PDF-версия документа
Полный текст методических рекомендаций доступен для скачивания: Возможности использования пищевых продуктов из амаранта в диетотерапии сердечно-сосудистых заболеваний. Методические рекомендации (PDF, 2,9 МБ).
УДК
ББК
С37
Учреждение разработчик: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи (ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», директор – академик РАН, д.м.н., профессор Никитюк Д.Б.)
Авторы:
Тутельян Виктор Александрович – научный руководитель ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», академик РАН, д.м.н., профессор
Никитюк Дмитрий Борисович – директор ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», академик РАН, д.м.н., профессор
Стародубова Антонина Владимировна – заместитель директора по научной и лечебной работе ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», д.м.н., доцент
Гаппарова Камилат Минкаеловна – заведующий отделением реабилитационной диетотерапии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», к.м.н.
Ливанцова Елена Николаевна – научный сотрудник отделения сердечно-сосудистой патологии, кардиоребилитации и диетотерапии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»
Дербенева Светлана Анатольевна – заведующий Центром липидологии «ФИЦ питания и биотехнологии», д.м.н.
Лапик Ирина Александровна – старший научный сотрудник отделения реабилитационной диетотерапии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», к.м.н.
Чехонина Юлия Геннадьевна – старший научный сотрудник отделения реабилитационной диетотерапии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», к.м.н.
Вараева Юргита Руслановна – научный сотрудник отделения сердечно-сосудистой патологии, кардиоребилитации и диетотерапии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»
Возможности использования пищевых продуктов из амаранта в диетотерапии сердечно-сосудистых заболеваний: методические рекомендации / составители: Тутельян В.А., Никитюк Д.Б., Стародубова А.В., Гаппарова К.М., Ливанцова Е.Н., Дербенева С.А., Лапик И.А., Чехонина Ю.Г., Вараева Ю.Р. – М.: ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», 2026. – 37 с.
Методические рекомендации подготовлены ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», и предназначены для использования в практической работе диетологов, кардиологов, гастроэнтерологов, эндокринологов, терапевтов, врачей общей практики, врачей смежных специальностей.
Список использованных сокращений и условных обозначений
- АПФ — ангиотензинпревращающий фермент
- ХС — холестерин
- ПОЛ – перекисное окисление липидов
- ССЗ-сердечно-сосудистые заболевания
- ПНЖК – полиненасыщенные жирные кислоты
- МНЖК –мононенасыщенные жирные кислоты
- ЛПНП – липопротеиды низкой плотности
- ЛПВП – липопротеиды высокой плотности
- IL – интерлейкин
- МК – мочевая кислота
- ПЛ – панкреатическая липаза
- ОБ-окружность бедер
- ОТ – окружность талии
- СРБ-С-реактивный белок
- ФНО-а- фактор некроза опухолей
Введение
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) занимают ведущие позиции в структуре смертности в экономически развитых странах. Несмотря на разнообразие спектра патологий в группе сердечно-сосудистых заболеваний, в основе развития большинства из них лежит атеросклеротический процесс. Ведущими факторами риска развития и прогрессирования ССЗ являются дислипидемия, артериальная гипертензия, избыточная масса тела, сахарный диабет и др. Все перечисленные факторы являются модифицируемыми и имеют прямую зависимость от структуры питания населения.
Согласно результатам многочисленных эпидемиологических и клинических исследований, модификация жирового компонента рациона и, в частности снижение содержания насыщенных и повышение ненасыщенных жирных кислот, демонстрирует выраженное положительное влияние на патогенетические механизмы атеросклероза. Ведущая роль в нормализации нарушенного профиля триглицеридов, липопротеидов высокой и низкой плотности отводится содержанию и соотношению в рационе полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) омега-3 и 6.
В настоящее время появляются новые пищевые источники ПНЖК омега-3-6-9 растительного происхождения, что важно в условиях сниженного потребления рыбы и морепродуктов в ряде регионов Российской Федерации.
В частности, значительное внимание уделяется изучению псевдозерновой культуры – амаранта и продукции, полученной из него, с точки зрения их лечебно-профилактических свойств, с акцентом на антиоксидантную, гипотензивную, гипохолестеринемическую и противовоспалительную активность. Особый интерес представляет масло амаранта, прежде всего, за счет высокого содержания в нем сквалена, ПНЖК омега–3-6-9, токоферолов, фосфолипидов, фитостеролов, витамина Е. В данных методических рекомендациях представлены результаты клинической эффективности применения продуктов, полученных из амаранта в составе диетотерапии у пациентов с ССЗ.
Характеристика состава сырья амаранта
Амарант рассматривается как перспективная альтернатива традиционным зерновым культурам. С точки зрения питательной ценности, зерно амаранта отличается высоким содержанием белка по сравнению с другими зерновыми культурами и характеризуется сбалансированным аминокислотным составом, отсутствием глютена, высоким содержанием пищевых волокон, антиоксидантов (полифенолов, сквалена, α-токоферола), макро- и микроэлементов (железа, кальция, магния, цинка), фитохимических соединений и биоактивных пептидов.
Белковый профиль амаранта в основном состоит из легкоусвояемых альбуминов и глобулинов. Ключевой особенностью белкового состава амаранта является наличие всего спектра незаменимых аминокислот. В частности изолейцина, лейцина и лизина, при этом содержание лизина в амаранте в два раза выше, чем в традиционных культурах и варьируется от 55 мг/г до 65 мг/г и выше.
Помимо альбумина и глобулинов, белки амаранта также содержат от 25% до 46% глютелинов и 12% спирторастворимых проламинов. На долю альбумина приходится от 19% до 23% от общего количества белка. Содержание аминокислот в белках амаранта дифференцируется в зависимости от сорта растения.
Аминокислотный профиль амаранта ближе к таковому у бобовых, чем у злаковых, за исключением серосодержащих аминокислот, которых в амаранте больше (4,5–5,6%) по сравнению с бобовыми (1,4%). Кроме того, количество цистеина и метионина в белке амаранта выше, чем в зерновых и бобовых культурах. Концентрации лейцина, фенилаланина, треонина, метионина, изолейцина, валина, лизина и гистидина могут различаться в зависимости от сорта и условий выращивания амаранта.
Лейцин в белке амаранта содержится в небольшом количестве, что не снижает его пищевую ценность, так как данная аминокислота присутствует в большинстве других зерновых культур.
Кроме того, высокий уровень аргинина и гистидина, которые являются незаменимыми аминокислотами для детей и младенцев, делает амарант ценным компонентом детского питания.
