Автори: Rebeca Monroy-Torres, Maria Lourdes Mancilla-Escobar, Juan Carlos Gallaga-Solórzano*, Sergio Medina-Godoy**, Enrique Javier Santiago-García*.

Медицински факултет на Университета в Гуанахуато (Facultad de Medicina de la Universidad de Guanajuato). Катедра по хранене (Departamento de Nutrición) (León, Gto., México); *Държавна лаборатория по обществено здраве, Гуанахуато (Laboratorio Estatal de Salud Pública de Guanajuato). Министерство на здравеопазването (Secretaría de Salud) (Léon, Gto., México); ** Интердисциплинарен изследователски център за интегрирано регионално развитие (Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional), CIIDIR-IPN, (Guasave, Sin., México) – (стр. 6 – резюме, стр. 7-9 използвана литература)

E-mail: rmonroy79@yahoo.com.mx

Въведение

Бързото увеличаване на населението изисква алтернативни източници на висококачествен протеин. Това налага изследването на алтернативни източници на храна. Чиа, която вирее в южно Мексико, се е използвала още от древните ацтеки, мексиканци и жители на южна Калифорния и Аризона като храна, даваща енергия, издръжливост и сила, необходими при такива екстремни условия като горещина, суша, недостиг на вода,както и като лекарство (1). Едуард Палмър, ботаник и изследовател, пише за това растение (1871): „При приготовлението на чиа семената се пекат и смилат, а добавянето на вода създава лепкава маса, няколко пъти по-обемна от първоначалната, добавя се захар на вкус и резултатът е много ценената от индианците и други полу-течна каша пиноле—според мен една от най-добрите и питателни храни по време на пътуванията ми през пустините (2)“.

Чиа е зърнена храна, съставена от няколко вида: Salvia polystachya, Hyptis suaveolens и Salvia hispanica L (3), последната се отглежда в момента в малък мащаб в няколко мексикански щата като Морелос, Пуебла, Гереро и Халиско (4).

Семената чиа имат голям потенциал, който трябва да бъде изследван. Традиционно, в Мексико се използва за приготвяне на напитки и брашно, мазнините й също се използват – за да се подобри качеството на бои. Има твърдения, че с помощта на чиа може да се контролира наднормено тегло; използвалите я хора съобщават, че чаша портокалов сок с чаена лъжичка предварително накиснати семена създава усещане за ситост и не се огладнява до обяд (5).

Може да се приложи извличане на полизахаридни полимери, за да се получи съставка за перилни и почистващи препарати (6). Според едни изследвания семената от чиа контролират, а според едно и намаляват, нивото глюкоза в кръвта, особено нивото й след хранене, а също подобряват ендотелната функция, кръвосъсирването, фибринолизата и статуса на желязо (7). По тази причина семената от чиа са активен агент при лечението и/или контролирането на диабет и/или лечението и контролирането на заболявания или рискови фактори, свързани с диабет, като едно или повече от следните: кръвно налягане и и ниво на глюкозата в кръвта, постпрандиална гликемия, фактори за възпаление (С-реактивен протеин), кръвосъсирване (фибриноген, фактор VIII, фактор на фон Вилебранд) и фибринолитични фактори (като t-PA), статус на желязото и ендотелна функция (например увеличаване на производството на азотен оксид) (8).

Чиа бе избрана за отглеждане сред няколко алтернативни култури като индустриална култура от Северозападния регионален проект на Аржентина (8; 9), като ще се насочат главно към извличане на мазнини. Но също така се откриват отлични нива на мастни киселини омега-3, антиоксиданти, хранителни фибри (22.1%) и протеини (10, 11, 12, 13). Чиа се консумира накисната като напитка, наречена “Agua de Chia” (вода от чиа) – този начин на приготвяне може да е добър източник на протеин. По този показател семената чиа съдържат повече протеин и аминокиселини от повечето традиционно използвани зърнени храни. Например чиата съдържа приблизително 19-23% протеини, което е повече от концентрацията на протеин в пшеницата (14%), царевицата (14%), ориза (8.5%), овеса (15.3%) и ечемика (9.2%) (14,15, 16).

Айерса (Ayerza, 2002) (17) публикува, че има сведения за благотворния ефект на чиа върху растежа, телесното тегло и мастното съдържание при животните, хранени с нея. Според тези изследвания, 6.2-процентно намаляване на теглото се наблюдава при животни на хранене, подсилена с 20% чиа.

