсия.Alaverdiyeva S. I. (2000). Antioksidantnye svojstva prirodnyh komponentov i ih smesej v processah okisleniya lipidov v tekhnologiyah kosmeticheskih izdelij [Antioxidant properties of natural components and their mixtures in the processes of lipid oxidation in the technology of cosmetic products] [Candidate dissertation]. Moscow, Russia.Алексеева, Т. В., Калгина, Ю. О., Евлакова, В. С., & Малакова, Л. А. (2018). Биологически активная добавка для питания женщин в период беременности из отечественного вторичного сельхозсырья. Хранение и переработка сельхозсырья, (4), 10–19. https://doi.org/10.36107/spfp.2018.22Alekseeva, T. V., Kalgina, Y. O., Evlakova, V. S., & Malakova, L. A. (2018). Biologically Active Additive for Nutrition of Women During Pregnancy from Domestic Secondary Agricultural Raw Materials. Storage and Processing of Farm Products, (4), 10–19. https://doi.org/10.36107/spfp.2018.22Берестова, А. В., Зинюхин, Г. Б., & Межуева, Л. В. (2014). Особенности технологии пищевых масложировых эмульсий функционального назначения. Вестник ОГУ, 1(162),150–156.Berestova, A. V., Zinyukhin, G. B., & Mezhueva, L. V. (2014). Features of the technology of edible fat and oil emulsions for functional purposes. Vestnik OGU [OSU Bulletin], 1(162),150–156.Гаврилова, Ю. А., Бессонова, О. В., & Смирнова, Н. А. (2015). Развитие концепции здорового питания в России: проблемы и перспективы. Международный журнал экспериментального образования,(2–3), 405–406.Gavrilova, Yu. A., Bessonova, O. V., & Smirnova, N. A. (2015). Development of the concept of healthy eating in Russia: problems and prospects. Mezhdunarodnyj zhurnal eksperimental’nogo obra zovaniya [Interna tional Journal of Experi mental Education], (2–3), 405–406.Горбатова, А. В. (2013). Исследование качественных показателей сливочно–растительных спредов функциональной направленности. Аграрный вестник Урала, 1(107), 37–39.Gorbatova, A. V. (2013). Research of qualitative indicators of creamy vegetable spreads of functional orientation. Agrarnyj vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals], 1(107), 37–39.Грачев, Ю. П., & Плаксин, Ю. М. (2006). Математические методы планирования эксперимента. ДеЛи.Grachev, Yu. P., & Plaksin, Yu. M. (2006). Matematicheskie metody planirovaniya eksperimenta [Mathematical methods for planning an experiment]. DeLi.Ипатова, Л. Г., Кочеткова, А. А., Тутельян, В. А., & Нечаев, А. Н. (2009). Жировые продукты для здорового питания. Современный взгляд. ДеЛи.Ipatova, L. G., Kochetkova, A. A., Tutelyan, V. A., & Nechaev, A. N. (2009). Zhirovye produkty dlya zdorovogo pitaniya. Sovremennyj vzglyad[Fatty foods for a healthy diet. A modern look]. DeLi.Кривова, А. Ю., Серба, Е. М., Римарева, Л. Б., Оверченко, М. Б., Серба, Е. В., & Калинина, А. Г. (2018). Перспективы создания биотехнологической продукции на основе гриба Aspergillus oryzae. Вопросы питания, 87(S5), 185–186. http://dx.doi.org/10.24411/0042–8833–2018–10293Krivova, A. Yu., Serba, E. M., Rimareva, L. B., Overchenko, M. B., Serba, E. V., & Kalinina, A. G. (2018). Prospects for the creation of biotechnological products based on the fungus Aspergillus oryzae. Voprosy pitaniya [Nutrition Issues], 87(S5), 185–186. http://dx.doi.org/10.24411/0042–8833–2018–10293Колесникова, С. В., & Алексеенко, А. В. (2012). Спреды с функциональными добавками–новый шаг в развитии продукта. Молочная промышленность, (3), 55–56.Kolesnikova, S. V., & Alekseenko, A. V. (2012). Spreads with functional additives are a new step in product development. Molochnaya promyshlennost’ [Milk Industry], (3), 55–56.Машковский, М. Д. (2014). Лекарственные средства. Новая Волна.Mashkovsky, M. D. (2014). Lekarstvennye sredstva [Medicines]. Nоvaya Volna.