Французький інститут, Будапешт, 2016 р. 11.17 ЛЕГУМИ ДЛЯ БІЛЬШЕ СТІЙКОГО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА ТА ХАРЧУВАННЯ 1 Роль бобових культур у розвитку функціональних продуктів харчування Ева Геленчер

функціональних

Структура смертності людей середнього віку СТАДАТ, 2015 2

Щорічне споживання їжі на душу населення, кг/людина/рік 3 Поживне насіння для стійкого майбутнього Міжнародний рік бобових культур, 2016 Незбалансований харчовий статус: дефіцит мікроелементів, перегодовування, НИЗ (59% тваринного білка; деякі зерна стають основним продуктом харчування) споживання енергії в регіоні EuCA: 0,2-2,82% 100 80 60 40 20 0 2010 рік 2012 рік 2014 рік Рішенням може бути розширення асортименту стабільно вироблених продуктів з доданою вартістю та функціональних продуктів на основі різноманітності рослинної їжі. (FAO/WHO ICN2, 2014) СТАТАТ, 2015

4 Безпосереднє використання сухих бобових у раціоні Білок (%) Вуглеводи (%) Клітковина (%) Жир (%) Горох 20-27 42-49 15 1,0-1,7 Боби 20-34 32-45 23 0,7- 2,3 Сочевиця 21- 30 42-49 14 1,0-1,3 Нут 18-31 33-44 25 4,4-6,9 Соя (знежирена) 47 38 18 1 Кукурудза (без зародків) 6 83 2 1 Пшениця (в лушпинні) 10-15 73 2 2 Макгілл, 2012; ФАО, 2015 рік

5 Сприятливий ефект бобової дієти Дієтичні інгредієнти Ефект Переваги Клітковина, білок Почуття повноцінності Контроль маси тіла Розчинна клітковина, стійкий крохмаль Нерозчинна клітковина Рослинний білок Низький вміст жиру, висока щільність поживних речовин Холестерин (загальний, ЛПНЩ), допомагає зменшити тригліцериди Повільне всмоктування глюкози Повільне вживання глюкози всмоктування мікробне бродіння Дієта, багата насиченими жирними кислотами Білок і АС (Arg, Leu, Lys) багата дієта Низькожирна дієта, багата на поживні речовини енергія ССЗ Діабет, контроль ваги Контроль маси тіла ССЗ Пожиле харчування, сприяння синтезу синтезу та профілактика саркопенії Профілактика ваги тіла Профілактика ваги тіла Профілактика ваги тіла 2012

6 Основні біоактивні компоненти бобових культур Біоактивні компоненти Інгібітори ферментів Лектини Основні білки глобуліни та гідролізати Хімічна природа Білки (600-24 000 Да) Білки/Глюкопротеїни Запасні білки Джерело Біологічна активність Спосіб інактивації Соя, квасоля, нут, нут, горох, горох, нут, горох, сочевиця, фундук Фундук, соя, люпин, сочевиця, горох Утилізація білка та пригнічення росту; гіперактивність підшлункової залози Зниження рівня глюкози в крові; протипухлинна та противірусна активність Використання та зростання білка зменшується; гіперактивність підшлункової залози; кишкова проліферація Зниження рівня глюкози в крові; протипухлинна та противірусна активність Алергенна активність Зниження рівня холестерину в крові та артеріального тиску; протипухлинна активність Теплова обробка, проростання Теплова обробка Теплова обробка, ГЕС Карбонаро, 2011; Мойця та ін., 2014.

Основні біоактивні компоненти бобових культур Біоактивні компоненти Поліфеноли Фітинова кислота Фактори Фавізм Піноутворювачі Хімічна природа Джерело Біологічна активність Спосіб інактивації Дубильні речовини, флаваноїди, фенольні кислоти, стильбени, лігніни Міо-інозитол гексафосфатні боби, сочевиця, горох, соя Соєві боби, квасоля, горох, сочевиця, нут Кінські боби (основні, незначні) Тропічні сухі бобові, квасоля, нут, кінська квасоля, горох, сочевиця Зменшилося харчування, відновлення білків та мінеральних речовин; Інгібування травних ферментів Антиоксидантна та протипухлинна активність Інгібування поглинання мінеральних речовин (Ca, Fe, Zn) Антиоксидантна та протипухлинна активність Гостра гемолітична анемія Кишкові гази Можливий пребіотичний ефект 7 Замочування, пілінг, термічна обробка Замочування, бродіння, проростання Схожість

