Растительные пищевые матрицы богаты антиоксидантами, их используют в диетах для профилактики хронических заболеваний, а также при разработке функциональных продуктов. Эти соединения при смешивании разных матриц растительного происхождения могут взаимодействовать друг с другом аддитивно, синергически или быть антагонистами, тем самым изменяя общий антиоксидантный потенциал конечного продукта. Для оценки уровня этого потенциала особое место отведено методам in vivo, так как они считаются более информативными. Целью данной работы было изучение антиоксидантных синергетических, аддитивных и антагонистических эффектов растительных смесей (1:1) фруктовых соков (яблочного, вишневого и виноградного) и натуральных пищевых пигментов (Е162, Е160с и Е140) методом in vivo, в котором в качестве биотеста использовали корни репчатого лука. Расчет указанных эффектов в данных смесях проводили по разнице в антиоксидантной емкости между экспериментальными и теоретическими значениями перекисного окисления липидов в тканях корней. С помощью данного метода удалось подтвердить антиоксидантную активность соков (кроме виноградного) и их смесей, при этом ее уровень распределялся следующим образом: вишневый > яблочный, а в смесях вишневый+яблочный > вишневый+виноградный > яблочный+виноградный. После анализа полученных данных был выявлен антагонистический характер взаимодействия во всех бинарных смесях соков, особенно в комбинации яблочного и виноградного (78 %). Также был проанализирован защитный эффект соков на фоне добавления токсиканта (сорбиновой кислоты) с помощью оценки уровня пролиферации клеток меристемы корня. Оказалось, что только в образцах вишневого сока или в его смесях с другими соками были зафиксированы указанные эффекты. Бинарные комбинации пищевых красителей также обладали антиоксидантной способностью, уровень которой был представлен следующим образом: Е162+Е160с > Е162+Е140 > Е160с+Е140. При сравнении теоретически рассчитанных значений антиоксидантной емкости данных смесей и экспериментальных данных был обнаружен аддитивный характер взаимодействия биологически активных соединений этих пищевых добавок. Plant food matrices are rich in antioxidants, they are used in diets for the prevention of chronic diseases, as well as in the development of functional products. When mixing different matrices of plant origin, these compounds can interact with each other additively, synergistically or be antagonists, thereby changing the overall antioxidant potential of the final product. To assess the level of this potential, special attention is given to in vivo methods, since they are considered more informative. The aim of this work was to study the antioxidant synergistic, additive and antagonistic effects of plant mixtures (1:1) of fruit juices (apple, cherry and grape) and natural food pigments (E162, E160c and E140) by the in vivo method, in which onion roots were used as a biotest. The calculation of these effects in these mixtures was carried out based on the difference in antioxidant capacity between the experimental and theoretical values of lipid peroxidation in root tissues. Using this method, it was possible to confirm the antioxidant activity of juices (except grape) and their mixtures, with its level distributed as follows: cherry>apple, and in mixtures – cherry+apple> cherry+grape> apple+grape. After analyzing the obtained data, an antagonistic nature of the interaction was revealed in all binary mixtures of juices, especially in a combination of apple and grape juices (78 %). The protective effect of juices was also analyzed against the background of adding a toxicant (sorbic acid) by assessing the level of root meristem cell proliferation. It turned out that only in samples of cherry juice or in its mixtures with other juices were the indicated effects recorded. Binary combinations of food colors also had antioxidant capacity, the level of which was presented as follows: E162+E160c> E162+E140> E160c+E140. When comparing the theoretically calculated values of the antioxidant capacity of these mixtures and experimental data, an additive nature of the interaction of the biologically active compounds of these food additives was discovered.