Наумова, Н. Л. (2015). Антиоксидантные свойства пищевой добавки Nоvasol rosemary на примере сливочного масла. Вестник Алтайского Государственного аграрного университета, 3(125), 152–155.Naumova, N. L. (2015). Antioxidant properties of the food additive Nоvasol rosemary on the example of butter. Vestnik Altajskogo Gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Altai State Agrarian University], 3(125), 152–155.Плавинский, С. Л. & Плавинская, С. И. (2013). Роль антиоксидантов в лечении и профилактике за-болеваний человека. Медицина, (1), 41–54.Plavinsky, S. L. & Plavinskaya, S. I. (2013). The role of antioxidants in the treatment and prevention of human diseases. Medicina [Medicine], (1), 41–54.Полунина, О. С., Кудряшева, И. А., Орман, Г. В., & Доновский, П. А. (2006). Свойства БАД к пище – антиоксиданта. Успехи современного естествознания, (2), 83–85.Polunina, O. S., Kudryasheva, I. A., Orman, G. V., & Donovsky, P. A. (2006). Properties of dietary supplements to food – antioxidant. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [The successes of modern natural science], (2), 83–85.Римарева, Л. В., Фурсова, Н. А., Соколова, Е. Н., Волкова, Г. С., Борщева, Ю. А., Серба, Е. М., & Кривова, А. Ю. (2018). Биодеструкция белков зернового сырья для получения новых хлебобулочных изделий. Вопросы питания, 87(6), 67–75. http://dx.doi.org/10.24411/0042–8833–2018–10068Rimareva, L. V., Fursova, N. A., Sokolova, E. N., Volkova, G.S., Borshcheva, Yu. A., Serba, E. M., & Krivova, A. Yu. (2018). Biodegradation of proteins of grain raw materials for obtaining new bakery products. Voprosy pitaniya [Nutrition Issues], 87(6), 67–75. http://dx.doi.org/10.24411/0042–8833–2018–10068Серба, Е. М., Волкова, Г. С., Соколова, Е. Н., Фурсова, Н. А., & Юраскина, Т. В. (2018). Плоды брусники – перспективный источник биологически активных веществ. Хранение и переработка сельхозсырья, (4), 48–58. https://doi.org/10.36107/spfp.2018.59Serba, E. M., Volkova, G. S., Sokolova, E. N., Fursova, N A., & Yuraskina, T. V. (2018). Fruit Cowberry – a Promising Source of Biologically Active Substances. Storage and Processing of Farm Products, (4), 48–58. https://doi.org/10.36107/spfp.2018.59Собакарь, М. С., & Ших, Е. В. (2010). Антиоксидантная теория и метаболические подходы к лечению заболеваний сердечно сосудистой системы. Биомедицина, (3), 10–21.Sobakar, M. S., & Shikh, E. V. (2010). Antioxidant theory and metabolic approaches to the treatment of diseases of the cardiovascular system. Biomedicina [Biomedicine] (3), 10–21.Солдатова, А. В., Николаева, Ю. В., Пилипенко, О. В., & Дубрович, Г. А. (2017). Влияние растительных антиоксидантов на процессы окислительной порчи спреда. Пищевая промышленность, (10), 61–65.Soldatova, A. V., Nikolaeva, Yu. V., Pilipenko, O. V., & Dubrovich, G. A. (2017). The influence of plant antioxidants on the processes of oxidative deterioration of the spread. Pishchevaya promyshlennost’ [Food Industry], (10), 61–65.Тарасова, А. И., Тагиева, Т. Г., Завадская, И. М., Кузецова, А. В., & Кравченко, А. В. (2009). Использование натуральных антиоксидантов в эмульсионных продуктах. Масла и жиры, (7),10–12.Tarasova, A. I., Tagieva, T. G., Zavadskaya, I. M., Kuzetsova, A. V., & Kravchenko, A. V. (2009). The use of natural antioxidants in emulsion products. Masla i zhiry [Oils and fats], (7),10–12.Федченко, И. А., & Притыкина, Н.А. (2013). Природные и синтетические антиоксиданты, применение в пищевой промышленности. Глобальная научная интеграция, (6),74–80.Fedchenko, I. A., & Pritykina, N. A. (2013). Natural and synthetic antioxidants, use in the food industry. Global’naya nauchnaya integraciya [Global Scientific Integration], (6), 74–80.Харченко, Ю. А. & Дмитриев, В.