СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЖИРОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ НА БАЗЕ ЩЕЛОЧНОГО ГИДРОЛИЗА

В статье рассматривается вопрос оптимизации технологии производства жирорастворимого витамина D – одного из наиболее востребованных объектов данной группы. Показано, что в целом существует ряд способов получения этой субстанции, хотя в России она пока не производится.

Цель. Выбор оптимальных условий технологического процесса для повышения эффективности трансформации белков с выделением фракции жира, содержащей жирорастворимый витамин D.

Материалы и методы. В качестве основных моделей исследования описаны различные виды рыбы и витамины, содержащиеся в них. Рассмотрены варианты технологических решений: апробирована возможность использования экстракции для получения субстанции витамина D. Были использованы классическая мацерация и мацерация с интенсификацией, применён метод циркуляционной экстракции и метод щелочного гидролиза. Выход целевого продукта определяли методом ВЭЖХ.

Результаты. Подробно рассмотрены методы получения субстанции жирорастворимого витамина D из рыбного
сырья. Установлена оптимальная технологическая характеристика высвобождения витамина методом щелочного гидролиза со снижением концентрации гидролизующего щелочного компонента – калия гидроксида до 12,5%, который и обеспечил максимальный выход жировой фракции, содержащей витамин D.

Заключение. Применение полученной субстанции дает возможность разработки отечественных стандартных образцов, применяемых как в фармацевтической сфере, так и в сфере технического регулирования.

1. Котенева И.В., Ковтун Р.П. Фармакология поливитаминных комплексов в спортивной медицине // Сборник статей XI Международной научно-практической конференции «Научные исследования: от теории к практике». – 2017. – Т. 1, №1. – С. 76–77.

2. Петров А.Ю., Сысуев Е.Б., Новикова Н. Некоторые особенности применения стандартных образцов в фармации // Роль технического регулирования и стандартизации в эпоху цифровой экономики: сборник статей II Международной научно-практической конференции молодых ученых (Екатеринбург, 21 апреля 2020 г.). – Издательский дом «Ажур»: Екатеринбург, 2020. – С. 21–32.

3. Медведевских М.Ю., Сергеева А.С. Вопросы обеспечения метрологической прослеживаемости результатов измерений показателей качества пищевых продуктов и продовольственного сырья // Журнал «Измерительная техника». – 2020. – №3. – C. 64–70. DOI 10.32446/0132-4713.2020-3-64-70.

4. Петров А.Ю., Сысуев Е.Б., Макарова И.С. Перспективы использования государственных стандартных образцов при анализе лекарственных препаратов на примере триазавирина // Медицина, фармация и общественное здоровье: Сборник статей Второго Евразийского конгресса с международным участием, посвященного 85-летию Уральского медицинского университета. – Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный медицинский университет». Екатеринбург, 2015. – С. 267–270.

5. Леонтьев Д.А., Подпружников Ю.В., Воловик Н.В. Роль стандартных образцов в обеспечении качество, лекарственных средств: регуляторные и метрологические аспекты // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2016. – №3. – С. 180–188.

6. Сопина Н.В. Структурный анализ статей экспорта и импорта сельскохозяйственной продукции в Российской Федерации // Вузовская наука: от теории к практике: Сборник материалов региональной научно-практической конференции (Санкт-Петербург, 14–15 мая 2019 года). – Издательство: Санкт-Петербургский имени В.Б. Бобкова филиал Российской таможенной академии, 2019. – С. 247–252.

7. Волкова Р.А., Фадейкина О.В., Климов В.И., Саканян Е.И., Олефир Ю.В., Меркулов В.А., Мовсесянц А.А., Бондарев В.П., Борисевич И.В., Шведов Д.В. Актуальные вопросы стандартных образцов в сфере обращения биологических лекарственных средств // Биопрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. – 2016. – Т. 16, №4. – С. 229–236.

8. Леонтьев Д.А. Система вторичных стандартных образцов в лабораториях контроля качества лекарственных средств // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. – 2016. – №1. – С. 50–55.

9. Анчутина Е.А. Современные разработки в области стандартных образцов: обзор международных публикаций // Стандартные образцы. – 2014. – №1. – С. 27–41.

10. Гребенюк А.А., Базарнова Ю.Г. Особенности химического состава и показатели свежести лососевых рыб аквакультуры Норвегии и Карелии // Процессы и аппараты пищевых производств. – 2012. – №2(14). – С. 12.

