Біологічна активність продуктів переробки нових сортів винограду

Авідзба1 А.М., Огай1 Ю.А., Волинкін1 В.А., Левченко1 С.В., Соловйова1 Л.М., Катрич1 Л.І. Загайко2 А.Л.Агафонов3 М.Ф.
1 – Національний інститут винограду і вина «Магарач», вул. Кірова, 31, м. Ялта, АР Крим, Україна 98600 E-mail: [email protected]
2 – Національний фармацевтичний університет, м. Харків
3. – Відділ ринків рослинництва, садівництва, виноградарства та виноробства
Ключові слова: вино, концентрат поліфенолів безалкогольний, антиоксидантна активність, біологічна активність, поліфеноли винограду.
Анотація.Антиоксидантна та біологічна активність вин і безалкогольних поліфенольних концентратів з нової селекції сортів винограду зі складною генетичною структурою «Дар Магарача» і «Красень» не поступаються аналогічним показникам вин і безалкогольних поліфенольних концентратів з традиційних сортів винограду Ркацителі і Каберне Совіньон. Крім того, як вина, так і поліфенольні концентрати мають виражену стреспротекторну та антиатерогенну дію.
Наявність антоціанових диглікозидів у вині та поліфенольному концентраті винограду Красень не чинить негативного впливу на організм тварин при внутрішньому вживанні.

Гігієнічні та лікувальні властивості виноградних ягід, вина, соку молодих пагонів винограду, а також виноградного листя високо цінувалися ще за часів Гіппократа, Теофаста і Галена. Ці властивості знайшли широке застосування в практиці народної медицини при лікуванні шкірних захворювань, запальних процесів очей, діареї, кровотеч, варикозного розширення вен, виснаження, холери, туберкульозу.
У 1951 році С.В. Дурмішидзе опублікував експериментальні дані про Р-вітамінну активність комплексу танінатехіну винограду [1]. Пізніше високу Р-вітамінну активність показали А.І. Сіашвілі в дослідах на морських свинках для ще однієї групи поліфенолів винограду – антоціанів [2]. Встановлено, що антоціани винограду сприяють накопиченню аскорбінової кислоти в печінці та надниркових залозах експериментальних тварин.
Антоціанові пігменти, очищені за К. Фірцовим у добовій дозі 600 мг, успішно застосовуються в Болгарії при лікуванні та профілактиці хворих на атеросклероз, цукровий діабет, ішемічну хворобу серця, крововиливи, ретинопатію та старіння судин [3].
Результати численних досліджень біологічної активності проціанідинів винограду, проведених у 80-90-х роках, висвітлені у фундаментальному огляді, опублікованому Е. Бомбарделлі в журналі «Фітотерапія» [4].
Висока корисність червоних столових вин, виявлена ​​при вивченні відомого «французького парадоксу», пояснюється вмістом у винах поліфенолів винограду в концентрації 1-2 г/дм3. За даними Y. Masculier, споживання 0,5 л червоного вина на день різко знижує ризик серцево-судинних захворювань [5].
Антиоксидантні властивості фенольних сполук вина були також ретельно вивчені групою нобелівських лауреатів Каліфорнійського університету в Девісі [6]. В експериментах на тваринах і в клінічних дослідженнях було встановлено, що при пероральному вживанні вина антиоксидантна активність вина зумовлена ​​цілим комплексом поліфенолів, які надходять у плазму крові і захищають організм від ризику серцево-судинних захворювань і раку. Показано, що молоді червоні вина, які більш насичені поліфенолами, мають найбільшу активність у порівнянні з витриманими червоними та білими винами.
Відомо, що поліфеноли містяться у всіх частинах виноградної рослини. У гронах винограду виявлено поліфеноли як флавоноїдної, так і нефлавоноїдної природи.
Серед основних флавоноїдів можна відзначити кверцетин та його похідні, антоціани та їх похідні, (+) катехін, (-) епікатехін та їх похідні, рутин.
З основних нефлавоноїдів у помітних кількостях виявлено галову кислоту, транскавову та транскумарову кислоти, а також похідне стильбену ресвератрол.
Як показали вчені Каліфорнійського університету в Девісі, серед поліфенолів у виноградних винах найбільшу антиоксидантну активність мають (+) катехін, (-) епікатехін, олігомерні та полімерні сполуки цих речовин, кверцетин, галова та кавова кислоти. Основна частина цих поліфенолів зосереджена в кісточках винограду, які практично не беруть участь у збагаченні білих вин фенольними речовинами. З іншого боку, вміст поліфенолів може суттєво відрізнятися залежно від сорту винограду [7].
