В еде сидел кузнечик: панцирями саранчи обогатят продукты для россиян
Биотехнологи начали разработку пищевой добавки на основе хитина, полученного из панциря саранчи. Она сможет заменить традиционные наполнители из отходов мясной промышленности, которые вводят в состав колбас и полуфабрикатов для повышения пищевой ценности. Добавка также обогатит молочные продукты и хлебобулочные изделия. Ученые уверены, что высокое содержание хитина и хитозана позволит создать на ее основе линейку лечебного питания, которое подойдет людям с атеросклерозом, лучевой болезнью, гипертонией и другими недугами.
На смену рогам и копытам
Ученые из Университета ИТМО работают над созданием биологических добавок в продукты питания на основе хитина, добываемого из панцирей саранчи. Как рассказал «Известиям» профессор факультета пищевых биотехнологий и инженерии Александр Ишевский, новая добавка сможет заменить порошковые концентраты из отходов мясного производства (шкур, рогов и копыт), которые уже десятки лет широко применяются для обогащения мясных полуфабрикатов.
— Животный белок становится роскошью для человечества, в связи с чем остро встает вопрос о том, как создать более дешевый продукт с такими же питательными свойствами, как и мясо, — отметил он. — Поэтому мы пробуем произвести разные варианты биологических добавок. В частности, в последнее время работаем над добавкой из отходов рыбоперерабатывающей промышленности: панцирей креветок и крабов. Также оказалось, что ничем не хуже в этом плане и панцирь саранчи. В африканских странах ее считают ценным продуктом и употребляют сотни лет.
Как пояснили ученые, необходимость в создании таких добавок вызвана тем, что человечество стоит перед угрозой катастрофической нехватки животного белка. Уже сейчас рост его стоимости, по оценкам экспертов, составляет в среднем 7–11% в год.
Заменить говядину
По словам Александра Ишевского, исследование показало, что содержание белка в панцире саранчи колеблется от 13 до 77% от сухой массы. Это довольно много, поэтому внесение обработанной муки из насекомых в пищевые смеси повысит содержание животного белка и качество продукта. Согласно полученным данным, в муке из саранчи содержится вдвое больше белка, чем в говядине; больше железа, чем в шпинате; больше витамина B12, чем в лососе. Кроме того, белки зерновых культур — основы пищевого рациона в мире. Они имеют низкое содержание таких аминокислот, как лизин, а в некоторых случаях и триптофана, и треонина. У саранчи эти аминокислоты представлены в полном объеме. Например, в разных видах насекомых содержится до 100 мг лизина на 100 г сырого белка.
— Жиры являются основным источником энергии. Саранча содержит до 9% жиров от сухой массы — это немного, но это полиненасыщенные жирные кислоты, в том числе незаменимые линоленовая и α-линоленовая. Представители саранчи приспособлены к умеренному климату, имеют короткий жизненный цикл, легко размножаются, — рассказал Александр Ишевский. — Таким образом, разведение саранчи требует существенно меньших затрат, чем, например, разведение коров. При этом по своей пищевой ценности она по многим параметрам не уступает и даже превосходит говядину.
Саранча, Южная Африка
Ученые проводят эксперименты с двумя видами саранчи: южноафриканской и более мелкой краснодарской. Выяснилось, что вторая малопригодна для изготовления биодобавок — ее панцирь слишком плотный и гораздо сложнее перерабатывается в мельчайший порошок.
— Частицы должны быть такими, чтобы ни в коем случае не повредить пищевод при проглатывании. Нам удается добиться такого эффекта пока только с панцирем южноафриканской саранчи, поэтому мы продолжим эксперименты с ней, — пояснил Александр Ишевский.
В будущем, после прохождения всех стадий доклинических и клинических испытаний, а также экспертиз Роспотребнадзора и Минздрава, новая пищевая добавка может быть использована для обогащения абсолютно любых продуктов: от хлебобулочных изделий до колбас и сосисок.
Хитозановая диета
Также в дальнейшем биодобавка из панциря саранчи может стать основой для создания линейки функциональных продуктов, предназначенных для людей с различными заболеваниями. Дело в том, что из него можно получить хитозан, как и из ракообразных. Это вещество широко применяют в качестве добавки в корма для животных, используют при изготовлении продуктов питания и косметики, применяют в биомедицине и сельском хозяйстве.
Польза хитозана заключается в том, что он способен в определенной мере связываться с молекулами жира в пищеварительном тракте. Такой жир не усваивается и выводится из организма. Поэтому его применяют в современной медицине как средство, способствующее снижению веса, а также для улучшения холестеринового обмена и перистальтики кишечника.
— Мы получаем из панцирей саранчи два биокомплекса (состав меняется, в зависимости от того, какого вещества больше): меланинохитозановый и хитозаномеланиновый, — сообщила «Известиям» профессор факультета пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО Елена Куприна. — Оба являются антиоксидантами за счет содержания меланина и сорбентами за счет хитина и хитозана. Они выводят из организма тяжелые и переходные металлы и даже радионуклиды. Поэтому такие продукты могут подойти для людей, работавших на опасных производствах.
Такое функциональное питание будет полезно тем, кто страдает атеросклерозом и гипертонией, сочетающейся с повышенным холестерином. Также полученный из саранчи порошок может быть использован как естественный консервант: он продлевает сроки хранения продуктов на четыре-пять дней.
Польза хитозана, откуда бы его не добывали — саранчи или морепродуктов, — научно доказана, поэтому такая биодобавка будет востребована, уверена кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры «Пищевые и биотехнологии» ЮУрГУ Светлана Меренкова.
— На данный момент существует более 300 патентов по применению хитозана (84% приходится на долю РФ). К числу основных направлений использования следует отнести сельское хозяйство, пищевую промышленность, медицину, косметологию, — рассказала она. — Есть данные о применении хитозана в кормлении животных с целью снижения содержания тяжелых металлов и радионуклидов в мясе и молоке. Его также можно использовать для создания векторных систем доставки лекарств. Хитозан и наночастицы на его основе обладают рядом уникальных свойств, среди которых низкая токсичность, биосовместимость и биодеградируемость.
Сейчас свойства новой функциональной добавки, разрабатываемой в ИТМО, изучаются, а ее действие скоро испытают на животных.