Основні біоактивні компоненти бобових культур Біоактивні компоненти Сапоніни Хімічна природа Стероїдні або тритерпенові глюкозиди Джерело Біологічна активність Спосіб інактивації Соя, нут, кінська квасоля, сочевиця, фундук Інгібування росту та ферментів; гемолітична активність Протипухлинна активність; імуномодуляція; зниження рівня холестерину 8 Замочування, пілінг, термічна обробка Алкалоїди Амінокислоти, пурини, похідні піримідину Люпин Інгібування травлення; шкідлива дія кровоносної та нервової системи Замочування солоною водою Ціаногени Ціаногенні глюкозиди Боби Ліма, квасоля, нут, горох, кінська квасоля Порушення дихання Замочування, лущення, термічна обробка Латирогени Похідні амінокислоти Біла речовина Пептиди Боби, горох Судинна, центральна нервова та антиоксидантна дія; інгібування альфаамілази, АПФ, DPP-IV

Білковий склад бобових культур Сироїновий білок (> 1000) Запасні білки: 70 80% Альбуміни Met + Cys Глобуліни Біоактивні білки: ANF (інгібітори ферментів, лектини), алергени, гормони, транспортні, структурні та інші білки розпізнавання Віциліни Met + Cys> Leguminok 9 Cuadrado et al., 2002

Використання різних джерел білка 10

11 Додаткові протеїни Насіння злаків та продукти Зерно пшениці Кукурудза, багата MET Поганий LYS Імпульси та Продукти Сухі Імпульси Соєвий фундук Насичений LYS Поганий MET Взаємні повні білки McGill, 2012

12 Якість білка PDCAAS Сочевиця 0,63 Жовтий горошок 0,64 Чорна квасоля 0,53 Пшеничне борошно 0,43 Рисове борошно 0,50 Сочевиця - Пшениця (25:75) 0,71 Сочевиця - Рис (25:80) 0,74 Чорна квасоля Рис (25:75) 0,75 Горохова пшениця (30: 70) 0,75 Макгілл, 2012 рік

13 Використання сухого білка макаронних виробів Пшеничне борошно + LYS Пшеничне борошно + соєвий білок

Сухі макаронні вироби на основі борошна жовтого гороху для безглютенової дієти 14 140 мг ТГ/кг борошна 1.Мт стандарт 2.Жутий горошок 3.Жовтий горох + ТГ 1 2 3 Такач та ін., 2007

15 Основний вміст ANF у бобових білках Бобові насіння Лектини Kunitz TI ** (KTI) Bowman- Birk TI ** (BBI) aai Горох корови низький - помірний - Люпин низький низький низький - Соя * помірний високий помірний Помірна квасоля висока - низька висока * Вміст ANF майже 6% від загального основного білка; ** 80% TIA має походження KTI; їх роль незрозуміла (контроль протеолізу при проростанні, захист від біотичного стресу, резерв S-AS; препарат для профілактики та інгібування раку BBI, інгібітор бактеріальної протеази Grant et al., 1994; Barros et al., 2009; Rakashanda & Amin, 2013

16 Інгібітори соєвої протеази (KTI, BBI) KTI Mt: 20,1 кда BBI Mt: 8 кда 2 (-ss-) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 TRY TRY 7 (-ss-) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 CHY стійкий до протеолізу в шлунково-кишковому тракті KTI - блокада активного сайту трипсину BBI - блокада сайту зв'язування трипсин-хімотрипсин знижена засвоюваність білка/пептиду гіперплазія підшлункової залози та гіперсекреція посилена секреція ендогенного білка та секреція ендогенного білка, негативний хіміотерапія BBI балансу або терапевтичні (нейродегенеративні, запальні) властивості У 1992 році BBIC отримав новий статус лікарського засобу від FDA. (IND-номер 34671; А. Р. Кеннеді)

17 Соєвий лектин (SBA) Mt: 30 кда (150 кда), стійкий до протеолізу в шлунково-кишковому тракті, специфічне зв’язування з глюкокон’югатами (шлунково-кишковий/мікробний) мітогенний ефект (проліферація тонкої кишки) ендоцитоз (системний вплив на органи/імуномодуляція гіперчутливість гіперплазія) гіперплазія підшлункової залози N-баланс S - сигнал L лектин R рецептор М клітинна мембрана Лектин рецептор взаємодії

Модель щура (SBA, KTI, BBI) через 90 хвилин Введення шлункового зонда 20 мг/мл SBALB Екстракція кишкової стінки 0,01M PBS-0,1M N-галактози (ph = 7,4) Лектини (SBA) Шлункове, кишкове промивання льодом апротиніну DV з інгібіторами трипсину з водою (BBI, KTI) та іншими біоактивними білками/алергенами Gelencser et al., 1997; Пуштай та ін., 1996

Шлунково-кишкові живі антинутрітивні білки (ІФА) SBALB Шлунок 3-8. Тонка кишка 9. BBI (TRY/CHY) 10. KTI (TRY) Gelencser et al., 1997; Пуштай та ін., 1996