На сегодняшний день из белков и их гидролизатов различных сортов амаранта выделены и идентифицированы пептиды с потенциалом антиоксидантной, антигипертензивной, антитромботической, гипохолестеринемической, иммуномодулирующей, противодиабетической и противовоспалительной активности.
Исследования показывают, что содержание масла в амаранте варьируется в зависимости от вида, сорта, агротехники и географического местоположения выращивания. Обычно зерно амаранта содержит 6–9% масла, а в некоторых видах его содержание достигает 19%. Жирнокислотный состав масла амаранта характеризуется значительным количеством ненасыщенных жирных кислот.
Кроме того, амарант является ценным источником многочисленных биологически активных соединений, включая сквален, фенольные кислоты, флавоноиды и другие антиоксиданты, которые проявляют выраженные функциональные свойства.
Содержание и профиль липидов в зерне амаранта зависит не только от вида и сорта, но и от условий произрастания и методов экстракции масла. К основным жирным кислотам масла различных сортов амаранта относятся линолевая (40–53%), олеиновая (14–31%), пальмитиновая (15–23%), стеариновая и альфа-линоленовая кислоты. Особенно заметно преобладание линолевой кислоты — незаменимой жирной кислоты для организма человека. Линоленовая, арахидоновая и миристолеиновая кислоты также присутствуют, но в более низких концентрациях.
Общее содержание насыщенных жирных кислот в амарантовом масле колеблется от 16 % до 27 %, в то время как на долю ненасыщенных жирных кислот приходится от 72 % до 83 %. Молярное соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот составило 0,37, что указывает на сбалансированный состав жирных кислот, способствующий лучшему усвоению организмом человека. В среднем содержание фосфолипидов в амарантовом масле колеблется от 3,6 % до 5,0 %.
Ненасыщенные жирные кислоты масла амаранта способствуют снижению уровня общего холестерина в сыворотке крови и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП). Олеиновая кислота умеренно повышает уровень липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Этот отличительный профиль жирных кислот способствует снижению риска развития ССЗ.
Амарантовое масло содержит примерно 20% свободных стеролов, при этом 80% стеринов этерифицированы.
Углеводный состав амаранта характеризуется содержанием крахмала более 60%. Общая концентрация моно- и олигосахаридов (глюкозы, фруктозы, сахарозы и рафинозы) в сухом веществе колеблется от 3% до 4%, при этом сахароза является преобладающим компонентом, в два раза превышающим содержание этого углевода в традиционных зерновых культурах.
Характеристика амарантового крахмала влияет на его физико-химические свойства. Содержание амилопектина в крахмале может доходить до 97,9%. Примечательно, что соотношение короткоцепочечного амилопектина к длинноцепочечному амилопектину составляет 2,2–2,6, что несколько ниже, чем у кукурузного крахмала. Время переваривания амарантового крахмала амилазой также короче, чем кукурузного крахмала.
Зерно амаранта богато пищевыми волокнами, обладающими гипотриглицеридемическим действием, способствующим регуляции метаболизма насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Содержание клетчатки в зерне амаранта колеблется от 2% до 8%, при этом растворимые пищевые волокна составляют 14% от общего содержания клетчатки. Анализ моносахаридного состава пищевых волокон, выделенных из семян амаранта, показывает, что они в основном состоят из галактуроновой кислоты, арабинозы, ксилозы, глюкозы и галактозы.
Амарант содержит необходимые минералы и витамины, что делает его ценным пищевым источником. В амарантовой муке грубого помола, выявлены высокие уровни фосфора (P) в концентрации до 5011 мг/кг сухого вещества, калия (K) в концентрации до 4740 мг/кг, магния (Mg) в концентрации до 2755 мг/кг и кальция (Ca) в концентрации до 1930 мг/кг. Содержание натрия (Na) в среднем составляет 75,7 мг/кг, железа (Fe) – 82,6 мг/кг, марганца (Mn) – 30,0 мг/кг, цинка (Zn) – 5,5 мг/кг, содержании селена (Se) на уровне 18,7 мг.
Витаминный состав зерна амаранта характеризуется содержанием витамина В1 (в среднем 0,12 мг/100 г), витамина В2 (в среднем 0,20 мг/100 г), витамина В3 (в среднем 0,92 мг/100 г) и витамина С (в среднем 4,20 мг/100 г). Порция амарантовой муки в 100 г обеспечивает 53% от рекомендуемой суточной нормы витамина В6.
Амарантовое масло также богато витамином Е (705–829 мг/кг). Содержание токоферолов в 100% амарантовом масле холодного отжима, составляет: α-токоферол (в среднем 21,2 мг/100 г), β-токоферол + γ-токоферол (в среднем 20,8 мг/100 г) и δ-токоферол (в среднем 9,3 мг/100 г). Из токотриенолов зерна амаранта наиболее распространенные — α-токотриенол (от 2,9 до 15,6 мг/кг зерна), β-токотриенол (от 5,9 до 11,5 мг/кг зерна) и γ-токотриенол (от 0,95 до 8,7 мг/кг зерна).
Токоферолы и токотриенолы проявляют антиоксидантные свойства и выполняют важнейшие биологические функции как в растительных клетках, так и в организме человека. Они играют важную роль в профилактике и лечении сердечно-сосудистых, нейродегенеративных заболеваний, гиперлипидемии, остеопороза и онкопатологии.
Другими биологически активными веществами в составе амаранта являются фенольные соединения, флавоноиды, сквален и каротиноиды, которые проявляют антиоксидантную, антибактериальную, противовоспалительную и гиполипидемическую активность.
Фенольные соединения амаранта – флавоноиды включают в себя кверцетин, изокверцетин, рутин, изовитексин и витексин, а также фенольные кислоты – кумаровая, дигидро- и гидроксибензойные кислоты, связанные феруловые кислоты, ванильную, кофейную, синапиковую и коричную кислоты. Общее содержание флавоноидов в зерне амаранта составляет в среднем 676 мг/кг.
Амарант является одним из богатейших растительных источников сквалена – ключевого предшественника тритерпенов и стероидов, включая стеролы и их производные. Липидная фракция зерна амаранта содержит до 10% сквалена. Сквален обладает кардиопротекторными свойствами за счет нормализации уровня холестерина липопротеинов низкой плотности и триглицеридов в сочетании с антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Кроме того, он способствует нормализации углеводного обмена и повышению чувствительности тканей к инсулину.
