СОДЕРЖАНИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ И АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА МЕДОВ РАЗНОГО БОТАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Вве дение

Мѐд представляет собой уникальный продукт естественно го происхождения, ко торый широко используется в питании, медицине, фармакологии и других  отраслях. Пчеловодство является важным звеном сельского хозяйства во многих странах мира. Требования потребителей к разнообразию сортов мѐда, к качеству и безопасности этого продукта во всѐм мире постоянно повышаются. Перечень параметров контролируемых в мѐде расширяется с каждым годом, совершенствую тся аналитические возможности контроля качес тва пчеловодческой продукции. Однако изучения состава и свойс тв, как бы глубоко и тща тельно они не проводились, в настоящее время уже не достаточно. Для фундаментального изучения продуктов произво димы х пчелами необхо димо рассматривать их в качестве неотъемлемы х компонентов ес тес твенны х и  антропогенны х ландшафтов. Полезные свойства мѐда во многом основаны на биологически активны х ве щества х в его составе . Основными ис точниками для производс тва мѐда являются не ктар и пыльца медоносны х растений. В составе нектара и пыльцы содержится широкий спектр биологически активны х соединений: флавоноиды, витамины, аминокисло ты, ферменты и др. Содержание активны х вещес тв у расте ний варьирует в зависимости о т видовой спе цифики физиолого- биохимических процессов и экологических условий территории произрастания (Жизнь растений…, 1980). Ботанические и ландшафтно-экологические факторы медосбора должны  отражаться на  соста в, пище вую и целебную ценность мѐ да. Комплексные исс ле дования за кономерностей формирования состава биологически активны х вещес тв у медоносны х рас тений и их на копления в продукта х пчелово дства в настоящее время практически не проводятся.

Биологически активные вещес тва в составе мѐда обла дают окис лите ль но-восстановите льными свойствами и обладаю т антио ксида нтной активностью. Их по требление в пищу способствует нейтра лизации с вободны х радика лов, которые образуются при окислите льном стрессе у пчѐл и в организме челове ка. Уровень антиоксидантной активнос ти влияет на целебные и потребите льские свойства медов. Ряд иссле дований показывает, ч то использова ние витаминны х добавок в подкормку пчѐл повышае т их устойчивос ть в зимний период и уве личивае т урожайность пче лосемей (Sahin ler, 2005; Farjan, 2012).

Целью на ших исс ле дований являлось изучение витаминного соста ва и антио ксида нтны х свойс тв медов разного ботанического проис хождения.

Материал исс ле дований

В качестве объектов выступа ли в цве тки (нектар) медоносны х растений наиболее распространенны х в Пермском крае (среднетаежная и южнотаежная ландщаф тная зона): липа мелколис тная (Tilia cordata Mill.), клевер ползучий (Tri folium repens L.), клевер луговой (T. pratense L.), донник бе лый (Melilotus albus L.) и донник лекарственный (M . officinalis L.), а также в мѐды соответс твующе го ботанического проис хождения (липовый, клеверный, донниковый).

Цве тки медоносны х расте ний собирали в одинаковый перио д суток и при однотипны х пого дны х ус ловиях: в утреннее время (с 9 до 10 часов), в ясную погоду, за су тки до сбора погода была ясная, сухая.

Мѐды урожая 2012 г. собирали на территории Пермского края в разны х админис тративны х района х. Методы иссле дований

Извлечение нектара из цветков растений проводили методом смывания. Навеску свежих цве тков замачивали дистиллированной во дой, встряхива ли в течение 30 мину т и фильтровали экстра кт.

Содержание    витаминов  в  нектаре    и  медах  опреде ляли  методом   высокоэффективной  жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на приборе Ultimate 3000 (Dionex, Германия). Тип хроматографической колонки - Acclaim® C18; 3 мкм; 120 Ǻ; 2,1×150 мм. В качестве по движной фазы использовались элюэнты : аце тонитрил (ОСЧ для ВЭЖ Х) и фосфатный буфер (25 мМ КН2РО4 с рН 3,6). Градуировка прибора проводилась по государственным стандартным образцам (ГСО) витаминов С ( L-аскорбиновая кис лота ), В3  (никотиновая кисло та) и В6 (пиридоксина гидро хлорид) со с тепенью чисто ты 99%. Ус ловия хроматографирования витаминов были созданы  на  основе  методики,  пре дназначенной  для  анализа  содержания  витаминов  в  продукта х  питания

(Determination of Water- and Fat-Soluble Vita mins …, 2010), а даптированы для особенностей объекта иссле дований (мѐд, нектар) и условий лаборатории и являютс я собственной разработкой авторов ста тьи. Точность адаптированной методики подтверждена путѐм расчѐта статис тических показа теле й анализов Г СО витаминов, тес т-объектов (табле тированные мультивитаминные препараты «Мультитабс интенсив» и « Компливит») и медов (с использованием метода добавок).

