სურსათის ტექნოლოგიის ლაბორატორია

სადოქტორო კვლევა - ქართული ღვინოების ანტილიპაზური აქტივობა (2022)

სიმსუქნე, რომელიც მიჩნეულია ოცდამეერთე საუკუნის დაავადებად და "ახალი სამყაროს სინდრომად", საზოგადოებრივი ჯანმრთელობის საყოველთაო პრობლემას წარმოადგენს. სხვადასხვა კვლევამ აჩვენა, რომ სიმსუქნის გამომწვევი მიზეზი ხშირად ცხიმებით მდიდარი კვებითი რაციონია. საკვებისმიერი ცხიმების შეთვისება დამოკიდებულია პანკრეატული ლიპაზას (EC3.1.1.3) მოქმედებაზე. აქედან გამომდინარე, ცხიმების შეთვისების შემცირება პანკრეატული ლიპაზის აქტივობის დათრგუნვით ხელსაყრელი სრტატეგიაა სიმსუქნის სამკურნალოდ. ამასთანავე, ლიპაზას ინჰიბირება არ იწვევს ორგანიზმში რაიმე მნიშვნელოვან სახიფათო გვერდით ეფექტებს.

დღეისათვის ამ მექანიზმით მოქმედი ერთადერთი კლინიკურად დამტკიცებული ფარმაკოლოგიური პრეპარატი არსებობს ბაზარზე, სავაჭრო ნიშით ქსენიკალი და ალი (აქტიური ნივთიერება ორლისტატი), რომელსაც ყოველდღიურად მიღებული ცხიმის დაახლოებით 30%-ის მონელების შეფერხება შეუძლია. თუმცა, ამ მედიკამენტის მიღება დაკავშირებულია სხვადასხვა არასასურველ ეფექტთან. შესაბამისად, აქტიურად მიმდინარეობს კვლევები ლიპაზას ახალი ბუნებრივი ინჰიბიტორის აღმოსაჩენად, რომელსაც მინიმალური გერდითი ეფექტები და მაღალი ინჰიბიტორული აქტივობა ექნება.

უამრავმა კვლევამ აჩვენა, რომ პოლიფენოლების კლასი წარმოადგენს პანკრეატული ლიპაზის აქტივობის ინჰიბირების ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან წყაროს. ღვინო, თავის მხრივ, მდიდარია პოლიფენოლებით. ტრადიციული ქართული (კახური) მეთოდი, ღვინოს კიდევ უფრო ამდიდრებს ამ ნაერთებით, მიუხედავად იმისა, რომ ქართული და უცხოური ღვინოების შესახებ უამრავი კვლევაა ჩატარებული, ჩვენს ხელთ არსებული ინფორმაციით, მათი ანტი-ლიპაზური აქტივობის შესახებ მწირი ინფორმაციაა ხელმისაწვდომი.

კვლევის მიზანი: ზემოთხსენებულიდან გამომდინარე, აღნიშნული კვლევა მიზნად ისახავდა კომერციულად ხელმისაწვდომი ქართული ღვინოების ანტილიპაზური აქტივობისა და ბიოაქტიური ნაერთების შემცველობის შეფასებასა და შედარებას. წინამდებარე კვლევის კიდევ ერთ მიზანს წარმოადგენდა ღვინის მიერ პანკრეატული ლიპაზის აქტივობის ინჰიბირების მექანიზმისა და კინეტიკის დადგენა. ასევე, შესწავლილი იქნა ღვინის ცალკეული ფენოლური ფრაქციების მიერ ლიპაზას ინჰიბირების მექანიზმი და კინეტიკა.

კვლევა ითვალისწინებდა შემდეგ ამოცანებს:

• ღვინის ნიმუშების ძირითადი ხარისხობრივი და ბიოქიმიური მაჩვენებლების ანტილიპაზურ აქტივობასთან კორელაციის შესწავლა;
• ღვინის, როგორც ინჰიბიტორის ფრაქციონირება ეთილაცეტატისა და წყლის ფრაქციებად და მათი ინჰიბიტორული აქტივობის შესწავლა;
• ფერმენტის ინჰიბირების ინეტიკისა და მექანიზმის შესწავლა შერჩეული ღვინის და მისგან გამოყოფილი ფენოლური ფრაქციების მიერ;
• ფენოლური ფრაქციების, როგორც ლიპაზას ინჰიბიტორების, ურთიერთგავლენის შესწავლა;
• In vivo პირობებში ღვინის ანტილიპაზური აქტივობის შეფასება;

კვლევის სამეცნიერო სიახლე: ჩვენს ხელთ არსებული ინფორმაციით, ამ შინაარსის კვლევები აქამდე არ ჩატარებულა. ასე რომ, ღვინის მიერ პანკრეატული ლიპაზას ინჰიბირების მექანიზმისა და კინეტიკის გამოკვლევა წარმოადგენს ჩვენი ნაშრომის სიახლეს.

