Механохимическое получение пищевой добавки, содержащей витамин D и хелатированные формы кремния

Автор: Бычков А.Л., Решетникова П.А., Трофимова Е.Г., Бычкова Е.С., Ломовский О.И.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Пищевая биотехнология

Статья в выпуске: 4 (90), 2021 года.

Бесплатный доступ

Системный дефицит витамина D и соединений кремния в организме человека приводит к многочисленным негативным последствиям прежде всего в области функционирования опорно-двигательного аппарата: даже в отсутствие недостатка соединений кальция и фосфора, которые принято считать основными костеобразующими веществами, ухудшается минерализация костей, увеличивается вероятность падений и переломов, возникают боли в мышцах. Исходя из известных механизмов физиологического действия витамина D и кремния на организм человека в данной работе сделано предположение, что пищевая добавка, содержащая холекальциферол и водорастворимые хелатированные формы кремния, будет обладать синергетическим эффектом. Было показано, что при помощи твердофазной механохимической обработки в оптимальном режиме из рисовой лузги и зеленого чая получается продукт, содержащий водорастворимые хелатированные соединения кремния с равновесной концентрацией до 24 мг/л. Оптимальным режимом, характеризующимся высокой устойчивостью к нестабильностям технологического процесса, получения из рисовой лузги и зеленого чая продукта, содержащего хелатированные соединения кремния, является скорость вращения ротора полупромышленной центробежно-роликовой мельницы-активатора RM-50 равная 1200 об./мин при скорости подачи сырья в зону обработки равной 43 кг/час. Полученный опытный образец был использован в качестве твердой матрицы - основы для нанесения холекальциферола и получения биологической активной добавки к пище. Рассчитанные количества добавки, необходимые к употреблению для восполнения суточной потребности организма в витамине D, показали целесообразность использования растворимых желатиновых капсул.

Еще

Кремний, хелатированные формы кремния, диоксид кремния, витамин d, механохимия, остеопороз

Короткий адрес: https://readera.org/140290648

IDR: 140290648   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2021-4-190-196

Список литературы Механохимическое получение пищевой добавки, содержащей витамин D и хелатированные формы кремния

