Исследование стильбена ресвератрол в винограде и винах, приготовленных по различным технологиям
В. А. МАРКОСОВ, д-р техн. наук; Н. М. Агеева, д-р техн. наук, профессор
Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства
Ключевые слова: ресвератрол, энотерапия, виноград, вино, термовинификация, ферменты, интактные животные
Key words: resveratrol, enotherapy, grapes, wine, thermovinification, enzymes, intact animals
О благотворном воздействии красных вин на организм человека хорошо известно [1]. Объясняется это прежде всего присутствием в их составе различных фенольных соединений, многие из которых укрепляют стенки кровеносных сосудов и тем самым предупреждают развитие атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний, обладают бактерицидными свойствами и высокой антиоксидантной активностью [2—4]. Результаты многочисленных исследований показали, что наиболее сильными антиоксидантными свойствами обладают фенольные соединения из подгруппы стильбенов: это ресвератрол, экс- тринжин, виниферин, астрингин и др. Особое внимание в последние годы привлекает ресвератрол (3, 4, 5-три-оксистильбен), который, по мнению многих ученых, играет важную роль в превентации сердечно-сосудистых заболеваний, препятствует закупорке кровеносных сосудов, прилипанию бляшек, окислению холестерола, образованию злокачественных заболеваний. В связи с этим исследование содержания ресвератрола в красных сортах винограда и винах Кубани представляет большой научный интерес и может иметь существенное прикладное значение для энотерапии в таком курортном регионе, каким является Краснодарский край.
Таблица 1
Сорт | Массовая концентрация ресвератрола, мг/дм3, в районах Кубани | |||
Темрюкский | Геленджик | Анапский | Мысхако | |
Каберне Совиньон | 0,35 | 0,92 | 0,54 | 0,90 |
Мерло | 0,66 | 0,86 | 0,66 | 0,86 |
Саперави | 0,82 | 1,04 | 0,86 | 1,02 |
Пробы для исследования отбирали в Анапо-Таманской и Причерноморской зонах Кубани при одинаковой массовой концентрации сахаров (18 г/100 см3).
Полученные материалы исследований (табл. 1, средние данные за 3 года при уровне вероятности 0,95) свидетельствуют о том, что содержание ресвератрола изменяется в зависимости от сорта винограда и места его произрастания. Его наибольшее количество отмечено в сорте Саперави, что, скорее всего, определяется генотипическими особенностями сорта и его фотосинтезирующим аппаратом.
Таблица 2
Технология приготовления столового красного вина | Концентрация ресвератрола, мг/дм3 | Технология приготовления специального красного вина | | Концентрация ресвератрола, мг/дм3 | ||
исходная | через 1 год | исходная | через 1 год | ||
1. Традиционная путем брожения мезги с плавающей шапкой при 20...27 °С в течение 8 сут | 1,4 | Нет | 7. Традиционная для кагорного виноматериала | 0,6 | 0,2 |
2. То же в течение 10 сут | 1,7 | » | 8. Мезгу ферментировали препаратом тренолин руж в течение 2-4 ч, подбраживали и спиртовали | 3,1 | 2,0 |
3. Мезга бродила при температуре от 14 до 18 °С в течение 15 сут | 4,2 | 2,2 | 9. Термовинификацию проводили при 40...45 °С, подбраживали и спиртовали при 22...28 °С | 4,4 | 2,2 |
4. При тех же параметрах в процессе брожения шапку орошали бродящим суслом | 6,0 | 2,6 | 10. Мезгу ферментировали препаратом тренолин руж в течение 2-4 ч, подбраживали при температуре от 14 до 18 °С в течение 3-4 ч | 5,7 | 2,6 |
5. При тех же параметрах при брожении перемешивание проходило путем дозирования SO2 | 6,8 | 2,6 | 11. Мезгу настаивали при температуре от 14 до 18 °С в течение 30 ч, подбраживали при температуре от 16 до 20 °С, спиртовали | 5,6 | 2,6 |
6. Аналогично вар. 3, но предварительно в мезгу вносили ферментный препарат тренолин руж | 7,0 | 2,8 | 12. Мезгу ферментировали препаратом тренолин руж, настаивали при температуре от 14 до 18 °С в течение 30 ч, подбраживали при температуре от 16 до 20 ° | 6,2 | 2,9 |
Выявлена корреляция между суммой активных температур и накоплением исследуемого вещества: наибольшее количество ресвератрола зафиксировано в районах Геленджика и Новороссийска (ЗАО АФ «Мысхако»), где наблюдали и наибольшее значение суммы активных температур за анализируемый период времени.