Пищевые добавки являются неотъемлемыми компонентами в составе различных категорий продуктов питания. Безопасность добавок обеспечивается нормативными актами, регламентирующими их содержание в пищевой продукции. Однако вопрос потенциальной токсичности комбинаций пищевых добавок, которые нередко используются в практике производства этой продукции, остается открытым. В обзоре приведены данные о побочных последствиях воздействия смесей добавок методами in vitro и in vivo. Методы in vitro обычно используются на первых этапах скрининга ксенобиотиков. С помощью этих методов были изучены химические реакции между пищевыми добавками, в результате которых могли образовываться небезопасные соединения, а также проведены тесты на их токсичность с использованием клеточных линий человека и животных. При анализе в модельных водно-углеводных системах химической стабильности аспартама и сорбиновой кислоты было показано, что добавление кислоты способствовало деградации подсластителя. А после воздействия на клетки проксимальных почечных канальцев человека смеси из 6 различных видов пищевых добавок был зафиксирован цитоксичный синергетический эффект. Похожие эффекты наблюдали в экспериментах in vivo, в которых были с использованы растения, лабораторные животные, а также эпидемиологические данные. Так, синергетический негативный эффект наблюдался при изучении пролиферативной активности и уровня патологий деления в клетках меристемы репчатого лука после их обработки бинарной смесью бензойной и сорбиновой кислот. Анализировали также воздействие смесей различных пищевых добавок (от 3 до 13) на биохимические и цитогенетические показатели крыс. С увеличением числа данных добавок в смесях во всех группах животных наблюдали рост негативных последствий на организм животных. Согласно эпидемиологическому исследованию по изучению влияния смесей искусственных красителей и бензоата натрия на поведение детей было выявлено их негативное влияние на средний уровень гиперактивности у детей в возрасте 3 лет и 8/9 лет. Необходимы дальнейшие исследования для выявления токсичного потенциала комбинаций пищевых добавок. Food additives are integral components in various categories of food products. The safety of additives is ensured by regulations regulating their content in food products. However, the issue of potential toxicity of combinations of food additives, which are often used in the production of these products, remains open. The review provides data on the side effects of exposure to mixtures of additives using in vitro and in vivo methods. In vitro methods are usually used in the first stages of xenobiotic screening. These methods were used to study chemical reactions between food additives that could produce unsafe compounds, and to test their toxicity using human and animal cell lines. When analyzing the chemical stability of aspartame and sorbic acid in model water-carbohydrate systems, it was shown that the addition of acid contributed to the degradation of the sweetener. And after exposing human proximal renal tubule cells to a mixture of six different types of food additives, a cytotoxic synergistic effect was recorded. Similar effects have been observed in in vivo experiments using plants, laboratory animals, and epidemiological data. Thus, a synergistic negative effect was observed when studying the proliferative activity and level of division pathologies in onion meristem cells after their treatment with a binary mixture of benzoic and sorbic acids. The effect of mixtures of various food additives (from 3 to 13) on the biochemical and cytogenetic parameters of rats was also analyzed. With an increase in the number of these additives in mixtures in all groups of animals, an increase in negative consequences on the animal’s body was observed. According to an epidemiological study examining the effect of mixtures of artificial colors and sodium benzoate on the behavior of children, their negative effect was identified on the average level of hyperactivity in children aged 3 years and 8/9 years. Further research is needed to determine the toxic potential of food additive combinations.

Производство готовых к употреблению и упакованных свежих овощей становится все более выгодным, так как эти продукты удобны в употреблении, полезны и представляют собой дешевый источник витаминов, минералов и антиоксидантов. Однако эти продукты являются скоропортящимися, поэтому возникает необходимость для разработки способов их защиты от патогенов (упаковка, газовая среда, консерванты) и температурных режимов хранения. Цель исследований – сравнительное изучение микробиологической активности, физико-химических и антиоксидантных показателей пакетированной нарезанной моркови при различных температурных режимах хранения. Пакетированную коммерческую морковь хранили в холодильнике при 4…5 °C (контроль) в течение 3 сут, а также в условиях повышенной температуры (10 и 15 °C). Оказалось, что при хранении образцов в холодильнике наблюдался рост КМАФАнМ, но не выше допустимых значений, тогда как повышение температуры до 15 °C в течение 48 и 72 ч приводило к превышению регламентированных значений этого показателя. Более того, после инкубации данного продукта при 15 °C в течение 3 сут были выявлены БГКП. Плесени не были обнаружены ни в одном из образцов, но наблюдался рост дрожжей при всех температурных режимах. Был отмечен активный рост молочнокислых бактерий, особенно при хранении образцов при повышенных температурах. Количество каротиноидов не изменилось при хранении образцов в холодильнике, а также при выемке части образцов на сутки при 10 °C. В остальных образцах концентрация этих пигментов уменьшалась пропорционально увеличению уровня температур и длительности воздействия данного режима. Минимальные уровни каротиноидов были зафиксированы при 15 °C после 3 сут хранения, при этом их концентрация снизилась более чем в 5 раз по сравнению с контролем. Внешний вид образцов моркови, хранение которых проводилось при 15 °C в течение 2 и 3 сут, характеризовался наличием постороннего запаха, ослизнения, изменением цвета моркови. The production of ready-to-eat and packaged fresh vegetables is becoming increasingly profitable as these products are convenient, healthy and a cheap source of vitamins, minerals and antioxidants. However, these products are perishable, so there is a need to develop methods for protecting them from pathogens (packaging, gas environment, preservatives) and storage temperature conditions. The purpose of the research is a comparative study of microbiological activity, physicochemical and antioxidant indicators of packaged sliced carrots at different storage temperatures. Bagged commercial carrots were stored in the refrigerator at 4…5 °C (control) for 3 days, as well as at elevated temperatures (10 and 15 °C). It turned out that when storing samples in the refrigerator, an increase in QMAFAnM was observed, but not above the permissible values, then increasing the temperature to 15 °C for 48 and 72 hours led to exceeding the regulated values of this indicator. Moreover, after incubation of this product at 15 °C for 3 days, coliforms were detected. Molds were not found in any of the samples, but yeast growth was observed at all temperature conditions. Active growth of lactic acid bacteria was noted, especially when samples were stored at elevated temperatures. The amount of carotenoids did not change when the samples were stored in the refrigerator, as well as when some of the samples were removed for a day at 10 °C. In the remaining samples, the concentration of these pigments decreased in proportion to the increase in temperature level and duration of exposure to this regime. The minimum levels of carotenoids were recorded at 15 °C after 3 days of storage, while their concentration decreased by more than 5 times compared to the control. The appearance of the carrot samples, which were stored at 15 °C for 2 and 3 days, was characterized by the presence of a foreign odor, mucus, and a change in the color of the carrots.