Н. (2016). Перспективная БАД с антиоксидантами. Рациональное питание, пищевые добавки и биостимуляторы, 3, 61–65.Kharchenko, Yu. A. & Dmitriev, V. N. (2016). A promising dietary supplement with antioxidants. Racional’noe pitanie, pishchevye dobavki i biostimulyatory [Rational nutrition, nutritional supplements and biostimulants], 3, 61–65.Шигабутдина, Ф.Г. (2009). БАД к пище современные аспекты применения. Практическая медицина, 7(39), 81–86.Shigabutdin, F.G. (2009). BAA for food modern aspects of application. Prakticheskaya medicina [Practical Medcine],7(39), 81–86.Boligon, A. A., Machado, M. M., & Athayde, M. L. (2014). Technical evaluation of antioxidant activity. Medicinal chemistry, 4(7), 517–522. http://dx.doi.org/10.4172/2161–0444.1000188Boligon, A. A., Machado, M. M., & Athayde, M. L. (2014). Technical evaluation of antioxidant activity. Medicinal chemistry, 4(7), 517–522. http://dx.doi.org/10.4172/2161–0444.1000188Cotterchio, M., Boucher, B. A., Manno, M., Gallinger, S., Okey, A., & Harper, P. (2006). Dietaryphytoestrogen intake is associated with reduced colorectal cancer risk. Journal of Nutrition, (136), 3046–3053.Cotterchio, M., Boucher, B. A., Manno, M., Gallin ger, S., Okey, A., & Harper, P. (2006). Dietaryphytoestrogen intake is associated with reduced colorectal cancer risk. Journal of Nutrition, (136), 3046–3053.Huang D., Ou B., & Prior R. L. (2005). The chemistry behind antioxidant capacity assays. Journal of agricultural and food chemistry, 53(6), 1841–1856. https://doi.org/10.1021/jf030723cHuang D., Ou B., & Prior R. L. (2005). The chemistry behind antioxidant capacity assays. Journal of agricultural and food chemistry, 53(6), 1841–1856. https://doi.org/10.1021/jf030723cLee, J. & Mitchell, A. E. (2012). Pharmacokinetics of quercetin absorption from apples and onions in healthy humans. Journal of agricultural and food chemistry, 60(15), 3874–3881. https://doi.org/10.1021/jf3001857Lee, J. & Mitchell, A. E. (2012). Pharmacokinetics of quercetin absorption from apples and onions in healthy humans. Journal of agricultural and food chemistry, 60(15), 3874–3881. https://doi.org/10.1021/jf3001857Li, Y., Yao, J., Han, C., Yang, J., Chaudhry, M. T., Wang, S., Liu, H., & Yin, Y. (2016). Quercetin, Inflammation and Immunity. Nutrients, 8(3), 167. http://dx.doi.org/10.3390/nu8030167Li, Y., Yao, J., Han, C., Yang, J., Chaudhry, M. T., Wang, S., Liu, H., & Yin, Y. (2016). Quercetin, Inflammation and Immunity. Nutrients, 8(3), 167. http://dx.doi.org/10.3390/nu8030167Mikulic–Petkovsek, M., Samoticha, J., Eler, K., Stampar, F., & Veberic, R. (2015). Traditional elderflower beverages: A rich source of phenolic compounds with high antioxidant activity. Journal of agricultural and food chemistry, 63(5), 1477–1487. http://dx.doi.org/10.1021/jf506005bMikulic–Petkovsek, M., Samoticha, J., Eler, K., Stampar, F., & Veberic, R. (2015). Traditional elderflower beverages: A rich source of phenolic compounds with high antioxidant activity. Journal of agricultural and food chemistry, 63(5), 1477–1487. http://dx.doi.org/10.1021/jf506005bPokorna, J., Venskutonis, P. R., Kraujalyte, V., Kraujalis, P., Dvořák, P., Tremlova, B., Kopřiva, V., & Ošťádalová, M. (2015). Comparison of different methods of antioxidant activity evaluation of green and roast C. Arabica and C. Robusta coffee beans. Acta alimentaria, 44(3), 454–460. https://doi.org/10.1556/066.2015.44.0017Pokorna, J., Venskutonis, P. R., Kraujalyte, V., Kraujalis, P., Dvořák, P., Tremlova, B., Kopřiva, V., & Ošťádalová, M. (2015). Comparison of different methods of antioxidant activity evaluation of green and roast C. Arabica and C. Robusta coffee beans. Acta alimentaria, 44(3), 454–460. https://doi.org/10.1556/066.2015.44.0017Rajendran P., Nandakumar N., Rengarajan T., Palaniswami R., Gnanadhas E. N., Lakshmi na ra saiah U., Gopas J., & Nishigaki