Механизмы взаимодействия ФАВ дикорастущего сырья

Наряду с формированием физиологической ценности в многокомпонентных системах, к которым относятся бальзамы, происходит ряд сложных биохимических реакций, как между рецептурными компонентами, так и между классами химических веществ отдельных компонентов. Обусловлено это тем, что всё задействованное в производстве бальзамов растительное сырьё содержит в своём составе определённые действующие начала, относящиеся к какому-либо классу ФАВ. При этом не всегда индивидуально выделенные вещества действуют сильнее и эффективнее, чем извлечения (чаи, отвары, настои, настойки, экстракты), содержащие комплекс различных по структуре и действию соединений.

Наиболее реакционно-способными, участвующими в окислительно-восстановительных процессах, являются полифенолы, относящиеся к наиболее интенсивно изучаемым минорным компонентам пищи – ФАВ, способным в малых дозах оказывать лечебно-профилактический эффект и влиять на органолептические характеристики напитков [45, 337–339]. Изменение структуры и количества фенольных соединений приводит к смене цвета, аромата и вкуса. В одних случаях (например, выдержка экстрактов и купажей) эти биохимические изменения имеют положительный эффект и приводят к формированию сложного букета (выдержанного, характерного, более богатого), в других – напротив, происходит ухудшение органолептических показателей из-за появления осадка, мути, вяжущего дубящего вкуса и т.п. [17, 339].

Ухудшение внешнего вида (снижение прозрачности, ухудшение цвета) является следствием взаимодействия определенных групп фенольных соединений с белками и друг с другом, с образованием необратимо окисленных нерастворимых пигментов красного, оранжевого и коричневого цвета. При окислении антоцианов и флавоноидов в процессе производства и хранения образуются муть, осадки, хлопья [8, 16, 340]. Незначительное окисление способствует улучшению вкусо-ароматических характеристик, но в случае преобладания конденсированных танинов вкус ухудшается [341].

Чтобы влиять на формирование вкусоароматических свойств и физиологической ценности бальзамов и полуфабрикатов для их производства, важно знать не только тип протекающих в них биохимических реакций, но и характер взаимного влияния классов ФАВ друг на друга. Необходимо научное обоснование сбалансированности ингредиентов в рецептуре – от «ноты» отдельного компонента до сложного «аккорда» функционального комплекса.

Таким образом, в процессе производства бальзамов и полуфабрикатов для их производства находящиеся в сырье ФАВ не только переходят в напитки, но и некоторым образом изменяют свойства друг друга. Являясь носителями этих активных веществ, бальзамы представляют собой сложные многокомпонентные композиции, при составлении рецептур которых нельзя не учитывать вероятность химических взаимодействий 4-х типов [342].

Взаимное усиление . Входящие в состав рецептуры компоненты не просто вносят в композицию присущие им свойства, но и обеспечивают синергетический (суммарный) эффект, то есть физиологическая активность совокупности компонентов превышает сумму эффектов каждого из них в отдельности и обеспечивает качественно новые функциональные свойства бальзамов. Так взаимно усиливают действие друг друга в составе сырья и готовой продукции [64, 343]:

• аскорбиновая кислота и флавоноиды (листья земляники + трава зверобоя, цветки бессмертника и бузины, плоды шиповника + листья бадана толстолистного, плоды черемухи + корень копеечника забытого, околоплодник гречихи + корень девясила, плоды шиповника +
+ плоды рябины, плоды шиповника + трава зверобоя, плоды рябины + + трава душицы, плоды и листья смородины + трава мяты, плоды и листья смородины + трава чабреца и т.д.). Синергизм аскорбиновой кислоты и флавоноидов определяется способностью последних снижать Red-Ox потенциал аскорбиновой кислоты, а также блокировать ионы токсичных металлов, катализирующих окисление аскорбиновой кислоты с образованием прочных хелатных комплексов;

• аскорбиновая кислота и дубильные вещества (плоды шиповника + листья бадана, плоды шиповника + плоды черемухи, плоды рябины + плоды черемухи и т.д.);

• эфирные масла и дубильные вещества (листья мяты + плоды и соцветия черёмухи, трава полыни + листья бадана, трава душицы +         + корень копеечника и т.д.);