Зерно амаранта также содержит каротиноиды — лютеин и зеаксантин, биологически активные вещества-антиоксиданты, не синтезируемые в организме человека.
Таким образом, амарант представляет собой перспективный источник биоактивных компонентов, которые могут быть использованы при разработке функциональных пищевых продуктов для пациентов ССЗ благодаря своим основным эффектам:
Антиоксидантный эффект
Амарант богат биологическими соединениями, которые обладают выраженными антиоксидантными свойствами, способствуя поддержанию и улучшению функционального состояния организма. Структурная конформация, степень гидролиза, гидрофобность и аминокислотный состав пептидов являются ключевыми факторами, способствующими антиоксидантной активности амаранта. Гидролизаты белка амаранта проявляют более высокую способность нейтрализовать свободные радикалы по сравнению с изолятом нативного белка амаранта.
Белки амаранта, включая альбумин, глобулин и глютелин, проявляют различную антиоксидантную активность. Аминокислота метионин, участвующая в различных механизмах нейтрализации свободных радикалов, усиливает общую антиоксидантную активность белков, подчеркивая важность аминокислотного состава в противодействии окислительным процессам.
Фенольные соединения вносят существенный вклад в антиоксидантную активность амаранта. В составе амарантовой муки и белкового изолята были идентифицированы как свободные, так и связанные формы флавоноидов.
Кроме того, сквален, содержащийся в значительных количествах в зерне амаранта, способствует повышению устойчивости организма к радиации и рентгеновским лучам. Помимо сквалена, амарантовое масло содержит биологически активные вещества с антиоксидантными свойствами, в частности токоферолы, фитостеролы, незаменимые ненасыщенные жирные кислоты и различные неомыляемые соединения. Синергетическое взаимодействие всех этих компонентов делает амарантовое масло мощным источником антиоксидантов, что определяет его высокую ценность для пищевой промышленности. Таким образом, исходя из рассмотренных данных, антиоксидантный потенциал амаранта обусловлен сложным взаимодействием разных групп биологически активных соединений.
Гипотензивный эффект
В последнее время амарант привлекает к себе внимание благодаря своим пептидам и их гидролизатам, которые могут влиять на активность ангиотензинпревращающего фермента (АПФ).
Введение изолятов и гидролизатов, содержащих пептиды A. hypochondriacus, крысам со спонтанной гипертензией в течение 3 часов приводило к снижению артериального давления с 200–220 мм рт. ст. до 140– 170 мм рт. ст.
Сквален, в составе зерна амаранта, также оказывает профилактическое воздействие на развитие артериальной гипертензии и ишемической болезни сердца. Соответственно, амарант может быть использован в качестве функционального пищевого продукта для снижения артериального давления у людей с гипертонией.
Иммунорегуляторные свойства
Воспаление является сложным и динамичным биологическим процессом, играющим ключевую роль в защите организма от повреждений, инфекций и различных форм стресса.
В исследованиях о влиянии гидролизатов амаранта на активированные эпителиальные клетки человека было обнаружено, что биоактивные пептиды при моделировании кишечного барьера ингибируют активацию клеток Caco-2, снижают выработку хемокина CCL20 и блокируют активацию ядерного фактора κB (NF-κB), ключевого воспалительного пути, дозозависимым образом. Ингибирование сигнального пути NF-κB, а также снижение маркеров воспаления, таких как циклооксигеназа-2 (ЦОГ-2) и индуцируемая синтаза оксида азота (iNOS), позволяет предположить, что пептиды амаранта могут быть полезны для лечения воспалительных заболеваний. Эти результаты подчеркивают потенциал амаранта как функционального пищевого ингредиента с иммуномодулирующими свойствами.
Гипохолестеринемический эффект
Показано, что амарант обладает потенциалом для снижения уровня холестерина за счет ингибирования ключевых ферментов, участвующих в переваривании и усвоении жиров. Высокое содержание клетчатки и присутствие стеринов в амаранте способствуют снижению уровня холестерина, предотвращая его всасывание в кровоток. Гидролизаты белка амаранта (АПН), особенно полученные с использованием бромелайна, химотрипсина и актиназы Е, показали способность ингибировать активность двух критически важных ферментов: холестеринэстеразы и панкреатической липазы, что приводит к снижению уровня холестерина в плазме крови.
Выявлено ингибирование холестеринэстеразы и липазы поджелудочной железы пептидами амаранта, обусловленное их способностью связываться с критическими аминокислотными остатками в активных центрах ферментов, тем самым нарушая их каталитическую функцию. Пептиды, идентифицированные в гидролизатах, такие как FPFVPAPT, MPFLPR и FPFVGP, продемонстрировали значительный потенциал связывания с активными центрами как холестеринэстеразы, так и панкреатической липазы. Наличие в этих пептидах гидрофобных аминокислот, таких как лейцин и пролин, позволяет предположить их эффективное взаимодействие с ферментами, блокируя их активность. Этот механизм действия согласуется с наблюдаемыми гипохолестеринемическими эффектами амаранта, которые были дополнительно подтверждены предыдущими исследованиями, показывающими снижение уровня холестерина на животных моделях.
Уникальный жирно-кислотный состав масла амаранта оказывает нормализующее воздействие на липидный профиль сыворотки крови и снижает риск прогрессирования атеросклеротического процесса.
Таким образом, амарант может использоваться в качестве функционального ингредиента в продуктах, предназначенных для снижения уровня холестерина и риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Инновационное применение амаранта в функциональных пищевых продуктах и нутрицевтиках
Амарант, обладая уникальным пищевым составом и универсальным применением в качестве суперфуда, широко используется при разработке функциональных продуктов питания и специализированного питания. Кроме того, зерно амаранта представляет собой многообещающий ингредиент с многочисленными потенциальными преимуществами для здоровья. В настоящее время в России Научно-производственный холдинг «Амарант Агро» имеет запатентованную технологию по глубокой переработке зерна, позволяющую разделять его на перисперм и зародыш, сохраняя все полезные вещества для производства амарантового масла, муки, крупы, используемых в пищевой промышленности, косметологии и фармацевтике. Амарант и его производные весьма перспективны в разработке линейки инновационных пищевых продуктов и функционального питания.
Определение клинической эффективности и безопасности пищевых продуктов на основе амаранта для применения в диетическом и лечебно-профилактическом питании
Целью настоящего исследования явилась оценка клинической эффективности и безопасности пищевых продуктов1 на основе амаранта (амарантовое масло, крупа, батончики) у пожилых пациентов с ожирением и дислипидемией.
