×

Предупреждение

JUser: :_load: Не удалось загрузить пользователя с ID: 488

Пектин (пектиновые вещества)

Историческая справка

Название пектины происходит от греческого pektos — свернувшийся, застывший.

Впервые пектин был выделен и описан в 1790 году французским химиком Луи Никола Вокленом, который получил из сока фруктов вещество, способное превращать водные растворы в желе. Через 40 лет Браконно назвал его пектиновой кислотой. Массовое (фабричное) производство пектина было начато в 30-х годах ХХ века. В 1937 году было установлено, что пектины (пектиновые вещества) – это углеводные полимеры, состоящие главным образом из остатков альфа- Д галактуроновой кислоты.

Химический состав

Пектин (пектиновые вещества) – это растительные полисахариды сложного нерегулярного строения, образованные остатками частично метоксилированной D-галактуроновой кислоты, в которой атом водорода заменен на группу - ОСН3. Молекулярная масса пектинов составляет 50000-150000, а степень поляризации пектинов может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч единиц.

Краткое описание

Пектины входят в состав клеточной стенки высших растений, где они выполняют функции связующего (цементирующего) материала для волокон целлюлозы. Во многих растения пектины находятся и в межклеточном слое между первичными клеточными стенками, где они участвуют в регуляции движения воды и клеточных соков. В растениях пектины обеспечивают межклеточную адгезию в растительных тканях подобно коллагену в животных тканях, способствуют поддержанию тургора, повышают устойчивость растений к засухе и длительному хранению.

Пектины выявлены в большинстве плодов и ягод, овощах и других видах растительного сырья. Большие количества пектиновых веществ содержатся в яблоках, цитрусовых, свекле, моркови, черной и красной смородине, абрикосах, сливе и др. 

Пектины обычно получают из выжимок фруктов и овощей путем кислой или щелочной экстракции или методом ферментирования. При получении пектинов карбоксильные группы в молекулах сахаров частично этерифицируют метанолом.

Основной характеристикой пектинов является отношение количества групп -ОСН3 к количеству групп остатков D-галактуроновой кислоты. Это отношение или степень метоксилирования называют степенью этерификации, которая в высокой степени определяет свойства пектинов.

В зависимости от степени этерификации пектины делятся на:

  • высокоэтерифицированные – пектины со степенью этерификации равной или более 50%;
  • низкоэтерифицированные – пектины со степенью этерификации менее 50%.

Пектины широко используются в пищевой (гелеобразователь, стабилизатор, загуститель, влагоудерживающий агент, осветлитель, вещество, облегчающее фильтрование) и фармацевтической промышленности (для изготовления капсул, для покрытия, в качестве вещества, увеличивающего эффективность лекарственного средства, и др.).

Фармакологическое действие

Часто пектин называют природным «санитаром» человеческого организма, т.к. он обладает способностью эффективно выводить из тканей организма яды и вредные вещества: пестициды, ионы тяжелых металлов, радиоактивные элементы, не нарушая при этом естественного бактериологического баланса.

Способность пектина очищать ткани от ядовитых веществ объясняется его комплексообразующими свойствами.  Полимерная цепь полигалактуроновой кислоты, наличие химически активных свободных карбоксильных групп и спиртовых гидроксилов в пектине способствуют образованию прочных нерастворимых хелатных комплексов с поливалентными металлами и выведению последних из организма. Пектины способны образовывать комплексные соединения с металлами, такими, как свинец, кобальт, ртуть, кадмий, хром, цинк, железо, цезий, цирконий, рутений и др. В результате реакции пектинов с металлами образуются нерастворимые, устойчивые соединения – пектинаты металлов, которые не сорбируются и не всасываются в кишечнике и выводятся из организма с фекалиями.

Комплексообразующие свойства пектинов обусловлены наличием в молекуле пектина карбоксильных и гидроксильных групп галактуроновой кислоты. Комплексообразующие свойства и прочность образованных соединений напрямую зависит от степени этерификации пектинов. Чем меньше степень этерификации пектина, т.е. чем больше свободных гидроксильных и карбоксильных групп, тем выше комплексообразование с металлами.

Высокоэтирифицированные пектины оказывают обволакивающее действие на стенку кишечника. В результате этого процесса на стенке кишечника образуется пленка, которая посредством гель-фильтрации снижает всасывание молекул, таких, как металлы, радионуклиды и другие токсичные вещества.  Пектины могут не только эффективно связывать поступающие извне в пищеварительный тракт тяжелые металлы, но и предупреждать вторичную резорбцию металлов при попадании их в желудочно-кишечный тракт с желчью и в составе других пищеварительных секретов, выводя их из кишечника с калом.

Пектины под действием фермента пектиназы подвергаются гидролизу в кишечнике до простейших сахаров – глюкозы, фруктозы и тетрагалактуроновой кислоты и далее до галактуроновой и олигогалактуроновой кислот. Меньшая часть пектина переваривается в тонком кишечнике, большая — распадается в толстой кишке. В результате клинических исследований выявлено, что у здоровых людей в непереваренном виде выделяется только 3,5-5% пектинов.

