Главным приоритетом концепции развития хлебопекарной отрасли до 2020 г. «Хлеб – это здоровье» является содействие улучшению здоровья и качества жизни населения посредством создания условий увеличения потребления высококачественных безопасных хлебобулочных изделий функционального и специализированного назначения.
В настоящее время неправильное питание стало проблемой человечества. Быстрые перекусы, употребление некачественной пищи, фастфуда, переедание вызывают развитие болезней желудочно-кишечного тракта, способствуют засорению кровеносных сосудов и приводят к дисбалансу минеральных веществ, витаминов, пищевых волокон и других незаменимых нутриентов. В связи с этим основная задача хлебопекарной отрасли – это разработка изделий функционального назначения, в том числе для лиц, страдающих почечной недостаточностью и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
В Воронежском государственном университете инженерных технологий на кафедре технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств разработана рецептура ахлоридного хлеба «Завет» с внесением муки из цельносмолотого зерна пшеницы и отрубей гречишных.
Целью исследований было определение влияния ахлоридного хлеба на организм крыс и описание биохимических, общих клинических показателей крови и патологических изменений в органах животных.
Перевариваемость и усвояемость хлеба определяли методом in vivo на половозрелых крысах. Было сформировано 2 группы по 5 животных, одной из которых (опытной) в течение 30 дней в рацион вводили хлеб из смеси муки из цельносмолотого зерна пшеницы и пшеничной первого сорта с внесением обогатителей: муки из отрубей гречишных и сывороточного напитка «Актуаль», второй группе (контрольной) – хлеб белый из пшеничной муки первого сорта, приготовленный по рецептуре, указанной в сборнике технологических инструкций [2].
В течение всего периода опыта вели наблюдение за грызунами: учитывали поедаемость корма, прием воды, поведенческий и клинический статус, животных взвешивали перед началом эксперимента и после окончания. В период опыта не отмечено изменений поведенческого и клинического статуса.
Результаты исследований биохимических показателей крови представлены в табл. 1.
Таблица 1
Биохимические показатели крови крыс
|
Показатели |
Норма |
Значения показателей в группах |
|
|
контроль |
опыт |
||
|
Общий белок, г % |
9,8–10,8 |
10,05 ± 1,2 |
9,2 ± 0,5 |
|
Глюкоза, ммоль/л |
8,8–16,3 |
16,2 ± 1,42 |
14,8 ± 0,74 |
|
Мочевина, ммоль/л |
8–14 |
6,3 ± 0,32 |
5,9 ± 0,31 |
|
АсАТ, ммоль/л |
0,8–2,22 |
1,56 ± 1,33 |
1,52 ± 1,22 |
|
АлАТ, ммоль/л |
2,5–3,12 |
3,0 ± 0,28 |
2,89 ± 0,77 |
|
Креатинин, мкмоль/л |
68–104 |
94,2 ± 3,3 |
89,5 ± 1,9 |
|
Билирубин, мкмоль/л |
0–1,67 |
1,63 ± 0,15 |
1,60 ± 0,24 |
|
Холестерин, мкмоль/л |
2,2–2,6 |
2,4 ± 0,17 |
2,0 ± 0,06 |
Общий белок крови характеризует обменные процессы в организме и функции печени, так как большинство из них синтезируется именно в этом органе. Снижение общего белка в крови приводит к голоданию, заболеванию почек, кровопотерям, сахарному диабету, заболеваниям печени, отравлением токсическими веществами. Завышение этого показателя может стать причиной обезвоживания организма и других серьезных нарушений. Биохимический анализ крови крыс показал, что общий белок находится в пределах нормы и у животных отсутствуют вышеперечисленные патологии.
Более половины энергии, которую расходует организм, образуется за счет окисления глюкозы, основного показателя углеводного обмена. При физических нагрузках уровень глюкозы в организме несколько повышается для обеспечения мышц необходимой энергией [1].
У опытной группы крыс наблюдается понижение глюкозы на 21,5 %, что указывает на интенсивный обмен веществ за счет большего содержания в хлебе пищевых волокон и лучшего обеспечения организма энергией [3].
Важным признаком изменения деятельности почек служит мочевина крови, в основном выводимая из организма почками. Содержание мочевины в крови – это косвенный показатель функции почек, так как именно это вещество выводится с мочой в качестве конечного продукта обмена белков. Результат показывает отсутствие нарушений работы органа [6]. Согласно полученным данным содержание мочевины у крыс находится в норме, что соответствует правильной работе почек и отсутствию патологий.
Одними из ключевых ферментов азотистого обмена являются аминотрансферазы. Фермент аспартатаминотрансфераза (АсАТ) необходим для нормального функционирования мышечной ткани, а аланинаминотрансфераза (АлАТ) выделяется в крови при поражении печеночной ткани. Если присутствуют заболевания, приводящие к повреждению клеток, которые насыщены АлАТ, происходит выброс в кровь аланинаминотрасферазы, т.е. АлАТ повышен. Повышение этих показателей свидетельствует о патологических изменениях в организме и необходимости медикаментозного лечения. Ферменты АсАТ и АлАТ, содержащиеся в пробах крови животных, соответствуют норме.
