vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2021-2-137-142vguit-2784Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyТехнология производства кумысного напитка, обогащенного йод-гликозидным комплексомTechnology of production of kumis drink enriched with iodine-glycoside complexhttps://orcid.org/0000-0002-8700-4471ЧеботаревС. Н.ChebotarevS. N.

д.ф.-м.н., профессор, ректор, ул. Земляной Вал, 73, г. Москва, 109004, Россия

Dr. Sci. (Phys.-Math.) professor, rector, st. Zemlyanoy Val, 73, Moscow, 109004, Russia

chebotarev.sergei@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-6659-5949МаксютовР. Р.MaksyutovR. R.

к.т.н., кафедра машин и аппаратов пищевых производств, ул. Земляной Вал, 73, г. Москва, 109004, Россия

Cand. Sci. (Engin), machines and apparatus for food production department, st. Zemlyanoy Val, 73, Moscow, 109004, Russia

ruslan.maxiutov@ya.ruМосковский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)РоссияK.G. Razumovsky Moscow State University of Technologies and Management (the First Cossack University)Russian Federation202112072021832137142Copyright © Чеботарев С.Н., Максютов Р.Р., 20212021Чеботарев С.Н., Максютов Р.Р.Chebotarev S.N., Maksyutov R.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/2784

В статье представлены результаты опытно-экспериментальных исследований по разработке рецептуры и технологии промышленного производства кумысного напитка, обогащенного йод-гликозидным комплексом, являющегося источником молекулярного йода с антиоксидантной активностью. Представлены результаты изучения уровня содержания йода у больных туберкулёзом: йододефицит диагностирован у 86,7% от общего числа обследованных – медиана йодурии в данной группе больных составляла от 20 мкг/л до 99 мкг/л. Описана технология производства кумысного напитка, обогащенного йод-гликозидным комплексом, включающая ряд операций: приемка и подготовка сырья; нормализация и приготовление смеси; пастеризация, гомогенизация, охлаждение и внесение «йод-гликозида»; приготовление производственной закваски; заквашивание и сквашивание, розлив, созревание напитка; упаковка, маркировка и охлаждение. Приведены результаты оценки органолептических показателей кумысных напитков ? консистенция, вкус, цвет, запах и внешний вид, а также исследованы физико-химические показатели: массовая доля – жира, белка, сухих обезжиренных веществ; объём отстоявшейся сыворотки. Технологический процесс производства функционального продукта с антитуберкулёзной активностью обеспечивал сохранение физико-химических показателей кумысного напитка, снижая показатель титруемой кислотности до 44,8 против 57,6% в контрольном образце. Раскрыты механизмы участия «йодгликозидного комплекса» и низкомолекулярных органических веществ, в частности, аминокислот кумысного напитка в регуляции про-, антиоксидантного равновесия при патологии органов дыхания путём активации редокс-чувствительной системы Keap1/Nrf2/ARE, индуцирующей экспрессию генов, контролирующих синтез эндогенных антиоксидантов. Бинарный комплекс (кумысный напиток + молекулярный йод) рассматривается как нефармакологическое патогенетическое средство с плейотропными свойствами для лечения и профилактики туберкулёза.