Показа тель окис ляемости опреде ляли по мето ду ГОСТ 28886-90, а даптированному авторами для мѐда. Показа тель окис ляемости выражается в се кунда х, необ ходимы х для обесцвечивания раствора перманганата ка лия водно-спир товым экстрактом мѐда. Чем меньше время обесцвечивания раствора перманганата, тем выше окисляемость мѐда и лучше его антиоксидантные свойс тва. Это т по каза тель нормируется для прополиса пчелиного (не более 20 сек) и пыльцы (не более 22 сек). Д ля мѐда в настоящее время этот показа тель не используется, однако, являе тся очень удобным экспресс -методом для определения общей антио ксидантной активности.

Ботаническое проис хождение медов (пы льцевой ана лиз) вы полнялся по ГОСТ Р 52940-2008 «Мѐд. Ме тод определения  час тоты  вс тречаемости  пыльцевы х  зерен».  Данные  по  ботаническому  происхождению  мѐда предоставлены  испы та тельной лаборатории ООО Центр иссле дований и сертификации «Фе дерал» (г. Пермь), а также сту дентами кафедры бо таники и гене тики растений ПГ НИУ.

Статистическую обработку данны х проводили в программе Sig ma Plot 11.0 с использованием методов оценки достоверности данны х, дисперсионного и регрессионного анализо в.

Результа ты.

Нектар. Со держание витаминов в нектаре медоносны х растений. Как показ ы вают результа ты исследований (Табл.1), со держание  витаминов в не ктаре  ме доносны х расте ний проявляе т опреде ленную видовую специфику.

    Таблица 1

Содержание водорастворимых ви таминов в нектаре медоносны х рас тений

± - с тандартное отклонение; t – критерий Стью дента; * данные достоверны при tf> tst;

** показатель достоверно отличаетс я при уровне значимости p = 0,05.

Наибольшее содержание витамина С ус тановлено в не ктаре растений рода донник (Melilotus officinalis и Melilotus albus), минимальное – у Tilia cordata. Нектар Melilotus albus и Melilotus officinalis отлича лся дос товерно

высоким содержанием витамина В3, по сравнению с видами кле вера (Trifo liu m repens, Trifoliu m pratense) и липой мелколис тной (Tilia  cordata). Достоверны х отличий по содержанию витамина В6 в нектаре исследованны х медоносов не выявлено из -за высокой вариабельности показа те ля.

Содержание витаминов в меда х. Состав и с войства нектара и пыльцы, основны х источников мѐ да, существенно варьируют в зависимости от вида  растений и эколо гических условий территории медосбора, что на ходит свое о тражение в витаминном составе медов. Иссле дованные образцы мѐда разного ботанического происхождения достоверно отлича лись по содержанию водорастворимых витаминов (см. Табл.2). Мѐ д с  липы проявлял низкое содержание витаминов по сравнению с донниковым и клеверным медами. Клеверный мѐд отлича лся  от  оста льны х сортов  мѐда  повышенным  содержанием  витамина  В3.  Достоверно  повышенное содержание витамина В6  установле но в кле верном и донниковом мѐда х.

   Таблица 2

Содержание водорастворимых витаминов в ме да х разно го ботанического проис хождения

* НСР – наименьшая существенная разница; ** различия достоверны при уровне значимости p = 0,05.

Средне годовое потребление мѐда в страна х-лидерах по этому показателю (Авс трия, Германия, Швейцария, США) составляе т 1,3 кг на душу населения в год (Filoda, 2007). Среднесуточное потребление мѐда составит при этом  4 г мѐда . Изученные мѐды обеспечивают суточную потребность челове ка с учѐтом  среднесуточной  потребности (Нормы физиологических по требностей…, 2009) в витамине С на 0,6 – 1,0%, в витамине В3  – на 0,8 – 1,4%, в витамине В6 – на 6 – 10%.

В связи с относительно низким содержанием витаминов в мѐде , их исс ле дование направлено, гла вным образом, не на оценку пищевой ценности, а на выявление био химических особенностей медов разного происхождения и на изучение роли витаминов для организма пчѐлы.