Доказано е, че протеините от чиа съдържат добър баланс на незаменими аминокиселини, но едно от най-важните качества, които годният за консумация протеин трябва да има, е добра усвояемост (смилаемост) (18, 19). Според литературата (20) усвояемостта на протеина in vivo (в естествени условия) се класифицира на: висока (93-100%), представена при протеин с животински произход (месо, риба, мляко, яйца) и някои с растителен произход като: пшеничено брашно с ниско съдържание на фибри, изолиран соев протеин; средна (86-92%), тук се включват пълнозърнести брашна (царевица, соя, пшеница, овес); ниска, (70-85%) в тази категория спадат зърнените храни, преработени за директна консумация (царевични, пшенични, овесени и т.н.) (21). Параметърът на смилаемост е определящ фактор при качествения протеин, от това се правят заключения относно биологичната стойност на чиата, като добра смилаемост означава, че протеинът се абсорбира и накрая използва от организма (22).

Разликите при смилаемостта се дължат на свойствени характеристика като протеинов профил, чувствителност към протеази, съдържание на фибри, танини и фитати, както и структурни изменения поради процеси като температура, смилане и накисване (23-29).

За настоящата статия семена от чиа бяха преработени, за да се получи традиционна мексиканска напитка (Agua de Chia), смилаемостта на протеина беше анализирана от тази и други обработки.

Материали и методи

Семена от чиа

Семената от чиа (Salvia hispanica L) са осигурени от местен пазар в Леон, щат Гуанахуато, Мексико.

Обработка

Семената от чиа са подложени на различни видове обработка: изпечени, сурово и изпечено пълнозърнесто брашно, накиснати и без обработка.

Изпечени. Семената са изпечени в алуминиев съд, направо на огъня в домашна печка(SupermaticÔ) за 7 минути на температура 120±10°C.

Смлени. Сурови и изпечени семена са смлени в блендер PhilipsÔ (Model HR2810/A), за да получим пълнозърнесто брашно.

Накиснати (Agua de chía).При традиционното приготвяне се накисват семена от чиа в лимонов сок. За да се установи качеството на протеина от този източник, Agua de Chia е приготвена както следва: семената от чиа са накиснати за 15 минути в лимонов сок (90 мл лимонов сок в 2л вода и 40г захароза). По време на процеса нивото на pH е 3.0, температурата – 21 °C и плътността на разтвора е 30мг/дл (портативен рефрактометър, American Optic). Плътността на лимоновия сок е 1.090кг/л. Рефрактометърът е регулиран с дейонизирана вода.

Аналитични изчисления

Изчисляване на състава на семената. За да се определи съдържанието на чиа на протеини, мазнини, минерали и фибри, също и влажността, са следвани официалните методи за анализ на AOAC International (30), въглехидратите са определени по фракции. Тези анализи са проведени само за сурови семена.

Смилаемост на протеина in vitro (в изкуствени условия) .При това изследване смилаемостта на протеина е определена според Официалния мексикански стандарт NMX-Y-85-2002-SCFI (31), в този протокол изпълнението е реакция на пепсин в изкуствени условия. Накратко, мострите са смлени и след това пресети със сито No. 20 по американския стандарт. След това 1гр от мострата е обезмазнен чрез ацетон. След обезмазняването мострите са поставени в Ерленмайерова колба заедно с 150мл пепсин (1:10000 в 0.075M HCl). Сместа е отглеждана 16 часа на температура 45 °C при 150 rpm. След това не е открит смлян протеин чрез филтрация, последвано от три промивки с 15мл ацетон и накрая остатъкът е пренесен в Келдалова колба за определяне на протеина. Смилаемостта е отчетена като процент на усвоимия протеин.

В това изследване смилаемостта е определена на три нива според FAO/WHO (32): ниска смилаемост за 70 – 85%, средна смилаемост за 86 – 92% и висока за 93 – 100%. Като стандарт се използва соево брашно (Maxilu, México).

Статистически анализ. Всички опити са проведени двукратно и постижението е ANOVA.

Резултати и обсъждане

Непосредствен състав на семена от чиа: определен е съставът на необработени семена (таблица 1).

Семената на чиа съдържат 18% протеин, значително повече от други хранителни зърна като пшеница (14%), царевица (14%), ориз (8.5%), овес (15.3%) и ечемик (9.2%) (33; 34, 35). Това съдържание е по-високо от съобщаваното преди; това може да се дължи на условията от околната среда, откъдето е добита чиата (36).

