Насіння амаранту — джерело біологічно активних речовин. Дослідження вчених з В’єтнаму і Білорусі

Ми продовжуємо публікувати результати наукових робіт і досліджень, які підтверджують високу цінність амаранту. Сьогодні поговоримо про його насіння, які є джерелом біологічно активних речовин.
Це спільна робота, проведена працівниками Інституту морської біохімії (Ханой, В’єтнам) і Центрального ботанічного саду (НАН Б, Мінськ, Білорусь). Над цією працею працювали Као Тхі Хуе, Нгуен Тхі Мінь Ханг, Ле Нгуен Тхань, Нгуен Ван Хунг, Е.В. Спірідович, Є.І. Алексєєва.
У своїх дослідженнях вони використовували роботи багатьох відомих і авторитетних вчених.

Чому такі дослідження так важливі

Враховуючи зростаючу кількість населення на планеті, брак продуктів харчування, дефіцити харчової сировини, в останні роки найбільш актуальним завданням для сільського господарства є пошук нових і перспективних джерел отримання біологічно активних речовин. Які дозволять створювати:

• нові продукти харчування;
• фармацевтичні препарати;
• лікувальну і профілактичну косметику.

Серед усіх нетрадиційних рослин, культивованих нині, найбільшою популярністю користується амарант.

Що таке амарант

Це однорічна рослина, що є вкрай цікавою для харчової, фармакологічної, косметологічної та кормової галузей промисловості. Різні сорти є давніми культурними рослинами. Сьогодні амарант, через його поживні властивості, активно вирощують в різних регіонах планети.
Численні дослідження підтверджують високу живильну цінність насіння цієї рослини:

• в ньому міститься якісний рослинний білок;
• ліпіди;
• від 16 до 20% протеїнів;
• від 6 до 9% жирів;
• до 65% крохмалю.

Основна цінність насіння полягає в наявності унікальної амінокислоти, якою є лізин. Її міститься до 7%, а це майже в 3 рази більше, ніж в кукурудзі і пшениці.
Дослідники відзначають хороші борошномельні якості амарантового насіння. У нього приємний горіховий присмак. Саме борошно ідеально підходить для виготовлення кондитерської продукції, хлібобулочних виробів. З насіння отримують крупу.
Використовується і зелень амаранту. Наприклад, стебла і листя амаранту ідеально підходять для приготування супів, салатів.

Зверніть увагу! Амарант широко використовується в східній кухні.

Як вже досліджували амарант в Білорусі

Нагадаємо, одними з авторів описаної роботи є дослідники з Білорусі. Тому вони і роблять упор на результати вивчення рослини саме в Білорусі. Однак такі дані будуть корисні і українським фахівцям, які вирощують або переробляють амарант, або тільки збираються зайнятися таким бізнесом.
Так, в роботі зазначається, що проведені раніше випробування амаранту довели його високу перспективність вирощування в Білорусі.
Крім того, наголошується, що раніше проводилися численні дослідження вченими з різних країн світу, які дозволяли розробити основні принципи переробки амаранту і отримання з нього:

• жирних кислот;
• полісахаридів;
• харчових волокон;
• білка і т.д.

Дослідження дозволили довести, що амарант є дійсно екологічно чистим продуктом. При його вирощуванні немає необхідності використовувати отрутохімікати. Тому вдається отримувати органічний продукт, який сприяє виведенню з організму людини радіонуклідів.

Результати, які потребують підтвердження і затвердження

Дослідники відзначають, що незважаючи на високу цінність амаранту на даний момент він ще не настільки популярний, як того заслуговує. Він знаходиться на шляху свого становлення і утвердження, як один з кормових, харчових і технічних продуктів.
Крім цього, в’єтнамські дослідники, які брали участь в підготовці роботи, зазначають, що у В’єтнамі переважно використовують в харчуванні зелень рослини, додаючи її в супи і салати. А ось насіння амаранту ще недостатньо вивчене.
Тому всі дослідження амаранту є актуальними не тільки для європейських країн, але і для В’єтнаму. Особливо з урахуванням того, що біохімічний склад насіння залежить від декількох складових:

• конкретного сорту;
• біохімічного складу;
• кліматичних умов зростання;
• агротехнічних умов вирощування.

Тому дослідники акцентують увагу на тому, що в кожному окремому випадку необхідна конкретна біохімічна оцінка насіння.

Методи дослідження амаранту

Для проведення досліджень фахівцями було обране насіння червононасіннєвого сорту Amaranthus tricolor і білонасіннєвого сорту Amaranthus viridis, вирощені і відібрані в 2014 році у в’єтнамській провінції Хінг Йен.
Проводилось визначення біохімічного складу, який передбачає визначення вмісту таких складових, як:

• сирий білок;
• крохмаль;
• харчові волокна;
• моносахариди;
• дисахариди;
• золи.