У зв’язку з цим цікавим було порівняння складу поліфенолів, антиоксидантної та біологічної активності вин і поліфенольних концентратів, отриманих із нових селекційних сортів винограду Подарок Магарача (з білими ягодами) і Красень (з червоними ягодами), а також із сортів винограду Vitis vinifera Каберне Совіньон і Ркацителі.
Досліджували виноматеріали, отримані «білі» із сортів винограду Ркацителі та Подарок Магарача та «червоні» із сортів винограду Каберне Совіньон та Красень, а також безалкогольні поліфенольні концентрати з цих же сортів винограду. Поліфенольні концентрати отримували шляхом водно-спиртової екстракції з виноградних вичавок з наступною деалкоголізацією екстрактів під вакуумом.
Фізико-хімічні характеристики виноматеріалу досліджували стандартними аналітичними методами у виноробстві; загальний вміст фенольних речовин визначали фотоколорично за допомогою реактиву Фоліна-Чокольте. Ідентифікацію поліфенолів проводили методом ВЕРХ за допомогою хроматографічної системи Agilent 1100 з діодним детектором.
Зразки попередньо фільтрували через мембранний фільтр з діаметром пор 0,45 мкм. Хроматограми записували на довжинах хвиль 280, 313, 371 і 525 нанометрів. Поліфеноли ідентифікували шляхом додавання чистих речовин, використовуючи спектральні характеристики та час утримання. Кількість поліфенолів розраховували за калібрувальними графіками залежності площі хроматограми від концентрації речовини.
Антиоксидантну активність визначали амперометрично на приладі Цвет - Яуза - 01АА в одиницях концентрації стандартного антиоксиданту - "Тролокс -С"
Біологічну активність оцінювали «in vivo» як за наявності, так і за відсутності емоційного та больового стресу у щурів; стрес викликали шляхом іммобілізації тварин на животі протягом 3 годин; стрес-захисну реакцію оцінювали за біохімічними показниками сироватки крові та гомогенату печінки тварин. Піддослідним тваринам протягом 21 доби перорально вводили виноматеріал з розрахунку 300 мл на 70 кг маси тіла та поліфенольні концентрати з розрахунку 9 мл поліфенолів на 100 г маси тіла. Контрольним тваринам вводили відповідні об'єми фізіологічного розчину.
Фізико-хімічні характеристики дослідних столових виноматеріалів, отриманих із масових промислових сортів винограду Ркацителі та Каберне Совіньйон, а також сортів винограду селекції Інституту Магарача – Подарок Магарач та Красень, наведені в даних таблиці № 1. Зазначено, що загальний вміст поліфенолів у виноматеріалах, отриманих «на червоне», у багато разів перевищує аналогічний показник у вина, отримані «білі».
Така ж тенденція зберігається при оцінці антиоксидантної активності виноматеріалів як за значеннями константи реакції окиснення 2,6 – дихлорфеноліндофенол, так і амперометрично для концентрації стандартного антиоксиданту «Тролокс – С».
Якісний та кількісний склад мономерних та олігомерних поліфенолів дослідних виноматеріалів наведено в таблицях № 2 та 3. Видно, що сумарні поліфеноли дослідних виноматеріалів мають як флавоноїдну, так і нефлавоноїдну структуру.
Мономери флавоноїдів представлені антоціанами, кверцетином, (+) катехіном, (-) епікатехіном. Серед мономерних нефлавоноїдів виявлено гідроксикислоти – кафтарову, каутарову, галову. Серед олігомерних поліфенолів виявлено олігомерні проціанідини B1, B2, B3, B5 і B7, які є конденсованими похідними катехіну. Крім того, у виноматеріалах, виготовлених «білим», проціанідини не виявлено. Кверцетин, (-)-епікатехін і галова кислота в них також не виявлені. Поліфеноли в столових виноматеріалах Ркацителі і Дар Магарача представлені (+)-катехіном і гідроксикоричними кислотами.
Очевидно, що поліфенольний склад вин, виготовлених «по-червоному», багатший, ніж у білих вин. Це стосується, перш за все, антоціанів у виноматеріалах, виготовлених «по-червоному».
Отримані експериментальні дані свідчать про багаторазове збільшення вмісту антоціанів у виноматеріалі Красень порівняно з виноматеріалом Каберне Совіньйон. Крім того, більше половини антоціанів у виноматеріалі «Красень» представлено диглікозидами мальвідину, пеонідіну, петунідіну та дельфінідину.
Дослідження складу поліфенолів у концентратах, отриманих із вичавок досліджуваних сортів винограду, показало, що склад поліфенолів у виноматеріалах, отриманих «на червоне», ідентичний складу поліфенолів у концентратах, однак як кількість поліфенолів у концентратах, так і їх антиоксидантна активність у багато разів вище.
