ШАЛФЕЙ ИСПАНСКИЙ КАК ЦЕННЫЙ ИСТОЧНИК ПИЩЕВЫХ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
ШАЛФЕЙ ИСПАНСКИЙ КАК ЦЕННЫЙ ИСТОЧНИК ПИЩЕВЫХ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Аннотация
В работе представлен анализ данных зарубежных исследователей по накоплению в семенах шалфея основных пищевых компонентов, витаминов, минеральных и других ценных веществ, обусловливающих их важные фармакологические свойства. Salvia hispanica L. – это однолетнее травянистое растение, высота которого колеблется примерно от 60 до 180 см с разветвленным стеблем; листья супротивные от 4 до 8 см длиной и от 3 до 5 см шириной с различной степенью опушения. Экстракты шалфея, полученные с использованием различных экстрагентов, содержат полисахариды, жирные кислоты, макро- и микроэлементы, флавоноиды, фенилпропаноиды и витамины. Данные экстракты проявляют противовоспалительную, гипогликемическую, гипохолестеринемическую и антиоксидантную активности in vitro и in vivo.
1. Введение
Шалфей испанский (Salvia hispanica L.), в народе чиа, естественным образом произрастает в тропических и субтропических регионах, минимальная и максимальная температура роста растения составляет от 11°C до 36°C соответственно, с оптимальным диапазоном роста от 16°C до 26°C
, , . Отличительной особенностью шалфея испанского является низкое потребление воды в период выращивания, таким образом, растение хорошо адаптировано к засушливым и полузасушливым климатическим условиям. Имеются сведения, что шалфей испанский – способен произрастать и вызревать в природно-климатических условиях Российской Федерации, в частности в южных регионах Крыма, тогда как возможность вызревания семян шалфея на территории России только изучается. В настоящее время растение выращивается в Австралии, Боливии, Колумбии, Гватемале, Мексике, Перу и Аргентине, а также в Индии, Китае и некоторых странах Европы , , , .Исторические записи свидетельствуют, что Salvia hispanica L. использовалась наряду с кукурузой, фасолью и амарантом древними мезоамериканскими культурами — ацтеками и майя — для приготовления народных лекарств и пищи. В доколумбовых обществах это была вторая основная культура после фасоли. В общинах ацтеков чиа использовалась в пищу, косметике и религиозных ритуалах
, .Шалфей испанский относится к семейству Яснотковые (Lamiaceae). Это семейство растений включает около 250 родов и около 7,9 тысяч видов, среди которых такие широко используемые растения, как базилик, мята, розмарин, мелисса и др. Род Шалфей (Salvia) включает более 700 видов. Наиболее важными являются Salvia officinalis, Salvia sclarea и Salvia hispanica
, .2. Химический состав
Состав Salvia hispanica L. не был объектом многочисленных исследований. Семена чиа состоят из белков (15-25%), жиров (30– 33%), углеводы (26-41%), пищевые волокна с высоким содержанием клетчатки (18-30%), зола (4-5%), минеральные вещества, витамины и сухое вещество (90-93%). Он также содержит большое количество антиоксидантов
, , . При изучении масла и его состава были выявлены 52 соединения. Идентифицировали 42 химических компонента и обнаружили, что в составе масла преобладали β-кариофиллен, глобулол, γ-муролен, β-пинен, α-гумулен, гермакрен-В и виддрол , , , .
Рисунок 1 - Насыщенные жирные кислоты
Рисунок 2 - Мононенасыщенные жирные кислоты
Рисунок 3 - Полиненасыщенные жирные кислоты
В семенах шалфея было выявлено высокое содержание белка, жиров, углеводов, пищевых волокон, золы. Семена чиа являются источником растительного белка, который составляет примерно 18–24% их массы. Белок составляет 15–25% от массы семян. Основным запасным белком, содержащимся в семенах чиа, является глобулин, на долю которого приходится 52% от общего содержания белка. Альбумины (17%), глютелины (14%) и проламины (12%) - другие белки, содержащиеся в меньшем количестве , , .
