Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Проведен теоретический обзор и патентный поиск. Выяснено, что при полиморфизмах в генах фолатного цикла снижается активность ферментов, которые используют фолиевую кислоту, витамин B12 и B6 в качестве кофакторов. При их дефиците нарушается нормальное функционирование ферментов фолатного цикла, что является причиной повышенного уровня гомоцистеина в крови. Гипергомоцистеинемия является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний и возникновения пороков нервной трубки у плода. Для людей с предрасположенностью к нарушению фолатного цикла возникает необходимость создания пищевых продуктов, обогащенных активными формами витаминов B6, B9, B12 – пиридоксина гидрохлоридом, метилфолатом, метилкобаламином с целью купирования нарушения фолатного цикла и предотвращения развития серьезных заболеваний. Результаты работы опубликованы в виде статьи «Влияние полиморфизмов генов фолатного цикла на уровень гомоцистеина в организме /Никитин И. А., Муталлибзода Ш., Балашова М.С., Велина Д. А. //Сборник статей X Международной научно-технической конференции «Новое в технологии и технике функциональных продуктов питания на основе медико-биологических воззрений» – 2022. – C.147-152. Проведено анкетирование для оценки потребления различных нутриентов, в том числе фолатов и других витаминов группы B. Был использован клинически валидированный полуколичественный опросник по частоте приема пищи FFQ (food frequency questionnaire). У 56,6% опрошенных наблюдался относительный недостаток потребления фолатов (менее 200 мкг/сут). В общей группе опрошенных дефицит В6 наблюдался у 38 человек (35,8%). Дефицит потребления витамина В12 наблюдался значительно реже - у 9 человек (8,5%). Полученные данные показали высокую распространенность дефицита фолатов и витамина В6, что может являться предрасполагающим фактором для развития гипергомоцистеинемии и ассоциированных с ней неблагоприятных состояний. Результаты этих исследований могут быть использованы в разработке персонализированных продуктов питания. Результаты работы приняты к публикации в журнале, рецензируемом РИНЦ Вопросы диетологии (ISSN 2224-5448) в 1-м номере (2023, том 13, номер 1) Предложено использование единого параметра ARP (антирадикальный потенциал пищевых продуктов) в качестве комплексной характеристики для оценки качества и безопасности сырья при разработки пищевых продуктов для людей с предрасположенностью к нарушению фолатного цикла. Всего было проанализировано около 100 видов продуктов, пищевых компонентов и различных видов сырья. Выяснено, что продукты с высоким содержанием углеводов характеризуются низкими значениями ARP, в то время как продукты с высоким содержанием белка и их гидролизатов, аминокислот и их производных, липофильных веществ, таких как лецитины, токоферолы, жирные кислоты, гидрофильных веществ, таких как витамины группы В, биофлавоноиды характеризуются высоким ARP. Результаты работы опубликованы в виде статьи Antiradical Potential of Food Products as a Comprehensive Measure of Their Quality / Victor Gorbachev, Maria Klokonos, Sherzodkhon Mutallibzoda, Svetlana Tefikova, Olga Orlovtseva, Natalia Ivanova, Galina Posnova, Daria Velina, Igor Zavalishin, Mars Khayrullin, Elena Bobkova, Elena Kuznetsova, Alla Vorobeva, Dmitry Vorobyev and Igor Nikitin // Foods 2022, 11, 927. https://doi.org/10.3390/foods11070927 (Q1 Scopus, IF: 5.561). Предложено использование искусственной нейронной сети (ANN) в качестве метода прогнозирования значений ARP пищевых продуктов, что позволит сэкономить значительные производственный и временные ресурсы. С помощью ANN были рассчитаны значения антирадикального потенциала 1315 наименований продуктов питания и сырья. Обнаружена взаимосвязь между антирадикальной способностью пищевых продуктов и наличием пищевых волокон. Выявлена корреляции между параметрами ARP и концентрацией витаминов в организме. Предсказанный ANN способ обработки пищи