Биологическая активность продуктов переработки сортов винограда новой селекции

Авидзба1 А.М., Огай1 Ю.А., Волынкин1 В.А., Левченко1 С.В., Соловьева1 Л.М., Катрич1 Л.И. Загайко2 А.Л. Агафонов3 М.Ф.
1 – Национальный Институт винограда и вина «Магарач», ул. Кирова, 31, Ялта, Крым, Украина 98600 Е-mail: magarach@rambler.ru
2 – Национальный фармацевтический университете г. Харьков
3. – Департамент рынков растениеводства, садоводства, виноградарства и виноделия
Ключевые слова: вино, безалкогольный полифенольный концентрат, антиоксидантная активность, биологическая активность, полифенолы винограда.
Абстракт. Антиоксидантная и биологическая активность вин и безалкогольных полифенольных концентратов из урожая сортов винограда новой селекции сложной генетической структуры Подарок Магарача и Красень не уступают аналогичным показателям вин и безалкогольных полифенольных концентратов из традиционных сортов винограда Ркацители и Каберне-Совиньон. При этом как вина, так и полифенольные концентраты обладают выраженной стресс-протекторной и антиатерогенной активностью.
Наличие дигликозидов антоцианов в вине и полифенольном концентрате винограда Красень не оказывает негативного влияния на организм животных при пероральном употреблении.

Гигиенические и лечебные свойства виноградной ягоды, вина, сока молодых побегов виноградной лозы, а также виноградных листьев высоко оценивались уже во времена Гиппократа, Теофаста и Галена. Эти свойства широко использовались в практике народной медицины при терапии кожных болезней, воспалительных процессов глаз, диарее, кровотечениях, варикозном расширение вен, истощении, холере, туберкулезе.
В 1951 году С.В. Дурмишидзе были опубликованы экспериментальны данные о Р-витаминной активности танинкатехинового комплекса винограда [1]. Позднее высокая Р-витаминная активность была показана А.И. Сиашвили в экспериментах на морских свинках для другой группы полифенолов винограда – антоцианов [2]. Было установлено, что антоцианы винограда способствуют накоплению аскорбиновой кислоты в печени и надпочечниках подопытных животных.
Очищенные по К. Фырцову антоциановые пигменты в суточной дозе 600 мг успешно применяли в Болгарии при лечении и профилактике больных, страдающих атеросклерозом, сахарным диабетом, коронарными заболеваниями, кровоизлияниями, ретинопатией и старением сосудов [3].
Результаты многочисленных исследований по биологической активности процианидинов винограда, проведенных в 80-90х годах, освещены в фундаментальном обзоре, опубликованном Е. Бомбардели в журнале «Фитотерапия» [4].
Высокая полезность красных столовых вин, выявленная в ходе исследования широко известного «французского парадокса», обусловлена содержащимися в винах полифенолами винограда в концентрации 1-2 г/дм3. По Ю. Маскулье, потребление 0,5 литра в сутки красного вина резко снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний [5].
Антиоксидантные свойства фенольных соединений вина были тщательно исследованы также группой нобелевских лауреатов Калифорнийского Университета в Дэвисе [6]. В экспериментах на животных и в клинических исследованиях было установлено, что при пероральном потреблении вина антиоксидантная активность вина обусловлена всем комплексом полифенолов, попадающих в плазму крови и защищающих организм от риска сердечно-сосудистых и раковых заболеваний. При этом было показано, что наибольшей активностью обладают молодые красные вина, более насыщенные полифенолами, в сравнении с выдержанными красными и белыми винами.
Известно, что полифенолы содержатся во всех частях виноградного растения. В виноградной грозди найдены полифенолы как флавоноидной, так нефлавоноидной природы.
Среди основных флавоноидов можно отметить кверцетин и его производные, антоцианы и их производные, (+) катехин, (-) эпикатехин и их производные, рутин.
Из основных нефлавоноидов в заметных количествах обнаружены галловая кислота, транскофейная и транскумаровая кислоты, а также производное стильбена – ресвератрол.
Как было показано учеными Калифорнийского университета в Дэвисе среди полифенолов виноградных вин максимальной антиоксидантной активностью обладают (+) катехин, (-)эпикатехин, олигомерные и полимерные соединения этих веществ, кверцетин, галловая и кофейная кислоты. Основная часть этих полифенолов сосредоточена в семенах виноградной ягоды, которые практически не участвуют в обогащении белых вин фенольными веществами. С другой стороны содержание полифенолов может существенно варьировать в зависимости от сорта винограда [7].