The article presents the results of experimental research on the development of a formulation and technology for the industrial production of kumis drink enriched with an iodine-glycoside complex, which is a source of molecular iodine with antioxidant activity. Study of the iodine level in patients with tuberculosis showed the following results: iodine deficiency was diagnosed in 86,7% of the total number of examined patients - the median ioduria in this group of patients ranged from 20 ?g/l to 99 ?g/l. The article describes a technology of production of kumis drink enriched with iodine-glycoside complex, including following operations: acceptance and preparation of raw materials; normalization and preparation of the mixture; pasteurization, homogenization, cooling and insertion of "iodine-glycoside"; preparation of the fermentation culture; fermentation and souring, bottling, maturation of the drink; packaging, labeling and cooling. It also includes the results of evaluating the organoleptic indicators of kumis drink - consistency, taste, color, smell and appearance, as well as the physical and chemical parameters: weight fraction of fat, protein, dry fat-free substances; the volume of settled whey, antioxidant balance in respiratory pathology by activating the KEAP1 /Nrf2 /ARE redox-sensitive system inducing the gene expression that control the endogenous antioxidants synthesis. Binary complex (kumis drink + molecular iodine) is considered here as a non-pharmacological pathogenetic agent. The technological process of the production of a functional product with anti-tuberculosis activity ensured the preservation of the physical and chemical parameters of the kumis drink, reducing the titratable acidity to 44,8% in the iodine-enriched drink against 57,6% in the control sample. The author elaborates on mechanisms of the participation of the “iodine-glycoside complex” and low-molecular organic substances, in particular, the amino acids of the kumis drink, in the regulation of pro-, with pleiotropic properties for the treatment and prevention of tuberculosis.

