Ключевые слова: функциональные продукты питания, пшеница, фиолетовозерная пшеница, пищевые волокна, антоцианы, антиоксиданты
В последнее десятилетие в Российской Федерации, несмотря на высокую насыщенность рынка продовольственными товарами, в структуре потребления пищевых продуктов наблюдаются отклонения от современных принципов здорового питания, что отрицательным образом сказывается на здоровье населения страны.
Химизация окружающей среды, употребление заменителей пищи, несбалансированность пищевого рациона приводят к болезням и преждевременной старости, вследствие этого к сокращению жизни. Усугубляется положение плохой информированностью людей о структуре питания, подборе продуктов питания для каждодневного рациона, способах приготовления пищи.
Согласно Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 30 января 2010 года № 120, в ближайшей перспективе приоритетным направлением предполагается формирование системы здорового питания населения и расширение ассортимента продуктов здорового питания.
Продукты здорового питания, или, как в настоящее время принято формулировать, продукты функционального питания, содержат ингредиенты, приносящие пользу здоровью человека и повышающие сопротивляемость организма заболеваниям. Употребление функциональных продуктов улучшает многие физиологические процессы в организме человека, позволяя ему долгое время сохранять активный образ жизни. Улучшение физического и психического здоровья, также как и предотвращение или уменьшение частоты возникновения заболеваний, являются главными критериями, позволяющими относить существующие или создаваемые вновь продукты питания в категорию продуктов функционального питания [1]. Функциональное питание оказывает позитивное действие, как на отдельные функции организма, так и организм в целом, способствует предупреждению и снижению риска развития хронических заболеваний. При помощи питания можно снизить количество заболеваний, связанных со старением на 80 %, диабетом — на 50 %, сердца — на 25 %, органов зрения — на 20 % [2].
Однако статус «функционального» за конкретным продуктом закрепляется только по итогам полного научного исследования, подтверждающего его положительный эффект на здоровье человека.
Основными отличительными признаками функциональных пищевых продуктов являются три составляющие: пищевая ценность, вкусовые качества и физиологическое воздействие на организм. В настоящее время производятся четыре группы продуктов функционального питания: безалкогольные напитки, продукты на основе злаковых культур, молочные продукты, жировые эмульсионные продукты и растительные масла.
Польза зерна и продуктов из пшеницы для здоровья человека является относительно новой темой исследований в мире и, особенно, в России. Каши, крупы, хлебобулочные, макаронные и кондитерские изделия обладают необходимой пищевой и энергетической ценностью за счет углеводов, белков, макро- и микроэлементов. Цельное зерно пшеницы — богатый источник биологически активных фитохимических соединений, а именно — фенольных кислот, каротиноидов, токоферолов, алкилрезорцинов, бензоксазиноидов, фитостеролов и лигнанов [3].
Продукты на основе злаковых культур способны поддерживать здоровье человека, так как содержат огромное количество необходимых веществ, таких как растворимые и нерастворимые пищевые волокна, минеральные вещества, витамины, ферменты.
Проблема дефицита пищевых волокон в питании является одной из основных. По рекомендациям Всероссийского научно-исследовательского института питания оптимальная суточная норма потребления составляет 35 г. Пищевые волокна выводят из организма холестерин, токсин, канцерогенные вещества, тяжелые металлы и препятствуют всасыванию их в кровь, создают благоприятные условия для продвижения пищи по желудочно-кишечному тракту, тем самым положительным образом влияя на перистальтику кишечника [4].
К веществам, способствующим профилактике ряда серьезных заболеваний человека, относятся антоцианы, а одним из важных параметров качества пищевых продуктов и ингредиентов выступает их антиоксидантная активность [5]. Антиоксиданты защищают организм человека от свободных радикалов, проявляя антиканцерогенное действие, а также блокируют активные перекисные радикалы, замедляя процесс старения. К ним относятся β-каротин, токоферолы, дигидрокверцетин и др. [6].