Також проводилося визначення компонентного складу амарантової олії. Для цього використовувалися загальноприйняті методи і стандарти, методологічні прийоми.

Для визначення загального рівня вмісту білка використовувався метод Кьельдаля на спеціальних апаратах «Tubotherm» і «Varodest-30» по ГОСТ 26889-86. Вміст золи, вологи визначався відповідно до ГОСТ 24027.2-80. Вміст крохмалю визначали на поляриметрії СУ4 відповідно до ГОСТ 10845-98 за методом Еверса. Вміст харчових волокон визначався за методикою, розробленою Є.П. Широковим.

Зверніть увагу! Тут і далі вказані ГОСТ, прийняті і нині діючі в Білорусі! В Україні вони можуть відрізнятися або взагалі не використовуватися.

Також фахівцями, які проводили всі описувані дослідження, проводилося визначення рівня вмісту редукуючих і нередукуючих цукрів. В даному випадку використовувався ціанідний метод, суть якого полягає у властивостях редукуючих моносахарів відновлювати в лужному середовищі ферріціанід калію K 3 [Fe (CN) 6] в ферроціанід калію K 4 [Fe (CN) 6], в присутності індикатора метиленовий синій.
Закінчення реакції між цукрами і ферріціанідом визначалися по зміні забарвлення — коли синій колір зникав і повністю бліднів.
Окремо проводилось визначення кількості ліпідів, які містяться в амарантовому насінні. Для цього використовувалася окрема методика, суть якої полягає в екстракції сировини гексаном в апараті Сокслета, після чого слідувала відгонка розчинника в вакуумі.
Для визначення жирно-кислотного складу амарантової олії використовувалася особлива методика, відповідна ГОСТ 30418-96. Суть даної методики полягає в перетворенні тригліцеридів жирних кислот в метилові ефіри жирних кислот і газохроматографічному аналізі останніх.
З огляду на, що одним з найбільш цінних складових амаранту є сквален, особлива увага приділялася визначенню рівня вмісту цієї речовини в амарантовій олії. Для цього застосовувалася така технологія, як високоефективна рідинна хроматографія, що реалізується на рідинному хроматографі «Мілліхром А-02», в якому є ультрафіолетовий детектор.
В основі такого методу лежить спеціальна методика. Перед тим, як внести проби амарантової олії в рідинний хроматограф, був приготований спеціальний розчин олії у такій суміші: ацетонітрил: ізопрапанол: гексан (72:17:11) в співвідношенні — 9 мкл олії на 5 мл розчинника.
Щоб забезпечити ідеальний варіант вилучення сквалену з амарантової олії, отримана в результаті підготовки суміш додатково оброблялася на роторній мішалці протягом півгодини. Скваленовий розчин проходив фільтрацію — для цього використовувалися спеціальні фільтри з нейлону, розмір пор в яких становить 0,45 мікрометра.

Зверніть увагу! Мікрометр — одиниці вимірювання довжини в Міжнародній системі одиниць. Дорівнює одній мільйонній частці метра (10-6 метра або 10-3 міліметра): 1 мкм = 0,001 мм = 0,0001 см = 0,000001 м.

І вже отриманий таким чином фільтрат поміщався в хроматограф.

Також відповідно до прийнятих в Білорусі ГОСТів проводилося визначення наступних показників амарантової олії:

• густина;
• перекисне число;
• число омилення;
• йодне число;
• кислотне число.

Результати та обговорення

Біохімічний склад насіння амаранту

Для дослідження біохімічного складу використовувалися насіння двох поширених у В’єтнамі і вирощуваних на його території сортів амаранту. Результати досліджень представлені в таблиці нижче.

Як було встановлено в результаті досліджень, в насінні амаранту переважають вуглеводи — їх близько 70% в насінні обох сортів. Практично однаковий в обох досліджуваних сортах вміст наступних речовин і складових:

• харчових волокон;
• дисахаридів;
• моносахаридів;
• крохмалю;
• ліпідів;
• мінералів.

А ось єдина відмінність виявлена у вмісті білка — в червононасіннєвому сорті його міститься до 19%!
Отримані результати досліджень, наведені в таблиці вище, показують, що амарантове зерно добре підходить для отримання:

• крохмалю;
• борошна екструдованого;
• харчових волокон.

Окремо слід відзначити той факт, що окремі дослідження деяких авторів описуваної роботи вказують на те, що за присутністю наступних амінокислот (тирозин, цистин, валін, гістидин, треонін, аспартат, глутамат і серин), амарантове насіння дуже близьке до соєвого білка.
Цікаві показники співвідношення лейцину до лізину в протеїні окремих сортів — він наближається до 1. За цим показником амарант відповідає так званому ідеальному протеїну. Що дає підстави стверджувати, що в майбутньому насіння амаранту може застосовуватися, як високоякісна сировина для отримання білкових продуктів, у яких буде унікальний вміст амінокислот різного типу.