Рисунок 4 - Незаменимые аминокислоты
Рисунок 5 - Заменимые аминокислоты
Таблица 1 - Витаминный и минеральный состав семян Salvia hispanica L
№ п/п | Витамины и минеральные вещества | Содержание веществ в 100 г |
1 | Витамин С, мг | 51,05 |
2 | Витамин В1, мг | 0,71 |
3 | Витамин В2, мг | 0,22 |
4 | Кальций, мг | 633,05 |
5 | Фосфор, мг | 862,04 |
6 | Магний, мг | 337,15 |
7 | Калий, мг | 408,17 |
8 | Железо, мг | 7,72 |
9 | Цинк, мг | 4,65 |
10 | Медь, мг | 0,91 |
11 | Марганец, мг | 2,72 |
12 | Селен, мкг | 55,22 |
Камедь семян шалфея имеет потенциал для промышленного использования из-за большого количества полисахаридов (слизей), состоит из D-ксилопиранозила, D-глюкопиранозила и 4-О-метил-D-глюкопиранозилуроновой кислоты в соотношении 2:1:1
, , .
Рисунок 6 - Полифенольные соединения
Содержатся изофлавоны, такие как дайдзеин (6,6 мкг/г), глицитеин (0,5 мкг/г), генистеин (5,1 мкг/г), глицитин (1,4 мкг/г), (3,4 мкг/г), показано наличие кампестерола (472 мг/кг липидов), стигмастерола (1248 мг/кг липидов), β-ситостерола (2057 мг/кг липидов) и 5-авенастерола
, . Кроме того, было обнаружено, что семена чиа также содержат токоферолы: α-токоферол (8 мг/кг липидов), γ-токоферол (422 мг/кг липидов) и δ-токоферол (15 мг/кг липидов) , , .Исследования, проведенные в Базиликате, Южная Италия, показали вторичные метаболиты в листьях и семенах, и показали наличие флавоноидов, включая два необычных соединения: ацетилвитексин и ацетилориент, о которых ранее никогда не сообщалось в семействе Lamiaceae. Розмариновая кислота и даидзеин являются основными компонентами, обнаруженными в семенах чиа, наряду с кофейной кислотой, мицертином, кверцетином
, .3. Фармакологическая активность
Семена шалфея являются важным источником омега-3, белков и антиоксидантов, и поэтому их используют, как пищевую добавку. Семена чиа и их масло содержат большое количество природных антиоксидантов, таких как токоферолы, фитостеролы, каротиноиды и полифенольные соединения. Полифенольные соединения являются наиболее важными комплексами, которые способствуют антиоксидантной активности семян чиа
, .Преимущества жирной кислоты омега-3 для организма человека включают следующее: снижение содержания трех глицеридов и уровня холестерина, противовоспалительная активность, кардиопротекторная и гепатопротекторная активность, антидиабетическое действие и защита от рака, артрита и аутоиммунных заболеваний. Между тем, преимущества омега-6 включают противовоспалительную, антигипертензивную, антикоагулянтную и противораковую активности
, , .Полисахариды, содержащиеся в семенах шалфея, полезны в качестве растворимых пищевых волокон и приводят к образованию геля, окружающего семена при гидратации. Сообщается, что эта слизь в основном состоит из полисахаридов и обладает исключительными физическими свойствами благодаря высокому соотношению растворимых и нерастворимых волокон. Она поглощает воды в 27 раз больше собственного веса. Гелеобразующий феномен возникает при пережевывании семян и продолжается в желудке. Эта слизь оказывает важное влияние на питание и здоровье благодаря: успокаивающему действию на пищеварительный тракт; созданию барьера для ферментов, следовательно, замедлению и уменьшению распада сложных углеводов на сахара; ощущению сытости за счет увеличения объема гидратной массы; увеличению вязкости болюса, которое затем медленно протекает в кишечном тракте, и это делает пищеварение более эффективным и продлевает чувство сытости; растворимым волокнам, образующим слизь, действующим как пробиотик и регулирующим уровень сахара и холестерина в крови
, , , .Оценили влияние семян чиа на наличие гипогликемической активности. Было онаружено, что у крыс, которых кормили высокожировой диетой с высоким содержанием фруктозы, в которой соевое масло было заменено маслом семян чиа, или высокожировой диетой с высоким содержанием фруктозы, содержащей 13,3% семян чиа, наблюдалась более высокая толерантность как к высокому уровню глюкозы, так и к высокому уровню инсулина по сравнению с крысами, которых кормили стандартной высокожировой диетой с высоким содержанием фруктозы. Этот эффект повышения толерантности к глюкозе и инсулину наблюдался как при краткосрочном (6-недельном), так и при долгосрочном (12-недельном) диетическом питании. Кроме того, у группы животных, потреблявших семена S. hispanica, наблюдалось снижение концентрации неэтерифицированных жирных кислот в крови. Кроме того, у этих животных снизился уровень маркеров повреждения гепатоцитов, а именно аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ), которые, как правило, повышаются при диете с высоким содержанием жиров и фруктозы , , , .