დისერტაციის სტრუქტურა

დისერტაცია მიჰყვება ძირითად სტრუქტურას და მოიცავს ხუთ თავს - შესავალს, სამეცნიერო ლიტერატურის მიმოხილვას, კვლევის მეთოდოლოგიას, შედეგებსა და მათ განხილვას და დასკვნებს.

ლიტერატურის მიმოხილვის ნაწილში განხილულია სიმსუქნის პრობლემა, სიმსუქნის მკურნალობისა და მართვისთვის გამოყენებული სტრატეგიები. ამას გარდა ნაჩვენებია სიმსუქნეს კავშირი მდგრადი განვითარების მიზნებთან (SDGs) და განხილულია პანკრეატული ლიპაზას ფერმენტის როლი სიმსუქნესთან დაკავშირებით. ამავე თავში მიმოხილულია პანკრეატული ლიპაზას ბუნებრივი ინჰიბიტორები და ნაჩვვენებია ქართული ღვინის პერსპექტივა ამ მიდგომის მიმართ.

კვლევის მეთოდოლოგიის ნაწილი იძლევა მკაფიო ახსნას შერჩეული მეთოდების და ტექნიკის ვარგისიანობისა და სანდოობის დასაბუთებით. დეტალურად არის აღწერილი კვლევის ობიექტები, გამოყენებული ინსტრუმენტები, პროცედურები, ექსპერიმენტის ჩატარების პირობები და მონაცემები, მათი ანალიზის მეთოდები. ღვინის მჟავათა საერთო რაოდენობის გამოსახატად განსაზღვრულია ტიტრული მჟავიაობა ღვინის მჟავაზე გადაანგარიშებით. ჯამური ფენოლების შემცველობა განსაზღვრულია ფოლინ-ჩიკოლტეოს რეაქტივით, გალის მჟავაზე გადაანგარიშებით. ღვინის ნიმუშების ანტიოქსიდანტური აქტივობა განსაზღვრულია სპექტროფოტომეტრული FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) მეთოდით. ფერმენტ ლიპაზას აქტივობა და ნიმუშების მიერ მისი ინჰიბირება გამოკვლეულ იქნა ტიტრაციის მეთოდით, სიგმა-ალდრიხის მიერ შემუშავებული მეთოდიკის მიხედვით. თხევად-თხევადი ექსტრაქციის მეთოდის საშალებით მიღებულ იქნა ღვინის ფენოლური ფრაქციები. ფერმენტის ინჰიბირების კინეტიკა და მექანიზმი შესწავლილ იქნა ლაინუივერ-ბერკის გრაფიკული მეთოდის მიხედვით. კინეტიკური მონაცემების ანალიზი გამოისახა გრაფიკულად მიხაელის-მენთენის განტოლების შებრუნებულ კოორდინატთა სისტემაშ, რის საფუძველზეც დადგინდა ინჰიბირების ტიპი. მონაცემები დამუშავდა Microsoft Excel-ით (Microsoft 365 MSC), Version 2112, statistical functions, Microsoft Corp., Redmond WA, USA.). წარმოდგენილი მონაცემები არის მინიმუმ სამი გამეორების საშუალო ± სტანდარტული გადახრა (SD).

მიღებული ექსპერიმენტული მონაცემები და კვლევის შედეგები განხილულია შედეგებისა და დისკუსიის თავში. ასევე განხილულია ზოგიერთი SDG-ის წარმატებით განოხრციელების მნიშვნელობა. საბოლოოდ, მიღებული შედეგების ინტერპრეტაციის სადუძველზე მომზადდა დასკვნა.