туберкулёзантиоксидантный статусмолекулярный йодвнетиреоидные эффектыкумысный напитокtuberculosisantioxidant statusmolecular iodineextrathyroid effectskumis drinkReferencesКозлов В.Н., Максютов Р.Р., Пономарев Е.Е., Шиянова Н.И. Технология производства и товароведная оценка йодобогащенного кумысного напитка // Успехи современной науки и образования. 2017. Т. 5. № 2. С. 130–134.Kozlov V.N., Maksyutov R.R., Ponomarev E.E., Shiyanova N.I. Production technology and commodity assessment of iodine-enriched kumis drink. Successes of modern science and education. 2017. vol. 5. no. 2. pp. 130–134. (in Russian).Камилов Ф.Х., Мамцев А.Н., Козлов В.Н. и др. Йодная недостаточность и профилактика йододефицитных состояний. Уфа: государственное автономное учреждение науки Республики Башкортостан "Башкирская энциклопедия", 2017. 160 с.Kamilov F.Kh., Mamtsev A.N., Kozlov V.N. et al. Iodine deficiency and prevention of iodine deficiency states. Ufa, State Autonomous Institution of Science of the Republic of Bashkortostan "Bashkir Encyclopedia", 2017. 160 p. (in Russian).Aceves C., Mendieta I., Anguiano B., Delgado-Gonz?lez E. Molecular Iodine Has Extrathyroidal Effects as an Antioxidant, Differentiator, and Immunomodulator Int // J Mol Sci. 2021. V. 22. № 3. P.1228. doi: 10.3390/ijms22031228Aceves C., Mendieta I., Anguiano B., Delgado-Gonz?lez E. Molecular Iodine Has Extrathyroidal Effects as an Antioxidant, Differentiator, and Immunomodulator Int. J Mol Sci. 2021. vol. 22. no. 3. pp. 1228. doi: 10.3390 / ijms22031228Keestra S., H?gqvist Tabor V., Alvergne A. Reinterpreting patterns of variation in human thyroid function. Evolution, Medicine, and Public Health // Oxford University Press (OUP). 2020. V. 9. №1. P. 93–112. doi: 10.1093/EMPH/EOAA043.Keestra S., H?gqvist Tabor V., Alvergne A. Reinterpreting patterns of variation in human thyroid function. Evolution, Medicine, and Public Health. Oxford University Press (OUP). 2020. vol. 9. no. 1. pp. 93–112. doi: 10.1093/EMPH/EOAA043.Bilal M.Y., Dambaeva S., Kwak-Kim J., Gilman-Sachs A. et al. A role for iodide and thyroglobulin in modulating the function of human immune cells // Front. Immunol. 2017. № 8. P. 1573.Bilal M.Y., Dambaeva S., Kwak-Kim J., Gilman-Sachs A. et al. A role for iodide and thyroglobulin in modulating the function of human immune cells. Front. Immunol. 2017. no. 8. pp. 1573.Greenwald M.B. – Y., Fru?i?c-Zlotkin M., Soroka Y., Ben-Sasson S. et al. A novel role of topical iodine in skin: Activation of the Nrf2 pathway // Free Radic. Biol. Med. 2017. V. 104. P. 238–248.Greenwald M.B. – Y., Fru?i?c-Zlotkin M., Soroka Y., Ben-Sasson S. et al. A novel role of topical iodine in skin: Activation of the Nrf2 pathway. Free Radic. Biol. Med. 2017. vol. 104. pp. 238–248.Paunkov A., Chartoumpekis D.V., Ziros P.G., Sykiotis G.P. A Bibliometric Review of the Keap1/Nrf2 Pathway and its Related Antioxidant Compounds // Antioxidants. 2019. V. 8. P. 353.Paunkov A., Chartoumpekis D.V., Ziros P.G., Sykiotis G.P. A Bibliometric Review of the Keap1/Nrf2 Pathway and its Related Antioxidant Compounds. Antioxidants. 2019. vol. 8. pp. 353Quintero-Garc?a M., Delgado-Gonz?lez E., S?nchez-Tusie A., V?zquez M. et al. Iodine prevents the increase of testosterone-induced oxidative stress in a model of rat prostatic hyperplasia // Free Radic. Biol. Med. 2018. V. 115. P. 298–308.Quintero-Garc?a M., Delgado-Gonz?lez E., S?nchez-Tusie A., V?zquez M. et al. Iodine prevents the increase of testosterone-induced oxidative stress in a model of rat prostatic hyperplasia. Free Radic. Biol. Med. 2018. vol. 115. pp. 298–308.Джуманиязова З.Ф., Аскарова Р.И., Маткурбанов Х.И., Абидов Ф.О. Лечебное действие кумыса при туберкулезе лёгких // International scientific review of the problems of natural sciences and medicine. 2019. C. 93–103.Dzhumaniyazova Z.F., Askarova R.I., Matkurbanov Kh.I., Abidov F.O. The therapeutic effect of kumis in pulmonary tuberculosis. International scientific review of the problems of natural sciences and medicine. 2019. pp. 93–103.Rakhmanova A., Wang T., Xing G., Ma L. et al. Isolation and identification of microorganisms in Kazakhstan koumiss and their application in preparing cow-milk koumiss // J Dairy Sci. 2021. V. 104. № 1. P. 151–166. doi: 10.3168/jds.2020–18527Rakhmanova A., Wang T., Xing G., Ma L. et al. Isolation and identification of microorganisms in Kazakhstan koumiss and their application in preparing cow-milk koumiss. J Dairy Sci. 2021. vol. 104. no. 1. pp. 151–166. doi: 10.3168/jds.2020–18527Пат. № 2716971, RU, A23L 33/125, 33/16. Йодсодержащая биологически активная добавка к пище / Камилов Ф.