Слід зазначити, що антиоксидантна активність концентратів з виноградних вижимок сортів з білими ягодами Ркацителі та Подарок Магарача була на рівні антиоксидантної активності концентратів з сортів винограду з кольоровими ягодами Каберне Совіньон та Красень і становила за Тролокс-С 6,9-9,2 г/дм3.
Дані по 11 параметрам стресової реакції дослідних тварин наведені в таблиці № 4. У стресованих тварин порівняно з контрольними спостерігається збільшення викиду ліпідів з печінки в кров для компенсації енергетичних витрат внаслідок стресу, що проявляється у зниженні рівня ліпідів у гомогенаті печінки та збільшенні ліпідів у сироватці крові. При цьому в крові різко підвищується вміст ліпопротеїнів низької щільності, відповідальних за розвиток атеросклерозу.
Крім вираженої ліподемії, іншою стресовою реакцією є активація процесу вільнорадикального окислення. При цьому як у печінці, так і в крові відбувається зниження вмісту власних антиоксидантів – α-токоферолу та аскорбінової кислоти, підвищення вмісту продуктів перекисного окислення ліпідів – дієнових кон’югатів і одночасно знижується активність нативних антиоксидантних ферментів як у печінці (каталаза), так і в крові (пароксоназа).
Гіперліпідемія та активація вільнорадикального окислення ліпідів значно підвищують ризик серцево-судинних захворювань. Отримані дані свідчать про те, що виноматеріали та виноматеріали різного ступеня виявляли виражену стреспротекторну активність. Якщо порівнювати вплив використовуваних виноматеріалів, то можна відзначити найбільшу активність при використанні виноматеріалу Красень. Його споживання відповідало найменшому вмісту в крові атерогенних ліпопротеїнів низької щільності, а також продуктів перекисного окислення ліпідів – дієнових кон’югатів. Також за показниками стреспротекторної активності виноматеріал «Красень» не тільки не поступається виноматеріалу «Каберне Совіньйон», а й за деякими показниками перевершує їх.
Порівняльна оцінка ефективності впливу концентратів дозволила виявити найбільшу стресопротекторну активність концентрату поліфенолів сорту винограду Ркацителі.
У зв’язку з очевидною біологічною активністю поліфенолів винограду, виведеного в Інституті Магарача, а також наявністю літературних даних про можливий негативний вплив диглікозидів антоціанів на живі організми [8,9], була проведена серія дослідів із застосування поліфенолів гібридних сортів винограду тваринами, які утримувалися в нормальних умовах.
Дані цих дослідів, наведені в таблиці № 5, свідчать про те, що ні виноматеріали, ні концентрати з винограду Красень, що містять значну кількість антоціанів у вигляді диглікозидів, не виявляють негативної дії на організм тварин. Крім того, вони, як і поліфеноли сорту винограду Подарок Магарача, мають виражену антиатерогенну активність.

Літературні джерела

1. С.В. Дуршімідзе, Н.Н. Нуцубідзе Фізіологічні властивості дубильних і барвних речовин винограду. Доповіді АН УРСР – вип. 74. - 1951. - № 5. - С. 703.
2. А.І. Сіашвілі. Вивчення складу енотаніну, виноградної олії та еноколору. Розробка технології їх виробництва. // Дис. доктор філософії техн. наук, Ялта, IV&V «Магарач». – 1974. – …..с.
3. Фірцов К. Висушені антоціани фіолетового концентрату з червоного вина // Виноробство і виноробство НБР. - № 2. – 1989. С.2-13.
4. Е.Бомбарделлі, П.Мораццоні. Vitis vinifera L. Fitoterapia, LXVI. No 4. – С.291-317.
5. Ю. Маскельє. Ефекти physiologiqies du vin. Sapart danns l′aloolisme Bnll. О.І.В. -1988 рік. No 61. - С.554-578, 689-690.
6. П.Л. Тейсседре, Р. Л. Вотерхаус, Дж. Б. Герман, Е. Н. Франкі, С.Е. Ебелер, А.Дж. Кліффорд. Composes phenoliques du rasin, du vin etsante // Revue des oenoloques. No79.-1996. С.7-14.
7. Бєленко Є.Л., Левченко С.В., Студеннікова Н.Л., Рошка Н.А. Якісні дослідження.
та кількісний склад фенольних речовин у ягодах селекції нових сортів винограду
IV&V “Магарач” // Збірник наукових праць (Виноградарство), Ялта, 1998. – С. 42-44.
8. . Брейдер Х., Вольф Е. Якість і стійкість
9. Breider H. Toxicologische Probleme in der Zuchtung physiologisch resistenter Kulturplanzen // Dt. Lebensm.- Rundscha. -1971 рік. - No3.- С.67-68.