  • Amrein K., Scherkl M., Hoffmann M. et al. Vitamin D deficiency 2.0: an update on the current status worldwide // European Journal of Clinical Nutrition. 2020. V. 74. P. 1498-1513. doi: 10.1038/s41430-020-0558-y
  • Caballero-García A., Córdova-Martínez A., Vicente-Salar N. et al. Vitamin D, its role in recovery after muscular damage following exercise //Nutrients. 2021. V. 13. № 2336. doi: 10.3390/nul3072336
  • Buruiana A., Nedeltcheva-Petrova E., Nicoleta D., Olaru M. et al. Vitamin D and extraskeletal effects // Romanian Journal of Medical Practice. 2017. V. 12. P. 33-37. doi: 10.37897/RJMP.2017.1.6
  • Ling Y., Xu F., Xia X., Dai D. et al. Vitamin D supplementation reduces the risk of fall in the vitamin D deficient elderly: An updated systematic review and meta-analysis//Clinical Nutrition. 2021. V. 40. P. 5531-5537. doi: 10.1016/j.clnu.2021.09.031
  • Sim M, Zhu K., Lewis J., Hodgson J. et al. Association between vitamin D status and long-term falls-related hospitalization risk in older women // Journal of the American Geriatrics Society. 2021. V. 69. P. 3114-3123. doi: 10.1111/jgs.17442
  • Reffitt D.M., Ogston N., Jugdaohsingh R. et al. Orthosilicic acid stimulates collagen type 1 synthesis and osteoblastic differentiation in human osteoblast-hke cells in vitro //Bone. 2003. V. 32. P. 127-135. doi: 10.1016/s8756-3282(02)00950-x
  • Hott M., de Pollak C., Modrowski D., Marie P.J. Short-term effects of organic silicon on trabecular bone in mature ovariectomizedrats//Calcified Tissue International. 1993. V. 53. P. 174-179. doi: 10.1007/BF01321834
  • Giganti M., Tresoldi I., Masuelli L., Modesti A. et al. Fracture healing: From basic science to role of nutrition // Frontiers in bioscience (Landmark edition). 2014. V. 19. P. 1162-1175. doi: 10.2741/4273x
  • Chappell H., Jugdaohsingh R., Powell J. Physiological silicon incorporation into bone mineral requires orthosilicic acid metabolism to Si044- // Journal of the Royal Society Interface. 2020. V. 17. doi: 10.1098/rsif.2020.0145
  • Sahin K., Onderci M., Sahin N. et al. Dietary arginine silicate inositol complex improves bone mineralization in quail//Poultry Science. 2006. V. 85. P. 486-492. doi: 10.1093/ps/85.3.486.
  • Kim M.H., Bae Y.J., Choi M.K., Chung Y.S. Silicon supplementation improves the bone mineral density of calcium-deficient ovariectomized rats by reducing bone resorption // Biological Trace Element Research. 2009. V. 128. P. 239-247. doi: 10.1007/sl2011-008-8273-x.
  • Quintanar-Guerrero D., Ganem-Quintanar A., Nava-Arzaluz M.G., Piñón-Segundo E. Silica xerogels as pharmaceutical drug carne //Expert Opinion on Drug Delivery. 2009. V. 5. P. 485-498. doi: 10.1517/17425240902902307
  • Seleem M.N., Munusamy P., Ranjan A., Alqublan H. et al. Silica-antibiotic hybrid nanoparticles for targeting intracellular pathogens //Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2009. V. 10. P. 4270. doi: 10.1128/AAC.00815-09
  • Lu J., Liong M., Li Z., Zink J. et al. Biocompatibility, biodistribution, and drug-delivery efficiency of mesoporous silica nanoparticles for cancer therapy in animals // Small. 2010". V. 6. P. 1794-1805. doi: 10.1002/smll.2010d0538
  • Jugdaohsingh R. Silicon and bone health // The Journal of Nutrition, Health and Aging. 2007. V. 11. P. 99-110.
  • Rondanelli M., Faliva M., Peroni G., Gasparri C. et al. Silicon: a neglected micronutrient essential for bone health // Experimental Biology and Medicine. 2021. V. 246. P. 1500-1511. doi: 10.1177/1535370221997072
  • Goodman B.A. Utilization of waste straw and husks from rice production: a review // Journal of Bioresources and Bioproducts. 2020. V. 5. P. 143-162. doi: 10.1016/j.jobab.2020.07.001
  • Shapolova E., Lomovsky O. Mechanochemical solubilization of silicon dioxide with polyphenol compounds of plant origin//Russian Journal of Bioorgamc Chemistry. 2013. V. 39. P. 765-770. doi: 10.1134/S1068162012070175
  • Nameyrra Z., Md Nesran Z. Shafie N. Farah S., et al. Iron chelation properties of green tea epigallocatechin-3-gallate (EGCG) in colorectal cancer cells: analysis on Tfr/Fth regulations and molecular docking // Evidence-based Complementary and Alternative Medicine. 2020. V. 2020. № 7958041. doi: 10.1155/2020/7958041
  • Wang H., Wang C., Zou Y., Hu J. et al. Natural polyphenols in drug delivery systems: current status and future challenges // Giant. 2020. V. 3. № 100022. doi: 10.1016/j.giant.2020.100022
  • Ushiroyama T., Ikeda A., Ueki M. Effect of continuous combined therapy with vitamin K2 and vitamin D3 on bone mineral density and coagulofibrinolysis function in postmenopausal women // Maturitas. 2002. V. 41. P. 211-221. doi: 10.1016/s0378-5122(01)00275-4
  • Effaty F., Ottenwaelder X., Friscic T. Mechanochemistry in transition metal catalyzed reactions // Current Opinion in Green and Sustainable Chemistiy. 2021. V. 32. № 100524. doi: 100524. 10.1016/j.cogsc.2021.100524
  • Thorpe J., O'Reilly D., Friscic T., Damha M.J. Frontispiece: mechanochemical synthesis of short DNA fragments // Chemistiy. 2020. V. 26. doi: 10.1002/chem.202084163
  • Chen Y., Mellot G., Luijk D., Creton C. et al. Mechanochemical tools for polymer materials // Chemical Society Reviews. 2021. V. 50. P. 4100^140. doi: 10.1039/D0CS00940G
  • Bychkov A., Podgorbunskikh E., Bychkova E., Lomovsky O. Current achievements in the mechanically pretreated conversion of plant biomass // Biotechnology and Bioengineering. 2019. V. 116. P. 1231-1244. doi: 10.1002/bit.26925
  • Bychkov A.L., Buchtoyarov V.A., Lomovsky O.I. Mechanical pretreatment of corn straw in a centrifugal roller mill // Cellulose Chemistry and Technology. 2014. V. 48. P. 545-551.
  • Babat N., Turkmen Y. Determination of serum vitamin D3 level by high performance liquid chromatography (HPLC) in patients with coronary artery actasia // Cardiology and Cardiovascular Medicine. 2020. V. 4. P. 097-104. doi: 10.26502/fccm.92920107
  • Клинические рекомендации "Дефицит витамина D у взрослых". М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2016.
  • Haimi M., Kremer R. Vitamin D deficiency/insufficiency from childhood to adulthood: Insights from a sunny country // Occupational and Environmental Medicine. 2017. V. 75. № A35. doi: 10.1136/oemed-2018-ISEEabstracts.86
  • Shrivastava B., Aryan R., Tiwari A., Tiwari L. et al Comparative study of rise of vitamin D in hypovitaminosis D babies after two different dosage recommendations // International Journal of Contemporary Pediatrics. 2019. V. 6. P. 230-232. doi: 10.18203/2349-3291.ijcp20185218
Еще
Статья научная