Сушёные овощи на протяжении многих столетий являются удобными продуктами в связи с продолжительным сроком годности и наличием биологически активных соединений, обладающих антиоксидантным потенциалом. Антиоксидантная активность экстрактов овощей зависит от степени их диспергирования. Определение этой активности в условиях растительного биотеста с помощью корней репчатого лука (Allium cepa L.) представляется перспективным. Цель исследований – сравнительное изучение уровня антиоксидантной активности сушеных белокочанной капусты и моркови с помощью Allium-теста. Были подобраны оптимальные концентрации и условия для оценки антиоксидантной активности этих овощей. В соответствии с показателями прироста массы корней и пролиферативной активности их клеток была определена нетоксичная для их развития концентрация водных растворов овощей, равная 0,1 %, и продолжительность инкубации в течение суток. При этом показатель прироста массы корней снижался на 40 % от контрольного значения, но недостоверно, скорость пролиферации снижалась только на 31 %, а частота хромосомных аберраций хотя и увеличивалась, но эти значения были статистически незначимыми. Антиоксидантный потенциал растворов сушёных капусты и моркови оценивался по концентрации малонового диальдегида (МДА) в тканях корней лука на фоне индуцированного сорбиновой кислотой окислительного стресса. Выявленные тенденции в отклике биотестера на индуцированный окислительный тест имеют схожий характер и для белокочанной капусты, и для моркови. Измельчение овощей способствовало проявлению более выраженного антиоксидантного эффекта. Так, при тестировании растворов молотых сушеных овощей снижение концентрации МДА для капусты и моркови составило 32 и 36 % по сравнению с раствором сорбиновой кислоты соответственно. Таким образом, был разработан in vivo метод определения антиоксидантной активности сушеных белокочанной капусты и моркови. Эти подходы полезны при разработке технологий сушки и режимов хранения с целью предотвращения потерь антиоксидантной активности данных овощей. Dried vegetables have been convenient products for many centuries due to their long shelf life and the presence of biologically active compounds with antioxidant potential. The antioxidant activity of vegetable extracts depends on the degree of their dispersion. Determination of this activity under plant bioassay conditions using onion roots (Allium cepa L.) seems promising. The purpose of the research is a comparative study of the level of antioxidant activity of dried white cabbage and carrots using Allium test bioassay. Optimal concentrations and conditions were selected to evaluate the antioxidant activity of these vegetables. In accordance with the indicators of the increase in root mass and the proliferative activity of their cells, a non-toxic concentration of aqueous solutions of vegetables for their development was determined equal to 0.1 %, and the duration of incubation for 24 hours was determined. At the same time, the rate of increase in root mass decreased by 40 % from the control value, but not insignificantly, the proliferation rate decreased only by 31 %, and the frequency of chromosomal aberrations, although increased, these values were also not statistically significant. The antioxidant potential of solutions of dried cabbage and carrots was assessed by the concentration of malondialdehyde (MDA) in the tissues of onion roots against the background of sorbic acid-induced oxidative stress. The identified trends in the response of the biotester to the induced oxidative test are similar for both white cabbage and carrots. Chopping vegetables contributed to a more pronounced antioxidant effect. Thus, when testing solutions of ground dried vegetables, the decrease in MDA concentration for cabbage and carrots was 32 and 36 % compared to a sorbic acid solution, respectively. Thus, an in vivo method was developed to determine the antioxidant activity of dried white cabbage and carrots. These approaches are useful in developing drying technologies and storage regimes to prevent loss of antioxidant activity in these vegetables.

Aspartame and acesulfame potassium are among the best known food sweeteners. Despite numerous studies showing the safety of these supplements, in recent years the attention of researchers has been focused on the negative side effects of their exposure, which can lead to the development of non-communicable diseases. The aim of this investigation was to study the nature of the impact (reversible or irreversible) of aspartame and acesulfame potassium on weight gain, as well as cytological, cytogenetic and metabolic parameters of onion roots. Roots were pre-treated with 0.5 and 1 g/l aqueous solutions of sweeteners, and then they were transferred to water for the purpose of further regenerative germination. The consequences of the toxic effect of aspartame on the weight gain of onion roots were minimal compared to the control. This indicator significantly and dose-dependently decreased to 38% in the samples with acesulfame potassium, which shows the presence of a delayed effect after exposure to this sweetener. In the experimental groups with the maximum content of sweeteners, a lower mitotic index (p≤0.05) in the meristem cells was also maintained compared to the control. The results obtained indicated an irreversible mitotoxic effect of these compounds. However, an increase in the frequency of mitosis pathologies found in the experimental samples due to pre-treatment with sweeteners was completely leveled after regenerative germination. Therefore, these genotoxic disorders were reversible. To assess the processes of lipid oxidation of root tissues, the concentration of malondialdehyde was measured. The effect of reducing the level of this indicator in all experimental samples compared with the control turned out to be irreversible, although not dose-dependent. The results obtained can be used in the development of formulations for adding food sweeteners to food products to reduce the risk of delayed toxic effects.