კვლევის მნიშვნელოვანი შედეგები

წინამდებარე ნაშრომში გამოვიკვლიეთ 14 სხვადასხვა ქართული კომერციული ღვინის ინჰიბიტორული პოტენციალი პანკრეატული ლიპაზის მიმართ. მათ შორის, შესწავლილ იქნა მუკუზანის ღვინისა და მისი ფენოლური ექსტრაქტების მიერ ლიპაზას დათრგუნვის მექანიზმი და განსაზღვრულ იქნა შესაბამისი კინეტიკური პარამეტრები. შესწავლილი ღვინის ნიმუშები დამზადებული იყო ქართული ყურძნის ჯიშებისგან (საფერავი და რქაწითელი). კახური ან ევროპული მეთოდის მიხედვით. კვლევის შედეგები იძლევა მტკიცებულებას, რომ წითელი ღვინო არის პანკრეატული ლიპაზის ძლიერ ინჰიბიტორი, შერეული ტიპის (კონკურენტულ-არაკონკურენტული) ინჰიბიტორული მექანიზმით.

სქემა 1. შერეული ტიპის ინჰიბირების სქემა. [E]: ფერმენტი; [S]: სუბსტრატი; [I]: ინჰიბიტორი; [P]: პროდუქტი. ღვინო, როგორც ინჰიბიტორი I უკავშირდება თავისუფალ ფერმენტს და წარმოქმნის ფერმენტ-ინჰიბიტორის კომპლექსს (EI), ფერმენტ-სუბსტრატის (ES) კომპლექსთან დაკავშირებისას წარმოქმნის ფერმენტ-ინჰიბიტორ-სუბსტრატის (EIS) კომპლექსს.

ინჰიბიტორმა შეძლო როგორც ფერმენტის, ასევე, ფერმენტ სბსტრატის კომპლექსის შებოჭვა. შედეგებმა აჩვენა, რომ ინჰიბირების მუდმივას მნიშვნელობა (K_i1) ღვინის ფერმენტთან დაკავშირებლად უფრო მცირე იყო, ვიდრე ინჰიბიტორების მუდმივა (K_i2) ღვინის ფერმენტ-სუბსტრატის კომლექსთან დასაკავშირებლად, 40.556 ± 1.932 და 179.361 ± 8678 μmol- mL^-1, შესაბამისად. მონაცემები მიუთითებს, რომ ღვინის სწრაფვა თავისუფალი ფერმენტის მიმართ ბევრად უფრო მაღალი იყო, ვიდრე ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსის მიმართ, რაც თავის მხრივ, აძლიერებს ინჰიბიტორულ ეფექტს.

ღვინის ფენოლური ნაერთების ეთილაცეტატისა და წყლის ფრაქციებმა, უკონკურენტო მექანიზმით დათრგუნეს პანკრეატული ლიპაზას აქტივობა. ამასთანავე, აღნიშნულმა ფრაქციებმა გამოავლინეს სინერგიული ეფექტი ლიპაზას აქტივობის დათრგუნვის პროცესში.

სურ. 1-ზე ნაჩვენებია პანკრეატული ლიპაზას აქტივობის გრაფიკები ლანუივერ-ბერკის კოორდინატებში, როცა სუბსტრატად ზეითუნის ზეთია გამოყენებული, ინჰიბიტორის თანაობისას და მის გარეშე.

სურ. 1. პანკრეატული ლიპაზას აქტივობის გრაფიკები ლაინუივერ-ბერკის კოორდინატებში, ინჰიბიტორის თანაობისას და მის გარეშე, სუბსტრატად გამოყენებულია ზეითუნის ზეთი.

კვლევებმა აგრეთვე აჩვენა, რომ კახური მეთოდით დამზადებული თეთრი ღვინოების ანტილიპაზური აქტივობა საგრძნობლად აღემატება ევროპული მეთოდით დამზადებული თეთრი ღვინოების ანტილიპაზურ აქტივობას.

ამასთანავე, კახური მეთოდით წარმოებულ თეთრ ღვინოებში ანტიოქსიდანტური აქტივობა და ჯამური პოლიფენოლების შემცველობა მნიშვნელოვნად მაღალია, ვიდრე ევროპული მეთოდით მომზადებულ თეთრ ღვინოებში. კახური სტილის ღვინოები დიდი ხნის განმავლობაში კონტაქტშია ყურძნის კანთან, კლერტთან და წიპწასთან ნაწილებთან, რაც განაპირობებს ბიოაქტიური კომპონენტების მიგრაციას ღვინოში.

ვერ აღმოვაჩინეთ მნიშნველოვანი კორელაცია (R² = 0.4407) ღვინის ნიმუშებში პოლიფენოლების შემცველობასა და ანტილიპაზურ აქტივობას შორის, ვერც ღვინის მიერ ლიპაზას ინჰიბიტორულ აქტივობასა და ღვინის დაყენების მეთოდს შორის.