Галактуроновая и олигогалактуроновая кислоты реабсорбируются в кишечнике и попадают в кровяное русло. Карбоксильные и гидроксильные группы этих кислот связывают тяжелые металлы, в том числе свинец и железо, в крови и способствуют их выходу из депо с последующим выделением их с мочой.

В научной литературе имеются следующие данные о возможностях пектинов связывать и выводить из организма токсичные металлы (соотношение массы металла к массе пектина,%):

  • кобальт – более 90%;
  • свинец – 30-80%;
  • медь – более 45%;
  • цезий – до 75%;
  • лантан – 45-75%;
  • цирконий – более 60%;
  • никель – до 80%;
  • стронций – 16-42%.

Эффективное комплексообразование пектинов с тяжелыми металлами и радионуклидами происходит в течение 1-2 часов, реже - 3-4 часов.

Способность пектинов эффективно выводить из организма токсичные вещества предопределяет возможность их широкого использования в лечебно-профилактическом питании для предупреждения интоксикаций соединениями тяжелых металлов, особенно неорганическими соединениями свинца, а также при работе с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений.

Пектины способны эффективно связывать в просвете кишечника желчные кислоты, оказывая липиднормализующее действие, и повышать их вывод из организма с фекалиями, при этом замедляется абсорбция холестерина в кишечнике.

Важным свойством пектинов, обусловливающим его применение в пищевой промышленности и фармакологии, является его гелеоблазующая способность. Образование гелей пектином связано с ассоциацией пектиновых цепей с образованием трехмерной пространственной структуры, где два или более участка цепи сближаются друг с другом с регулярной частотой. Образуя гели в кишечнике, пектины предупреждают всасывание растворенных токсичных веществ и, увеличивая объем каловых масс, способствуют выведению вредных веществ из организма.

Помимо комплексообразующего и обволакивающего действия, пектины улучшают перистальтику кишечника, способствуя более быстрому выведению вредных веществ с экскрементами.

Пектины легко достигают толстого кишечника практически неизмененными (т.к. не перевариваются эндогенными секретами человеческого кишечника), где они метаболизируются до короткоцепочечных жирных кислот и ферментизируются анаэробными бактериями. Короткоцепочечные жирные кислоты являются основными компонентами питания (источником энергии) для эпителиальных клеток выстилки толстой кишки и легко абсорбируются в кишечнике. Научные исследования показывают, что обогащение рациона питания человека растительными пектинами способствует значительному снижению воспалительных заболеваний кишечника и снижением частоты возникновения расстройств кишечника.

Кроме того, пектины в значительной мере способствуют резкому увеличению количества полезных бактерий и возрастанию метаболической активности кишечника. В кишечнике пектиновые вещества (пектин) способствуют подкислению его содержимого (изменяют рН кишечника в кислую сторону), оказывая бактерицидное действие на патогенную микрофлору (болезнетворные бактерии). Пектины способны поднять более чем в 10 раз количество бифидобактерий и лактобактерий в просвете кишечника и значительно уменьшить количество вредоносных клостридий и энтеробактерий. Повышение уровня бифидо- и лактобактерий, в свою очередь,  приводит к подавлению роста и размножения таких патогенных бактерий, как сальмонелла (лат. Salmonella), листерии (лат. Listeria), протей (лат. Proteus), кампилобактер (лат. Campylobacter), шигелла (лат. Shigella), вибрион (лат. Vibrio), синегнойная палочка (лат. Pseudomonas aeruginosa), клебсиеллы (лат. Klebsiella) и др. В научных экспериментах установлено, что патогенная миклофлора погибает в присутствии пектиновых веществ в среде кишечника в течение 3-5 часов, при этом не выявлено отрицательного влияния на представителей нормальной микрофлоры кишечника.

Исследования, проведенные в 1997 и в 2007 годах ( Tiwary et al., 1997, Pelkman et al., 2007), показывают, что пектиновые вещества (пектин) замедляют процесс переваривания пищи, ускоряя при этом появление чувства насыщения и снижая количество потребляемой пищи. Данный эффект связывают с набуханием пектина в просвете кишечника.

При набухании пектина замедляется процесс прохождения и переваривания пищи в желудочно-кишечном тракте, а также процесс всасывания питательных веществ в тонком кишечнике. В результате этих процессов замедляется всасывание моно- и дисахаридов, содержащихся в пище или являющихся результатом гидролиза крахмалов, содержащихся в пище. Результатом замедления всасывания сахаров является замедление роста уровня глюкозы в крови в процессе и после приема пищи.

Свойство пектиновых веществ замедлять процесс всасывания сахаров и ускорять насыщение со снижением количества потребляемой пищи очень важно для людей с повышенной массой тела (ожирение), при диабете или повышенном уровне глюкозы в крови, для замедления гликемической реакции.

Пектины способствуют ускорению выведения фекальных жёлчных кислот и нейтральных стеаринов из кишечника, что приводит к снижению уровня холестерина «вредного» (LDL-холестерин) в сыворотке крови и росту уровня «полезного» (HDL-холестерин).