Показа тель окис ляемости медов. Широко извес тны проблемы окис лительного с тресса у живы х организмов при неблагоприятны х условиях. Свободные радика лы и активные формы кислорода, образующиеся при окислите льном стрессе, оказывают повреждающее де йствие на кле точные мембраны, аминокислоты, белки, нуклеиновые кис лоты и другие биомолекулы . Повреждаю щему эффекту окислите ль ного с тресса противостоят антиоксиданты, ко торые способны нейтрализова ть свободные радикалы и а ктивные формы кислорода. Содержание в мѐде аскорбиновой кисло ты и других анито ксидантов (ф лавоноиды , каротиноиды, ферменты) влияе т на способность мѐда участвовать в окислите льно-восс тановительны х процесса х, препятс твова ть разрушению составны х компонентов мѐда при хранении, обеспечивать защиту организма пчѐл и человека о т негативны х после дс твий окислите льны х с трессов.

Показа тель окис ляемости позволяе т оценить суммарную антиоксидантную активнос ть медов и биологически активны х вещес тв, вхо дящих в их сос тав. В зависимости о т проис хожде ния состав и концентрация антиоксидантов мѐда может меняться. Резу льтаты наших иссле дований (см. Табл. 3) пока зываю т, ч то антиоксидантная активность клеверного мѐда дос товерно выше по сравнению с липовым мѐдом. Условия хранения медов также являю тся ва жными факторами сохранения по лезны х свойств. Иссле дуемые меда были свежие, о дного урожая. В вязи с э тим нега тивное влияние условий хранения м едов на их а нтио ксида нтный с та тус исключено.

Таблица 3  

Антиоксидантные свойс тва медов разного ботаническо го проис хожде ния

± - с тандартное отклонение; t – критерий Стью дента; * данные достоверны при tf> tst;  НСР – наименьшая существенная разница; Ff- коэффициент Фишера фактический; Fst- коэффициент Фишера с тандартны й;

** показатель достоверно отличаетс я при уровне значимости p = 0,05.

 Зависимость антиоксидантных свойств мѐда от содержания аскорбиновой кис лоты . Д ля оценки роли аскорбиновой кислоты в антиоксидантны х свойства х мѐда нами был проведен корреляционный а нализ показате лей окис ляемости и концентрации витамина С в изученны х меда х. Ус тановлена очень слабая положите льная, корреляционная связь (коэффициент корреляции r=+0,23) между содержанием аскорбиновой кисло ты в ме да х и показа те лем окисляемости. Антиоксидан тные свойс тва мѐда основаны, вероятно, на содержании вещес тв с более сильными окис лительно -восстановите льными свойствами. К та ким соединениям относятся фенольные соединения, неко торые ферменты и пигменты.

Содержание водорастворимых витаминов в нектаре медо носны х растений существенно варьирует в зависимости от видовой принадле жности. Мѐды разного ботанического происхождения проявляю т специфику по содержанию витаминов. Показа тели антиоксидантной активнос ти мѐда существенно меняются в зависимости от е го сорта, т.е . ботанического проис хождения. Аскорбиновая кис лота являе тся важнейшим витамином, вхо дящим в соста в мѐдов. Антио ксидантные свойства исс ледованны х ме дов в меньшей мере основаны на содержании витамина С и связаны, вероятно, с наличием других вещес тв с си льными окислительно-восстановите льными способностями: фенольные соединения и ферменты. Закономерности накопления биологически активных веществ в мѐде является предметом наших дальнейших исследований.

Исследования выполняются при финансовой поддержке  Минобрнауки России в рамках базовой части государственного задания №2014/153.

Спис ок лите ратуры

1.         Жизнь растений. В 6-ти т. [гл. ред. А.А. Федоров]. Т. 5, Ч. 1 Цве тковые растения [по д ред. А.Л. Та хтаджа на]. М.: Просвещение , 1980. – 430 с.

2.         Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для разных групп населений Российской  Федерации. Ме тодические рекомендации. М.: Фе деральный центр гигиены и  эпидемиологии Роспотребнадзора. – 2009. – 39 с.

3.         Determination of Water- and Fat-Soluble Vita mins in Nutritional Supple ments by HPLC with UV Detection. Dione x Corporation. Application Note 251, CA. LPN 2533. Sunnyvale. – 2010. – 23 р.

4.         Farjan  M. Supple mentation of the honey bee diet with v ita min  C: The effect on the antio xidative system of Apis mellifera carnica brood at different stages / M. Farjan, M. Dmit ryjuk, Z. Lipiński. E. Biernat-Łopieńska, K. Żółtowska// Journal of Apicultura l Research. – 2012. Vo l. 5, №3. – Р. 263 – 270.

5.         Filoda F. De r me iste Honig ko mmt aus Argentinien// Deutsches Bienen Journal. – 2007. № 10. – S. 4 – 5.

6.         Sahinler N. Vita min E supplement in honey bee colonies to increase cell acceptance rate and royal jelly production / N. Sahinle r, A. Gu l, A. Sahin// Journal o f Apicultura l Research. – 2005. Vo l. 44, № 2. – Р. 58 –60.