В связи с этим представляло интерес сравнить состав полифенолов, антиоксидантную и биологическую активность вин и полифенольных концентратов, полученных из винограда сортов новой селекции Подарок Магарача (с белой ягодой) и Красень (с красной ягодой), и из винограда сортов Vitis vinifera Каберне-Совиньон и Ркацители.
Исследовались виноматериалы, полученные «по-белому» из винограда Ркацители и Подарок Магарача и «по-красному» из винограда Каберне-Совиньон и Красень, а также безалкогольные полифенольные концентраты из тех же сортов винограда. Полифенольные концентраты получали водно-спиртовой экстракцией из виноградной выжимки с последующей деалкоголизацией экстрактов под вакуумом.
Физико-химические характеристики виноматериала исследовались общепринятыми в виноделии методами анализа, общее содержание фенольных веществ определяли фотоколометрически по реактиву Фолина-Чокольтеу. Идентификацию полифенолов производил методом ВЭЖХ с использованием хроматографической системы Аджилент – 1100 с диодно-матричным детектором.
Пробы предварительно фильтровали через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 микрон. Хроматограммы регистрировали на длинах волн 280, 313, 371 и 525 нанометров. Полифенолы идентифицировали методом добавок чистых веществ, по спектральным характеристикам и времени удерживания. Количество полифенолов рассчитывали по градуировочным графикам зависимости площади хроматограммы от концентрации вещества.
Антиоксидантную активность определяли амперометрически на приборе Цвет – Яуза – 01АА в единицах концентрации стандартного антиоксиданта – «Тролокс –С»
Биологическую активность оценивали “in vivo” как при наличии так и в отсутствие эмоционально – болевого стресса у крыс, стресс вызывали иммобилизацией животных на животе в течение 3 часов, стресс-протекторную реакцию оценивали по биохимическим показателям сыворотки крови и гомогената печени животных. Опытным животным в течение 21 суток перорально вводили виноматериал из расчета 300 мл на 70 кг массы тела и полифенольные концентраты из расчета 9 мл полифенолов на 100 грамм массы тела. Контрольным животным вводили соответствующие объемы физиологического раствора.
Физико-химические характеристики опытных столовых виноматериалов, полученных из массовых промышленных сортов винограда Ркацители и Каберне-Совиньон, а также сортов винограда селекции института «Магарач» - Подарок Магарача и Красень, представлены в данных таблицы № 1. Отмечено, что общее содержание полифенолов в виноматериалах, полученных «по – красному» многократно превышают аналогичный показатель в винах, полученных «по – белому».
Эта же тенденция сохраняется при оценке антиоксидантной активности виноматериалов как для величин константы реакции окисления 2,6 – дихлорфенолиндофенола, так и амперометрически по концентрации стандартного антиоксиданта «Тролокс – С».
Качественный и количественный состав мономерных и олигомерных полифенолов опытных виноматериалов представлен в данных таблиц № 2 и 3. Видно, что суммарные полифенолы опытных виноматериалов имеют как флавоноидную, так нефлавоноидную структуру.
Мономеры флавоноидов представлены антоцианами, кверцетином, (+) катехином, (-) эпикатехином. Среди мономерных нефлавоноидов определены оксикислоты – кафтаровая, каутаровая, галловая. Среди олигомерных полифенолов найдены олигомерные процианидины В1, В2, В3, В5 и В7, представляющие собой конденсированные производные катехина. Причем процианидины не обнаружены в виноматериалах, приготовленных «по-белому». В них также не обнаружены кверцетин, (-)-эпикатехин, галловая кислота. Полифенолы в столовых виноматериалах Ркацители и Подарок Магарача представлены (+)-катехином и оксикоричными кислотами.
Очевидно, что состав полифенолов вин, приготовленных «по-красному», более богат, чем у белых вин. Это касается, прежде всего антоцианов в виноматериалах, приготовленных «по-красному».
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о многократном превышении содержания антоцианов в виноматериале Красень по сравнению с виноматериалом Каберне-Совиньон. При этом больше половины антоцианов в виноматериале Красень представлены дигликозидами мальвидина, пеонидина, петунидина и дельфинидина.
Исследование состава полифенолов в концентратах, полученных из выжимки исследуемых сортов винограда показало, что состав полифенолов в виноматериалах полученных «по-красному» идентичен составу полифенолов в концентратах, однако как количество полифенолов в концентратах, так и их антиоксидантная активность многократно выше.