20 Виживання рослинних лектинів у шлунково-кишковому тракті Лектин Джерело Виділення специфічності цукру,% ConA боби ад-манноза, ad-глюкоза PHA Червона квасоля N-ацетилгалактозамін> 90> 90 GNA Пролісок цибуля а-1-3 манноза> 90 SBA Соя N-ацетил - D-галатозамін WGA Зародки пшениці N-ацетил-b-Дглюкозамін 40-50 50-60 PSA Горох ад-манноза 30-40 VFL Боб ад-манноза 20-30 Gelencser et al., 1997; Пуштай та ін., 1996

Вага тіла, г Вплив SBA на збільшення маси тіла щурів 140 130 120 110 100 Багатий SBA SBA-бідний LA Очевидна засвоюваність,% 90 80 0 2 4 6 8 10 12 14 SBALB LA Days Gelencser et al., 1997; Пуштай та ін., 1996

Ферментована сочевиця, багата на лектин, пророщена та бідна на лектин 22 натуральне бродіння 22 Збільшення концентрації LCA,% зменшення концентрації LCA,% 90 100 80 90 70 80 60 70 50 60 40 30 20 50 40 30 20 10 10 0 Контроль Пророщена (3 n, ln, s) Пророщена (3n, ln, m) Пророщена (6 n, l2n, s) Пророщена (6 днів, l2n, m) 0 Неочищена сочевиця 24 48 72 96 LAB ферментована сочевиця Cuadrado et al., 2000; Куадрадо та ін., 2002;

мг/г 23 Знижений вміст сої в сої TIA Вміст KTI та BBI (ІФА) 12 10 8 6 4 TIA, мг/г (2014) KTI, мг/г (2014) BBI, мг/г (2014) 2 0 Скарб Паннонії (Ті-а) Овен (Ті) Баїя (ТІ) Іларіо (ТІ)

Ідентифікація сортів сої з редукованим інгібітором трипсину (ti) з маркером SSR Виділення ДНК: метод майстра Назва зразка Кількість виділеної ДНК (нг/мг) Чистота ДНК (значення R) Айрес 974,83 1,73 Баїя 767,99 1,86 Іларіо 682,87 1,85 Скарб Паннонії 818,06 1,89 Використовувані праймери: (satt228) Вперед: 5 -TCATAACGTAAGAGATGGTAAAACT-3 Реверс: 5 -CATTATAAGAAAACGTGCTAAAGAG-3 M 1 2 3 4 5 6 7 8 M: маркер bp (50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1031 п.н.), 1-2. Айрес; 3-4. Бахія, 5-6. Іларіо; 7-8. Скарб Паннонії

Вплив лікування ВЧ у сортах сої, що несуть ген KTI (Ti-a), і без KTI (ti) (12% нативна сторінка/проба/chy) 25 TRY CHY 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1. Скарб Паннонії (Ti-a) 2. Скарб Паннонії 75 C 3. Скарб Паннонії 100 C 4. Скарб Паннонії 110 C 5. KTI 6. BBI 7. SBA 8. Aires (ti) 9. Aires 75 C 10. Aires 100 C 11. Aires 110 C

Вплив обробки РЧ на ТІА знижені значення активності HU сої B 2x SBA, 0,1 мг/мл B 2x Aires, 2,5 mg/ml B 2x B 2x B 2x Aires 75 C, 2,5 mg/ml Aires 100 C, 0 mg/мл Aires 110 ° C, 0 мг/мл

27 соєвих молоків, багатих на BBI, отриманих за допомогою ферментації LAB 15% SDS-PAGE 12% рідна сторінка/проба/хит. Спробуй CHY KTI BBI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 4 5 6 7 8 9 1. Стандартний (200, 114, 80, 46, 34, 27, 17, 6 кда) 2. KTI 3. BBI 4. Паннонійський скарб соєве молоко 5. Паннонійський скарб LAB 1 ферментований 6. Паннонійський скарб LAB 2 ферментований 7. Aires соєве молоко 8. Aires LAB 1 ферментоване 9. Aires LA 2 ферментоване

28 інгібіторів α-амілази (ααi) глікопротеїни ααi-1 інгібує ферменти амілази слини людини та підшлункової залози, блокує деградацію крохмалю під час травлення. Ряд препаратів αai-1 (квасоля) використовували в раціоні діабетиків ожиріння та діабету 2 типу та Phaseolamine 2250 або Phase2, США; від 1500 до 6000 мг/добу) у клінічних випробуваннях очищені склади були менш ефективними, ніж частково очищені склади.

Інгібітор альфа-амілази квасолі проти поведінки екстракту квасолі в шлунково-кишковому тракті ожиріння, діабет 2 29 1 2 3 4 5 6 Шлунок горох, горох

30 Дякую за вашу добру увагу. Я вдячний своїм колегам, які брали участь у дослідженні!