Проект «Инноваторы» выходит при поддержке ООО «Омсктехуглерод», высокотехнологичного предприятия, имеющего свой научно-технический центр и понимающего важность продвижения молодых ученых, исследователей и разработчиков.
Термин «нутрицевтик» – относительно новый, он появился в 1989 году и представляет объединение понятий «питание» и «фармацевтика». Речь идет о древней концепции, основанной на принципе Гиппократа: пища способна стать лекарством, если в ней содержатся вещества с полезными свойствами. Доктор технических наук, доцент, профессор кафедры продуктов питания и пищевой биотехнологии Омского ГАУ Наталья ЧЕРНОПОЛЬСКАЯ в 2025 году получила грант РНФ, в рамках которого исследует сырье, произрастающее в нашем регионе, ищет технологии производства нутрицевтиков комплексного действия из местных продуктов.
– Наталья Леонидовна, в названии вашей темы речь идет об изучении биотехнологического потенциала модифицированного сырья Омской области. Что именно является предметом исследования?
– Речь о сырье с измененными свойствами, которое разработано для производства обогащенных продуктов питания. Учеными Омского ГАУ выведена всем уже известная фиолетовозерная пшеница с использованием методов традиционной селекции и биофортификации. Биофортификация сельскохозяйственного сырья – это введение полезных биологически активных веществ, например, витаминов, минеральных соединений и т.д, на стадии выращивания или переработки для повышения его качества, питательности и безопасности. Таким образом зерно было обогащено фенольными соединениями: флавоноидами, антоцианами и антиоксидантами. Хлеб из него обладает определенным набором нутриентов – компонентов, которые оказывают благоприятное действие на организм. Мы планируем из данного сырья извлекать фенольные соединения, чтобы использовать их в производстве функциональных продуктов питания. К ним относятся, цельнозерновой хлеб, биойогурт и др. Кроме фиолетовозерной пшеницы планируем изучать и чечевицу, поскольку красная чечевица тоже представляет собой биофортифицированное сырье в отличие от традиционной – зеленой. Наша задача – подобрать методику, которая позволит извлекать из сырья максимальное количество фенольных соединений.
– Почему вы выбрали именно эти два продукта?
– И фиолетовозерной пшеницей, и чечевицей занимаются ученые Омского ГАУ. Научная группа под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора Омского ГАУ Владимира Петровича ШАМАНИНА выводит новые сорта пшеницы (фиолетовозерной, чернозерной, голубозерной и др.), а кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры агрономии, селекции и семеноводства Татьяна Владимировна МАРАКАЕВА – новые сорта чечевицы. Кроме того, предполагается исследовать гречку и пырей. В ходе работы мы проведем комплекс исследований по выделению и количественному определению фенольных соединений.
– В чем польза этих веществ?
– Разновидностью фенольных соединений являются антоцианы – водорастворимые пигменты, которые придают растениям и плодам красный, голубой, пурпурный и фиолетовый оттенки. Они обладают сильными антиоксидантными свойствами, защищают клетки от окислительного стресса, поддерживают здоровье сердечно-сосудистой системы. Благодаря этим свойствам антоцианы широко используются при разработке функциональных продуктов питания и БАДов.
– В каких овощах и фруктах фенольных соединений больше?
– Например, в баклажанах, фиолетовой кукурузе. Также фенолами богаты свекла, черноплодная рябина, хурма. Вообще они содержатся в любом растительном сырье, их количество варьируется в зависимости от вида и условий выращивания. Есть, например, в хвойных породах деревьев, которые выделяют их в воздух и защищают нас от болезнетворных бактерий.
– Что происходит с фенольными соединениями при термической обработке?
– Чтобы сохранить их в продукте, предпочтительна быстрая термическая обработка. Грант рассчитан на три года. На втором и третьем годах планируется разработка самого нутрицевтика и пищевых продуктов с его включением. Мы намерены исследовать щадящие режимы термообработки, в том числе инфракрасный.
– Расскажите, что планируется сделать на первом этапе.
– В данный момент определены виды сырья и проводятся исследования по выбору методов и оптимизации методик экстрагирования фенольных соединений из него. Цель – выбрать наиболее эффективные. Работа довольно кропотливая. Чтобы выделять фенольные соединения, нужен определенный растворитель. В качестве него могут выступать и вода, и этиловый спирт, и пищевые кислоты разной концентрации. Поэтому каждая серия экспериментов будет насчитывать сотни образцов.