Микроскопия используется в различных отраслях пищевой промышленности. Применяются многочисленные виды микроскопии, начиная от классической световой до электронной и атомной, а также их сочетания с химическими, иммунохимическими и физическими методами. Спектр анализируемых пищевых продуктов увеличивается с каждым годом, поскольку эти методы позволяют проследить за текстурой и структурой пищевой матрицы в процессе различных технологических обработок, в условиях хранения, а также осуществить оценку подлинности готовых продуктов. Представленный обзор посвящен анализу и структурированию литературных данных по выявлению микроструктурных элементов, ответственных за качественные показатели продуктов растительного происхождения. При хранении овощей и фруктов при пониженных температурах (до 0 °С) наблюдались метаболические нарушения цитомембраны и формы крахмальных зерен, плазмолиз. Замораживание и высушивание овощей и фруктов могли быть связаны с еще более разрушительными процессами в отношении как клеточной стенки, так и клеточных органелл. При этом различные способы подготовки растительного материала и сочетания физических видов воздействия существенно влияли на его структурную и текстурную сохранность. Термическая обработка растительных тканей связана с набуханием и расслоением клеточных стенок с последующей их деградацией, влиянием на сохранность, биодоступность и биоактивность основных макронутриентов (белков, углеводов, пищевых волокон), а также структурную стабильность различных биологически активных соединений. В результате проведенных микроскопических исследований, а также с учетом физико-химических показателей можно сделать выводы о наиболее щадящих режимах термической обработки с целью сохранения пищевой ценности этих продуктов. Классическая световая микроскопия оказалась незаменимой при контроле эффективности процессов биотехнологической и химической обработки, как в продуктах, так и в дисперсионных системах. Микроскопические методы выявления фальсифицированных продуктов использовались уже давно. В настоящее время их возможности только расширяются, так как видовые различия растительных тканей, клеточных структур позволяют быстро и дешево выявить контрафактную продукцию. Microscopy is used in various branches of the food industry. Numerous types of microscopy are used, ranging from classical light to electron and atomic, as well as their combinations with chemical, immunochemical and physical methods. The range of analyzed food products is increasing every year, since these methods make it possible to monitor the texture and structure of the food matrix during various technological treatments, storage conditions, and also assess the authenticity of finished products. The presented review is devoted to the analysis and structuring of literature data on the identification of microstructural elements responsible for the quality indicators of products of plant origin. When storing vegetables and fruits at low temperatures (up to 0 °C), metabolic disturbances of the cytomembrane and the shape of starch grains, and plasmolysis were observed. Freezing and drying of vegetables and fruits could be associated with even more destructive processes in relation to both the cell wall and cell organelles. At the same time, various methods of preparing plant material and combining physical types of influence significantly influenced its structural and textural preservation. Thermal treatment of plant tissues is associated with swelling and stratification of cell walls with their subsequent degradation, affecting the safety, bioavailability and bioactivity of the main macronutrients (proteins, carbohydrates, dietary fiber), as well as the structural stability of various biologically active compounds. As a result of the microscopic studies carried out, as well as taking into account physicochemical indicators, conclusions can be drawn about the most gentle heat treatment modes in order to preserve the nutritional value of these products. Classical light microscopy has proven indispensable in monitoring the effectiveness of biotechnological and chemical processing processes, both in products and dispersion systems. Microscopic methods for identifying counterfeit products have been used for a long time, but even now their capabilities are only expanding. Since species differences in plant tissues and cellular structures make it possible to quickly and cheaply identify counterfeit products.

Полезные свойства цветной капусты и продуктов ее переработки обусловлены наличием макро- и микронутриентов, при этом в приорететное число последних входят антиоксиданты. Однако после кулинарных обработок как свежей капусты, так и продуктов ее переработки необходимо оценивать антиоксидантный потенциал биологически активных соединений. Нагревание консервированного пюре из цветной капусты для детского питания может быть использовано при приготовлении этого продукта. Поэтому цель настоящего исследования состояла в оценке влияния термической обработки пюре из цветной капусты на антиоксидантный потенциал с помощью модели in vivo растительного биотестирования (Аллиум-теста). В качестве тест-объекта были использованы корни репчатого лука Allium cepa, которые инкубировались в водных растворах пюре. Антиоксидантную активность пюре после нагревания измеряли по уровню перекисного окисления липидов в корнях лука на фоне индуцированного сорбиновой кислотой окислительного стресса. Была подобрана оптимальная доза пюре (разбавление в воде 1:15) для оценки антиоксидантного эффекта. В образцах пюре при таком разбавлении уровень МДА снижался по сравнению с индивидуальным воздействием кислоты на 8 %. Тогда как после термической обработки не только полностью нивелировался защитный эффект пюре, но и возрастала активность перекисного окисления липидов в корнях лука. Полученные данные демонстрировали негативное воздействие нагревания на антиоксидантные свойства консервированного пюре из цветной капусты. Выявленные эффекты и взаимосвязи могут быть использованы в качестве подходов при разработке рекомендаций по способам нагревания готовых к употреблению консервированных овощных продуктов с целью сохранения их потребительских качеств. Useful properties of cauliflower and products of its processing are due to the presence of macro- and micronutrients, while antioxidants are among the priority number of the latter. However, after cooking both fresh cabbage and its processed products, it is necessary to evaluate the antioxidant potential of biologically active compounds. Heating canned baby food cauliflower puree can be used in the preparation of this product. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effect of heat treatment of cauliflower puree on antioxidant potential using an in vivo model of plant bioassay (Allium test). The roots of onion Allium cepa, which were incubated in aqueous solutions of puree, were used as a test object. The antioxidant activity of puree after heating was measured by the level of lipid peroxidation in onion roots against the background of oxidative stress induced by sorbic acid. The optimal dose of puree was selected (diluted in water 1:15) to assess the antioxidant effect. In puree samples at this dilution, the level of MDA decreased compared to the individual exposure to acid by 8 %. Whereas, after heat treatment, the protective effect of puree was not only completely leveled, but the activity of lipid peroxidation in onion roots also increased. The data obtained demonstrated the negative effect of heating on the antioxidant properties of canned cauliflower puree. The revealed effects and relationships can be used as approaches in developing recommendations on how to heat ready-to-eat canned vegetable products in order to preserve their consumer qualities.

