Исследование комплекса биологически ценных компонентов виноградных вин

Е.В. Кушнерева, к.т.н., н.с.,
Т.И. Гугучкина, д.с.-х.н., профессор, руководитель научного центра
Государственное научное учреждение Северо-Кавказский зональный научноисследовательский институт садоводства и виноградарства Россельхозакадемии

ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСА БИОЛОГИЧЕСКИ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ВИНОГРАДНЫХ ВИН

Работа посвящена исследованию химического состава столовых и игристых вин производства ООО «Кубань-Вино» с целью разработки рекомендаций по их применению в санаторно-курортном лечении (энотерапия). Исследования проведены с применением высокоточных приборов и методов исследований. В результате выявлены критерии биологической ценности изучаемых вин и интервалы варьирования химических компонентов их состава.

Ключевые слова: вино, биологически ценные компоненты, кластерный анализ, критерии варьирования, энотерапия.

По мнению многих исследователей и врачей, умеренное потребление вина оздоровляет и укрепляет организм человека [1]. Многолетние научные исследования позволили открыть терапевтические свойства вина и доказать, что оно является одним из немногих эффективных средств по предупреждению сердечно-сосудистых заболеваний, положительно влияет на пищеварение и обладает антиинфекционным воздействием [2].
Вино повышает число красных кровяных телец, предотвращает образование кровяных сгустков и артериальных тромбов, снижая вероятность смерти от сердечного приступа, инсульта или другого сердечно-сосудистого заболевания, стимулирует пищеварение, усиливает выделение мочевины и хлоридов из организма. Регулирует кислотно-щелочной баланс. Оказывает антимикробное и антихолестериновое воздействие [4].
В Краснодарском крае по данным Комитета по виноградарству под виноградники занято 26674 га (рис.1), в том числе 22305 га под технические сорта, из них 17 555 га плодоносящих. За период 20062009 г. было посажено 9118 га винограда технических сортов.
Занимаются выращиванием винограда в крае 37 предприятий, расположенных в Темрюкском, Анапском, Крымском районах, Новороссийске, а также Геленджике и Новокубанске. Научным центром виноделия начата работа по выявлению вин Кубани, обладающих наибольшим потенциалом для применения в энотерапии. Для этого проводится работа по определению биологически активных веществ в белых и красных сухих и специальных винах - ресвератрола, витаминов, фенолкарбоновых кислот, органических кислот, незаменимых аминокислот и т.д.
Результаты многочисленных исследований Научного центра СевероКавказского зонального НИИ садоводства и виноградарства, показали, что вина Анапа-Таманской зоны содержат богатый набор органических и аминокислот, поэтому их употребление оказывает благоприятное действие на работу желудочно-кишечного тракта [3]. Полусладкие и полусухие вина, полученные классическим способом из высокосахаристого винограда, содержат большое количество витаминов (практически всех известных групп), микроэлементов (около 30), катионов калия и кальция, препятствующих возникновению и развитию атеросклероза.
Красные вина Новороссийской зоны богаты стильбенами (в частности, триоксистилбен), которые способствуют замедлению старения клеток и предотвращают возникновение онкологических заболеваний. Наиболее сильными антиоксидантными свойствами обладают такие фенольные соединения вин, как ресвератрол, кверцетин, дигидрокверцетин. Они тормозят процессы перекисного окисления липидов клеточных мембран, препятствуют повреждающему действию свободных радикалов, замедляют преждевременное старение клеток [3]. На основе ресвератрола и дигирокверцетина отечественная и зарубежная фармакологическая промышленность вырабатывает лекарственные препараты, имеющие антиоксидантное, регенерирующее, дезинтоксикационное, противоотечное действие.

Рис. 1. Распределение посадок технических сортов винограда по районам Краснодарского края

Пектины, содержащиеся в винах Темрюкской зоны (ЗАО АФ «Южная»), приготовленных настаиванием на мезге, помогают человеку «освободиться» от чужеродных соединений, в частности, от радиоактивного стронция.
Содержание компонентов вина во многом определяется не только природно-климатическими факторами местности, но и агроприемами возделывания, а также сортом винограда. Различные сорта винограда имеют значительные отличия в составе микроэлементов, биологически активных веществ и производят на человека совершенно разное действие, например мочегонное, согревающее, кроветворное, укрепляющее стенки кровеносных сосудов, радио- протекторное. С целью выявления критериев биологической ценности и особенностей сортовых вин нами был осуществлен кластерный анализ химического состава сортовых виноградных вин производства ООО «Кубань- Вино» (Краснодарский край, ст. Вышестеблиевская).