Имайки предвид, че чиа има много балансирано съдържание на аминокиселини, тя представлява отличен алтернативен източник на протеини за човешка консумация.

Съдържанието на мазнини (33%) също е определено и тази стойност е в съгласуваност с предишни доклади. Важно е да се отбележи, че чиа е ценен източник на мастни киселини омега-3, от които до 57% е алфа-линолеинова мастна киселина n-3 (37). Според някои автори чиа е най-големият годен за консумация растителен източник на мастни киселини омега-3; докато лененото семе има най-голямо съдържание, опити показват, че има и отрицателни ефекти за животинското и човешкото здраве, които се дължат на антихранителните фактори в лененото семе (38). Тези факти увеличават стойността на тази древна мексиканска култура. Суровите фибри са 28.38%, тази стойност е сходна с останалите доклади, въглехидратите са 37%, съдържанието на минерали 4.35% и влажността 6.25%.

Съдържание на протеини в мостри чиа: съдържанието на суров протеин след обработката е от прибл. 16.91 до прибл. 19.77% , както може да се види в таблица 2. Протеиновото съдържание на семена (19.77%), изпечени семена (19.72%) и изпечено брашно (19.33%) значително се различават от брашното (18.64%) и накиснатите семена (16.91%) (p=0.5). В първите случаи, влажността се губи при процеса на изпичане и в резултат се увеличава протеиновото съдържание. От друга страна, протеинът в семената може да се губи при накисването; водата, усвоена по време на накисването може да има ефект на разреждане на съставните компоненти на семената, освен това протеинът може да се губи чрез ликсивиация.

Смилаемост на протеин при изкуствени условия: Наблюдават се ниски стойности на смилаемост при всички видове обработка (таблица 2), но може да се открият и значителни различия. Най-ниските стойности съответстват на наблюдаваното при изпечените семена; в тези случаи се постига 10.87% смилаемост. Наличните въглехидрати и протеини може да се реагирали, за да се избегне действието на ензимите. López et al (39) докладват, че обработката чрез печене подобрява смилаемостта на протеина и това като цяло се наблюдава при зеленчуците. Нашите резултати може да се дължат на температурата и времето на излагане. При анализа на накиснати семена бе получена ниска стойност (24.30% смилаемост),като ние очаквахме по-голяма стойност. Има твърдения, че накисването в киселинна среда (pH 3.0), както бе приложено при нашето изследване, увеличава податливостта за смилане, както при продукти от артишок, където среда с pH 4.0 предизвика увеличаване на този параметър (40). Но хидратацията на разтворими фибри причинява образуване на гел, което може да повлияе неблагоприятно на ензимната дейност и което в този случай може да бъде наблюдавано в ниската смилаемост (41).

Стойности в една и съща колона с различни латински индекси се различават значително (p < 0.05).

Класификация на смилаемостта: HD: висока смилаемост; ID: средна смилаемост; *LD: ниска смилаемост; NC: без класификация

Изпеченото брашно и суровите семена показват стойности на ниска смилаемост (съответно 29.01% и 34.18%), което може да бъде свързано с високото съдържание на фибри, но с по-малко смущения поради образуването на гел. Най-високата стойност на смилаемост се наблюдава при брашното от чиа (79.80%), това съответства на ниска смилаемост според стандартите FAO/OMS (42). Изглежда, че смилането помага за усвояването на протеина при сурови семена. Тази обработка подобрява смилаемостта, което може да се дължи на факта, че смилането разделя и разкрива всички компоненти на семената и така улеснява действието на ензимите. Последно, соевото брашно показва средна смилаемост, което съответства на предишните доклади.

Заключителни забележки

Чиа изглежда като отличен източник на протеини, заради много добрите нива на благотворна мастна киселина (мастна киселина омега-3), заедно с ползите от голямото количество фибри и сложни въглехидрати. Това изследване показва, че качеството на протеина в тези семена е ниско, но чрез прилагане на биотехнологични методи, смилаемостта на протеина може да се повиши. Предвид големите количества сурови фибри в чиата е важно да се изследват хранителните фибри, аминокиселините и ефекта им върху  смилаемостта, главно при лющеното брашно, както и анализ при комбинация с други зърнени храни (овес, царевица).