Овощи являются важным источником антиоксидантов, поэтому потребителю нужно знать информацию о тех изменениях в их составе, которые могут происходить при хранении этих продуктов. При этом оценка уровня антиоксидантного потенциала необходима для снижения потерь пищевой ценности этих продуктов при различных температурных режимах хранения. Такие овощные культуры, как брокколи и цветная капуста, известны своими антиоксидантными свойствами и являются популярными продуктами, в том числе и в детском питании. Цель исследований состояла в изучении влияния режима хранения в холодильнике (4 °С) брокколи и цветной капусты на антиоксидантный потенциал этих овощей. Брокколи и цветная капуста были приобретены в торговой сети и хранились в холодильнике в течение одной и двух недель соответственно. Уровень перекисного окисления липидов в тканях соцветий определяли по содержанию малонового диальдегида (МДА). Антиоксидантная активность брокколи при хранении увеличивалась, так как уровень МДА снизился на 22 %, тогда как в цветной капусте этот показатель, наоборот, увеличился в 1,5 раза. Было исследовано также влияние предварительного кратковременного хранения этих овощей при комнатной температуре в течение 1, 4 и 8 ч на массу образцов и продукцию МДА при последующем хранении в холодильнике. Потери массы соцветий брокколи увеличивались пропорционально увеличению срока хранения образцов при комнатной температуре. Повышение температуры способствовало еще большему снижению уровня МДА (до 33 %) в образцах. Аналогичная тенденция наблюдалась и в образцах цветной капусты, так как этот показатель хотя и увеличился по сравнению с исходным уровнем, но только в 1,2 раза. При этом по текстуре и цвету образцы брокколи и цветной капусты, как при хранении только в холодильнике, так и с передержкой при комнатной температуре, не отличались от исходного материала. Vegetables are important sources of antioxidants, so it is important for consumers to be aware of changes in their composition that may occur during storage of these products. At the same time, assessing the level of antioxidant potential is necessary to reduce the loss of nutritional value of these products under different storage temperatures. Vegetables such as broccoli and cauliflower are known for their antioxidant properties and are popular products, including in baby food. The purpose of the study was to study the effect of refrigerated storage (4 °C) of broccoli and cauliflower on the antioxidant potential of these vegetables. Broccoli and cauliflower were purchased commercially and stored in the refrigerator for one and two weeks, respectively. The level of lipid peroxidation in inflorescence tissues was determined by the content of malondialdehyde (MDA). The antioxidant activity of broccoli increased during storage, as the level of MDA decreased by 22 %, while in cauliflower, on the contrary, this indicator increased by 1.5 times. The effect of preliminary short-term storage of these vegetables at room temperature for 1, 4 and 8 hours on the weight of samples and MDA production during subsequent storage in the refrigerator was studied. The weight loss of broccoli inflorescences increased in proportion to the increase in the storage period of the samples at room temperature. An increase in temperature contributed to an even greater decrease in the level of MDA (up to 33 %) in the samples. A similar trend was observed in cauliflower samples, since this indicator, although it increased compared to the initial level, was only 1.2 times. At the same time, the texture and color of the broccoli and cauliflower samples, both when stored only in the refrigerator and when kept at room temperature, did not differ from the original material.