также влияет на показатели ARP. Результаты работы опубликованы в виде статьи Artificial Neural Networks for Predicting Food Antiradical Potential Gorbachev, V.; Nikitina, M.; Velina, D.; Mutallibzoda, S.; Nosov, V.; Korneva, G.; Terekhova, A.; Artemova, E.; Khashir, B.; Sokolov, I.; Dimitrieva, S and Nikitin, I. // Appl. Sci. 2022, 12, 6290. https://doi.org/10.3390/app12126290 (Q2 Scopus, IF: 2.838). Создан алгоритм для оценки генерируемых частиц и пищевых компонентов, которые могут утилизировать свободные радикалы. Обнаружено, что для утилизации всех свободных радикалов, вырабатываемых в организме человека в день, потребуется в среднем от 260 до 540 г пищевых компонентов в пересчете на сухую массу. Этот подход будет полезен при разработке продуктов питания, а также при оценке возможного влияния диет на здоровье человека. Результаты работы опубликованы в виде статьи Estimating the Mass of Food Components Necessary for the Utilization of Free Radical Particles in the Human Body / Gorbachev, V.; Nikulchev, E.; Kosenkov, A.N.; Sokolov, A.; Zavalishin, I.; Nikitin, I. Int. J. Environ. Res. Public Health 2022, 19, 15574. https://doi.org/10.3390/ijerph192315574 (Q1 Scopus, IF: 4.614). Проведена оценка влияния потребления шоколада, обогащенного активными формами витаминов группы В на уровень гомомоцистеина в организме. После месячного приёма шоколада у каждого пациента наблюдалось снижение уровня гомоцистеина. У пациента с наиболее высоким уровнем гомоцистеина наблюдалось наиболее значительное снижение в сравнении с остальными добровольцами (уровень гомоцистеина до потребления шоколада – 14,35 мкмоль/л, после – 9,63 мкмоль/л). Результаты работы опубликованы в журнале, рецензируемом ВАК «Разработка технологии диетического шоколада / Никитин И.А., Муталлибзода Ш., Велина Д.А., Балашова М.С., Орлова О.Ю., Пономарев Е.И. (2022). Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания, (4), 151-159). Проведена оценка влияния потребления активной формы витаминов группы B (в виде пиридоксина гидрохлорида, метилфолата и метилкобаламина) в составе фруктово-ягодного батончика на уровень гомоцистеина у людей с генетической предрасположенностью к нарушению фолатного цикла (заявка на изобретение № 2022131810). Исследование показало, что после трехмесячного приема фруктово-ягодного батончика уровень гомоцистеина в крови значительно снизился с 6,5-24,2 мкмоль/л до 7,1 ± 15,5 мкмоль / л по верхнему пределу, что соответствует снижению уровня гомоцистеина на 36%. В среднем наблюдалось снижение уровня гомоцистеина на 12,6% от 12,45 ± 2,9 мкмоль/л до 10,87 ± 2,6 мкмоль/л. В настоящий момент статья готовиться к подаче в журнал Environment Research And Public Health. Проведено прогнозирование с применение ANN для выявления факторов в итоговые значения гомоцистеина в крови человека. Обнаружена взаимосязь между полиморфизмами и уровнем гомоцистеина. Высокий уровень корреляции между значениями гомоцистеина до и после обследования позволяет утверждать о наличии некоторого влияния продуктов питания, обогащенных метилфолатом на этот физиологический параметр. Подобраны сырьевые ингредиенты и компоненты для разработки технологий и рецептур хлебобулочных изделий, печенья, нутрициологических смесей для людей с предрасположенностью к нарушению фолатного цикла. Предложена методика проектирования рецептур персонализированных продуктов с помощью расчета нутриентной гармонизации с использованием концепции экономико-математического подхода. Новый метод позволит снизить расходы на приобретение сырья и обеспечить минимально возможное удовлетворение суточной потребности отдельных категорий потребителей в эссенциальных нутриентах при потреблении разработанных изделий. Результаты исследования опубликованы в журнале, рецензируемом ВАК «Расчет нутриентной гармонизации ассортимента сдобного печенья для питания женщин в период прегравидарной подготовки / Иванова, Н. Г., Никитин, И. А., Семенов, Е. В., Пономарева, Е. И., Пономарев, Е. Е., & Пономарева, А. Ф. (2022). Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК–продукты здорового питания, (2), 47-56.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