11. Андреев Д.П., Козлович А.В. Формирование концепции информационно-аналитической базы стандартных образцов // Ведомости Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. – 2019. – Т. 9, №1. – С. 49–53. DOI: 10.30895/1991-2919-2019-9-1-49-53.

12. Khan M.U., Gautam G., Jan B., Zahiruddin S., Parveen R., Ahmad S. Vitamin D from Vegetable VV Sources: Hope for the Future // Phytomedicine Plus. – 2022. – Vol. 2. – Art. ID: 100248. DOI: 10.1016/j.phyplu.2022.100248.

13. Долматова И. А., Зайцева Т. Н., Рябова В. Ф., Горелик О. В. Биологическая роль витаминов // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. – 2020. – №11 (1). – С. 116–119.

14. Карлина Е.П., Арсланова Э.Р. Место и роль рыбохозяйственного комплекса в системе обеспечения продовольственной безопасности России // Вестник Астраханского государственного технического университета. – 2019. – №4. – С. 37-48. DOI 10.24143/2073-5537-2019-4-37-48.

15. Abdollahi M., Wu H., Undeland I. Impact of Processing Technology on Macro- and Micronutrient Profile of Protein-Enriched Products from Fish Backbones // Foods. – 2021. – Vol. 10, No.5. – Art. No.950. DOI: 10.3390/foods10050950.

16. Nakamura K., Nashimoto M., Okuda Y., Ota T., Yamamoto M. Fish as a major source of vitamin D in the Japanese diet // Nutrition. – 2002. – Vol. 18, No.5. – P. 415–416. DOI: 10.1016/s0899-9007(02)00751-7.

17. Трофимова Л.И., Носкова В.Д., Сысуев Е.Б. Современная практика управления складской логистикой // Материалы II Международной научно-практической конференции «Управление цепями поставок в транспортно-логистических системах». – Уральский государственный экономический университет (г. Екатеринбург), 2021 год. – С. 94–99.

18. Steinsholm S., Oterhals Å., Underhaug J., Aspevik T. Emulsion and Surface-Active Properties of Fish Solubles Based on Direct Extraction and after Hydrolysis of Atlantic Cod and Atlantic Salmon Backbones // Foods. – 2020. – Vol. 10, No.1. – Art. No.38. DOI: 10.3390/foods10010038.

19. Проскура Д.Ю., Паевская Е.В., Капустина Ю.Г. Извлечение и переработка биологически ценного сырья из двустворчатых моллюсков // Научные труды Дальрыбвтуза. – 2013. – №30. – С. 152–160.

20. Venkatesan J., Lowe B., Manivasagan P., Kang K.H., Chalisserry E.P., Anil S., Kim D.G., Kim S.K. Isolation and Characterization of Nano-Hydroxyapatite from Salmon Fish Bone // Materials (Basel). – 2015. – Vol. 8, No.8. – P. 5426–5439. DOI: 10.3390/ma8085253.

21. Phadke G.G., Rathod N.B., Ozogul F., Elavarasan K., Karthikeyan M., Shin K.H., Kim S.K. Exploiting of Secondary Raw Materials from Fish Processing Industry as a Source of Bioactive Peptide-Rich Protein Hydrolysates // Mar. Drugs. – 2021. – Vol. 19, No.9. – Art. No.480. DOI: 10.3390/md19090480.

22. Байдалинова Л.С. Оценка степени гидролиза белков вторичного рыбного сырья при ферментативной и гидротермической обработке // Вестник науки и образования Северо-Запада России. – 2018. – Т. 4, №2. – С. 101–110.

23. Sereshti H., Toloutehrani A., Nodeh H.R. Determination of cholecalciferol (vitamin D3) in bovine milk by dispersive micro-solid phase extraction based on the magnetic three-dimensional graphene-sporopollenin sorbent // J. Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. – 2020. – Vol. 1136. Art. ID: 121907. DOI: 10.1016/j.jchromb.2019.121907.

24. Lapeña D., Vuoristo K.S., Kosa G., Horn S.J., Eijsink V.G.H. Comparative Assessment of Enzymatic Hydrolysis for Valorization of Different Protein-Rich Industrial Byproducts // J. Agric. Food. Chem. – 2018. – Vol. 66, No.37. – P. 9738–9749. DOI: 10.1021/acs.jafc.8b02444.