Креатинин – вещество, участвующее в системном энергообмене мышечных волокон. Одним из признаков повреждения почек является увеличение количества креатинина. О накоплении в организме токсичных веществ в крови крыс можно судить по показателю мочевины и креатинина [6]. У опытной группы животных наблюдалось снижение показателя в пределах нормы по сравнению с контролем.
Билирубин – показатель, характеризующий функцию печени и степень распада эритроцитов. Это вещество является конечным продуктом распада гемоглобина. Этот процесс происходит в печени, затем с желчью продукты распада выводятся из кишечника. У испытуемых животных показатель билирубина находится в норме, что свидетельствует о правильной работе печени.
Холестерин – жироподобное вещество животного происхождения. Холестерин в крови переносится липопротеидами – сложными белками (протеинами), в состав которых входят жиры (липиды). Липротеиды высокой плотности (ЛВП) переносят около 20 % холестерина. Они состоят главным образом, из лецитина, благодаря действию которого холестерин может легко транспортироваться по крови, не засоряя артерии. Чем выше уровень ЛВП, тем лучше. Липопротеиды низкой плотности (ЛНП) переносят 65 % холестерина и способны забить артерии [4].
Известно, что холестерин является важным источником клеточных биомембран животных и человека. Выполняя структурную и функциональную роль, он влияет на клеточное деление, активность белковых рецепторов плазматических мембран и мембрансвязанных ферментов, стабильность сывороточных липопротеидов и транспортных структур желчи [5]. У опытной группы животных наблюдалось снижение холестерина в пределах нормы, что указывает на нормальную работу сердечно-сосудистой системы и отсутствие засорения артерий липопротеидами низкой плотности.
Кровь, кроме плазмы, включает форменные элементы: эритроциты (осуществляют транспорт кислорода), лейкоциты (формируют иммунную систему) и тромбоциты (обеспечивают свертываемость крови). Показатели лейкоцитов в общем анализе крови позволяют оценить состояние иммунитета и даже определить причину заболевания. Превышение уровня лейкоцитов характеризует острые бактериальные инфекции, гнойные воспаления. При падении лейкоцитов ниже уровня нормы вероятна вирусная инфекция [3]. Показатели лейкоцитов у обеих групп крыс находятся в норме. Это констатирует отсутствие инфекционных заболеваний (табл. 2).
Таблица 2
Результаты общего клинического анализа крови крыс
|
Показатели |
Норма |
Показатели в группах |
|
|
контроль |
опыт |
||
|
Лейкоциты (WBC) (тыс./мм3) |
2,1–19,5 |
5,39 ± 1,5 |
5,36 ± 2,0 |
|
Лимфоциты (LYM) (тыс./мм3) |
2–14,1 |
3,71 ± 0,5 |
3,62 ± 0,5 |
|
Моноциты (MON) (тыс./мм3) |
0,098 |
0,11 ± 0,02 |
0,11 ± 0,02 |
|
Нейтрофилы (NEU)(тыс./мм3) |
5,4 |
1,62 ± 0,07 |
1,63 ± 0,06 |
|
Лимфоциты (LY) (%) |
55–97 |
66,8 ± 7,9 |
67,5 ± 6,9 |
|
Моноциты (MO) (%) |
1–5 |
2,0 ± 1,53 |
2,1 ± 0,75 |
|
Нейтрофилы (NE) (%) |
2–31 |
30,1 ± 3,4 |
30,4 ± 3,4 |
|
Эритроциты (RBC) (млн/ мм3) |
5,3–10 |
5,8 ± 0,22 |
7,26 ± 0,24 |
|
Гемоглобин (HGB) (гр/ дл) |
14–18 |
11,2 ± 2,6 |
12,8 ± 2,4 |
|
Гематокрит (HCT) (%) |
35–52 |
48,7 ± 1,6 |
42,68 ± 1,6 |
|
Ср. объем эритроцитов (MCV) (фл) |
50–62 |
56 ± 1,2 |
59 ± 1,3 |
|
Ср. сод. гемоглобина в эрит. (MCH) (пг) |
16–23 |
17,5 ± 0,8 |
17,7 ± 0,8 |
|
Ср. конц. гемоглоб. в эрит. (MCHC) (г/дл) |
31–40 |
30,0 ± 1,4 |
30,1 ± 1,3 |
|
Тромбоциты (PLT) (тыс./мм3) |
500–1370 |
524 ± 5 |
521 ± 5 |
Лимфоциты формируют общий и местный иммунитет. При вирусных инфекциях их содержание возрастает. Моноциты утилизируют бактерии, отмирающие клетки, другие посторонние вещества. Увеличение их количества отмечается при затяжных инфекциях. В отношении бактерий наиболее активны нейтрофилы, поэтому при воспалениях бактериального характера их процентное содержание в крови возрастает [3]. Количество лимфоцитов, моноцитов и нейтрофилов в крови опытной группы крыс снижено, следовательно, болезнетворных бактерий в крови животных не обнаружено.