Для исследования изменения концентрации ресвератрола в сорте Каберне Совиньон изучали его накопление в красных столовых и специальных винах, произведенных по различным технологиям (табл. 2).
Рис. 1. Динамика накопления ресвератрола в процессе производства столового (1) и специального (2) вин
Рис. 2. Массовая концентрация ресвератрола в столовом (а) и специальном (б) винах в зависимости от продолжительности хранения
В отдельном эксперименте изучили накопление ресвератрола в специальном вине, которое готовили по технологии кагоров (настаивание мезги при 50...55 °С, подбраживание и спиртование).
Полученные сравнительные результаты (рис. 1) показали, что при брожении мезги в производстве столового вина накопление ресвератрола протекало равномерно весь период наблюдения. При изготовлении специального вина заметно увеличилось его количество после внесения этилового спирта. Эти результаты свидетельствуют о том, что спиртование — один из приемов, способствующих экстракции ресвератрола из кожицы ягод.
После отделения столовых и крепленых виноматериалов от дрожжевых осадков измеряли массовую концентрацию ресвератрола методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (табл. 2). Проведенные эксперименты показали, что к числу факторов, способствующих накоплению ресвератрола в столовых винах, следует отнести продолжительность контакта мезги с жидкой фракцией сначала с суслом, а затем с бродящим суслом и молодым вином и последующую ферментацию.
Кроме того, перемешивание (особенно путем дозирования диоксида углерода) интенсифицирует процессы разрушения кожицы и диффузии из нее анализируемого компонента в общей массе полифенолов.
В специальном вине на динамику извлечения ресвератрола существенное влияние оказывают не только ферментация и продолжительность контакта мезги и жидкой фракции, но и температура, а также введение этилового спирта.
Большой интерес представляет исследование изменения концентрации ресвератрола в процессе хранения вин. В связи с этим аналогичные эксперименты проведены в этих же винах, но спустя 1 год после их получения. Хранили вино в стеклянных бутылках при 12...14 °С (рис. 2, а).
В процессе хранения наблюдается трансформация ресвератрола: его количество снижается более чем в 2 раза, особенно в столовом вине. Полученные результаты позволяют считать, что присутствие этилового спирта способствует предупреждению разрушения ресвератрола.
Таким образом, для энотерапии следует рекомендовать молодые красные вина, в которых велика концентрация ресвератрола, или кагоры в год их производства.
Эпидемиологические исследования [5] демонстрируют благотворное воздействие умеренного потребления красных вин на снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний, однако механизм этого влияния остается не до конца понятным.