Задачи исследования:
- Оценить клиническую эффективность исследуемых продуктов.
- Оценить клиническую безопасность исследуемых продуктов.
- Дать клиническое обоснование возможности включении пищевых продуктов на основе амаранта в рационы для диетического и лечебно-профилактического питания.
Дизайн исследования: открытое проспективное интервенционное исследование. Исследование предполагало два этапа: 1 этап – стационарный (10 дней), 2 этап – амбулаторный (8 недель).
Материалы и методы
В Клинике лечебного питания ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» в рамках исследования прошли обследование и наблюдение 31 женщина с ожирением и дислипидемией постменопаузального возраста. В исследовании не включались пациенты с сахарным диабетом, органными нарушениями, пациенты, получающие статины и другие гиполипидемические препараты. Средний возраст обследованных пациентов составил 63 года (95% ДИ: 61,28; 64,97). Медиана ИМТ составила 38,80 кг/м2 [32,1; 42,4]. В таблице 1 приводятся демографические характеристики участников, статус ожирения и частота метаболических нарушений.
| Параметр | Среднее (95% ДИ)/ n (%) |
|---|---|
| Возраст, лет | 63 (61,28; 64,97) |
| Ожирение | |
| 1 степени | 12 (38,7) |
| 2 степени | 8 (25,8) |
| 3 степени | 11 (35,5) |
| Статус курения | |
| Курильщики | 5 (16,1) |
| Некурящие | 23 (74,2) |
| Бросили курить | 3 (9,7) |
| Дислипидемия | 31 (100) |
| Инсулинорезистентность | 13 (41,9) |
| Гиперурикемия | 17 (54,8) |
| Артериальная гипертензия | 30 (96,8) |
При оценке антропометрических показателей и данных анализа композиционного состава тела методом биоимпедансометрии отмечалось значительное увеличение окружности талии (ОТ) и бедер (ОБ), жировой массы и площади висцерального жира (Таблица 2). Медиана ОТ составила 109 см; ОБ – 115 см; жировой массы – 50,8 кг; площади висцерального жира – 233 см2. По данным биохимического анализа крови, повышение уровня трансаминаз (АСТ, АЛТ) выявлено у 1 (3,2%) и 2 (6,4%) пациентов соответственно, гамма-глутамилтрансферазы (ГГТ) – у 2 (6,4%), общего билирубина – у 1 (3,2%). При этом средний уровень АСТ составил 21,14 Ед/л; АЛТ – 20,25 Ед/л; ГГТП – 25,82 Ед/л; общего билирубина – 11,27 мкмоль/л; мочевой кислоты – 349,36 мкмоль/л (Таблица 3). Повышение общего холестерина (ОХС) выше 5 ммоль/л при анализе исходных данных было выявлено у всех пациентов, при этом средний уровень ОХС составил 6,5 ммоль/л. Повышение уровня липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП) выявлено у 25 (80,6%), триглицеридов – у 10 (32,3%) (Таблица 5). При оценке показателей углеводного обмена повышение уровня глюкозы крови отмечалось у 3 пациентов (9,7%), гликированного гемоглобина (HbA1c) – у 8 (25,8%). Средний уровень гликемии натощак составли 5,23 ммоль/л; средний индекс HOMA 2,20. Средний уровень гликированного гемоглобина (HbA1c) составил 5,86% (Таблица 3).
Характеристика вмешательства
На стационарном этапе вмешательство было представлено стандартной низкокалорийной диетой (НКД), с включением пищевых продуктов на основе амаранта (производитель ООО НПХ «АмарантАгро») – растительное амарантовое масло2 в качестве источника ПНЖК, крупа в качестве источника растительного белка, сложных углеводов и пищевых волокон, фруктово-зерновые батончики в качестве источника сложных углеводов и пищевых волокон. Схема включения продуктов в рацион в течение недели: масло из амаранта – 10 мл/сут (558 мг в пересчете на сквален) ежедневно, каша из амаранта — 2 раза в неделю, батончики из амаранта – 2 штуки в неделю.
На амбулаторном этапе вмешательство было представлено гипокалорийным рационом с включением масла из амаранта 10 мл/сут (558 мг в пересчете на сквален) ежедневно, каши из амаранта 2 раза в неделю. Гипокалорийный рацион – средняя энергетическая ценность 1742,40 ккал/сут и определенный химический состав (белки – 105,37 г/сут, жиры – 65,06 г/сут, углеводы – 183,85 г/сут), включающий основные группы продуктов (блюда из мяса и птицы, блюда из рыбы, молочные продукты, зерновые культуры, овощи и фрукты). В среднем на 1 кг массы тела испытуемых приходилось 1,08 г белка. Проводилась индивидуальная адаптация рациона с учетом потребностей в энергии и макронутриентах.
Методы исследования
Участникам проводилась оценка композиционного состава тела методом биоимпедансометрии на анализаторе «InBody 720» (Biospace Co. Ltd., Корея) в утренние часы, после периода 12-часового голодания в динамике; лабораторных показателей (мочевая кислота, мочевина, общий холестерин, холестерин липопротеидов низкой плотности, холестерин липопротеидов высокой плотности, триглицериды, глюкоза, АЛТ, АСТ, ГГТП, ЩФ, общий билирубин, непрямой билирубин, креатинин, инсулин, С-пептид, лептин) в динамике стандартными лабораторными методами на анализаторе «Konelab 60i» (ThermoFisher Scientific, Финляндия); маркеров системного воспаления, общего антиоксидантного статуса; мембранного и мобильного пулов жирных кислот.
Статистические методы
Для оценки исследуемых показателей использовались методы описательной статистики с учетом нормальности распределения некоторых показателей и отсутствия нормальности у ряда других показателей (нормальность выборок проверялась по критерию Колмогорова-Смирнова с поправкой Лиллиефорса). Категориальные показатели описывались абсолютными и относительными (в %) частотами. Сравнительный анализ показателей в динамике проводился по критерию Стьюдента для зависимых выборок в случае нормальных выборок, и по критерию Вилкоксона – при отсутствии нормальности данных. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез был выбран равным 0,05.