Методы исследований.

Оценку физико-химических показателей винодельческой продукции осуществляли с помощью капиллярного электрофореза и атомно-абсорбционной спектрометрии.

Для определения таких физико-химических показателей, как массовая концентрация органических кислот, аминокислот, витаминов и фенолкарбоновых кислот, катионов металлов применяли методики исследований, разработанные в Научном центре виноделия СКЗНИИСиВ.
Антиоксидантную активность вин определяли методом газожидкостной хроматографии.

Результаты и обсуждения.

Оценка биологической ценности виноградных вин заключается в кластерном анализе химического состава виноградных вин и в сопоставлении значений критериев биологической ценности, таких групп веществ, как витамины и фенолкарбоновые кислоты, антиоксидантная активность, фенольные вещества, органические и аминокислоты, функциональные катионы металлов.
Проведенные исследования позволили выявить диапазоны варьирования компонентов фенольных веществ и антиоксидантной активности сортовых вин. Так, наименьший диапазон варьирования антиоксидантной активности характерен для игристых вин (100-180 мг/дм³), а наибольший - для сухих красных (467-743 мг/дм³). При этом содержание антоцианов в сухих красных винах варьирует в пределах 108-256 мг/дм³ (табл.1).

Таблица1
Диапазоны варьирования антиоксидантной активности и фенольных веществ в изучаемых винах



Рис. 2. Содержание фенольных веществ и значение антиоксидантной активности в группе красных вин производства ООО «Кубань-Вино»

Рис. 3. Антиоксидантная активность и фенольные вещества игристых и столовых белых вин производства ООО «Кубань-Вино»

Результаты исследований свидетельствуют, что в группе красных сухих вин наибольшее количество антоцианов выявлено в вине «Саперави Тамани» (255,7 мг/дм³), а наименьшее - «Мерло. Шато Тамань Резерв» (107,8 мг/дм³) (рис. 2).
По сумме фенольных веществ выделились образцы сухих вин, приготовленных из винограда сорта Саперави - «Саперави Тамани» (3285,7 мг/дм³) и «Саперави. Шато Тамань Резерв» (3357,1 мг/дм³).

Рис. 4. Интервалы варьирования витаминов и фенолкарбоновых кислот

Среди исследуемых сухих красных вин наибольшей антиоксидантной активностью обладает красное сухое вино «Мерло Тамани» (743 мг/дм³), а также «Каберне Тамани» (704 мг/дм³).
Среди исследуемых сухих красных вин наибольшей антиоксидантной активностью обладает красное сухое вино «Мерло Тамани» (743 мг/дм³), а также «Каберне Тамани» (704 мг/дм³).
Анализ результатов исследований (рис.3) группы сухих белых и игристых вин свидетельствует о более низких значениях антиоксидантной активности игристых вин по сравнению с белыми сухими винами. Максимальные концентрации фенольных веществ отмечены в вине «Траминер. Шато Тамань» (254 мг/дм³), а также в «Шардоне Тамани» (181 мг/дм³).
Сопоставление результатов исследований витаминов и фенолкарбоновых кислот в группах сухих красных и белых, а также игристых вин показало, что наибольшие концентрации ресвератрола (3,28 мг/дм³), аскорбиновой (14,72 мг/дм³), хлорогеновой (5,33 мг/дм³), никотиновой (23,15 мг/дм³), оротовой (60,63 мг/дм³) и галловой (72,66 мг/дм³) кислот содержится в сухих красных винах, а сухие белые и игристые вина богаты содержанием кофейной (19,8-29,8 мг/дм³) и протокатеховой (0,8720,08 мг/дм³) кислот (рис. 4).