Компонентний склад і фізико-хімічні показники амарантової олії

Піддавалася ретельному дослідженню і амарантова олія. З огляду на її популярність, отримані дані будуть цікаві всім — і нашим читачам, і споживачам, і виробникам олії, і виробникам насіння, з якого і отримують олію.
Олійність досліджуваних сортів насіння амаранту була однаковою і коливалась на позначці від 6,3 до 6,7%. Цей показник набагато вищий (а точніше — в півтора рази), ніж у рису або пшениці.
Зовнішній вигляд одержуваної з в’єтнамських сортів амаранту олії наступний:

• жирна рідина;
• колір — темно-оранжевий;
• смак — без гіркоти або гіркого присмаку, але незвичайний, навіть специфічний.

Результати отриманих в результаті досліджень даних наведено в таблиці нижче. Як видно з таблиці, олію слід віднести до групи напіввисихаючих жирних олій — це визначається за величиною йодного числа.
Також дослідження дозволили встановити, що термін придатності одержуваної амарантової олії становить 12 місяців. Даний показник визначався за такими параметрами, як:

• кислотне число;
• перекисне число;
• йодне число.

Компонентний склад насіння амаранту червононасіннєвого і білонасіннєвого сортів

Окремо в роботі вчених говорилось про компонентний склад ліпідів амаранту різних сортів. Зокрема, робиться виноска, що показник вивчали дослідники з різних країн. Природно, і результати були отримані різні.
Зокрема, в результаті численних досліджень було встановлено, що в залежності від конкретного сорту, а також кліматичних умов вирощування, способу і розчинника екстракції, змінюються такі показники амарантової олії, як якісний жирнокислотний склад і кількісний жирнокислотний склад.

Результати досліджень компонентного складу червононасіннєвого і білонасіннєвого сортів насіння амаранту показали, що на одному рівні виявлено вміст таких жирних кислот, як:

• лінолева;
• олеїнова;
• пальмітинова.

З точки зору медицини, найбільш цінними кислотами є ліноленова і лінолева кислоти. Потрапляючи в людський організм, вони перетворяться в арахідонову кислоту, яка дуже важлива. Адже вона під впливом циклооксигенази бере безпосередню участь в утворенні простагландинів і тромбоксану, а ліпооксигенази — лейкотрієнів.
Ці речовини дуже важливі для організму, оскільки забезпечують:

• покращення проникності судин;
• скорочення гладких м’язів внутрішніх органів.

Отримані результати досліджень дозволяють говорити про те, що вміст таких кислот в гексановому екстракті вкрай важливий при подальшому застосуванні амарантового зерна в якості прямого джерела біологічно-активних жирних кислот.
Крім цього, дослідники відзначили той факт, що в зерні амаранту міститься велика кількість сквалену, але приблизно однакова в обох досліджуваних сортах — від 6,7 до 6,3%.
Це вкрай важливі результати, оскільки сквален відноситься до одних з природних, натуральних компонентів людської шкіри, а тому він добре всмоктується і потрапляє в організм людини.
Дослідники відзначають біологічну активність сквалену, яка досить різна. Зокрема, ще раніше було встановлено, що сквален — це одна з похідних вітаміну А. Крім того, коли здійснюється синтез холестерину, він перетворюється в аналог 7-дегідрохолестерин, який при сонячному світлі стає вітаміном В, забезпечуючи тим самим радіопротекторні властивості.
Важливість сквалену полягає ще й в тому, що він може вивільняти кисень з води. А тому він має протипухлинні фактори. А ще — він здатний зміцнювати імунітет, активізувати захисні сили організму в кілька разів, що підвищує стійкість людини до захворювань.
Раніше сквален одержували тільки з печінки глибоководної акули. Однак такий метод не тільки не екологічний! У печінці акули його всього лише 1,5%. З амаранту отримувати сквален набагато вигідніше. Та й сама сировина доступніша.

Кінцеві висновки проведених досліджень

Підводячи підсумок своєї роботи, дослідники відзначили, що насіння досліджених сортів амаранту містить велику кількість полісахаридів (в тому числі крохмалю і харчові волокна) і значну концентрацію білків і ліпідів. Відзначається висока цінність і амарантової олії.
Більш глибоке вивчення біохімічного складу насіння амаранту дозволило зрозуміти, що з нього можна отримувати не тільки функціональні продукти, а й біологічно активні добавки до традиційного раціону людей.
Ці дослідження, проведені білоруськими та в’єтнамськими вченими, показали в черговий раз, наскільки важливий амарант, його насіння і олія.