Результаты исследования
Анализ динамики антропометрических показателей
На фоне диетологического вмешательства удалось достичь статистически значимого снижения массы тела, ИМТ, окружности талии; снижения жировой массы, площади висцеральной жировой ткани, объема общей, внутриклеточной и внеклеточной жидкости (Таблица 2). Редукция массы тела составила 9,4%, редукция жировой массы – 8,2%.
| Показатель | Исходно Ме [Q1;Q3] | На фоне диетотерапии Ме [Q1;Q3] | P |
|---|---|---|---|
| Масса тела, кг | 97,5 [82,1; 111,2] | 88,3 [78,1; 106,5] | 0,000002 |
| ИМТ, кг/м2 | 38,8 [32,1; 42,4] | 34,9 [30,1; 38,8] | 0,000002 |
| Окружность талии (ОТ), см | 109,7 [32,1; 42,4] | 103,6 [30,1; 38,8] | 0,000008 |
| Жировая масса, кг | 50,8 [38,3; 56,9] | 42,8 [35,0; 51,2] | 0,000049 |
| Висцеральный жир, см2 | 233,0 [207,8; 258,4] | 216,4 [184,7; 251,3] | 0,002585 |
| Скелетно-мышечная масса | 26,9 [24,5; 29,4] | 24,9 [22,0; 28,0] | 0,000049 |
| Общая жидкость, л | 36,1 [33,0; 40,2] | 33,4 [29,8; 38,0] | 0,000064 |
| Внутриклеточная жидкость, л | 22,1 [20,3; 24,1] | 20,5 [18,2; 23,0] | 0,000063 |
| Внеклеточная жидкость, л | 14,0 [12,6; 15,0] | 13,1 [11,5; 15,0] | 0,000206 |
Анализ динамики лабораторных показателей
На фоне диетологического вмешательства не выявлено статистически значимой динамики концентрации печеночных трансаминаз (АСТ, АЛТ). Было отмечено существенное снижение уровня мочевой кислоты на 11,3%, приближенное к статистической значимости (р=0,071). Также наблюдалось снижение концентраций глюкозы, гликированного гемоглобина, некоторое повышение индекса HOMA в пределах референсных значений (Таблица 3).
| Показатель | Исходно Среднее (95% ДИ) | На фоне диетотерапии Среднее (95% ДИ) | P |
|---|---|---|---|
| АСТ, Ед/л | 21,14 (19,14; 23,15) | 19,67 (16,43; 22,91) | 0,332 |
| АЛТ, Ед/л | 20,25 (16,47; 24,02) | 19,45 (12,40; 26,51) | 0,772 |
| Креатинин, мкмоль/л | 77,41 (72,62; 82,19) | 74,43 (63,22; 85,63) | 0,577 |
| Мочевая кислота, мкмоль/л | 349,36 (322,54;376,18) | 309,86 (265,33; 354,39) | 0,071 |
| Глюкоза, ммоль/л | 5,23 (5,03;5,43) | 5,06 (4,42; 5,70) | 0,589 |
| Индекс HOMA | 2,20 (1,72; 2,68) | 2,72 (1,83; 3,62) | 0,143 |
| HbA1c, % | 5,86 (5,69; 6,03) | 5,41 (4,73; 6,09) | 0,146 |
Относительное снижение уровней атерогенных липидов составило 13,1% для общего холестерина (р=0,031), 12,0% для ЛПНП (р=0,044) и 7,4% для триглицеридов (р > 0,05). (Таблица 4).
| Показатель | Исходно Среднее (95% ДИ) | На фоне диетотерапии Среднее (95% ДИ) | P |
|---|---|---|---|
| ОХС, ммоль/л | 6,50 (6,15; 6,85) | 5,65 (4,85;6,46) | 0,031 |
| ТГ, ммоль/л | 1,49 (1,23; 1,75) | 1,38 (1,06; 1,70) | 0,302 |
| ХС ЛПНП, ммоль/л | 4,07 (3,80; 4,34) | 3,58 (3,04; 4,12) | 0,044 |
| ХС ЛПВП, ммоль/л | 1,55 (1,44; 1,66) | 1,53 (1,20; 1,86) | 0,914 |
По результатам частотного анализа, выявлено снижение частоты встречаемости гиперурикемии и гиперхолестеринемии в 1,4 раза и 1,5 раза соответственно (Таблица 5).
| Параметр | Исходно N (%) | На фоне диетотерапии N (%) |
|---|---|---|
| Гиперурикемия (МК ≥350 мкмоль/л) | 17 (54,8) | 12 (38,7) |
| Гиперхолестеринемия (ОХС ≥5 ммоль/л) | 31 (100) | 21 (67,7) |
| Инсулинорезистентность (HOMA ≥2,7) | 13 (41,9) | 12 (38,7) |
Анализ динамики показателей системного воспаления и общего антиоксидантного статуса
Была отмечена значимая положительная динамика показателей ФНО-а и IL-6 в виде снижения на 82% и 42,3% соответственно; тенденция к снижению вчСРБ на 16,5% (Таблица 6). Исходно у более половины участников уровень вчСРБ был выше 5 мг/дл, при этом на фоне диетологического вмешательства выявлено снижение частоты встречаемости высокого вчСРБ в 1,3 раза.
У более половины участников (51,6%) отмечалась тенденция к повышению общего антиоксидантного статуса (ОАС) на фоне диетологического вмешательства. ОАС менее 1,8 ммоль/л был выявлен у 24 пациентов (77,4%) исходно и у 15 пациентов (48,4%) в конце исследования.
| Показатель | Исходно Ме [Q1;Q3] | На фоне диетотерапии Ме [Q1;Q3] | P |
|---|---|---|---|
| ФНО-а, пг/мл | 5,32 [1,62; 9,46] | 0,96 [0,06; 4,68] | 0,020316 |
| IL-6, пг/мл | 1,89 [1,09; 3,49] | 1,09 [0,28; 2,16] | 0,002972 |
| вчСРБ, мг/л | 5,21 [3,19; 8,30] | 4,35[2,50; 7,30] | 0,255707 |
| ОАС, ммоль/л | 1,74 [1,69; 1,79] | 1,77 [1,61; 1,83] | 0,127652 |
Анализ динамики мембранного и мобильного пулов жирных кислот
На фоне диетологического вмешательства наблюдались следующие изменения индексов и соотношений ЖК: приближенное к значимому снижение индекса омега-6/омега-3 (р=0,051932), снижение соотношения полиненасыщенные/ насыщенные ЖК (р = 0,023467), тенденция к повышению омега-3 индексов эритроцитов и цельной крови. Было отмечено снижение омега-6 ЖК (р = 0,002499) и полиненасыщенных ЖК (р = 0,001287), тенденция к повышению омега-3 ЖК. Также выявлена существенная динамика отдельных представителей ЖК в виде: снижения докозатетраеновой (адреновой) (омега 6), приближенного к значимому повышения докозапентаеновой (DPA 22:5n3) (омега 3), снижения пальмитолеиновой (POA 16:1n7) (омега 7), повышения нервоновой (NA 24:1n9) (омега 9), снижения пальмитиновой (PA 16:0) (НЖК), повышения лигноцериновой (LCA 24:0), повышения гептадеценовой (GDA 17:1n7) (МНЖК), снижения пентадекановой (PDA 15:0) (НЖК с нечетным числом атомов углерода), снижения линоэлаидиновой (LELA 18:2ct) (транс) (Таблица 7).