Главная функция эритроцитов – основного компонента крови – перенос кислорода. При избыточных нагрузках количество эритроцитов может сокращаться из-за истощения ресурсов организма, поэтому по данному показателю оценивают выносливость. Гемоглобин – железосодержащий пигмент крови, выполняющий функцию переноса кислорода из органов дыхания к тканям, играет важную роль в переносе диоксида углерода от тканей в органы дыхания. Гематологическими исследованиями определено, что количество эритроцитов и гемоглобина в крови опытных животных соответствует нормальным значениям [1]. Однако значение этого показателя у контрольной группы крыс было выше на 1,46 млн/мм3.
Гематокрит – соотношение объемов эритроцитов и плазмы – характеризует степень недостатка или избытка красных кровяных телец в крови. При повышении выносливости организма возрастает объем циркулирующей крови за счет увеличения объема плазмы, что приводит к снижению гематокрита [1]. Анализ полученных результатов показал, что содержание данного показателя находится в пределах нормы. Однако по сравнению с контрольной в опытной группе наблюдалось снижение гематокрита на 6,02 %.
Средний объем эритроцитов позволяет более точно определить размер красных кровяных клеток крови и охарактеризовать анемию. По результатам общего клинического анализа выявлено, что содержание этого показателя в контрольной группе – 56 фл, в опытной – 59 фл. Оба значения соответствуют норме.
Количество белка в одном эритроците нормируется в анализе крови и имеет такую графу «среднее содержание гемоглобина в эритроците». Полученные в ходе эксперимента значения соответствуют стандартным нормам.
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците (МСНС) не зависит от объема клетки и является чувствительным показателем нарушений образования гемоглобина. При возникновении заболеваний, которые сопровождаются нарушением синтеза гемоглобина, МСНС понижается в последнюю очередь.
Тромбоциты обеспечивают свертываемость крови. Общий анализ позволяет выявить снижение количества тромбоцитов и предотвратить кровотечение при их резком уменьшении [3]. У опытных групп крыс выявлено незначительное снижение числа тромбоцитов.
По данным протокола вскрытия животных не обнаружено патологических изменений органов и тканей. Результаты приведены в табл. 3.
Таблица 3
Результаты протокола вскрытия крыс
|
Исследуемые органы и ткани |
Описание состояние органа и ткани контрольной и опытной группы животных |
|
Ротовая полость, глотка, пищевод |
Без содержимого, проходимость сохранена, слизистая оболочка без видимых патологоанатомических изменений, бледно-розового цвета |
|
Желудок, кишечник |
Слизистая оболочка серо-белого цвета. Поджелудочная железа светло-розового цвета, не увеличена |
|
Селезенка |
Не увеличена, темно-вишневого цвета, на разрезе мелкозернистая, соскоб умеренный |
|
Печень |
Не увеличена, красно-коричневого цвета, на разрезе структура выражена |
|
Почки, мочеточники, мочевой пузырь |
Не увеличены, серо-коричневого цвета, плотной консистенции, граница между корковым и мозговым слоями выражена, капсула снимается с трудом |
|
Половые органы |
Без видимых патологоанатомических изменений |
|
Грудная полость |
Положение анатомических органов правильное. Костальная плерва бледно-розового цвета, гладкая, блестящая, умеренно влажная |
|
Легкие |
Светло-розового цвета, не спавшиеся, легочная ткань эластичная, умеренно влажная.Легочная плевра бледно-розового цвета, гладкая, блестящая, умеренно влажная |
|
Кровь |
Темно-красного цвета, хорошо сворачивается |
|
Сердце |
Не увеличено, форма не изменена, структура мышечных волокон хорошо выражена, упругой консистенции, серо-красного цвета |
|
Головной мозг |
Серо-белого цвета, умеренно влажный, извилины хорошо выражены, кровеносные сосуды умеренно кровенаполнены |
По результатам вскрытия доказано, что употребление животными хлеба ахлоридного не приводит к патологоанатомическим изменениям в организме опытной группы крыс.
Установили, что динамика массы тела животных согласуется с результатами биохимических исследований, из которых видно, что под влиянием хлеба ахлоридного с внесением муки из отрубей гречишных улучшаются основные показатели обмена в организме крыс, происходит интенсивное переваривание и усваивание белка.
На основании исследований показателей крови крыс под действием используемого хлеба было доказано его благоприятное воздействие на организм животных.