На основании конкретизированных норм потребления нутриентов и требований к составу пищевых продуктов для людей с предрасположенностью к нарушению фолатного цикла были разработаны: - Рецептура сахарного печенья. Внесение витаминов в эмульсию, состоящую из меланжа, сахарной пудры и пудры ксилита позволило создать необходимую белково-углеводную среду для сохранения стабильности витаминов в процессе выпечки печенья при высоких температурах. Установлено, что наилучшим вариантом для производства сахарного печенья максимально приближенного по своим характеристикам к традиционному сахарному печенью является образец с заменой 50% сахара на ксилит (Fпр=22,3 Н). По органолептическим и физико-химическим показателям качества разработанный продукт соответствует требованиям ГОСТ 24901-2014. - Проведенные исследования по оценке эмульгирующих свойств ксилита показали, что вязкость разработанной шоколадной массы была ниже без внесения соевого лецитина и дополнительного количества масла какао в сравнении с образцами, приобретенными в торговых сетях (на 2,7% в сравнении с «Россия», на 17,0% в сравнении с «Callebaut», на 45,0% в сравнении с «Alpen Gold», на 61,0% в сравнении с «Red»). Результаты работы опубликованы в виде статьи РИНЦ Изучение показателей качества пищевых продуктов, спроектированных для людей с предрасположенностью к нарушению фолатного цикла / Никитин И.А., Муталлибзода Ш., Балашова М.С., Велина Д.А. // Материалы IХ Международной научно-практической конференции «Церевитиновские чтения - 2023» - 2023. – С.256-258. - Рецептура булочного изделия. Установлено, что наиболее приближенным к классическому булочному изделию по своим деформационным характеристикам и, соответственно, оптимальным для дальнейшего производства является образец булочки с внесением в рецептуру 10% нутовой муки (h общ=13,73 мм, h пл=6,99 мм, h упр=6,74 мм). По органолептическим и физико-химическим показателям качества разработанный продукт соответствует требованиям ГОСТ 31805-2018. - Рецептура нутрициологических смесей. Результаты исследования по определению степени набухаемости подтвердили, что разработанный образец пищевой смеси имеет схожую положительную динамику набухания в сравнении с аналогами, что будет способствовать снижению возможного усыхания. По органолептическим и физико-химическим показателям качества разработанный продукт соответствует требованиям ГОСТ 33933-2016. - В соответствии с конкретизированными суточными нормами потребления пищевых веществ были разработаны два корректирующих рациона для мужчины (40 лет, рост 185 см, вес 80 кг, I группа физической активности) и женщины (35 лет, рост 170 см, вес 61 кг, I группа физической активности) на 7 дней с пятиразовым питанием в течение дня с включением в меню разработанного горького шоколада, сахарного печенья и фруктово-ягодного батончика. Спроектированные рационы с применением разработанных обогащенных продуктов обеспечивают полное удовлетворение потребности организма в метилфолате, метилкобаламине и пиридоксине гидрохлориде. - Проведены доклинические исследования с целью подтверждения безопасности и эффективности спроектированных пищевых продуктов. У исследуемых групп мышей отмечалось снижение содержания уровня глюкозы на 6,5%. Наблюдалась тенденция к увеличению общего белка. Значительных изменений активности ферментов АЛТ и АСТ у опытных групп в сравнении с контрольной выявлено не было, что говорит о том, что сахарное печенье является безопасным для здоровья внутренних органов. Также не было выявлено повышения уровня креатинина в крови мышей, что свидетельствует о том, что потребление сахарного печенья не нарушает функцию почек (самки – контроль 19,17±1,42 мкмоль/л, эксперимент 19±1,91 мкмоль/л; самцы – контроль 18,5±1,2 мкмоль/л, эксперимент 