I. (2014). Antioxidants and human diseases. Clinica Chimica Acta, 436, 332–347. http://dx.doi.org/10.1016/j.cca.2014.06.004Rajendran P., Nandakumar N., Rengarajan T., Palaniswami R., Gnanadhas E. N., Lakshminarasaiah U., Gopas J., & Nishigaki I. (2014). Antioxidants and human diseases. Clinica Chimica Acta, 436, 332–347. http://dx.doi.org/10.1016/j.cca.2014.06.004Rimareva, L. V, Sokolova, E. N, Serba, E. M, Borshchevа, Y. A, Kurbatova, E. I, & Krivova, A. Y. (2017). Reduced Allergenicity of Foods of Plant Nature by the Method of Enzymatic Hydrolysis. Oriental Journal of Chemistry, 33(4), 2009–2015. https://doi.org/10.13005/ojc/330448Rimareva, L. V, Sokolova, E. N, Serba, E. M, Borshchevа, Y. A, Kurbatova, E. I, & Krivova, A. Y. (2017). Reduced Allergenicity of Foods of Plant Nature by the Method of Enzymatic Hydrolysis. Oriental Journal of Chemistry, 33(4), 2009–2015. https://doi.org/10.13005/ojc/330448Repetto, M., Semprine, J. & Boveris, A. (2012). Lipid Peroxidation: Chemical Mechanism, Biological Implications and Analytical Determination. InTech http://dx.doi.org/10.5772/45943Repetto, M., Semprine, J. & Boveris, A. (2012). Lipid Peroxidation: Chemical Mechanism, Biological Implications and Analytical Determination. InTech http://dx.doi.org/10.5772/45943Senica, M., Stampar, F., Veberic, R. & Mikulic–Petkovsek, M. (2016). Processed elderberry (Sambucus nigra L.) products: A beneficial or harmful food alternative? LWT – Food Science and Technology, 72, 182–188. http://dx.doi.org/10.1016/j.lwt.2016.04.056Senica, M., Stampar, F., Veberic, R. & Mikulic–Petkovsek, M. (2016). Processed elderberry (Sambucus nigra L.) products: A beneficial or harmful food alternative? LWT – Food Science and Technology, 72, 182–188. http://dx.doi.org/10.1016/j.lwt.2016.04.056Sidor, A., & Gramza–Michałowska, A. (2015). Advanced research on the antioxidant and health benefit of elderberry (Sambucusnigra) in food–a review. Journal of functional foods, 18, 941–958. http://dx.doi.org/10.1016/j.jff.2014.07.012Sidor, A., & Gramza–Michałowska, A. (2015). Advanced research on the antioxidant and health benefit of elderberry (Sambucusnigra) in food-a review. Journal of functional foods, 18, 941–958. http://dx.doi.org/10.1016/j.jff.2014.07.012Viapiana, A., & Wesolowski, M. (2017). The Phenolic Contents and Antioxidant Activities of Infusions of Sambucus nigra L. Plant Foods for Human Nutrition, 72(1), 82–87. http://dx.doi.org/10.1007/s11130–016–0594–xViapiana, A., & Wesolowski, M. (2017). The Phenolic Contents and Antioxidant Activities of Infusions of Sambucus nigra L. Plant Foods for Human Nutrition, 72(1), 82–87. http://dx.doi.org/10.1007/s11130–016–0594–xVrchotová, N., Dadáková, E., Matějíček, A., Tříska, J., & Kaplan, J. (2017). Effect of variety on content of bioactive phenolic compounds in common elder (Sambucus nigra L.). Natural product research, 31(6), 700–703. http://dx.doi.org/10.1080/14786419.2016.1214826Vrchotová, N., Dadáková, E., Matějíček, A., Tříska, J., & Kaplan, J. (2017). Effect of variety on content of bioactive phenolic compounds in common elder (Sambucus nigra L.). Natural product research, 31(6), 700–703. http://dx.doi.org/10.1080/14786419.2016.1214826Yashin, A. Y. (2008). A flow–injection system with amperometric detection for selective deter mi na tion of antioxidants in food– stuffs and drinks. Russian Journal of General Chemistry, 78(12), 2566–2571. http://dx.doi.org/10.1134/S1070363208120360Yashin, A. Y. (2008). A flow–injection system with amperometric detection for selective determination of antioxidants in food– stuffs and drinks. Russian Journal of General Chemistry, 78(12), 2566–2571. http://dx.doi.org/10.1134/S1070363208120360

The authors declare that there are no conflicts of interest present.