Ученые из Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ представили инновационные кисломолочные продукты, которые содержат дрожжевую биомассу, обогащенную куркумином и эргостерином, а также растительные добавки — муку из пророщенной пшеницы и белковый продукт из жмыха конопли. Разработанные продукты значительно превзошли традиционный йогурт по множеству показателей: количество полезных бактерий увеличилось в десять раз, а антиоксидантная активность достигла 84%. Эти результаты были опубликованы в международном журнале Fermentation.
Производители кисломолочной продукции все чаще стремятся создавать не только вкусные, но и полезные продукты, обладающие антиоксидантными свойствами, пробиотиками и растительными компонентами. Однако одной из основных задач остается сохранение жизнеспособности полезных бактерий и добавление биоактивных веществ, которые сохраняют свои свойства в кислой среде. Ученые из ЮУрГУ нашли решение, предложив использовать дрожжи Saccharomyces cerevisiae в качестве "контейнеров" для доставки активных соединений.
Куркумин и эргостерин известны своей антиоксидантной активностью. Куркумин защищает клетки от окислительного стресса, но обладает низкой растворимостью в воде и быстро разрушается. Эргостерин, в свою очередь, является предшественником витамина D₂, важного для поддержки иммунной системы. Исследователи инкапсулировали эти вещества в дрожжевых клетках: куркумин предварительно обрабатывался с применением ультразвука, а эргостерин аккумулировался в дрожжах во время их культивирования. В результате в одном грамме дрожжевой биомассы содержалось 34 мг куркумина и 10,5 мг эргостерина.
Обогащенные дрожжи были добавлены в молоко вместе с традиционной закваской, а также вносились растительные ингредиенты: мука из пророщенной пшеницы, характеризующаяся содержанием 12,5% белка и пищевых волокон, и белковый продукт из жмыха конопли, который содержит 57% белка и получен с использованием ферментативного гидролиза. В ходе исследования были изготовлены десять экспериментальных образцов с различными комбинациями добавок и контрольный образец — обычный йогурт без добавок, что позволило провести сравнение показателей.
Как отметил доцент кафедры пищевых и биотехнологий ЮУрГУ Ринат Фаткуллин: "Мы поставили перед собой задачу не просто обогатить йогурт биологически активными веществами, но и создать систему, в которой все компоненты работают в синергии". Дрожжевые клетки выступают как защитники куркумина и эргостерина от разрушения в кисломолочной среде, а растительные ингредиенты служат дополнительным источником питания для пробиотических бактерий в йогурте. В результате был получен продукт, в котором количество полезных микроорганизмов увеличилось в десять раз, а антиоксидантная активность возросла с 62% до 84% по сравнению с обычным йогуртом.
Все экспериментальные образцы продемонстрировали более плотную и однородную структуру, чем контрольный образец. "Титруемая кислотность варьировала от 80 до 92 градусов Тернера, а pH — от 3,79 до 4,04, что указывает на активное развитие молочнокислых бактерий", — уточнила профессор кафедры пищевых и биотехнологий ЮУрГУ Наталья Науменко. Количество пробиотических микроорганизмов в опытных образцах достигало от 1,6×10⁷ до 6,4×10⁷ клеток на грамм, что значительно превышает контрольный образец (4,6×10⁶ клеток).
Наибольшее увеличение количества полезных бактерий наблюдалось в образцах с добавлением муки из пророщенной пшеницы, вероятно, благодаря содержанию пищевых волокон и крахмала, которые служат субстратом для микрофлоры. В то же время белковый ингредиент из конопляного жмыха оказался более эффективным с точки зрения текстуры — он увеличил содержание белка в йогурте до 34% на сухое вещество (в сравнении с 24% в контрольном образце), повысил вязкость и снизил отделение сыворотки. Это означает, что новый продукт стал более плотным, меньше расслаивался при хранении и лучше удерживал влагу.
Максимальная антиоксидантная активность йогуртов с дрожжевой биомассой возросла до 84% (в сравнении с 62% в контрольном образце). Биотестирование экспериментальных образцов кисломолочного продукта на инфузориях Paramecium caudatum подтвердило, что добавки не токсичны и биологически совместимы с организмом.
Разработанные йогурты могут быть полезны для поддержания здоровой микрофлоры кишечника, укрепления иммунной системы и защиты клеток от окислительного стресса. Эти продукты можно рекомендовать для ежедневного потребления как функциональное питание, особенно для людей, заботящихся о своем здоровье и нуждающихся в дополнительной антиоксидантной поддержке.
Часть исследований была выполнена при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда "Направленный биосинтез биологически активных веществ с применением ресурсосберегающих подходов". Больше новостей можно найти на канале ЮУрГУ.