Production possibility of raw ingredients of plant origin with increased bioavailability | Возможности получения сырьевых ингредиентов растительного происхождения повышенной биодоступности

English. The use of physical methods in combination with adding amino acids to intensify the synthesis of biologically active substances and to direct the germination process is a promising way for plant raw material processing. The research aim is to obtain new data on the combined effect of ultrasound and solutions of exogenous gamma-aminobutyric acid (GABA) on cereal crops during germination to increase their nutritional value and bioavailability. Wheat, barley and oat grains were the objects of the study. Before germination the grain was treated with ultrasound 22 ± 1.25 kHz; 245 W/L; 5 min in a GABA solution. Two-factor planning was used; the variables were GABA concentration (1; 3; 5%) and germination duration (12; 24; 36 h). The data obtained indicate the effectiveness of combined use of ultrasound and GABA treatment on the synthesis and accumulation of flavonoids, their bioavailability, antioxidant activity, and digestibility of germinated cereals. The average gain in flavonoid content during germination was 93% for wheat, 58% for barley, and 64% for oats, with increases in bioavailability of flavonoids up to 11-24%. Digestibility was determined using infusoria Tetrahymena pyriformis cultures. An increase in the number of protozoa by 143-195% was revealed when cultivated in extracts of experimental samples, whereas for control germinated samples of cereals these indicators were 65; 85 and 102%, respectively. It has been found that the duration of the life cycle of protozoa Parametium caudatum in the stress model increases when using extract from experimental samples of sprouted cereal crops. The conducted research confirms the effectiveness of the combined use of ultrasound with GABA solutions in the grain germination technology. This technique allows obtaining plant ingredients with pre-determibed properties.

Russian. Использование физических методов в сочетании с аминокислотами для интенсификации синтеза биологически активных веществ и направленного протекания процесса проращивания - перспективное направление переработки растительного сырья. Цель исследования состоит в получении новых данных о совместном воздействии ультразвука и растворов экзогенной гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) на зерновые культуры в процессе проращивания для повышения их пищевой ценности и биодоступности. Объекты исследования - зерно пшеницы, ячменя и овса. Перед проращиванием зерно обрабатывали ультразвуком 22 ± 1,25 кГц; 245 Вт/л; 5 мин в растворе ГАМК. Применяли двухфакторное планирование, переменными факторами выступали концентрация ГАМК (1; 3; 5%) и продолжительность проращивания (12; 24; 36 ч). Полученные данные свидетельствуют об эффективности совместного использования ультразвука в сочетании с обработкой ГАМК на синтез и накопление флавоноидов, их биодоступность, антиоксидантную активность, а также усвояемость пророщенных зерновых культур. Средний прирост содержания флавоноидов в процессе проращивания составил 93% для пшеницы, 58% для ячменя и 64% для овса, при увеличении биодоступности флавоноидов до 11–24%. Усвояемость определяли с помощью культур инфузорий Tetrahymena pyriformis. Выявлен прирост количества простейших на 143–195% при культивировании в экстрактах опытных образцов, тогда как для контрольных пророщенных образцов зерновых культур эти показатели составили 65; 85 и 102% соответственно. Установлено, что длительность жизненного цикла культуры простейших Parametium caudatum в стрессорной модели при использовании экстракта из опытных образцов пророщенных зерновых культур увеличивается. Проведенные исследования подтверждают эффективность совместного использования ультразвука с растворами ГАМК в технологии проращивания зерна. Этот прием позволяет получить растительные ингредиенты с заданными свойствами.