In food products from plants of the Brassicaceae family, in addition to the beneficial health macronutrients, numerous phytochemicals and natural antioxidant components that have a toxic effect on the human body may be present. In the context of assessing the safety of products from these vegetables, the analysis of delayed effects is of particular interest. First of all, attention is paid to the genotoxic and mutagenic potential of these compounds, however, impairments associated with the metabolic processes of growth and development of tissues and organs are also possible. The purpose of the study was to evaluate the side effects of the vegetable product in terms of biotesting. Canned cauliflower puree for baby food was chosen as the object of the study. The assessment of adverse side effects was carried out using a model plant organism, the onion. Onion roots were first incubated in 0.1 and 0.25

Белковые гидролизаты все чаще становятся объектом для исследований ввиду их антиоксидантной, иммунной, противовоспалительной активности. И хотя число работ, подтверждающих антиоксидантный потенциал гидролизатов белка, постоянно расширяется, вопрос об эффективности использования этих соединений в производстве продуктов питания для человека остается дискуссионным. Поэтому биотестирование в модельных тест-системах может оказаться перспективным методом исследования как антиоксидантной активности гидролизатов белка, так и безопасности данных соединений. Целью данного исследования являлось изучение биологической активности гидролизата коллагена, полученного из шкур КРС, в условиях растительного биотестирования. Для этого предварительно пророщенные корни лука репчатого инкубировали в водных растворах гидролизата и анализировали их ростовые, пролиферативные и цитогенетические показатели. Достоверная задержка прироста массы корней и пролиферативной активности клеток меристемы фиксировалась в вариантах с инкубацией в водных растворах гидролизата с концентрацией от 0,1 г/100 мл и выше. Растворы с концентрацией гидролизата 0,01, 0,001 и 0,001 г/100 мл проявляли протекторные свойства в условиях индуцированного сорбиновой кислотой окислительного стресса. При этом после обработки корней гидролизатом в концентрации 0,001 г/100 мл уровень перекисного окисления липидов в тканях корней лука снижался на 40 %. Было также показано, что уровень хромосомных нарушений в образцах после обработки корней сорбиновой кислотой по сравнению со смесями этой кислоты с гидролизатом в дозах 0,001 и 0,0001 г/100 мл был выше на 39 и 27 % соответственно. В этих смесях достоверно снижался и процент аберраций кластогенного характера. Protein hydrolysates are increasingly becoming an object of research due to its antioxidant, immune, anti-inflammatory activity. Although the number of works confirming the antioxidant potential of protein hydrolysates is constantly expanding, the question of the effectiveness of the use of these compounds in the production of food for humans remains debatable. Therefore, bioassay, for example, with model plant test systems, can be a promising method for studying both the antioxidant activity of protein hydrolysates and the safety of these compounds. The purpose of this study was to study the biological activity of collagen hydrolyzate obtained from cattle skins under conditions of plant bioassay. Pre-germinated onion roots were incubated in aqueous solutions of the hydrolyzate and their growth, proliferative, and cytogenetic parameters were analyzed. A significant delay in the growth of root mass and proliferative activity of meristem cells was recorded in variants with incubation in hydrolyzate solutions with a concentration of 0.1 g/100 ml and higher. Solutions of the hydrolyzate with a concentration of 0.01, 0.001 and 0.001 g/100 ml exhibited protective properties under conditions of oxidative stress induced by sorbic acid. At the same time, after treatment of the roots with a hydrolyzate at a concentration of 0.001 g/100 ml, the level of lipid peroxidation in the tissues of onion roots decreased by 40 %. It was also shown that the level of chromosomal disorders in samples after treatment of roots with sorbic acid compared with mixtures of this acid with hydrolyzate at doses of 0.001 and 0.0001 g/100 ml was higher by 39 and 27 %, respectively. In these mixtures, the percentage of clastogenic aberrations also significantly decreased.