25. Вострикова Н.Л., Кузнецова О.А., Куликовский А.В. Методические аспекты извлечения липидов из биологических матриц // Теория и практика переработки мяса. – 2018. – Т. 3, №2. – С. 4–21. DOI: 10.21323/2414-438X-2018-3-2-4-21.

26. Лапшакова В.С. Биотехнологическое производство жирорастворимых витаминов А, D, E. Актуальные вопросы фармацевтических и естественных наук: Сборник статей Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием (Иркутск, 17–21 мая 2021). – Изд-во Иркутский государственный медицинский университет, 2021. – С.284-286.

27. Патент № 2681352 C1 Российская Федерация, МПК A23L 17/00, A23L 33/18, A23L 33/115. Способ получения пищевых добавок из вторичного рыбного сырья с применением гидролиза: № 2018103795: заявл. 31.01.2018: опубл. 06.03.2019 / С.В. Агафонова, Л.С. Байдалинова, В.В. Волков [и др.]; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «Биотех».

28. Грядицкая Л.В. Переваримость питательных веществ и обмен веществ у кроликов при скармливании белмин // В сборнике: Перспективы развития отрасли и предприятий АПК: отечественный и международный опыт. Сборник материалов Международной научно-практической конференции (Нижний Новгород, 19–20 декабря 2019 года). – Издательство: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия», 2020. – С. 80–85.

29. Scurria A., Lino C., Pitonzo R., Pagliaro M., Avellone G., Ciriminna R. Vitamin D3 in Fish Oil Extracted with Limonene from Anchovy Leftovers // ACS Omega. – 2019. – No.25. – P. 1–5. DOI: 10.1016/j.cdc.2019.100311.

30. Костецкий Э.Я. Состав фосфолипидов и жирных кислот фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина темной камбалы Pleuronectes obscura при термоадаптации // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. – 2018. – Т. 54, №2. – С. 96–104.

31. Menoyo D., Sanz-Bayón C., Nessa A.H., Esatbeyoglu T., Faizan M., Pallauf K., De Diego N., Wagner A.E., Ipharraguerre I., Stubhaug I., Rimbach G. Atlantic salmon (Salmo salar L.) as a marine functional source of gamma-tocopherol // Mar. Drugs. – 2014. – Vol. 12, No.12. – P.5944-5959. DOI: 10.3390/md12125944.

32. Шульгина Л.В., Давлетшина Т.А., Павловский А.М., Солодова Е.А., Павель К.Г. Состав липидов и жирных кислот в мышечной ткани японской скумбрии Scomber japonicus // Известия ТИНРО. – 2019. – №196. – С. 193–203. DOI: 10.26428/1606-9919-2019-196-193-203.

33. Востоков В.М., Карташев В.Р. Хроматографический контроль биохимической активности жирорастворимых витаминов (A, D, E) в пищевой и кормовой продукции // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2006. – Т. 49, №4. – С. 115–118.

34. Кульнева Ю.Ю. Оптимизация определения жирорастворимых витаминов // Биоразнообразие, биоресурсы, вопросы биотехнологии и здоровье населения Северо-Кавказского региона: Материалы VI (63-й) ежегодной научно-практической конференции «Университетская наука – региону» Северо-Кавказского федерального университета. – Издательство Северо-Кавказский федеральный университет, 2018. – С. 383–387.

35. Дубашинская Н.В., Хишова О.М., Шимко О.М. Характеристика способов получения экстрактов и их стандартизация // Вестник фармации. – 2007. – Т. 2, №36. – С. 70–79.

36. Патент № 2062295 C1 Российская Федерация, МПК C09F 5/02, C11B 1/10. Способ экстракции жиров и масел из натуральных веществ: № 93056645/13: заявл. 07.10.1993: опубл. 20.06.1996 / Х. Юрген, К. а. Ян, Ф. Хайнц-Рюдигер; заявитель СКВ Тростберг А.Г.

37. Волков В.В., Гримм Т., Ланге Т., Мезенова О.Я., Хёлинг А. Изучение различных способов гидролиза вторичного сырья тихоокеанских лососевых рыб на примере голов нерки (Oncorhynchus nerka) // Известия КГТУ. – 2017. – №45. – C. 136–147.

38. Сысуев Е.Б., Петров А.Ю., Тхай В.Д. Разработка стандартных образцов витамина Е и оценка возможности использования различных методов анализа // ХХ Юбилейная международная конференция по науке и технологиям Россия-Корея-СНГ (19–21 октября 2020, г. Москва). – Научно-техническое общество «АНТОК», 2020. – С. 27–41.