– У вас наверняка уже есть наработки. Можете на их основе предположить некоторые итоги первого этапа?
– Результаты исследований позволили выделить наиболее эффективные подходы к извлечению ценных биоактивных компонентов. Определено содержание фенольных соединений в фиолетовозерной пшенице, чечевице (зеленой и красной), пырее. Пока в качестве экстрагентов использовали воду и спирт высокой концентрации. Кроме того, хотим изучить влияние других концентраций спирта и пищевых кислот на выход фенольных соединений.
– Что будет на втором этапе работы?
– В рамках программы импортозамещения мы планируем разработать нутрицевтик – биологически активный компонент, получаемый из отечественного сырья. А также создадим пищевой продукт, включающий наш нутрицевтик. Это позволит не только повысить питательную и биологическую ценность конечного продукта, но и расширить ассортимент функционального питания, снизить зависимость от импортных аналогов. Третий год исследований будет посвящен оценке пищевой ценности данного продукта: определим его калорийность, содержание белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ. Предполагается разработка технической документации, системы качества и безопасности производства биологически активного компонента и пищевого продукта с его использованием.
– Кто и как сможет применять ваш нутрицевтик?
– Мы изначально планируем сделать универсальный – и для человека, и для животных, поэтому работаем в сотрудничестве с коллегами факультета зоотехнии и стандартизации Омского ГАУ. Такая универсальность, конечно, повысит стоимость препарата, но дорогим он не будет.
– На что пойдут средства гранта РНФ, который вам выделили на исследования?
– На реализацию гранта РНФ предусмотрен 21 млн рублей. Большая часть средств будет направлена на приобретение оборудования. Кроме того, в структуру расходов включается закупка необходимого материала и комплектующих, которые нужны для проведения научных исследований. Также планируется оплачивать работы сторонних научно-исследовательских организаций, обладающих специализированным оборудованием.
– Каким производствам интересно ваше исследование?
– Компаниям, которые специализируются на производстве функциональных продуктов питания, биологически активных добавок и на разработке инновационных продуктов.
– Какими еще научными темами вы интересуетесь?
– Обоснованием методических подходов к разработке технологий специализированных ферментированных молочных продуктов и их практической реализации. В рамках докторской диссертации, которую я защитила в 2020 году, предложила комплексный подход по разработке биологически активного компонента, способствующего сохранности пробиотиков в ферментированных молочных продуктах в течение всего допустимого срока годности и при прохождении их через пищеварительный тракт человека при употреблении продукта. Разработала новые рецептуры ферментированных молочных продуктов для функционального питания, а также биологический компонент, и линейку продуктов с его использованием: для питания пожилых людей (с клетчаткой), для питания спортсменов (с повышенным содержанием белка). С данным исследованием я была удостоена стипендии Президента РФ, в 2017 году получила молодежную премию правительства Омской области, а в 2024-м – стала лауреатом премии «Колба 2023» в номинации «Технологии».
– Наталья Леонидовна, как вы выбрали профессию?
– Изначально планировала поступать в медицинскую академию, т.к. хотела стать врачом. Приехав на подготовительные курсы в ОмГАУ, не осталась равнодушной к территории, понравилось, что все необходимое для учебы и проживания сосредоточено в одном месте. А после общения с деканом факультета технологии молочных продуктов появился интерес к профессии инженера-технолога. С 2006 года, сразу после окончания вуза, начала работать здесь. Сейчас я преподаю, занимаюсь научной деятельностью и руковожу аспирантами.
Биография
Наталья Леонидовна ЧЕРНОПОЛЬСКАЯ
Доктор технических наук, доцент, профессор кафедры продуктов питания и пищевой биотехнологии Омского ГАУ
Наталья Леонидовна ЧЕРНОПОЛЬСКАЯ родилась 26 марта 1983 года в селе Иртыш Черлакского района Омской области. В 2001 году окончила Иртышскую среднюю школу и поступила в Омский ГАУ. В 2006 году окончила вуз, поступила в аспирантуру и начала работать в вузе: сначала инженером компьютерного класса, затем ассистентом, доцентом кафедры технологии и оборудования пищевых производств. В 2010 году защитила кандидатскую диссертацию, в 2020-м – докторскую. С 2021 года – доцент, профессор кафедры продуктов питания и пищевой биотехнологии Омского ГАУ.
Фото © из архива Натальи ЧЕРНОПОЛЬСКОЙ