Таблица 3
Показатель | Интактные животные (контроль) | Алкогольная зависимость | Красное вино, 4 группа | |
+ 10%-ный этанол, 2 группа | + красное вино, 3 группа | |||
В крови | ||||
Этанол, мг % | 0,25±0,08 | 1,05±0,24 | 0,31±0,09 | 0,26±0,09 |
Ацетальдегид, мг % | 0,028±0,009 | 0,044±0,009 | 0,029±0,009 | 0,024±0,008 |
Активность алкогольдегидрогеназы, нмоль/мин/мг белка | 0,434±0,047 | 0,636±0,047 | 0,527±0,034 | 0,452±0,040 |
В печени | ||||
Глюкоза, мг% | 121±7,0 | 68±6,0 | 92±3,0 | 112±3,0 |
Мочевина, мкмоль/дм3 | 5,75±0,26 | 8,81±0,32 | 6,23±0,21 | 5,84±0,28 |
Лактат, мкмоль/дм3 | 4,62±0,25 | 4,21±0,24 | 5,54±0,32 | 5,50±0,32 |
Пируват, мкмоль/дм3 | 0,34±0,02 | 0,50±0,02 | 0,47±0,02 | 0,40±0,03 |
Малат, мкмоль/дм3 | 0,37±0,03 | 0,54±0,02 | 0,64±0,03 | 0,37±0,04 |
Оксалоацетат, мкмоль/дм3 | 0,47±0,03 | 0,31±0,02 | 0,44±0,04 | 0,55±0,04 |
Лактат/пируват | 13,7 | 8,3 | 11,6 | 13,2 |
Поскольку воспаление является важным элементом прогрессирования атеросклероза, возникли гипотезы о защитном действии красного вина, реализуемом через подавление воспаления. Установлено, что ежедневное употребление 150 мл красного вина не сопровождалось снижением С-реактивного белка в сыворотке, а уменьшение уровня фибриногена было на границе достоверности. Такой эффект ученые объясняют действием биофлавоноидов вина, в том числе стильбена ресвератрол.
Для оценки влияния красного вина (с наибольшим содержанием ресвератрола) на интактных животных (белые крысы) провели ряд экспериментов. Для оценки интенсивности метаболических процессов у исследуемых животных определяли в тканях печени содержание ключевых метаболитов (глюкоза, лактат, пируват, малат и оксалоацетат), характеризующих состояние глюкогенеза, глюконеогенеза и гликолиза (табл. 3).
Сопоставляя полученные данные, можно отметить, что наименьшая концентрация глюкозы была у 2-й группы животных, то есть с алкогольной зависимостью. Замена части спирта красным вином (3-я группа) приводила к некоторому увеличению содержания глюкозы. У животных, потреблявших только красное вино, отмечено меньшее изменение в сравнении с контролем.
Известно, что отрицательное влияние на живую клетку оказывает не столько сам этанол, сколько ацетальдегид. Установлено (табл. 3), что при употреблении только красного вина в крови экспериментальных животных концентрация этанола и ацетальдегида близка к показателям контрольной группы. При этом отмечена и близость величины активности алкогольдегидрогеназы.
Содержание пирувата в печени, который служит не только важнейшим метаболитом углеводного обмена, но и связующим звеном в превращениях белков, жиров и углеводов, увеличилось в печени всех экспериментальных групп животных, особенно во 2-й. По концентрации малата судят об активности окислительных процессов в клетке животных.
Выводы.
Полученные результаты позволяют считать, что использование только красного вина не приводит к активации окислительных метаболических процессов в клетке животных.
Наибольшее соотношение лактат/пируват выявлено у животных с алкогольной зависимостью (2-я группа). Замена части спирта на красное вино несколько снижает величину соотношения лактат/пируват. Применение только красного вина не приводит к алкогольной зависимости и не может быть причиной ее появления.
Список литературы
- Валуйко, Г. Г. «Магарач» люди. Судьбы. Вина/Г. Г. Валуйко//Симферополь: Таврида. 2004. С. 219.
- Холмгрин, Е. Компоненты вина и здоровье/ Е. Холмгрин, В. Литвак//Виноград и вино. 2000. № 2. С. 41-43.
- Литвак, В. С. Волшебный эликсир. Размышление о вине/В. С. Литвак//Виноделие и виноградарство. 2011. № 2. С.51-53.
- Docherty, I. I. Resveratrol inhibition of Propionibacterium acnes. Journal of Antimicrobial chemo- therapy/L. L. Docherty., H. A. Me Ewen, T. Y. Sweet, E. Bailey, T. Booth — 2007. 59 — pp. 1182-1184.
- Retterstol, L. A daily glass of red wine: does it affect markers of inflammation? Alcohol and Alcoholism/L. Retterstol, K. E. Berge, Q. Braaten, L. Eikvar, T. R. Pedersen, L. Sandvik — 2005; 40 (2): 102-5.