საერთო ჯამში, შეიძლება დავასკვნათ, რომ ჩვენ მიერ გამოკვლეული ღვინის ნიმუშების უმეტესობა პანკრეატული ლიპაზის პოტენციური ინჰიბიტორია. ქართულ ბაზარზე არსებული ადგილობრივი ჯიშებისგან (საფერავი და რქაწითელი) დამზადებული ღვინოები ხასიათდება მაღალი ანტილიპაზური და ანტიოქსიდანტური აქტივობით და პოლიფენოლების მაღალი შემცველობით. ღვინის ზომიერი მოხმარება შესაძლებელია სასარგებლო იყოს ჭარბი წონის მენეჯმენტში. კვლევის შედეგებმა შეიძლება გაზარდოს მომხმარებლის ინტერესი და მოთხოვნა კახური ტექნოლოგიით დამზადებული ქართული ღვინოების მიმართ. საჭიროა დამატებითი კვლევების ჩატარება ღვინის ინდივიდუალური ფენოლების ანტილიპაზური აქტივობის შესაფასებლად და ღვინის მიერ ლიპაზას აქტივობის დათრგუნვის in vivo  შესასწავლად.

კვლევის კავშირი მდგრადი განვითარების მიზნებთან

სიმსუქნე ქრონიკული, მულტიფაქტორული გენეზის დაავადებაა. იგი შეიძლება გამოწვეული იყოს ისეთი მიზეზებით, როგორიცაა ცხოვრების წესი, გარემო პირობები, სოციალური, ფსიქოლოგიური, კულტურული, გენეტიკური, მეტაბოლური ფაქტორები. ამ კომპლექსურიბის გამო არ არსებობს სიმსუქნის პრობლემასთან უშუალოდ დაკავშირებული რომელიმე კონკრეტული მდგრადი განვითარების მიზანი, თუმცა ჩვიდმეტივე მიზანი მოიაზრებს სიმსუქნის პრობლემას და ამ მიზნების მისაღწევად საჭიროა ამ პრობლემის აღმოფხვრა. აქედან გამომდინარე ის მიჩნეულია SDG-ების აჩრდილად.

სიმსუქნის გავრცელება პირდაპირ კავშირშია SDG 3 მიზანთან "ჯანმრთელი ცხოვრება და კეთილდღეობა." სიმსუქნე დაავადებაა, ამავდროულად ის სხვა დაავადებების განვითარების რისკსაც წარმოადგენს. არაგადამდები დაავადებების აღმოფხვრა აუცილებელია SDG 3.4 განსახორციელებლად. ექსპერიმენტულმა მონაცემებმა აჩვენა, რომ ღვინოს in vitro პირობებში შეუძლია შეასუსტოს PL აქტივობა. შესაბამისად, ის შეიძლება პერსპექტიულ წყაროდ მივიჩნიოთ სიმსუქნის წინააღმდეგ საბრძოლველად.

კვლევის შედეგები ასევე უკავშირდება SDG 2 მიზანს "დაასრულეთ შიმშილი, მიაღწიეთ სასურსათო უსაფრთხოებას და გაუმჯობესებულ კვებას და ხელი შეუწყეთ მდგრადი სოფლის მეურნეობის განვითარებას". ღვინის ზომიერად მოხმარების სასარგებლო თვისებების შესახებ უამრავი საერთაშ`რისო კვლევაა გამოქვეყნებული. თუმცა აღნიშნული კვლევები უმეტესად წითელი ღვინის სარგებლიანობაზე მიუთითებენ, მათში პოლიფენოლებისა და ანტიოქსიდანტების მაღალი შემცველობის გამო. ჩვენი კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ თეთრი ქვევრის ღვინოები შეიცავს ევროპული ტექნოლოგიით დამზადებული წითელი ღვინოების პოლიფენოლების თანაზომიერ რაოდენობას. აქედან გამომდინარე, კახური მეთოდით დამზადებული ღვინო შესაძლოა განვიხილოთ როგორც დამხმარე საშუალება სიმსუქნისა და არასწორი კვების გადასაჭრელად.