Было исследовано наличие гиполипидемического действия, выявлено, что у крыс, получавших рацион, содержащий семена S. hispanica или муку из семян, уровень триглицеридов, холестерина, липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) в крови был ниже, чем у контрольных крыс, получавших казеиновый и безбелковый рацион. Кроме того, у этих животных был повышен уровень липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) по сравнению с контрольной группой. Исследование также показало, что семена S. hispanica обладают гипогликемическим действием , , , .
Проводились исследования по влиянию сырья шалфея на образование камней в почках. Наблюдалось снижение уровня кальция, оксалатов и фосфатов в моче, что указывает на то, что экстракт семян чиа предотвращает образование камней в почках. Исследования in vitro показали, что экстракт семян чиа предотвращает образование камней из оксалата кальция, подавляя начальные стадии формирования кристаллов CaOx, включая зарождение, агрегацию и рост. Авторы предположили, что за эту активность отвечают флавоноиды, содержащиеся в семенах чиа, в основном кверцетин, который благодаря своему антиоксидантному потенциалу предотвращает образование камней в почках
, .Семена шалфея и масло из них можно использовать в качестве ингредиентов для получения функциональных продуктов питания, например, в хлебобулочных изделиях. Семена не содержат глютена. Целиакия в последнее время стала одним из самых важных пищевых заболеваний, и диеты без глютена все чаще встречаются, но они в большинстве случаев несбалансированные и бедны клетчаткой, железом, кальцием и богаты насыщенными жирами. Добавление чиа в безглютеновую муку улучшает ее питательные качества и не оказывает негативного влияния на органолептические показатели. Поэтому растет использование семян в пищевой промышленности для производства хлеба, батончиков, печенья и продуктов для завтрака, особенно в США, Латинской Америке и Австралии. Известно, что цельные или предварительно увлажненные семена дают лучшие результаты по сравнению с молотыми семенами для производства хлеба с точки зрения меньшего удельного объема и более высокой твердости. Концентрация семян влияет на текстуру и цвет, но не на вкус хлеба, идеальное количество семян чиа составляет 3%
, , , .Семена шалфея получили широкое применение в косметологии. Содержащиеся в семенах фенольные кислоты, обладают антиоксидантными и противомикробными свойствами, которые особенно широко используется в косметологии. Эти соединения можно найти как в общедоступных косметических средствах, так и в профессиональных препаратах, используемых для процедур в салонах красоты. Процедуры с применением этих кислот препятствуют фотостарению кожи, а также обладают депигментирующими свойствами, контролируя активность тирозиназы, которая поддерживает равномерную пигментацию кожи. Кроме того, фенольные кислоты облегчают симптомы акне и атопического дерматита , .
4. Заключение
В последние годы семена чиа набирают популярность в пищевой, диетической и косметической промышленности не только благодаря своему ценному химическому составу и биологической активности, но и из-за своей доступности. Семена чиа содержат полезные для здоровья жирные кислоты омега-3 и омега-6 в соотношении 3:1. Жирные кислоты снижают накопление липидов. Эффективно контролируют окисление жирных кислот в адипоцитах, что помогает подавлять воспалительные маркеры, связанные с ожирением. Семена чиа являются хорошим выбором полезного масла для поддержания сбалансированного липидного профиля сыворотки крови. Однако, в отличие от витамина Е и коэнзима Q10, клиническая оценка биологической активности и безопасности семян чиа in vivo все еще ограничена. Кроме того, необходимо изучить подробности о механизмах гиполипидемического действия китайских семян и сравнить их с таковыми у изолированных жирных кислот омега-3 и омега-6.
Семена чиа можно рассматривать как перспективный компонент оздоровительной пищи с большим биологическим и технологическим потенциалом. Однако, как и другие перспективные растения и продукты природного происхождения, шалфей испанский требует проведения доскональных исследований на людях для определения его безопасности, механизмов действия, а также эффективности.