Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

SEARCH OF PROMISING FOOD MICROINGREDIENTS AMONG PRODUCTS OF ORGANIC SYNTHESIS

Dubrovina S.S. 1 Voronina E.V. 2 Igidov N.M. 1 Novikova V.V. 1 Mazunina T.A. 2
1 FSBEI HPE "Perm state pharmaceutical Academy"
2 FGBOU VPO "Russian economic University named after. G. V. Plekhanova
Bacteriostatic of enamino engidrazino-and amid derivatives of pyruvic acid activity was analyzed by double serial dilutions in liquid medium. It is established that manifestation of PMA among the enaminoderivatives of agrarian and industrial complex is influenced by the deputy in an enaminogruppa. Presence of the timolny radical leads to increase in activity in relation to test strains of S. aureus and E. coli. Among engidrazino arilpirovinogradnyh acid derivatives are most active compounds containing a group of engidrazinnoy-gidroksifenilkarbonilny fragment. The degree of severity of bacteriostatic action enamine derivative amides atsilpirovinogradnyh acid nature affect phenylamino halogen in the second position of the carbon chain. Compounds with 2,4-di-chlorophenyl radical unlike 2- and 4 (2.4) bromo (dibromo) phenylamino derivatives exhibit higher bacteriostatic activity against S. aureus and E. coli. It is proposed to further study of a number of compounds for the development of advanced food micro-ingredients having a preservative effect.
preservatives
amino derivatives
atsilpirovinogradnyh acids
engidrazinoproizvodnye atsilpirovinogradnyh
acid amides
atsilpirovinogradnyh enamine
derivative acids
bacteriostatic activity
micro food ingredients
В настоящее время производство современных продуктов питания  невозможно без применения микроингредиентов: пищевых и биологически активных добавок, технологических вспомогательных средств, физиологически функциональных ингредиентов. Ассортимент пищевых продуктов в  последние годы значительно расширился, что связано с ростом предложения на безопасные и качественные пищевые добавки.

  Создание и производство отечественных  пищевых  микроингредиентов является  важной задачей развития  пищевой и перерабатывающей промышленности. Актуальность данного направления  возрастает   в  настоящее время  в  условиях экономического кризиса и принятых санкций  в отношении России. Новые экономические условия становятся  испытанием и возможностью,  как для поставщиков пищевых ингредиентов, так и для производителей пищевых продуктов. Рыночная ситуация требует быстрого реагирования, поиска новых возможностей сохранения и развития бизнеса, позволяет обновить взгляд на конкурентоспособность производимого продукта, на повышение качества, на соответствие стандартам, а также на потребности и желания потребителей. 

В соответствии с Постановлением Правительства  РФ №77 от 07.08.2014 г. пищевые  микроингредиенты включены в перечень товаров, запрещенных  к ввозу в РФ.  Россия  относится к странам, имеющим  высокую  импортозависимость по данной группе товаров, внутреннее производство  не превышает 10% в натуральном выражении [5].  Пищевые микроингредиенты используются при производстве  пищевого продукта на протяжении всего технологического цикла, поэтому даже  в случае производства достаточного количества сырья в стране,  без них  невозможно решить вопросы продовольственной безопасности и производить качественные  продукты питания. 

Необходимость наличия в стране собственного развитого производства пищевых микроингредиентов была очевидна и ранее, а события последних месяцев способствовали  принятию решения о подготовке Программы развития производства микроингредиентов на период до 2025 года. Разработка проекта Программы осуществляется совместными усилиями двух организаций – Союза производителей пищевых ингредиентов и ВНИИ пищевых добавок. В основу проекта Программы положена Концепция развития отечественного производства пищевых микроингредиентов, разработанная ВНИИПД на период до 2025 года [4].

 Целью исследования является  поиск  антимикробной активности среди продуктов органического синтеза – енамино-, енгидразино- и  енаминопроизводных амидов ацилпировиноградной кислоты с целью создания  перспективных пищевых микроингредиентов, обладающих консервирующим действием.

Задачи исследования:  изучить  бактериостатическую активность енамино-, енгидразино- и  енаминопроизводных амидов ацилпировиноградной кислоты.

Материал и методы исследований

Енаминопроизводные и енгидразинопроизводные  ацилпировиноградных кислот  получены на основе взаимодействия ацилпировиноградных кислот с первичными аминами и гидразонами ароматических кетонов [2].  Енаминопроизводные  амидов ацилпировиноградных кислот получены дециклизацией 4-ариламино-2-трет-бутил-2,5-дигидро-5-оксофуран-2-илацетатов под действием первичных аминов[1].