მიუხედავად იმისა, რომ კვლევის შედეგები ძირითადად დაკავშირებუია SGD 2 და 3-თან, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ საჭიროა სხვადასხვა SDG-ის წარმატებით განხორციელება სიმსუქნის წინააღმდეგ ღვინის გამოსაყენებლად. ამას გარდა, ზოგიერთი SGD მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ღვინის ხარისხის მახასიათებლების განსაზღვრაში. თავდაპირველად გასათვალისწინებელია ინდიკატორი 3.5, რომელიც მიზნად ისახავს "გაძლიერდეს ნარკოტიკების მოხმარების პრევენცია და მკურნალობა, მათ შორის ნარკოტიკული საშალებების ბოროტად გამოყენება და ალკოჰოლის მავნე გამოყენება". ეს სამიზნე გულისხმობს, რომ არსებობს ალკოჰოლის მოხმარების ჯანსაღი დონე, მაგრამ ის ასევე აჩვენებს ხარისხიანი განათლების (SDG 4) და პასუხისმგებელი მოხმარების (SDG 12) აუცილებლობას. უფრო მეტმა ინფორმაციულობამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს სასმელის ჯანსაღ და მდგრად არჩევანზე და პასუხისმგებელ მოხმარებაზე. ასევე მნიშვნელოვანია SDG 10-ის, "შემცირებული უთანასწორობა," განხორციელება, რადგან უთანასწორობა იწვევს შემოსავლის, ჯანმრთელობის, სურსათისა და განათლების ხელმისაწვდომობის უთანასწორობას.

მდგრადი წარმოების თვალსაზრისით, საინტერესოა SDG 12. მარნებისა და ღვინის ქარხნების წყლის ხარჯი ძალიან დიდია. აქედან გამომდინარე, მეღვინეობის მდგრადი პროცესისთვის, მნიშნველოვანია შემდეგი ინდიკატორების განხორციელება:

• ინდიკატორი 12.8 "ნებისმიერ ადგილას მყოფი ადამიანებისთვის შესაბამისი ინფორმაციისა და ცოდნის უზრუნველყოფა მდგრადი განვითარების და ბუნებასთან ჰარმონიული ცხოვრების წესის შესახებ"
• ინდიკატორი 12.4 - "მიაღწიო ქიმიკატებისა და ყველა ნარჩენის ეკოლოგიურ მენეჯმენტს მათი სასიცოცხლო ციკლის განმავლობაში, საერთაშორისო ჩარჩოების შეთანხმების შესაბამისად და მნიშვნელოვნად შეამცირო მათი გაშვება ჰაერში, წყალსა და ნიადაგში, რათა მინიმუმამდე იქნას დაყვანილი მათი უარყოფითი ზემოქმედება ადამიანის ჯანმრთელობასა და გარემოზე"

ამას გარდა, ღვინის დამზადებისას საჭიროა სუთა წყალი (SDG 6). ამ თვალსაზრისით ასევე საინტერესოა ინდიკატორი 6.4, რომელიც მიზნად ისახავს "არსებითად გაზარდოს წყლის გამოყენების ეფექტურობა ყველა სექტორში და უზრუნველყოს მტკნარი წყლის მდგრადი ამოღება და მიწოდება წყლის დეფიციტის აღმოსაფხვრელად და არსებითად შეამციროს წყლის დეფიციტით დაავადებული ადამიანების რაოდენობა". ეს მიზანი ასევე დაკავშირებულია პასუხისმგებელ წარმოებასთან, რადგან მისი მიღწევა რთულია წყლის გამოყენების ეფექუტორბის გაზრდის გარეშე.

ყველა ზემოთ ნახსენები SDG მიზნების გარდა, მნიშვნელოვანია შემდეგი მიზნების წარმატებით განხორციელება ღვინის დახმარებით სიმსუქნის სამართავად.

SDG 1 - "არა სიღარიბე" - სიღარიბე ზღუდავს წვდომას ადეკვატური სურსათის მიღებაზე და ართულებს კვების რეკომენდაციების მიღწევას. დაბალი შემოსავლის მქონე ადამიანები ფასებზე მგრძნობიარენი არიან, ამიტომ ღვინის მაგივრად სხვა საქონლის შეძენას ამჯობინებენ.