Термические способы приготовления бобовых культур значительно повышают их качественные характеристики за счет увеличения перевариваемости макронутриентов, инактивации антипитательных факторов, улучшения органолептических показателей. Однако эти обработки могут негативно влиять на функциональные свойства продукта, увеличивать гликемический индекс, снижать активность биологически активных соединений. Поэтому цель настоящего исследования состояла в оценке влияния отваривания (10, 30 и 60 мин), обработки паром (10 и 30 мин) и воздействия волн СВЧ (4 мин) на микроструктуру семян зеленого гороха. В работе использовали пакетированный замороженный продукт. Исследование основывалось на световой микроскопии цитологических препаратов клеток оболочки семян (гиподерма) и запасающей ткани семядолей (паренхима). Влияние трех видов тепловой обработки замороженного зеленого гороха оценивали с точки зрения выявленных микроструктурных изменений в клетках гиподермы и паренхимы. После размораживания гороха (контроль) пластиды с хлорофиллом в клетках гиподермы были ярко-зеленого цвета, окрашенные йодом округлые зерна крахмала, присутствующие в клетках паренхимы, имели четкие границы. Было обнаружено, что при кипячении семян в течение 10 и 30 мин, а также СВЧ-обработке количество хлорофилла в пластидах гиподермальных клеток не уменьшилось и сохранился ярко-зеленый цвет этих органелл. Тогда как в отваренных в течение часа образцах была обнаружена частичная утрата данного пигмента. Максимальные негативные микроструктурные изменения данного показателя по сравнению с контролем были зафиксированы в горохе после его обработки на пару. В этих образцах была отмечена смена цвета пластид на оливковый, что свидетельствовало о преобразовании хлорофиллов a и b в феофитины и пирофеофитины. Прогрессирующий процесс увеличения объема крахмальных зерен вплоть до их слияния друг с другом начинался после 30 мин кипячения и 10 мин обработки паром гороха. Влияние СВЧ-нагрева было связано не только с клейстеризацией крахмала, но и с разрушением клеточных стенок. Thermal methods of cooking legumes significantly increase its quality characteristics by increasing the digestibility of macronutrients, inactivating anti-nutritional factors, and improving organoleptic indicators. However, these treatments can negatively affect the functional properties of the product, increase the glycemic index, and reduce the activity of biologically active compounds. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the effect of boiling (10, 30 and 60 minutes), steaming (10 and 30 minutes) and microwave cooking (4 minutes) on the microstructure of green pea seeds. The packaged frozen product was used in the work. The study was based on light microscopy of cytological preparations of seed coat cells (hypoderm) and cotyledon storage tissue (parenchyma). The effect of three types of heat treatment of frozen green peas was evaluated in terms of the identified microstructural changes in the cells of the hypodermis and parenchyma. After thawing peas (control), plastids with chlorophyll in the hypodermis cells were bright green in color, rounded starch grains stained with iodine present in the parenchyma cells had clear boundaries. It was found that when seeds were boiled for 10 and 30 minutes, as well as processed in a microwave oven, the amount of chlorophyll in the plastids of hypodermal cells did not decrease, and the bright green color of these organelles was preserved. Whereas in the samples boiled for an hour, a partial loss of this pigment was found. The maximum negative microstructural changes in this indicator compared with the control were recorded in peas after steaming. Change in the color of plastids to olive was noted in these samples. It is an indicator of conversion of chlorophylls a and b into pheophytins and pyropheophytins. The progressive process of increasing the volume of starch grains until they merge with each other began after 30 minutes of boiling and 10 minutes of steaming the peas. The effect of microwave treatment was associated not only with starch gelatinization, but also with the destruction of cell walls.

Продукты растительного происхождения представляют собой важнейшие компоненты в рационе ежедневного питания. Согласно эпидемиологическим исследованиям их благотворное влияние продемонстрировано в отношении жизнедеятельности многих органов и систем организма человека. На этапах приготовления в домашних условиях или в результате промышленной переработки пищевая ценность отдельных компонентов данных продуктов может значительно изменяться. Эти изменения в одних условиях могут быть положительными, а в других отрицательными. Современные подходы к оценке качественных показателей пищевых продуктов основаны на разработке методов, определяющих подлинность пищевых нутриентов, их химический состав, структуру и усвояемость. В данном обзоре эти подходы рассмотрены в отношении основных растительных групп макро- и микронутриентов, а именно белков, углеводов, пищевых волокон и фитохимических соединений. Аминокислотный состав и функциональные свойства являются определяющими показателями при оценке пищевой ценности белков. Термическая обработка оказывает существенное влияние на состав сахаров и пищевых волокон, обусловленное как их потерями, так и деградацией. Характерная черта проведенных в последние годы исследований в отношении таких биологически активных соединений, как флавоноиды, глюкозинолаты, каротиноиды, – выявление и количественное определение ранее не изученных индивидуальных соединений в контексте их использования в качестве показателей пищевой ценности, а также изучение процессов их деградации в процессе термической обработки и хранения. Важный аспект – оценка комплексного антиоксидантного потенциала продуктов растительного происхождения на основании измерений уровня свободных радикалов и перекисного окисления липидов. В целом современные исследования направлены на изучение показателей пищевой ценности продуктов растительного происхождения после всех этапов переработки и хранения с учетом биодоступности и биоактивности макро- и микронутриентов. Plant-based products are the most important components in the daily diet. According to epidemiological studies, their beneficial effect has been demonstrated in relation to the vital activity of many organs and systems of the human body. At the stages of cooking at home or as a result of industrial processing, the nutritional value of individual components of these products can vary significantly. These changes may be positive in some conditions, and negative in others. Modern approaches to assessing the quality indicators of food products are based on the development of methods that determine the authenticity of food nutrients, their chemical composition, structure and digestibility. In this review, these approaches are considered in relation to the main plant groups of macro- and micronutrients, namely, proteins, carbohydrates, dietary fibers and phytochemical compounds. The amino acid composition and functional properties of proteins are the determining indicators in assessing the nutritional value of proteins. The heat treatment of these products has a significant impact on the composition of sugars and dietary fibers, due to both their losses and degradation. A characteristic feature of recent studies conducted in relation to biologically active compounds such as flavonoids, glucosinolates, carotenoids is the identification and quantification of previously unexplored individual compounds in the context of their use as indicators of nutritional value, as well as the study of their degradation processes during heat treatment and storage. An important aspect is the assessment of the complex antioxidant potential of plant products based on measurements of the level of free radicals and lipid peroxidation. In general, modern research is aimed at studying the indicators of the nutritional value of plant products after all stages of processing and storage, taking into account the bioavailability and bioactivity of macro- and micronutrients.