Рис. 5. Запас витаминов и фенолкарбоновых кислот в сухих красных винах производства ООО «Кубань-Вино»

Согласно проведенным исследованиям витамины и фенолкарбоновые кислоты, содержащиеся в вине, могут обеспечить около 10% суточной потребности в них человека.
При этом присутствие в вине спирта, фенольных и минеральных веществ усиливает действие витаминоподобных веществ вина на организм человека.

Рис. 6. Содержание витаминов и фенолкарбоновых кислот в сухих белых винах производства ООО «Кубань- Вино»

В исследуемых винах максимальное количество ресвератрола, который защищает клетки от ПАРП-индуцированной клеточной смерти миоцитов при сердечной недостаточности [4], было идентифицировано в сухом красном вине «Саперави Тамани» (6,2 мг/дм³) (рис. 5). В вине «Мерло Тамани» обнаружено 3,2 мг/дм³ ресвератрола, а в «Каберне Тамани» - 1,84 мг/дм³. В остальных анализируемых винах массовая концентрация ресвератрола колебалась от 0,14 до 0,71 мг/дм³.
Витамин С необходим организму для синтеза стероидных гормонов, нейромедиаторов, коллагена и карнитина, всасывания железа, стимуляции макрофагов, индукции эндогенного интерферона, превращения фолиевой кислоты в ее активную форму [5].
Установлено, что максимальное количество аскорбиновой кислоты содержится в исследуемых винах «Мерло Тамани» (14,7 мг/дм³), «Саперави Тамани» (11,9 мг/дм³), а также «Роза Тамани» (11,7 мг/дм³) (рис.6). Максимальные концентрации хлорогеновой кислоты, являющейся важным элементом фенилпропаноидной цепи метаболизма, обнаружены в образцах вин «Каберне. Шато Тамань Резерв» (5,3 мг/дм³), «Саперави Тамани» (3,6 мг/дм³), «Саперави. Шато Тамань Резерв»  
(3,9 мг/дм³).
Никотиновая и оротовая кислоты относятся к группе веществ, обладающих способностью защищать организм человека от вредного воздействия ультрафиолета, раковых заболеваний, способствуют формированию устойчивого иммунитета [4]. Наибольшие концентрации никотиновой кислоты зафиксированы в образце «Саперави Тамани» (23,15 мг/дм³), а оротовой - «Каберне Тамани» (29 мг/дм³), «Саперави. Шато Тамань Резерв» (61 мг/дм³), «Мерло. Шато Тамань Резерв» (34 мг/дм³). Образец вина «Мерло Тамани» содержит также максимальное количество другого антиоксиданта - галловой кислоты -        73 мг/дм³.
Исследования показали, что состав и количество аминокислот зависят от способа приготовления и типа вина: наибольшее количество аминокислот содержится в красных винах, достигая 1377,6 мг/дм³; в белых сухих винах их 600-767 мг/дм³; приблизительно такое же количество аминокислот содержится в шампанском, а наименьшее - в игристом вине, что объясняется предварительным биологическим снижением их в виноматериале.
Многие аминокислоты являются общими для всех вин, несмотря на разное происхождение, однако их количественное содержание резко колеблется. В исследуемых винах содержится много пролина, затем глутаминовой кислоты, аргинина, валина, треонина, гистидина, фенилаланина.
Сопоставления интервалов варьирования исследуемых вин показало, что концентрация заменимых и незаменимых кислот возрастает прямо пропорционально интенсивности окраски вин (от светло-соломенного, почти бесцветного до темно-рубинового, практически не просматривающегося цвета) (табл. 2).
Концентрация незаменимых аминокислот (лизин, лейцин, валин, треонин, триптофан) в винах производства ООО «Кубань-Вино» находится в пределах 90-240 мг/дм³, а заменимых (гистидин, пролин, серин, глицин) - 850-2100 мг/дм³.
Среди красных вин по сумме незаменимых аминокислот выделился образец вина из сорта Мерло - «Мерло. Шато Тамань Резерв», среди белых вин - образцы вин из сорта винограда Шардоне.
Наименьшая сумма незаменимых аминокислот, важных в питании человека, содержится в образцах игристых вин.
Известно, что аминокислота пролин играет важную роль в регулировании процессов усваивания пищи в организме человека [6]. По содержанию этой аминокислоты выделился образец вина из сорта Каберне («Каберне. Шато Тамань Резерв»).
Вина из белых сортов винограда содержат большие концентрации таких аминокислот, как глицин, аргинин, лизин, триптофан, участвующий в процессах мозгового кровообращения.