SDG 13. კლიმატის ქმეება - კლიმატის ცვლილება გავლენას ახდენს გლობალური სურსათის წარმოებასა და სურსათის უსაფრთხოებაზე, ასევე სუფთა წყლის რესურსების ხელმისაწვდომობაზე. კლიმატი ყურძნისა და ღვინსი წარმოებაში ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტია, რომელიც გავლენას ახდენს კონკრეტული რეგიონის ყურძნის სპეციფიკური ტიპების ვარგისიანობაზე, ასევე წარმოებული ღვინის ტიპსა და ხარისხზე. ღვინის შემადგენლობაზე დიდ გავლენას ახდენს მეზოკლიმატი და მიკროკლიმატი და მაღალი ხარისხის ღვინოების შესაქმნელად უნდა შენარჩუნდეს კლიმატური-ნიადაგური-ჯიშური წონასწორობა. იმის გამო, რომ ღვინოში ფენოლური ნაერთების არსებობაზე დიდ გავლენას ახდნეს ტემპერატურა, საშალო ტემპერატურის მატება გავლენას მოახდენს მევენახეობის ზონებში მათ არსებობაზე. შესაბამისად იმოქმედებს ყურძნის ხარისხე და შემდგომში შეამცირებს ღვინის ანტი-ლიპაზურ აქტივოაბს.

ზემოთნახსენები კლიმატური-ნიადაგური-ჯიშური წონასწორობა ასევე იწვევს SDG 15-ს (ცხოვრება ხმელეთზე). მიწათსარგებლობის ცვლილება იწვევს ნიადაგის დეგრადაციას, რომელიც თავის მხრივ ამცირებს ბიომრავალფეროვნებას, სურსათის წარმოებას და მტკნარ წყალზე ხელმისაწვდომობას.

საჭიროა ასევე აღინიშნოს SDG 17, "პარტნიორობა მიზნებისთვის". შესაძლოა საინტერესო იყოს გლობალური პარტნიორობის გაღრმავება ქართულ ღვინის მარნებთან ან ქარხნებთან. მნიშვნელოვანია კახური მეღვინეობის მეთოდით დაყენებული ღვინეობის ხელმისაწვდომობის უზრუნველყოფა და მწარმოებლებისთვის ქართული მეღვინეობის ტრადიციის ყველა ეტაპის ახსნა. ბოლოს და ბოლოს, სიმსუქნესთან ერთად ბრძოლა ადვილი იქნება

სამეცნიერო პროდუქტიულობა

დისერტაციის ექსპერიმენტული მასალების შესახებ სხვადასხვა საერთაშორისო სამეცნიერო ჟურნალში გამოქვეყნებულია შემდეგი სამეცნიერო სტატიები:

• Khatchapuridze, Z., Gugulashvili, G., Ghvachliani, V., Ploeger, A., Gulua, L., Turmanidze, T. (2021). In-vitro functional efficacy of extracts from Caucasian Rhododendron (Rhododendron Caucasicum) and Rkatsiteli wines as pancreatic lipase inhibitors, Ukrainian Food Journal, 10(1), pp. 37-50. DOI: 10.24263/2304974X-2021-10-1-4
• Khatchapuridze, Z., Ploeger, A., Gulua, L., Turmanidze, T. (2021). Comparative study of lipase inhibitory activity of some Georgian wines obtained through Kakhetian and European wine-making techniques, Annals of Agrarian Science, 19(3), pp. 223-234
• Khatchapuridze, Z., Ploeger, A., & Gulua, L. (2023) Kinetic behaviour of pancreatic lipase inhibition by wine; Food Research, 7(3):157-164, DOI: 10.26656/fr.2017.7(3).151

კვლევის შედეგები წარდგენილ იქნა მეათე საერთაშორისო სპეციალიზებულ სამეცნიერო და პრაქტიკულ კონფერენციაზე "Trends in LEAN Food Production and Packaging" კიევში, უკრაინაში 2021 წელს.

ქართული ღვინოების ანტილიპაზური აქტივობა (2019 - 2022)

სიმსუქნე მიჩნეულია ოცდამეერთე საუკუნის დაავადებად, რომლის გამომწვევი მიზეზი ხშირად ცხიმებით მდიდარი კვებითი რაციონია. საკვებისმიერი ცხიმების შეთვისება დამოკიდებულია პანკრეატული ლიპაზას (EC3.1.1.3) მოქმედებაზე. აქედან გამომდინარე, ცხიმების შეთვისების შემცირება პანკრეატული ლიპაზის აქტივობის დათრგუნვით ხელსაყრელი სტრატეგიაა სიმსუქნის სამკურნალოდ. დღეისათვის ამ მექანიზმით მოქმედი ერთადერთი კლინიკურად დამტკიცებული ფარმაკოლოგიური პრეპარატი არსებობს ბაზარზე, რომელსაც ყოველდღიურად მიღებული ცხიმის დაახლოებით 30%-ის მონელების შეფერხება შეუძლია. თუმცა, ამ მედიკამენტის მიღება დაკავშირებულია სხვადასხვა არასასურველ ეფექტთან.