В последние годы в качестве источников антоцианов стали рассматривать фиолетовозерную пшеницу, зерно которой может накапливать эти соединения. Антоцианы представляют собой водорастворимые растительные пигменты, принадлежащие к группе полифенольных соединений флавоноидов. Синтез различных окрашенных флавоноидных соединений в определенных структурах зерна злаковых растений приводит к появлению окраски. В результате синтеза антоцианов семена злаков могут приобретать окраску различных оттенков, от голубовато-серого и красноватого до темно-фиолетового и почти черного. Цвет зерна фиолетовозерных сортов пшеницы определяется наличием цианидин-3-глюкозида, основного антоциана пшеницы, локализованного, главным образом, в перикарпии зерновки [7].
Впервые дикую пшеницу с фиолетовой окраской зерна обнаружил Н. И. Вавилов в Эфиопии (Абиссинии). Ученые Омского ГАУ в 1990-е годы начали проводить исследования фиолетовой пшеницы, но, на первом плане стояли другие задачи, поэтому работа была прекращена. В последние два десятилетия в России стала актуальной тема функционального питания, выращивания органических продуктов. И в 2016 г. специалистами Омского ГАУ совместно с Институтом цитологии и генетики (г. Новосибирск) работа по изучению, селекции и созданию новых сортов фиолетовозерной пшеницы была возобновлена. Используя генетические маркеры, ученые отобрали нужные гены и передали их на уже известные сорта. Одним из них является стандартный сорт яровой мягкой пшеницы среднепоздней группы спелости Элемент 22, хорошо адаптированный к условиям Сибири.
В 2022 году сорт яровой мягкой пшеницы ЭФ 22 с фиолетовой окраской зерна, созданный селекционерами ОмГАУ, был передан в Государственное сортоиспытание. Мука грубого помола фиолетовозерной пшеницы имеет повышенное содержание флавоноидов, обладающих антиоксидантными свойствами и пригодна для приготовления хлебобулочных и кондитерских изделий в качестве функциональных продуктов. Следует отметить, что хлеб из зерна фиолетовой пшеницы внешне напоминает ржаной, имеет фиолетовый оттенок и сладковатый привкус. Но, стоит учитывать тот факт, что при помоле, антоцианы, содержащиеся в перикарпе зерна, попадают во фракцию отрубей. Поэтому, из фиолетовых пшениц, рекомендуется готовить хлеб из цельносмолотого зерна [8].
Конечно, омские селекционеры не единственные, кто занимается выведением сортов пшеницы с содержанием антоцианов. В настоящее время в Государственном реестре селекционных достижений Российской Федерации с 2022 года зарегистрирован сорт фиолетовозерной пшеницы Надира, выведенный учеными Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства [7]. Известно о сортах мягкой пшеницы с фиолетовой окраской зерна — сорт Иволга фиолетовая (является изогенной фиолетовозерной линией сорта Иволга, созданного в РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева), а также перспективный сорт Памяти Коновалова (создан ФГБНУ «ФНЦ зернобобовых и крупяных культур», г. Орел), который в настоящее время находится на Государственном сортоиспытании [9].
Важное свойство антоцианов состоит еще и в том, что они являются проводниками цинка в клетки организма. Дефицит цинка в организме человека приводит к нарушению функций иммунной, нервной, зрительной и репродуктивной систем. Без антоцианов цинк усваивается организмом на 25 %, с антоцианами его усвоение возрастает более чем в 2 раза.
Биообогащенная пшеница с более высокой концентрацией цинка доказала свое положительное влияние на здоровье человека во многих странах мира, особенно в странах Ближнего Востока, в Индии. Количество вегетарианцев и веганов быстро увеличивается — примерно на 150 % в год. Эта группа потребителей в гораздо большей степени зависит от продуктов из пшеницы, поэтому требуется обеспечить их необходимыми веществами и элементами при отсутствии в рационе питания мяса, птицы и рыбы. Биофортификация пшеницы была начата в середине 2000-х годов международным консорциумом Harvest Plus, который поставил задачу создать сорта с содержанием цинка в зерне в пределах 50 мг на килограмм. Селекционерами ОмГАУ задача создания таких сортов решена — в зерне сортов яровой мягкой пшеницы «Элемент 22» и «Омгау 100» содержание цинка более 50 мг на кг [3].
Еще одной культурой с зерном функционального значения является многолетний злак (так называемая многолетняя пшеница) — полиплоидный пырей сорт «Сова», выведенный селекционерами ОмГАУ. В 2020 году сорт «Сова» был включен в государственный реестр по всем регионам страны.