| Показатель ЖК (%) | Исходно Ме [Q1;Q3] | На фоне диетотерапии Ме [Q1;Q3] | P |
|---|---|---|---|
| Линоленовая (ALA 18:3n3) | 0,35 [0,32; 0,41] | 0,32 [0,21; 0,42] | 0,221022 |
| Эйкозапентаеновая (EPA 20:5n3) | 0,59 [0,42; 0,82] | 0,47 [0,28; 1,08] | 0,705129 |
| Докозапентаеновая (DPA 22:5n3) | 0,87 [0,76; 0,97] | 0,92 [0,80; 1,12] | 0,085897 |
| Докозагексаеновая (DHA 22:6n3) | 3,49 [2,87; 3,87] | 3,36 [2,66; 4,04] | 0,665789 |
| Линолевая (LA 18:2n6) | 28,35 [24,97; 29,88] | 26,90 [24,30; 28,94] | 0,120446 |
| Гамма-линоленовая (GLA 18:3n6) | 0,27 [0,17; 0,32] | 0,26 [0,11; 0,38] | 0,927425 |
| Дигомо-гамма-линоленовая (DGLA 20:3n6) | 1,46 [1,14; 1,70] | 1,39 [0,96; 1,72] | 0,231893 |
| Арахидоновая (AA 20:4n6) | 9,78 [9,03; 10,67] | 9,48 [8,63; 11,00] | 0,599936 |
| Докозатетраеновая (адреновая) | 0,94 [0,77; 1,21] | 0,86 [0,72; 1,10] | 0,017037 |
| Миристолеиновая (MOA 14:1n5) | 0,02 [0,02; 0,03] | 0,02 [0,01; 0,03] | 0,209676 |
| Пальмитолеиновая (POA 16:1n7) | 1,37 [0,95; 1,51] | 1,15 [0,81; 1,36] | 0,000743 |
| Олеиновая (OA 18:1n9) | 15,30 [14,05; 16,72] | 15,50 [13,20; 17,11] | 0,106395 |
| Эруковая (ERA 22:1n9) | 0,02 [0,01; 0,04] | 0,02 [0,01; 0,05] | 0,237601 |
| Нервоновая (NA 24:1n9) | 1,23 [1,09; 1,48] | 1,48 [1,22; 1,71] | 0,011766 |
| Эйкозатриеновая (мидовая) | 0,038 [0,029; 0,050] | 0,040 [0,029; 0,057] | 0,737505 |
| Декановая (DA 10:0) | 0,01 [0,01; 0,01] | 0,01 [0,01; 0,01] | 1,000000 |
| Лауриновая (LAA 12:0) | 0,02 [0,02; 0,04] | 0,32 [0,01; 0,03] | 0,199706 |
| Миристиновая (MA 14:0) | 0,50 [0,39; 0,65] | 0,48 [0,32; 0,68] | 0,559338 |
| Пальмитиновая (PA 16:0) | 21,18 [20,43; 22,47] | 20,96 [19,97; 21,94] | 0,011410 |
| Стеариновая (SA 18:0) | 10,04 [9,70; 10,73] | 10,03 [9,17; 10,80] | 0,573978 |
| Арахиновая (ANA 20:0) | 0,23 [0,21; 0,27] | 0,24 [0,22; 0,26] | 0,828813 |
| Бегеновая (BA 22:0) | 0,80 [0,70; 0,88] | 0,85 [0,76; 0,93] | 0,308616 |
| Лигноцериновая (LCA 24:0) | 1,19 [1,04; 1,46] | 1,39 [1,17; 1,58] | 0,033270 |
| Фитановая | 0,01 [0,01; 0,02] | 0,02 [0,01; 0,02] | 0,747500 |
| Гептадеценовая (GDA 17:1n7) | 0,02 [0,02; 0,03] | 0,06 [0,05; 0,08] | 0,000189 |
| Пентадекановая (PDA 15:0) | 0,22 [0,17; 0,27] | 0,17 [0,11; 0,20] | 0,000020 |
| Маргариновая (MAA17:0) | 0,26 [0,24; 0,28] | 0,26 [0,21; 0,29] | 0,492894 |
| Генэйкозановая (GEA 21:0) | 0,02 [0,02; 0,02] | 0,02 [0,01; 0,03] | 0,234322 |
| Трикозановая (TA 23:0) | 0,18 [0,17; 0,22] | 0,20 [0,18; 0,21] | 0,715602 |
| Элаидиновая (ELA 18:1n9t) | 0,04 [0,03; 0,05] | 0,03 [0,02; 0,06] | 0,809338 |
| Линоэлаидиновая (LELA 18:2ct) | 0,04 [0,03; 0,04] | 0,02 [0,01; 0,03] | 0,000602 |
| Омега-3 ЖК | 5,40 [4,30; 6,16] | 5,44 [3,97; 6,58] | 0,578659 |
| Омега-6 ЖК | 41,22 [38,59; 42,64] | 39,52 [36,09; 41,35] | 0,002499 |
| Полиненасыщенные ЖК | 45,80 [44,66; 47,49] | 44,28 [42,14; 46,09] | 0,001287 |
| Мононенасыщенные ЖК | 18,30 [16,58; 19,69] | 18,58 [16,01; 20,24] | 0,328572 |
| Насыщенные ЖК | 35,00 [34,33; 35,74] | 35,01 [34,14; 35,75] | 0,571646 |
| Транс-ЖК | 0,07 [0,06; 0,09] | 0,06 [0,04; 0,09] | 0,153850 |
| Омега-3 индекс для цельной крови (суммарно для СЖК, ЛП, КМ) | 4,96 [3,96; 5,72] | 5,10 [3,65; 6,26] | 0,544007 |
| Омега-3 индекс для эритроцитарных клеточных мембран | 5,06 [4,11; 5,78] | 5,19 [3,82; 6,30] | 0,530441 |
| AA/EPA:(% AA/% EPA) | 18,10 [8,89; 25,59] | 11,41 [5,82; 25,29] | 0,393335 |
| Омега-6/омега-3 индекс | 7,21 [6,27; 9,41] | 6,23 [5,30; 8,67] | 0,051932 |
| Полиненасыщенные/насыщенные ЖК | 1,30 [1,24; 1,36] | 1,26 [1,17; 1,33] | 0,023467 |
| LA/DGLA | 18,18 [15,49; 23,06] | 16,47 [13,92; 23,43] | 0,557743 |
По результатам частотного анализа, выявлено снижение частоты встречаемости высокого и очень высокого сердечно-сосудистого риска в 1,6 раз и повышение частоты встречаемости низкого сердечно-сосудистого риска в 1,8 раз, с учетом показателей омега-3 индекса для цельной крови (Таблица 8).