Исследования (D. Sanchezetal. , 2008 г., MiettinenandTarpila, 1997 г.) показывают, что обогащение рациона питания человека пектином снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний, вызываемых метаболическим синдромом (снижение уровня «вредного» и повышение «полезного» холестерина, снижение уровня глюкозы в сыворотке крови, уменьшение инсулиновой зависимости).

Пектины благотворно действуют на пострадиационное восстановление форменных элементов крови, повышают антиоксидантные свойства крови и тканей печени, оказывают положительное влияние на иммунитет, увеличивая Т-лимфоцитную активность и фагоцитарную активность нейтрофилов, усиливают иммунные ответы. В ряде случаев введение пектинов в рацион питания или лекарственные формы позволяет усиливать терапевтический эффект и (или) снижать негативное действие лекарственных средств. Например: пектины усиливают действие противотуберкулезных препаратов.

Обогащение рациона питания пектинами способствует улучшению состояния:

  • при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта (язвы, гастриты, дивертикулезы, колиты);
  • при интоксикации организма в результате экзогенных и эндогенных отравлений;
  • после химио- и радиационной терапии;
  • при аутоиммунных заболеваниях;
  • при иммунодефицитных состояниях;
  • при заболеваниях сердечно-сосудистой системы;
  • при нарушениях обмена веществ;
  • при ожирении и повышенном уровне сахара в сыворотке крови;
  • после антибактериальной (применение антибиотиков, сульфаниламидных и др. лекарственных средств) и противовирусной терапии;
  • для профилактики дисбактериозов и нормализации микрофлоры кишечника;
  • для улучшения функции ЖКТ, печени, сердечно-сосудистой и иммунной систем.

Противопоказания

Пектиновые вещества обычно хорошо переносятся и не вызывают негативных побочных эффектов. Специалистами ВОЗ пектин признан абсолютно нетоксичным продуктом.

В редких случаях (при индивидуальной непереносимости) могут спровоцировать аллергическую реакцию.

Список продуктов, содержащих пектин

  1. Диетическая добавка «Активиум Альгинопект-Сорбо»

Источники информации

  1. Филиппов М. П., Школенко Г. А. Пектиновые вещества из плодов // Пищевая промышленность, 1988, № 8.
  2. Кдцева Г. Н., Кухта Е. П., Панова Э. П. и др.Исследование взаимодействия пектиновых веществ с солями // Химия природных соединений, 1988, № 2.
  3. Ван М., Надыпал И. Исследование комплексообразования новейшими методами.— М., Мир, 1989.
  4. Трахтенберг И.М. Пектины, металлы и радиации. Газета "Медицинский работник", 1990, 20 июня.
  5. РоманенкоА.И.,ДеревягоИ.Б., Литенко В.А., Ободович А.Н. К дальнейшему совершенствованию применения пектина как профилактического средства при поступлении радионуклидов в организм человека.//Гигиена труда и профзаболевания, 1991, N 12,стр. 1-3.
  6. Трахтенберг И.М., Луковенко В.П., Короленко Т.К., Остроухова В.А., Демченко П.И., Работяга Т.Е., Кротенко В.В. Профилактика применения пектина при хроническом воздействии свинца на производстве.//Врачебное дело, 1995, № 1-2, стр. 132-135.
  7. Трахтенберг И.М., Талакин Ю.Н., Лескова Г.Е., Каковская В.Н., Гриднева Н.В. О профилактическом применениии пектина при профессиональном меркуриализме.//Гигиена труда и профзаболевания. - №7.- 1980. -с.33-36.
  8. Методические рекомендации по организации профилактического питания рабочих, контактирующих с тяжелыми металлами.- Москва, МЗ СССР,1984г.,N 3084-84
  9. Пектиновые вещества и пектолитические ферменты / Под ред. В.Л. Кретовича. М.: Наука. 1971.
  10. Валышев А. В., Головченко В. В. Пребиотическая активность пектинов и их производных. // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. - №3. – 2012 г.
  11. Sanchez,D., B.Muguerza, L.Moulay, R.Hernandez, M.Miguel, and A.Aleixandre. 2008. Highly Methoxylated Pectin Improves Insulin Resistance and Other Cardiometabolic Risk Factors in Zucker Fatty Rats. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56:3574-3581.
  12. Tiwary,C.M., J.A.Ward, and B.A.Jackson. 1997. Effect of pectin on satiety in healthy US Army adults. J. Am. Coll.Nutr. 16:423-428.
  13. Schwartz,S.E., R.A.Levine, R.S.Weinstock, S.Petokas, C.A.Mills, and F.D.Thomas. 1988. Sustained pectin ingestion: effect on gastric emptying and glucose tolerance in non-insulin-dependent diabetic patients. Am. J Clin. Nutr. 48:1413-1417.
  14. Miettinen,T.A., and S.Tarpila. 1977. Effect of pectin on serum cholesterol, fecal bile acids and biliary lipids in normolipidemic and hyperlipidemic individuals. Clin. Chim. Acta 79:471-477.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить