Исследование мёда: медико-биологическое влияние на организм человека, лабораторно-химический анализ на фальсификат



Медоносные пчелы — одна из самых удивительных форм жизни. Им присуще понятие суперорганизма благодаря хорошо развитым у них познавательным способностям и, более того, с глубокой древности пчелы славились своей «мудростью» в выборе ценнейших веществ, которые входят в состав меда, пыльцы и других продуктов пчеловодства. Мед является одним из ценнейших продуктов пчеловодства. В течение нескольких веков учеными было доказано, что он способен оказывать влияние на организм человека и может применяться для лечения многих заболеваний. Ряд биологически активных веществ, содержащихся в меде, оказывает положительное влияние на обмен веществ в организме человека, а также обладает иммуностимулирующими, кардиотропными, геропротекторными, антиоксидантными и другими свойствами. Но довольно часто в настоящее время можно заметить, что его фальсифицируют, и именно это существенно влияет на его как химические, так и физические свойства, именно поэтому определение его качества путем химического анализа в данный момент является актуальным.

Основной целью научно-исследовательской работы стало выявление медико-биологических факторов, определяющих влияние меда на организм человека, и исследование путем лабораторно-химического анализа наиболее популярных в России торговых марок меда на фальсификацию.

Задачи:

1. Изучить состав и химические свойства меда
2. Провести лабораторно-химический анализ меда наиболее популярных в России торговых марок на фальсификат
3. Установить взаимосвязь между биологически активными веществами меда и их влиянием на человеческий организм

Методы исследования:

1. Изучение и анализ нормативно-правовых актов (ГОСТ, СанПиН) по теме исследования
2. Эксперимент
3. Сравнительный анализ данных, полученных в ходе выполнения экспериментальной части
4. Поисковый (нахождение информации, соответствующей теме исследования, в научной литературе и сети Интернет)

Гипотезы:

1. Я считаю, что в настоящее время возможно найти на полках магазинов крупных торговых сетей качественный мед
2. Фальсификация меда ведет к резкому снижению его полезных свойств, оказывающих влияние на человеческий организм.

Объект исследования:

Наиболее популярные в России торговые марки мёда

Предмет исследования:

Наличие фальсификации в мёде наиболее популярных в России торговых марок и его медико-биологическое влияние на организм человека

Место проведения: пос.Мостовской, Краснодарский край

Практическая значимость: привлечение внимание людей к самому популярному продукту пчеловодства, мёду, путём изучения его химического состава, медико-биологического влияния и признаков, определяющих наличие фальсификата с применением лабораторно-химического анализа.

Время исследования: ноябрь 2019- апрель 2020

Состав меда действительно можно считать разнообразным. В нем содержится свыше 300 химических соединений и минеральных веществ. Основными среди них являются углеводы, которые представлены на 36–40 % фруктозой, на 32–35 % глюкозой и на 2–3 % ди-, три-, олигосахаридами. Они, прежде всего глюкоза и фруктоза, легко усваиваются организмом человека, поэтому и являются ценным энергетическим материалом (1289 кДж на 100 г. меда). Кроме того, моносахариды и их производные участвуют в построении биологических структур и выполняют пластическую функцию.

Число ферментов в меде более 15. Они — катализаторы для гидролитических, окислительно-восстановительных и других процессов, которые имеют место быть в организме человека. Среди таких ферментов можно выделить те, которые играют важную роль в процессе тканевого дыхания, среди них: пероксидаза, каталаза и о-дифенолоксидаза. Гидролитические ферменты, наибольшее практическое значение из которых имеют α- и β-амилазы и β-фруктофуранозидаза (инвертаза), катализируют реакции расщепления сложных химических веществ до более простых, которые легче усваиваются организмом человека. Фермент глюкозооксидаза служит катализатором в реакции окисления глюкозы кислородом воздуха. Данная реакция протекает с образованием глюконолактона и освобождением пероксида водорода, всегда имеющемся в организме человека.

До 0,43 % в меде занимают разнообразные кислоты, органические и неорганические. Преобладают органические кислоты, среди которых винная, глутаминовая, щавелевая, муравьиная, уксусная и др. Из неорганических кислот в меде присутствуют соляная и фосфорная кислоты.

В состав меда входят 0,03- 0,2 % минеральных веществ. Это как макро-, микро-, так и ультрамикроэлементы. Среди них калий, кобальт, никель, серебро, молибден, свинец, титан и другие элементы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Как структурные компоненты кальций, магний и фосфор обеспечивают построение опорных тканей скелета. Также магний способствует выведению холестерина из организма и способен оказывать сосудорасширяющее действие. Железо входит в состав гемоглобина крови и ряда ферментов, таких как пероксидаза, каталаза, цитохромоксидаза, которые принимают участие в биологическом окислении веществ в клетках и тканях человеческого организма. Медь необходима для осуществления процессов тканевого дыхания, роста и развития организма, образования гемоглобина, усиления фагоцитарной активности лейкоцитов. Цинк и марганец способствуют росту и развитию организма, а также регулируют обменные процессы. Цинк также обладает способностью увеличивать продолжительность действия инсулина, повышать остроту зрения. Кобальт входит в состав витамина B ₁₂ , стимулирует работу костного мозга и образование гемоглобина.

Витамины содержатся в меде в небольших количествах (0,04 мкг-2 мг на 100 г. меда), но они находятся в нем в сочетании с другими важными для организма веществами, что существенно повышает их ценность. Аскорбиновая кислота (витамин С) принимает участие во многих процессах обмена веществ и необходима для гидроксилирования пролина. Пироксидин (витамин В ₆ ) является составной частью ферментов, которые катализируют обмен аминокислот и других веществ в клетках и тканях организма. Биотин (витамин Н) обеспечивает стимулирование обменных процессов жирных кислот и стеролов и нормализацию функций нервной системы. Ниацин (витамин РР, никотиновая кислота)- компонент ферментов, обеспечивающих газообменные процессы в клетках организма. Пантотеновая кислота (витамин В ₅ )- вещество, участвующее в синтезе ацетилхолина. Рибофлавин (витамин В ₁₂ )- кофермент ферментов, которые катализируют транспорт электронов в окислительно-восстановительных реакциях, происходящих в живых организмах. Тиамин (витамин В ₁ ) необходим для осуществления деятельности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Фолацин (фолиевая кислота) принимает участие в кроветворении и синтезе нуклеиновых кислот и холина, повышая устойчивость организма человека к действию различных химических веществ.

Также следует отметить, что в меде присутствуют биологически активные фенольные соединения, среди которых лейкоантоцианы, антоцианы, катехины и флавонолы, способные повышать прочность и эластичность стенок кровеносных сосудов и способствовать активизации витамина С. Содержатся в меде фитогормоны, стероиды, фосфолипиды, гликозиды, жирные кислоты, холин и ацетилхолин, являющиеся компонентами сложного механизма физиологического и лечебного действия на организм человека.

Аромат различных видов меда связан в свою очередь с наличием более 120 химических веществ в нем, среди которых обнаружены альдегиды, кетоны, спирты, органические кислоты, сложные эфиры, сахара, аминокислоты и др.

Мёд, как уже было сказано ранее,- один из наиболее часто фальсифицируемых продуктов питания на мировом рынке. Более того, он также является самым популярным и наиболее доступным продуктом пчеловодства. Ни один другой из них не используется людьми в таком объеме и количестве, как мед. И пчелиный яд, и маточное молочко, и перга- продукты пчеловодства, которые необходимы чаще всего при лечении каких-либо заболеваний и редко пользуются большим спросом, в то же время пчелиный яд- это еще и дорогостоящее вещество, его цена- 330 тысяч рублей за 100 г., именно по этим причинам найти их на полках магазинов крупных торговых сетей и в аптеках невозможно. Если же речь идет о воске, то это- то вещество, которое в большинстве случаев используется для изготовления косметических и лекарственных средств и пользуется спросом среди предприятий легкой промышленности. Исходя из вышесказанного, мною было принято решение проверить на фальсификат наиболее известный и часто употребляемый продукт пчеловодства, то есть мед.

Экспериментальная часть:

Определение наличия 5-ГМФ

Определение диастазной активности

Консистенция меда и его цвет могут быть различными, именно по этой причине недобросовестными производителями к меду могут быть добавлены другие вещества, не содержащиеся в нем изначально. Среди них могут быть мел, крахмал, которые добавляются в недозрелый мед с целью увеличения его веса, а также крахмальная патока, редуцирующие сахара, используемые для создания эффекта кристаллизации меда и повышения его зрелости. Также целесообразно исследовать мед на наличие в нем воды и фермента диастазы, являющегося одним из важнейших показателей его качества. В настоящее время довольно часто вместо меда можно приобрести подделку, именно поэтому я решила проверить, насколько качественным является мед, который продается в сетевых магазинах. Для этого были приобретены 3 образца меда различных торговых марок, признанных одними из самых популярных в России, далее образцы 1, 2, 3.При проведении лабораторно-химического анализа меда на фальсификат мною были проведен опыт для определения наличия 5-гидроксиметилфурфураля, самого главного показателя качества этого продукта пчеловодства, который и указывает на содержание редуцирующих сахаров. Данный опыт был осуществлен при помощи реакции Селиванова-Фиге. А также я исследовала мед на наличие в нем веществ, упомянутых ранее.

После проведения всех опытов, необходимых для определения фальсификации меда, мною была сделана сводная таблица результатов, позволяющая наглядно представить итоги химического анализа. Результаты, соответствующие норме, обозначены символом «+», несоответствующие-«-».

Опыт	Образец 1	Образец 2	Образец 3
Наличие 5-гидроксиметилфурфураля (5-ГМФ)	-	+	+
Содержание воды	+	+	+
Диастазная активность	-	-	+
Содержание мела	+	+	+
Содержание крахмальной патоки, изготовленной холодным способом	+	+	+
Содержание крахмальной патоки, полученной при подогревании с концентрированным раствором серной кислоты	-	+	+

По результатам химического анализа мёда наиболее популярных торговых марок в России на фальсификат был сделан вывод о том, что наиболее качественным продуктом пчеловодства из трех исследуемых образцов является мёд под номером 3. На втором месте находится образец № 2. Он не соответствует норме только по 1 показателю- диастазной активности. Третье место, соответственно, занимает образец № 1. Этот мёд не соответствует норме по двум показателям: содержанию 5-ГМФ и диастазной активности.

Заключение:

В ходе работы над данным проектом мною было проведено исследование меда наиболее популярных торговых марок на фальсификат, сопоставлен химический состав данного продукта пчеловодства с его медико-биологическим влиянием на организм человека. На основе полученных данных я могу сделать следующие выводы:

1. Изучив химический состав всех продуктов пчеловодства и выявив взаимосвязь между ним и воздействием этих веществ на человеческий организм, в действительности можно утверждать, что мёд является биологически активным веществом природного происхождения.

2. В процессе работы над проектом был проведен химический анализ мёда на фальсификат, что позволило убедиться в том, насколько качественным является продаваемый в супермаркетах этот продукт пчеловодства.

3. Благодаря проведению химического анализа меда на фальсификат, можно говорить о том, что гипотезы, поставленные мною изначально, подтвердились, и действительно в крупных торговых сетях можно найти качественный мёд, а при его фальсификации все лечебные свойства этого продукта пчеловодства будут безвозвратно утеряны.

Литература:

1. Н. А. Преображенский, Р. П. Евстигнеева «Химия биологически активных природных соединений»/ Москва, 1976.
2. Н. Л. Буренин, Г. Н. Котова «Справочник по пчеловодству»/ Краснодар, 1988.
3. Н. П. Иойриш «Пчелы- крылатые фармацевты»/Москва, 1964.
4. А. А. Комаров «Пособие пчеловода-любителя»/ Москва, 1997.

5. ГОСТ 19792–2017 Мед натуральный. Технические условия (с Поправкой)// Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации: сетевое издание.-2020 [Электронный ресурс] URL: http://docs.cntd.ru/document/1200157439 (дата обращения 28.03.2020)