| Сердечно-сосудистый риск | Исходно N (%) | На фоне диетотерапии N (%) |
|---|---|---|
| Омега-3 индекс для цельной крови | ||
| Низкий | 6 (19,3) | 11 (35,5) |
| Умеренный | 7 (22,6) | 9 (29,0) |
| Высокий | 8 (25,8) | 6 (19,4) |
| Очень высокий | 10 (32,3) | 5 (16,1) |
| Омега-3 индекс для эритроцитарных клеточных мембран | ||
| Низкий | 1 (3,2) | 1 (3,2) |
| Умеренный | 26 (83,9) | 26 (83,9) |
| Высокий | 4 (12,9) | 4 (12,9) |
Заключение
- На фоне диетологического вмешательства с включением продуктов на основе амаранта удалось достичь статистически значимого улучшения композиционного состава тела. Редукция массы тела составила 9,4%, редукция жировой массы – 8,2%.
- Установлен гиполипидемический эффект в виде снижения уровня общего холестерина и ЛПНП на 13,1% и 12,0% соответственно. Частота встречаемости гиперурикемии и гиперхолестеринемии уменьшилась в 1,4 раза и 1,5 раза соответственно.
- При анализе показателей системного воспаления, получено снижение ФНО-а и IL-6 на 82% и 42,3% соответственно, тенденция к снижению вчСРБ на 16,5%.
- На фоне диетологического вмешательства с включением продуктов на основе амаранта наблюдалась перестройка пула ЖК, которая ассоциируется с положительными кардиометаболическими эффектами: снижение индекса омега-6/омега-3, тенденция к повышению омега-3 индексов эритроцитов и цельной крови, снижение ПНЖК омега-6, тенденция к повышению ПНЖК омега-3. Так, повышение соотношения омега-6/омега-3 коррелирует со многими хроническими заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые, онкологические, аутоиммунные и нейрогенеративные заболевания, ожирение, метаболический синдром. ПНЖК омега-3 обладают противовоспалительным действием, участвуют в формировании клеточных мембран, их функционировании и общей экспрессии генов. Дефицит ПНЖК омега-3 коррелирует со многими клиническими состояниями, такими как сердечно-сосудистые заболевания, онкологические заболевания, снижение когнитивной функции, заболевания кожи, патологии органа зрения.
- При анализе градации сердечно-сосудистого риска с использованием омега-3 индекса для цельной крови выявлено снижение частоты встречаемости высокого и очень высокого сердечно-сосудистого риска в 1,6 раз и повышение частоты встречаемости низкого сердечно-сосудистого риска в 1,8 раз.
- Диетотерапия с включением продуктов на основе амаранта хорошо переносилась всеми участниками, нежелательные явления за время исследования не регистрировались. Ежедневное употребление 10 мл амарантового масла (558 мг в пересчете на сквален) в течение 9-10 недель не оказало отрицательного влияния на параметры безопасности.
Таким образом, включение продуктов на основе амаранта в диетотерапию пациентов с ожирением и дислипидемией показало высокие профили эффективности и безопасности и может рассматриваться как дополнительная стратегия обогащения рациона ПНЖК, растительным белком и пищевыми волокнами, с потенциальными положительными метаболическими эффектами. Кроме того, высокое содержание сквалена в амарантовом масле (6%) может дополнительно улучшать показатели низкоуровневого системного воспаления и окислительного стресса.
Литературные источники (119)
- Thakur, P.; Kumar, K.; Dhaliwal, H.S. Nutritional facts, bio-active components and processing aspects of pseudocereals: A comprehensive review. Food Biosci. 2021, 42, 101170.
- Martinez-Lopez, A.; Millan-Linares, M.C.; Rodriguez-Martin, N.M.; Millan, F.; Montserrat-de la Paz, S. Nutraceutical value of kiwicha (Amaranthus caudatus L.). J. Funct. Foods 2020, 65, 103735.
- Constantino, A.B.T.; Garcia-Rojas, E.E. Proteins from pseudocereal seeds: Solubility, extraction, and modifications of the physicochemical and techno- functional properties. J. Sci. Food Agric. 2022, 102, 2630–2639.
- Escudero, N.L. Triglycerides Metabolism. Diet. Protein Res. Trends 2007, 251.
- Balakrishnan, G.; Schneider, R.G. The role of amaranth, quinoa, and millets for the development of healthy, sustainable food products—A concise review. Foods 2022, 11, 2442.
- Rodríguez, M.; Tironi, V.A. Polyphenols in amaranth (A. manteggazianus) flour and protein isolate: Interaction with other components and effect of the gastrointestinal digestion. Food Res. Int. 2020, 137, 109524.
- Popoola, O.O. Phenolic compounds composition and in vitro antioxidant activity of Nigerian Amaranthus viridis seed as affected by autoclaving and germination. Meas. Food 2022, 6, 100028.
- Council, N.R. Amaranth: Modern Prospects for an Ancient Crop; National Academic Press: Washington, DC, USA, 1930.
- Bojórquez-Velázquez, E.; Barrera-Pacheco, A.; Espitia-Rangel, E.; Herrera- Estrella, A.; Barba de la Rosa, A.P. Protein analysis reveals differential accumulation of late embryogenesis abundant and storage proteins in seeds of wild and cultivated amaranth species. BMC Plant Biol. 2019, 19, 59.