Таблица 2
Интервалы варьирования свободных аминокислот в исследуемых образцах вин

Таблица 3
Интервалы варьирования катионов металлов

 Содержание в виноградных винах катионов щелочных и щелочно-земельных металлов зависит в первую очередь от типа и состава почв, а также от применяемых удобрений и средств защиты виноградного растения.
Результаты исследований (табл. 3) свидетельствуют о том, что в суточной дозе виноградного вина содержится 10% от суточной потребности организма человека в минеральных веществах.
По концентрации магния, являющегося важнейшим элементом для регуляции сосудистого тонуса и сердечной мышцы, выделились образцы вин из сорта винограда Мерло и Каберне (80-85 мг/дм³).
Железо участвует в кроветворении, является связывающим звеном при переносе кислорода в крови человека. Максимальная концентрация железа зафиксирована в образцах вина из сорта Рислинг и Мерло (5-6 мг/дм³). Причем, следует отметить, что высокие концентрации железа в винах из сорта Рислинг объясняются с точки зрения особенностей сорта, а не технологии.
Хром помогает печени синтезировать жирные кислоты, в том числе холестерин. Результаты исследований свидетельствуют о том, что вина из белых сортов винограда Шардоне, Совиньон, Рислинг содержат в 4-5 раз больше хрома, чем сухие красные или игристые вина.
Рубидий способствует выведению из организма радиоактивного цезия, его концентрация находится в пределах 10-11 мг/дм³ как в винах из белых сортов винограда, так и в красных.
Выводы. Учитывая причины, вызывающие развитие той или иной болезни и выявленные особенности вин того или иного сорта винограда, нами разработаны рекомендации для современного Кодекса энотерапии по применению виноградных вин, производимых ООО «Кубань-Вино», в санаторнокурортном лечении (энотерапия).
В предлагаемом современном кодексе наиболее значимым является диапазон применения вин из сорта Мерло, которые можно рекомендовать для лечения и профилактики пяти заболеваний. Далее по убывающей следуют вина из сортов винограда Траминер (может участвовать в профилактике и лечении четырех заболеваний) и Саперави (трех заболеваний) и т.д.

Рис. 7. Рекомендации направленному использованию вин производства ООО «Кубань-Вино» при лечении и профилактике различного рода заболеваний в санаторно-курортном лечении

Освоение и широкое внедрение впервые полученных результатов по биологической ценности кубанских вин позволит поправить здоровье или осуществить профилактику заболеваний российских граждан, что полностью согласуется с программой «Здоровье нации».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Валуйко Г.Г. О гигиенической и пищевой ценности виноградных вин. Ялта: НИИВиВ «Магарача, 1990. - 24с.
2. Эффективность энотерапии в восстановительном лечении синдрома хронической усталости на курортах Крыма/ Ежов В.В., Яланецкий А.Я., Мотрич Л.Г., Макаров А.С., Невзоров А.Т., Фахретдинов А.О., Устименко А.А.// Вестник физиотерапии и курортологии. - 2010. - №2. - С.78-83.
3. Агеева Н.М. Антиоксидантные и антирадикальные свойства красных вин, производимых в Краснодарском крае/ Агеева Н.М., Маркосов В.А.//Индустрия напитков. -2009. -№5. - С.14-19.
4. Шалыгин Л.Д. Вино в восстановительной медицине и медицинской реабилитации/ Под ред. А.И. Труханова. - М.:, 2007. - 258 с.
5. Авидзба А.М. Перспективы разработки новых биологически активных продуктов питания на основе винограда / В.И. Иванченко, В.А. Загоруйко, Ю.А. Огай //Виноградарство и виноделие. - 2001. - №1. - С.30-31.
6. Литвак, В. Волшебный эликсир. Размышление о вине / B.       Литвак//Виноделие и виноградарство. - 2011. - №2. - C.  51-53.