При этом необходимо отметить, что антиоксидантная активность концентратов из выжимки винограда сортов с белой ягодой Ркацители и Подарок Магарача была на уровне антиоксидантной активности концентратов из винограда сортов с окрашенной ягодой Каберне-Совиньон и Красень, и составляла 6,9-9,2 г/дм3 по Тролокс-С.
Данные по 11 параметрам стресс–реакции у подопытных животных приведены в таблице №4. У стрессированных животных по сравнению с контрольными происходит увеличение выброса липидов из печени в кровь для возмещения энергозатрат на стресс, что проявляется в снижении уровня липидов в гомогенате печени увеличении липидов в сыворотке крови. Одновременно в крови резко возрастает содержание липопротеинов низкой плотности, ответственных за развитие атеросклероза.
Кроме выраженной липодемии, другой стресс - реакцией является активация процесса свободно–радикального окисления. При этом как в печени, так и в крови наблюдается снижение содержания собственных антиоксидантов – α–токоферола и аскорбиновой кислоты, увеличение содержания продуктов перекисного окисления липидов – диеновых коньюгат, одновременно снижается активность нативных антиоксидантных ферментов как в печени (каталаза), так и в крови (пароксоназа).
Гиперлипидемия и активация свободно–радикального окисления липидов сильно увеличивают риск сердечно сосудистых–заболеваний. Полученные данные свидетельствуют о том, что виноматериалы и концентраты проявили в разной степени выраженную стресс-протекторную активность. Если сравнить воздействие употребляемых виноматериалов, то можно отметить наибольшую активность при использовании виноматериала «Красень». Его потребление соответствовало наименьшему содержанию в крови атерогенных липопротеинов низкой плотности, а также продуктов перекисного окисления липидов- диеновых коньюгат. Также показатели стресс-протекторной активности виноматериала «Красень», не только не уступают аналогичным показателям виноматериала «Каберне-Совиньон», но по некоторым показателям превосходят их.
Сравнительная оценка эффективности воздействия концентратов позволила выявить наибольшую стресс-протекторную активность соответствовала концентрата полифенолов из винограда сорта Ркацители.
В связи с очевидной биологической активностью полифенолов винограда селекции института «Магарач», а также наличием литературных данных о возможном негативном влиянии дигликозидов антоцианов на живые организмы[8.9], была поставлена серия экспериментов по употреблению полифенолов гибридных сортов винограда животным, содержавшимся в обычных условиях.
Данные этих экспериментов, приведенные в таблице №5, свидетельствуют о том, что ни виноматериалы, ни концентраты из винограда Красень, содержащие значительное количество антоцианов в виде дигликозидов, не проявляют негативного воздействия на организм животных. Более того, они, как и полифенолы винограда сорта Подарок Магарача, имеют выраженную антиатерогенную активность.

Литературные источники

1. С.В. Дуршимидзе, Н.Н. Нуцубидзе Физиологические свойства дубильных и красящих веществ винограда. Доклады АН СССР - т.74.- 1951.-№5.- C. 703.
2. А.И. Сиашвили. Исследование состава энотанина, виноградного масла и энокрасителя. Разработка технологии их получения.// Дисс. канд. техн. наук, Ялта, ИВиВ «Магарач». – 1974. – …..с.
3. К. Фырцов Сух антоцианов багрилен концентрат от червони вина // лозарство и винарство НБР. - №2. – 1989. С.2-13.
4. E. Bombardelli, P. Morazzoni. Vitis vinifera L. Fitoterapia, LXVI. № 4. – P.291-317.
5. Y. Masquelier. Effects physiologqies du vin. Sapart danns l′aloolisme Bnll. O.I.V. -1988. № 61. - P.554-578, 689-690.
6. P.L. Teissedre, R.L. Waterhouse, J.B. German, E.N. Frankee, S.E. Ebeler, A.J. Clifford. Composes phenoliques du rasin, du vin etsante // Revue des oenoloques. № 79.-1996. P.7-14.
7. Беленко Е.Л., Левченко С.В., Студенникова Н.Л., Рошка Н.А. Исследование качественного
и количественного состава фенольных веществ в ягодах новых сортов винограда селекции
ИВиВ «Магарач»// Сборник научных трудов (Виноградарство), Ялта,1998. – С. 42-44.
8. . Breider H., Wolf E. Qualität und resistenz
9. Breider H. Toxicologische Probleme in der Zuchtung physiologisch resistenter Kulturplanzen // Dt. Lebensm.- Rundscha. -1971. - № 3.- S.67-68.