У сорта «Сова» есть определенная перспектива для использования на крафтовых мельницах, в пекарнях, специализирующихся на функциональном питании. Мука из пшеницы сорта «Сова» сбалансирована по микроэлементам и аминокислотному составу. В муке грубого помола пырея сизого более высокое общее содержание пищевых волокон (16,4 %), чем в пшеничной цельнозерновой (11,0 %). Установлено, что для большей части популяций пырея сизого характерна более высокая антиоксидантная активность в зерне по сравнению с пшеницей [10].
Повышение функциональных свойств и пищевой ценности зерна и продуктов из пшеницы будет способствовать решению актуальной проблемы человечества — укреплению здоровья наций и повышению иммунного статуса. Ввод зерновых в рацион питания человека в удобном для него виде позволит предотвратить развитие сердечно-сосудистых, онкологических и ряда неврологических, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона, заболеваний, устранить болезни ЖКТ, снизить уровень заболеваемости сахарным диабетом.
Литература:
- Шендеров Б. А. Состояние и перспективы развития концепции «Функциональное питание в России»: общие и избранные разделы проблемы [Электронный ресурс] — ГастроПортал — URL: https://gastroportal.ru/stati-dlya-spetsialistov/sostoyanie-i-perspektivy-razvitiya-kontseptsii-funktsionalnoe-pitanie-v-rossii-obshchie-i-izbrannye-razdely-problemy.html
- Продукты функционального назначения / Г. К. Альхамова [и др.] // Молодой ученый. — 2014. — № 12 (71). — С. 62–65. — URL: https://moluch.ru/archive/71/12258/ (дата обращения: 25.01.2023)
- В Омске создают новые сорта пшеницы, способные превратить пищу в лекарство [Электронный ресурс] — Омск-Информ — URL: https://www.omskinform.ru/news/157006
- Селекция на содержание антиоксидантов в зерне как перспективное направление для получения продуктов здорового питания/ В. И. Полонский, И. Г. Лоскутов, А. В. Сумина // Вавиловский журнал генетики и селекции. — 2018. — № 22(3). — С.343–352. DOI 10.18699/VJ18.370
- Использование пшеничной клетчатки в технологии мясных рубленых полуфабрикатов/ И. Н. Миколайчик, Л. Л. Трефилова, Н. В. Попова // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. — 2018. — № 2. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-pshenichnoy-kletchatki-v-tehnologii-myasnyh-rublenyh-polufabrikatov (дата обращения: 28.01.2023).
- Тюрина Л. Е. Технология производства функциональных мясных продуктов / Л. Е. Тюрина, Н. А. Табаков, — Краснояр. гос. аграр. ун-т. — Красноярск, 2011. — 102 с.
- Фиолетовозерный сорт яровой мягкой пшеницы Надира /Н. З. Василова [и др.] // Зернобобовые и крупяные культуры. — 2021. — № 4 (40). — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/fioletovozernyy-sort-yarovoy-myagkoy-pshenitsy-nadira (дата обращения: 25.01.2023).
- Характеристика фиолетовозерных сортов яровой мягкой пшеницы в условиях центрального района нечерноземной зоны России / В. С. Рубец [и др.] // МСХ. — 2022. — № 5. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/harakteristika-fioletovozernyh-sortov-yarovoy-myagkoy-pshenitsy-v-usloviyah-tsentralnogo-rayona-nechernozemnoy-zony-rossii (дата обращения: 26.01.2023)
- Характеристика сортообразцов озимой мягкой пшеницы с редкой окраской зерна по продуктивности колоса и качеству зерна / А. А. Медведенко, Л. В. Цаценко // Научный журнал КубГАУ. — 2021. — № 171. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/harakteristika-sortoobraztsov-ozimoy-myagkoy-pshenitsy-s-redkoy-okraskoy-zerna-po-produktivnosti-kolosa-i-kachestvu-zerna (дата обращения: 27.01.2023)
- Крупнозерный сорт пырея сизого (Thinopyrum intermedium) сова как альтернатива многолетней пшенице / В. П. Шаманин [и др.] // Сельскохозяйственная биология. — 2021. — Т. 56. — № 3. — С. 450–464. — DOI 10.15389/agrobiology.2021.3.450rus. — EDN LPVMXL.