Бактериостатическую активность определяли методом двукратных серийных разведений в жидкой питательной среде[6]. При этом использовали смыв суточной культуры выращенной на мясопептонном агаре, стерильным физиологическим раствором хлорида натрия. Готовили исходное разведение с концентрацией 500 млн. микробных тел в одном мл смыва по бактериальному стандарту. Полученную смесь разводили стерильным МПБ в 100 раз. Это разведение бактериальной культуры с концентрацией 5 млн. микробных тел в 1 мл является рабочим раствором. Последний в количестве 0,1 мл вносили в 2 мл МПБ. Исследуемые вещества растворяли в ДМФА в соотношении 1:100 и разводили мясопептонным бульоном. Микробная нагрузка составляла 250000 микробных тел на 1 мл питательной среды. Результаты опытов фиксировали после 18-20 часов выдержки контрольных и опытных культур в термостате при температуре 37ºС. Регистрировали наличие роста бактерий или его отсутствие за счет бактериостатического действия соединения.

Бактериостатическую активность соединений оценивали по величине минимальной ингибирующей концентрации в мкг/мл, которая задерживала рост бактериальных культур. Для всех исследуемых соединений были определены МПК в отношении фармакопейных штаммов: Гр + S. аureus АТСС 6538 – Р, Гр – E. Coli ATCC 25922.   Статистическая обработка результатов исследования проведена с вычислением средних арифметических (М), их среднестатистических ошибок (m) и критерия достоверности (р). Различия считали достоверными при р<0,05. В качестве эталона сравнения использовали диоксидин.

Результаты исследований и обсуждение

Результаты исследования бактериостатической  активности   енамино- и енгидразинопроизводных ацилпировиноградных кислот  приведены в таблице 1.                         

 Таблица 1

Бактериостатическая  активность   енамино- и енгидразинопроизводных

ацилпировиноградных кислот

R1

R2

МПК, мкг/мл

S. aureus

E. coli

1

1000

1000

2

3,9

3,9

3

31

15,6

4

4-СН3С6Н4

15,6

15,6

5

15,6

15,6

6

31

31

7

31

31

8

250

250

9

62

62

10

15,6

125

Диоксидин

 

62-1000

3,9-62

 

Установлено, что на проявление ПМА в ряду енаминопроизводных АПК влияет заместитель в енаминогруппе. Присутствие  тимольного радикала приводит к увеличению активности по отношению к тест-штаммам от 32 до 128 раз (соединения 2-6). Среди енгидразинопроизводных арилпировиноградных кислот наиболее активны  соединения 9 и 10, содержащие в енгидразинной группе о-гидроксифенилкарбонильный фрагмент[3].

Результаты исследования бактериостатической  активности   замещенных амидов 2-(2´(4)-бром (хлор) фениламино)-5.5-диметил-4-оксо-2-гексеновых кислот приведены в таблице 2.

                                                                                                                          

 Таблица 2

Бактериостатическая  активность   енаминопроизводных  амидов

ацилпировиноградных кислот

 

R1

R2

R3

МПК, мкг/мл

S. aur.

E. coli

1

2-BrС6Н4

2-JС6Н4

1000

1000

2

4-BrС6Н4

4-О2NС6Н4

1000

1000

3

4-BrС6Н4

500

500

4

4-BrС6Н4

1000

1000

5

4-С2Н5ОСОС6Н4

1000

1000

6

2-СН3-5-О2NС6Н3

15,6

15,6

7

125

250

 8

500

500

9

4-СН3С6Н4

2,6-(CH3)2C6H3

15,6

31

10

2,6-(CH3)2C6H3

31

62

11

2,6-(CH3)2C6H3

7,8

15,6

12

2,4,6-(CH3)3C6H2

3,9-7,8

3,9-1000

13

4-СН3С6Н4

7,8

15,6

14

3,9

7,8

Диоксидин

 

62-1000

3,9-62

 

Установлено, что на степень выраженности бактериостатического действия  енаминопроизводных  амидов ацилпировиноградных кислот  оказывает влияние природа галогена в фениламиногруппе во втором  положении  углеродной цепи.  Соединения с 2,4-ди-хлорфенильным радикалом (6,7) в отличие от 2- и 4(2,4)-бром(дибром)фениламино-производных  проявляют более высокую бактериостатическую  активность в отношении  S. aureus и E. coli.

Высокая бактериостатическая активность соединений 9-14  обусловлена присутствием  N,N-диэтиламиноэтильного заместителя в енаминогруппе и  фрагментов тимола,  2,6-ксилидина, мезитилена в амидном звене молекулы  ацилпировиноградной кислоты.

Заключение

Проведенные исследования позволили установить, что  енамино- и енгидразинопроизводные  ацилпировиноградных  кислот и енаминопроизводных  амидов ацилпировиноградных кислот являются перспективными  для дальнейшего изучения и создания на их основе пищевых микроингредиентов, обладающих консервирующим действием.   

Рецензенты:

Семериков В.В., д.м.н., доцент, главный эпидемиолог Министерства здравоохранения Пермского края, г. Пермь;

Вдовина Г.П., д.фарм.н., профессор, заведующая кафедрой фармакологии Пермского государственного медицинского университета им. академика Е.Г. Вагнера, г. Пермь.