Х., Конкина И.Г., Муринов Ю.И. и др. № 2019100308; Заявл. 09.01.2019; Опубл. 17.03.2020.Kamilov F. Kh., Konkina I.G., Murinov Yu. I. et al. Iodine-containing biologically active food supplement. Patent RF, no. 2716971, 2020.Дьякова М.Е., Алексеева Н.П., Эсмедляева Д.С., Перова Т.Л. и др. Оксид азота – биохимический маркер патогенеза туберкулезного процесса // Туберкулез и болезни легких. 2017. № 95 (2). С. 45–50. doi: 10.21292/2075–1230–2017–95–2–45–50Dyakova M.E., Alekseeva N.P., Esmedlyaeva D.S., Perova T.L. et al. Nitric oxide is a biochemical marker of the pathogenesis of the tuberculous process. Tuberculosis and lung disease. 2017. no. 95 (2). pp. 45–50. doi: 10.21292/2075–1230–2017–95–2–45–50 (in Russian).Шовкун Л.А., Кудлай Д.А., Николенко Н.Ю., Кампос Е.Д. Туберкулез легких и свободнорадикальное окисление // Туберкулез и социально-значимые заболевания. 2019. № 2. С. 56–61.Shovkun L.A., Kudlai D.A., Nikolenko N. Yu., Kampos E.D. Pulmonary tuberculosis and free radical oxidation. Tuberculosis and socially significant diseases. 2019. no. 2. pp. 56–61. (in Russian).Шейфер Ю.А. Особенности кислородтранспортной функции крови и прооксидантно-антиоксидантного баланса в зависимости от характера туберкулезного процесса // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2018. Т. 16. № 1. С. 28–35. doi: 10.25298/2221–8785–2018–16–1–28–35Sheifer Yu. A. Features of oxygen transport function of blood and prooxidant-antioxidant balance depending on the nature of the tuberculous process. Journal of Grodno State Medical University. 2018. vol. 16. no. 1. pp. 28–35. doi: 10.25298 / 2221–8785–2018–16–1–28–35 (in Russian).Mishra B.B., Lovewell R.R., Olive A.J. et al. Nitric oxide prevents a pathogen permissive granulocytic inflammation during tuberculosis // Nature Microbiology. 2017. V. 2. Р. 17072.Mishra B.B., Lovewell R.R., Olive A.J. et al. Nitric oxide prevents a pathogen permissive granulocytic inflammation during tuberculosis. Nature Microbiology. 2017. vol. 2. pp. 17072.Шовкун Л.А., Кудлай Д.А., Николенко Н.Ю., Кампос Е.Д. Характеристики некоторых препаратов с антиоксидантной активностью и их применение для лечения туберкулеза // Туберкулез и болезни легких. 2020. Т. 98. № 4. С. 58–64.Shovkun L.A., Kudlai D.A., Nikolenko N. Yu., Kampos E.D. Characteristics of some drugs with antioxidant activity and their use for the treatment of tuberculosis. Tuberculosis and lung disease. 2020. vol. 98. no. 4. pp. 58–64. (in Russian).Быков И.М., Попов К.А., Мелконян К.И., Сторожук П.Г. Сравнительная биохимическая характеристика антиоксидантно-энергетического потенциала молока и молочных продуктов // Астраханский медицинский журнал. 2015. Т. 10. № 3. С. 45–49.Bykov I.M., Popov K.A., Melkonyan K.I., Storozhuk P.G. Comparative biochemical characteristics of the antioxidant-energy potential of milk and dairy products. Astrakhan Medical Journal. 2015. vol. 10. no. 3. pp. 45–49. (in Russian).Шахмарданова С.А., Гулевская О.Н., Селецкая В.В., Зеленская А.В. и др. Антиоксиданты: классификация, фармакотерапевтические свойства, использование в практической медицине // Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2016. № 3. С. 4–15.Shakhmardanova S.A., Gulevskaya O.N., Seletskaya V.V., Zelenskaya A.V. et al. Antioxidants: classification, pharmacotherapeutic properties, use in practical medicine. Journal of fundamental medicine and biology. 2016. no. 3. pp. 4–15. (in Russian).Piacenza L., Trujillo M., Rafael R. Reactive species and pathogen antioxidant networks during phagocytosis // J. Experimental Med. 2019. V. 216. № 3. P. 501–516.Piacenza L., Trujillo M., Rafael R. Reactive species and pathogen antioxidant networks during phagocytosis. J. Experimental Med. 2019. vol. 216. no. 3. pp. 501–516.Dharmaraja A.T. Role of Reactive Oxygen Species (ROS) in therapeutics and drug resistance in cancer and bacteria // J. Med. Chem. 2017. V. 60. № 8. P. 3221–3240.Dharmaraja A.T. Role of Reactive Oxygen Species (ROS) in therapeutics and drug resistance in cancer and bacteria. J. Med. Chem. 2017. vol. 60. no. 8. pp. 3221–3240.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.