18,17±1,42 мкмоль/л). - На полученные изделия разработаны и утверждены технические условия и проведена опытная промышленная апробация: 1. Шоколад «Фолатик» ТУ 10.82.22-001-02068812-2023; производственная выработка проведена в ООО «Царский вкус», акт от 30.03.2023 г. 2. Печенье сахарное «Активное» ТУ 10.72.12-002-02068812-2023; производственная выработка проведена в ООО «Царский вкус», акт от 23.03.2023 г. 3. Батончик фруктово-ягодный «Фолат+» ТУ 10.89.19-003-02068812-2023; производственная выработка проведена в ООО «Арида», акт от 06.04.2023 г. 4. Булочка «Витаминная» ТУ 10.71.11-004-02068812-2023; производственная выработка проведена в ООО «Проектный офис», акт от 16.11.2023 г. 5. Смесь сухая пищевая «Нутриактив» ТУ 10.89.19-005-02068812-2023; производственная выработка проведена в ООО «Геон», акт от 10.11.2023 г. - Выработаны рекомендации по потреблению пищевых нутриентов для снижения рисков возникновения заболеваний, связанных с нарушением фолатного цикла и разработана методология проектирования продуктов и рационов с их применением, направленных на профилактику возникновения заболеваний, связанных с нарушением фолатного цикла. Для носителей полиморфизмов генов фолатного цикла rs1801133 MTHFR 677С> Т, rs1805087 MTR 2756A> G, и rs1801394 MTRR 66A> G необходимыми нутриентами для купирования развития заболеваний, возникающих из-за нарушения фолатного цикла, являются активные формы фолатов, витаминов B12 и B6 – метилфолат, метилкобаламин, пиридоксина гидрохлорид. Конкретизированные нормы потребления этих нутриентов при выявлении предрасположенности к нарушению фолатного цикла составляют 400 мкг по метилфолату, 3 мкг по метилкобаламину и 2 мг по пиридоксина гидрохлориду. Результаты работы по оценке влияния потребления активной формы витаминов группы В в составе разработанных продуктов (фруктово-ягодные батончики) на уровень гомоцистеина у людей с генетической предрасположенностью к нарушению фолатного цикла (результаты исследования отображены в отчете за 1 годы работы над проектом) опубликованы в виде статьи Использование пищевых продуктов, фортифицированных метилированными формами витаминов группы В, для профилактики гипергомоцистеинемии / Балашова М.С., Муталлибзода Ш., Велина Д.А., Швабская О.Б., Горбачев В.В., Никитин И.А. // Кардиоваскулярная терапия и профилактика, 2023, 22 (9), C. 25-33. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2023-3680 (Q3 Scopus, IF: 0.874); а также в виде статьи РИНЦ Влияние потребления пищевых продуктов, обогащенных активными формами витаминов группы B на уровень гомоцистеина в организме / Никитин И.А., Муталлибзода Ш., Велина Д.А. // Материалы ХV Международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств» - 2023. – С.76-77. По результатам проведенных исследования были предложены следующие принципы проектирования продуктов питания для людей с предрасположенностью к нарушению фолатного цикла: 1.Обязательное обогащение продуктов активными формами фолатов, витамина B12 и B6 – метилфолатом, метилкоблаламином и пиридоксина гидрохлоридом, которые необходимы носителей полиморфизмов генов фолатного цикла rs1801133 MTHFR 677С> Т, rs1805087 MTR 2756A> G, и rs1801394 MTRR 66A> G; 2. Целесообразно обогащать активными формами витаминов группы B продукты массового потребления. В случае обогащения продуктов с высоким содержанием жиров и углеводов необходимо корректировать рецептуру в направлении их снижения в продукте. Потребление продуктов с пониженной энергетической ценностью необходимо для носителей полиморфизма rs1801133 MTHFR 677С> Т. 3. Для сохранения стабильности витаминов группы В при воздействии высоких температур в процессе производства пищевых продуктов необходимо их вносить в белково-углеводную среду с pH от 6 до 8, что позволит создать устойчивую к тепловой обработке связи витаминов с этим полимерами (например, внесение витаминов в эмульсию, состоящую из меланжа и сахарной пудры в технологии производства сахарного печенья).