უამრავმა კვლევამ აჩვენა, რომ პოლიფენოლების კლასი წარმოადგენს პანკრეატული ლიპაზის აქტივობის ინჰიბირების ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან წყაროს. ღვინო, თავის მხრივ, მდიდარია პოლიფენოლებით. ტრადიციული ქართული (კახური) მეთოდი, ღვინოს კიდევ უფრო ამდიდრებს ამ ნაერთებით. მიუხედავად იმისა, რომ ქართული და უცხოური ღვინოების შესახებ უამრავი კვლევაა ჩატარებული, ჩვენს ხელთ არსებული ინფორმაციით, მათი ანტი-ლიპაზური აქტივობის შესახებ მწირი ინფორმაციაა ხელმისაწვდომი.

ზემოთხსენებულიდან გამომდინარე, აღნიშნული კვლევა მიზნად ისახავდა კომერციულად ხელმისაწვდომი ქართული ღვინოების ანტილიპაზური აქტივობისა და ბიოაქტიური ნაერთების შემცველობის შეფასებასა და შედარებას. წინამდებარე კვლევის კიდევ ერთ მიზანს წარმოადგენდა ღვინის მიერ პანკრეატული ლიპაზის აქტივობის ინჰიბირების მექანიზმისა და კინეტიკის დადგენა. ასევე, შესწავლილი იქნა ღვინის ცალკეული ფენოლური ფრაქციების მიერ ლიპაზას ინჰიბირების მექანიზმი და კინეტიკა.

ხილის ნედლად შენახვის ახალი ტექნოლოგიის შემუშავება და თეორიული დასაბუთება (2016 - 2018)

პროექტში განსახორციელებული ამოცანების მეცნიერულ და ტექნოლოგიურ სიახლეს წარმოადგენდაეკოლოგიურად სუფთა, ეკონომიკური თვალსაზრისით გამართლებული ისეთი ახალი კომბინირებულიპრეპარატის მიღება, რომელიც მოგვცემდა საშუალებას, კომპლექსურად გადაგვეწყვიტა ხილის ნედლადშენახვის დროს არსებული რიგი პრობლემური საკითხები, კერძოდ ხილის ახალი პრეპარატით დამუშავებითშენახვის პროცესში მინიმუმამდე შეგვემცირებინა მიკრობიოლოგიური და ფიზიოლოგიური დაავადებები დამაქსიმალურად გაზრდილიყო შენახვის ხანგრძლივობა. კვლევის მიზანს წარმოადგენდა საქართველოშიგავრცელებული თესლოვანი, კურკოვანი და კენკროვანი ხილის პერსპექტიული ჯიშების ნედლად შენახვისახალი ტექნოლოგიის შემუშავება, რომლის დროსაც შენახვის პროცესში მინიმუმამდე შემცირდებოდადანაკარგები და მნიშვნელოვნად გაიზრდებოდა შენახვის ხანგრძლივობა ხარისხის მაჩვენებლებისმაქსიმალურად შენარჩუნებით. პროექტის ფარგლებში გამოიცადა ახალი კომბინირებული პრეპარატი, რომელიც უზრუნველყოფს მოსავლის აღების შემდგომ დამწიფების პროცესის შენელებას დამნიშვნელოვნად ზღუდავს მიკრობიოლოგიური სახის დანაკარგებს.

პანკრეატული ლიპაზას ახალი სპეციფიური ინჰიბიტორის შექმნა (2016 - 2018)

ჭარბწონიანობა ინდუსტრიალური ქვეყნებისათვის დამახასიათებელ მწვავე პრობლემას წარმოადგენს. ამიტომ, ცხიმების შეთვისების შემცირების მიზნით პანკრეატული ლიპაზას აქტივობის ნაწილობრივიინჰიბირება განიხილება როგორც ერთ-ერთი პერსპექტიული მიმართულება ჭარბწონიანობასთანსაბრძოლველად. ბუნებრივი ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთების მცენარეული წარმოშობის მრავალი კლასიიქნა გამოკვლეული პანკრეატული ლიპაზას ნატურალური ინჰიბიტორის გამოსვლენად. მიკროორგანზმებისმიერ გამომუშავებული ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთებიც იქნა შესწავლილი ამავე მიზნით.   