The biomarkers of the subchronic toxicity of binary mixtures of food additives sorbic acid and aspartame in concentrations of 50, 100 mg/l and 500, 1000 mg/l, respectively, were studied using plant biotests. A comparative analysis of the indicators such as biomass gain, a level of production of the oxidative stress marker, malondialdehyde (MDA), and dynamics of accumulation of proliferative and cytogenetic disorders was carried out after incubation of Allium cepa roots in the aqueous solutions of these compounds. A significant delay in the root growth (more than 60%) was observed in the combinations of sorbic acid and aspartame of 50/1000 and 100/500 mg/l compared to the control. However, significant differences in the effects on root mass gain were not revealed after analysis of the results of treatment with additives individually and with their mixture. It was found that upon treatment with the mixture of additives, only sorbic acid influenced root mass gain, while the interaction of these compounds was insignificant. An effect of the combined impact of sorbic acid and aspartame on the proliferative activity of meristem cells was more negative than upon treatment in the mono-mode in the similar concentrations. This indicator was affected by both sorbic acid and aspartame; however, the preserving agent again played the leading role. Moreover, the level of proliferation also depended on the effect of the interaction between these additives. The antagonistic effect in regard to the indicator of the oxidative stress was not recorded when treating with the mixture of these additives; although, the MDA level in roots increased more than twice upon individual treatment with sorbic acid, while aspartame, on the contrary, reduced its level by half. The obtained results can be used to monitor and predict early consequences of effects of combinations of sorbic acid and aspartame in the food composition.

A demand for canned vegetables and fruit depend, first of all, on their consumer characteristics. These products should correspond to high requirements regarding their nutritional and biological value, as well as sensory properties. The aim of the work was to study the microstructural changes in the cells of green peas in the products of their processing. Fresh, frozen and canned peas made from fresh and rehydrated raw materials were used as objects of the research. Components such as chlorophyll and starch were characterized in the cells of the hypodermis and parenchyma, respectively, using light microscopy. It was found that plastids with chlorophyll stained in the bright green color were present only in cells of the hypodermis of frozen peas. Moreover, the same color of the pigment was also recorded in the samples of fresh peas. Appearance of brown hues in these cells was observed in the canned product from fresh peas, which was associated with transformation of chlorophylls into pheophytins and pyrophephytins. The hypodermis in the samples of canned peas from rehydrated raw materials was represented by almost colorless cells. When analyzing the preparations of the parenchymal cells of the indicated processed products stained with iodine, it was shown that starch grains in the samples of frozen and canned green peas from fresh raw materials maintained their concentric shape, while swelling of starch grains was observed in the stained preparations of the parenchyma of canned peas from rehydrated raw materials. The comparative microstructural analysis of processed products from green peas showed that maximum quality had the frozen product from fresh raw materials as the studied indicators (chlorophyll and starch grains) showed.

Benzoic and sorbic acids, being the most common food preservatives, may pose a risk to human health in case of excessive intake over a prolonged period and cause mutagenic and carcinogenic effects. A plant bioassay (with Allium) was used to analyze the nature of the side effects of these acids, particularly their reversibility. The experimental method imposed some treatment of onion root tips with aqueous solutions of benzoic and sorbic acids of 50 and 100 mg/L, which was followed by regenerative root tip growth in water. A comparative assessment was performed with the parameters, including weight gain, lipid peroxidation enzyme activities in root tissues, mitotic index, and chromosome aberrations in meristem cells. A reversible toxic effect of the analyzed preservatives on the root weight gain was recorded since its rate in the test samples under the regenerative growth conditions was not different and even slightly exceeded the control values (at 100 mg/L). The root treatment with sorbic and benzoic acids caused multiple decreases in the mitotoxic index of meristem cells. However, the level of proliferation in the test samples was not different from that in the control samples under the extended incubation of test samples in the absence of preservatives. Similar results were obtained when evaluating the oxidative stress in root tissues caused by the sorbic acid impact. The analysis of chromosomal aberrations after the root treatment with benzoic acid at a concentration of 100 mg/L could only record a significant irreversible genotoxic effect. The levels of chromosome aberrations in these samples were higher than that in the control. In addition, their spectra were different.

The presence of food additives in food products may be associated with the risk of their toxic effects on human body. Therefore, the study of approaches to testing their safety seems to be a particularly urgent task. The aim of this study was to determine the conditions for extracting food preservatives from the samples of preserved pureed vegetables for further bioassay of the extract obtained in the Allium test. Onion roots were used as a test object in this method. Two extraction methods of benzoic and sorbic acids added to pureed vegetables have been developed. Distilled water and acetone were used as extracting solutions. The extraction efficiency was evaluated on Shimadzu Prominence LC-20 liquid chromatograph (Japan) in the ultraviolet range, wavelength 235 nm (benzoic acid), 285 nm (sorbic acid). According to the results of studies using both water and acetone as extractants, the degree of preservatives extraction was approximately the same and quite high. In the quantitative calculation of the preservatives content in pureed vegetables, the value of the correction factor was 0.8. However, due to certain production characteristics of this product, i. e. the stage of cauliflower homogenization, obtaining an extract with acetone seems to be more acceptable for the Allium test conditions.