• эфирные масла и сесквитерпеновые лактоны, типичными представителями которых являются сантонин (полынь горькая), геленин (девясил высокий) и кадинен, присущий хвойным, миртовым, зонтичным и сложноцветным растениям (шишкоягоды можжевельника +
+ трава донника, ягоды лимонника + листья берёзы, почки берёзы +
+ трава полыни и т.д.);

• токоферолы и каротиноиды (корни девясила + листья шалфея, корни девясила + листья подорожника, корни девясила + трава и листья крапивы, корни девясила + трава горца птичьего и т.д.).

Ещё более мощный синергетический эффект достигается при комбинировании сырья, содержащего каротиноиды, токоферолы, аскорбиновую кислоту, биофлавоноиды, селен, цинк, марганец и медь, либо при искусственном введении этих веществ в состав композиции [344, 345]:

– во-первых, такое сочетание обеспечивает присутствие как водорастворимых, так и жирорастворимых антиоксидантов, а значит, антиоксидантный эффект будет равносильно проявляться во внеклеточном пространстве (аскорбиновая кислота + биофлавоноиды) и в мембране клетки (жирорастворимые витамины);

– во-вторых, наличие микроэлементов (марганца, селена, меди, цинка) усиливает действие внутриклеточных ферментов антиоксидантной защиты;

– в третьих, аскорбиновая кислота и биофлавоноиды не дают окисляться токоферолам, а цинк является важной составляющей транспортного фермента, переносящего синтезируемый из каротиноидов витамин А.

Обладая различными химической структурой и механизмом действия, данные вещества являются синергистами, приводя к расширению и усилению физиологической функциональности бальзамов. При этом суммарный эффект проявляется не только в более выраженном виде, но и, что часто более важно, в эволюционно естественной форме.

Аддитивное действие – дополнение действия одного или нескольких активных веществ сырья друг другом. Так, хорошо дополняют друг друга кумаринсодержащие растения, такие, как трава донника, эстрагона, василька, листья кипрея узколистного, корень дягиля, солодки; растения, в состав которых входят тритерпеновые сапонины (солодка – глицирризиновая, феруловая кислоты; цимицифира даурская); части растений, содержащие производные коричных кислот (трава эхинацеи, корни окопника, плоды рябины и боярышника). Хорошо суммируется действие флавоноловых и флавоновых гликозидов растений семейств Rosaceae , Fabaceae и некоторых других, действие проантоцианидинов с другими веществами полифенольной природы, антрагликозидов и др.

Знание механизма аддитивного действия физиологически активных компонентов позволяет осуществлять замену дорогостоящих и дефицитных видов сырья на более доступное местное дикорастущее сырьё, равноценное по функциональной значимости, что, несомненно, будет способствовать снижению затратной части производства бальзамов [342].

Дублирующее действие . Известны такие виды сырья – дублеры, как трава алтея – трава зверобоя, плоды кофе – корень и трава элеутерококка, трава калгана – трава дубровки, трава мяты – трава мелиссы, плоды шиповника – ягоды черной смородины и ряд др.

С учётом дублирующего действия ФАВ сырья возможно сокращение числа ингредиентов рецептуры, что достаточно широко применяется в производственной практике с целью снижения себестоимости бальзамов.

Антагонистическое действие – подавление действия одного или нескольких компонентов сырья вследствие их влияния друг на друга. Например, общеизвестен антагонизм таких антиподов, как левзея (тонизирующий эффект за счет высокого содержания гликозидов) – мелисса, мята, душица (успокаивающий эффект эфирных масел); кора дуба, листья и корневища бадана (вяжущее действие, обусловленное высоким содержанием дубильных веществ) – кора крушины (слабительное действие) и т.д. Если не принимать во внимание вероятность антагонистического взаимодействия ФАВ сырья, можно свести на нет прогнозируемый эффект бальзама.

Во вновь создаваемых рецептурах бальзамов должна быть учтена возможность химических взаимодействий между ФАВ ингредиентов рецептуры. За счёт такого подхода возможно многократное усиление желательных эффектов и смягчение или устранение нежелательных.