აღნიშნული პროექტის მიზანი კი წარმოადგენდა ადამიანის პანკრეატული ლიპაზას ახალი, სპეციფიურიინჰიბიტორის შექმნა. პროექტის ინოვაციურ მიდგომას წარმოადგენდა ლიპაზას სუბსტრატის მოდიფიცირებაიმგვარად, რომ ის სუბსტრატის ნაცვლად გარდაიქმნას ლიპაზას კონკურენტულ ინჰიბიტორად. ამისათვის გამოვლინდა ტრიგლიცერიდებსა და პოლიფენოლებს შორის ურთიერთქმედების შედეგად  ახალი ტიპისინჰიბიტორი.

კურკოვანი და კენკროვანი კულტურების შენახვის რაციონალური ტექნოლოგიის შემუშავება ბიოქიმიურ-ტექნოლოგიური კვლევის საფუძველზე (2014 - 2016)

ხეხილოვან კულტურათა შორის კურკოვან და კენკროვან კულტურებს განსაკუთრებული ადგილი უკავია. ნაყოფები გამოირჩევიან საუკეთესო გემური თვისებებით, სასიამოვნო არომატით და მიმზიდველი გარეგანისახით. ამასთან, წარმოადგენენ ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების, ანტიოქსიდანტების, შეუცვლელიამინომჟავების, მიკრო და მაკრო ელემენტების მნიშვნელოვან ბუნებრივ წყაროს. მიუხედავად დადებითიმხარეებისა, კურკოვან ხილს - ატამს, ნექტარინს, ქლიავს, ასევე კენკროვან კულტურებს მარწყვს, ჟოლოს, მაყვალს გააჩნიათ მსხმოიარობის მოკლე პერიოდი, დაბალი ტრანსპორტაბელობა დაშენახვისუნარიანობის დაბალი დონე, რაც არ იძლევა მიღებული მოსავლის სრულად გამოყენების დახანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში მოსახლეობის უზრუნველყოფის შესაძლებლობას. აქედანგამომდინარე,   პროექტის მიზანს წარმოადგენდა კურკოვანი და კენკროვანი ხილის სამრეწველო ჯიშებისბიოქიმიურ-ტექნოლოგიური გამოკვლევა, ეგზოგენური კალციუმის და ევკალიპტის ხსნარის კომბინირებულინაზავის გამოყენებით ნაყოფის შენახვისუნარიანობის გაუმჯობესება, შენახვის პროცესში ხარისხობრივიმაჩვენებლების მაქსიმალურად შენარჩუნება და დანაკარგების მინიმუმამდე დაყვანა. კალციუმისქლორიდის და ევკალიპტის ხსნარის ოპტიმალური კონცენტრაციისა და ექსპოზიციის დადგენა. ცალკეულიჯიშების კრეფის ოპტიმალური ვადების განსაზღვრა ქლოროფილის ფლუროსენციის მახასიათებლებისსაფუძველზე. მარწყვის, მაყვლისა და ჟოლოს სწრაფი გაყინვის მეთოდით შენახვის ტექნოლოგიისშემუშავება. დეფროსტაციის შემდეგ ქიმიურ ნივთიერებათა ცვლილების შესწავლა დაკრიორეზისტენტულობის  დადგენა.

ჩაის ფოთლის პექტინებისა და პოლიფენოლების სინერგეტიკული ბიოაქტივობისა და შავი ცაის წარმოებაში პექტინაზური ფერმენტების როლის გამოკვლევა (2014 – 2015)

პროექტის მიზანს წარმოადგენდა ჩაის პოლიფენოლებისა და პექტინების სინერგეტიკული ანტიოქსიდანტური და ანტისიმსივნური აქტივობების გამოკვლევა მოდელურსა და ინ ვივო ექსპერიმენტებში; პექტინური ნივთიერებების ფიზიკურ-ქიმიური ცვლილებებისა და პექტინაზური ფერმენტების როლის გამოკვლევა შავი ჩაის გადამუშავების პროცესში.

მცენარეული ნანო ექსტრაქტების წარმოების ნანო ტექნოლოგიის შემუშავება და მათი ანტიოქსიდანტური და ანტისიმსივნური აქტივობის შესწავლა (2011 - 2013)

საქართველოში კომერციულად ხელმისაწვდომი მცენარეებიდან (ჩაი, ვაზი, ციტრუსები) ნანოკომპოზიტების ნიმუშების მიღება და მათი ბიოლოგიურად აქტიური თვისებების შესწავლა.