- Estrada, Y.; Fernández-Ojeda, A.; Morales, B.; Egea-Fernández, J.M.; Flores, F.B.; Bolarín, M.C.; Egea, I. Unraveling the strategies used by the underexploited amaranth species to confront salt stress: Similarities and differences with quinoa species. Front. Plant Sci. 2021, 12, 604481.
- Dabija, A.; Ciocan, M.E.; Chetrariu, A.; Codină, G.G. Buckwheat and amaranth as raw materials for brewing, a review. Plants 2022, 11, 756.
- Condés, M.C.; Añón, M.C.; Dufresne, A.; Mauri, A.N. Composite and nanocomposite films based on amaranth biopolymers. Food Hydrocoll. 2018, 74, 159–167.
- Joshi, D.C.; Sood, S.; Hosahatti, R.; Kant, L.; Pattanayak, A.; Kumar, A.; Yadav, D.; Stetter, M.G. From zero to hero: The past, present and future of grain amaranth breeding. Theor. Appl. Genet. 2018, 131, 1807–1823.
- Aguilar, E.G.; Peiretti, E.G.; Uñates, M.A.; Marchevsky, E.J.; Escudero, N.L.; Camiña, J.M. Amaranth seed varieties. A chemometric approach. J. Food Meas. Charact. 2013, 7, 199–206.
- Quiroga, A.V.; Aphalo, P.; Ventureira, J.L.; Martínez, E.N.; Añón, M.C. Physicochemical, functional and angiotensin converting enzyme inhibitory properties of amaranth (Amaranthus hypochondriacus) 7S globulin. J. Sci. Food Agric. 2012, 92, 397–403.
- Ayala-Niño, A.; Rodríguez-Serrano, G.M.; González-Olivares, L.G.; Contreras- López, E.; Regal-López, P.; Cepeda-Saez, A. Sequence identification of bioactive peptides from amaranth seed proteins (Amaranthus hypochondriacus spp.). Molecules 2019, 24, 3033.
- Shen, W.; Yang, J.; Wang, Z.; Liu, B. Structural characterization and physicochemical properties of grain amaranth starch. Food Chem. X 2024, 23, 101723.
- Li, W.; Liu, Y.; Liu, M.; Zheng, Q.; Li, B.; Li, Z.; Li, H. Sugar accumulation is associated with leaf senescence induced by long-term high light in wheat. Plant Sci. 2019, 287, 110169.
- Venskutonis, P.R.; Kraujalis, P. Nutritional components of amaranth seeds and vegetables: A review on composition, properties, and uses. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2013, 12, 381–412.
- Arendt, E.K.; Zannini, E. Cereal Grains for the Food and Beverage Industries; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2013.
- Coelho, L.M.; Silva, P.M.; Martins, J.T.; Pinheiro, A.C.; Vicente, A.A. Emerging opportunities in exploring the nutritional/functional value of amaranth. Food Funct. 2018, 9, 5499–5512.
- Kumar, H.; Guleria, S.; Kimta, N.; Dhalaria, R.; Nepovimova, E.; Dhanjal, D.S.; Alomar, S.Y.; Kuca, K. Amaranth and buckwheat grains: Nutritional profile, development of functional foods, their pre-clinical cum clinical aspects and enrichment in feed. Curr. Res. Food Sci. 2024, 9, 100836.
- Akinoso, R.; Tanimola, A.R.; Abereola, A.E. Effects of roasting conditions on the properties of Amaranth (Amaranthus cruentus L.) grain using response surface methodology. Food Humanit. 2024, 2, 100298.
- Chauhan, A.; Kumari, N.; Saxena, D.; Singh, S. Effect of germination on fatty acid profile, amino acid profile and minerals of amaranth (Amaranthus spp.) grain. J. Food Meas. Charact. 2022, 16, 1777–1786.
- Schmidt, D.; Verruma-Bernardi, M.R.; Forti, V.A.; Borges, M.T.M.R. Quinoa and amaranth as functional foods: A review. Food Rev. Int. 2023, 39, 2277–2296.
- Aderibigbe, O.; Ezekiel, O.; Owolade, S.; Korese, J.; Sturm, B.; Hensel, O. Exploring the potentials of underutilized grain amaranth (Amaranthus spp.) along the value chain for food and nutrition security: A review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2022, 62, 656–669.
- Janssen, F.; Pauly, A.; Rombouts, I.; Jansens, K.J.; Deleu, L.J.; Delcour, J.A. Proteins of amaranth (Amaranthus spp.), buckwheat (Fagopyrum spp.), and quinoa (Chenopodium spp.): A food science and technology perspective. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2017, 16, 39–58.
- Zhang, Z.-s.; Kang, Y.-j.; Che, L. Composition and thermal characteristics of seed oil obtained from Chinese amaranth. LWT 2019, 111, 39–45.
- Amare, E.; Grigoletto, L.; Corich, V.; Giacomini, A.; Lante, A. Fatty acid profile, lipid quality and squalene content of teff (Eragrostis teff (Zucc.) Trotter) and Amaranth (Amaranthus caudatus L.) varieties from Ethiopia. Appl. Sci. 2021, 11, 3590.
- Gamel, T.H.; Linssen, J.P.; Mesallam, A.S.; Damir, A.A.; Shekib, L.A. Effect of seed treatments on the chemical composition of two amaranth species: Oil, sugars, fibres, minerals and vitamins. J. Sci. Food Agric. 2006, 86, 82–89.
- Wei, H.; Rui, J.; Yan, X.; Xu, R.; Chen, S.; Zhang, B.; Wang, L.; Zhang, Z.; Zhu, C.; Ma, M. Plant polyphenols as natural bioactives for alleviating lipid metabolism disorder: Mechanisms and application challenges. Food Res. Int. 2025, 203, 115682.
- Malik, M.; Sindhu, R.; Dhull, S.B.; Bou-Mitri, C.; Singh, Y.; Panwar, S.; Khatkar, B.S. Nutritional composition, functionality, and processing technologies for amaranth. J. Food Process. Preserv. 2023, 2023, 1753029.
- Ventureira, J.L.; Bolontrade, A.J.; Speroni, F.; David-Briand, E.; Scilingo, A.A.; Ropers, M.-H.; Boury, F.; Añón, M.C.; Anton, M. Interfacial and emulsifying properties of amaranth (Amaranthus hypochondriacus) protein isolates under different conditions of pH. LWT-Food Sci. Technol. 2012, 45, 1–7.
- Zheleznov, A.V.; Solonenko, L.; Zheleznova, N. Seed proteins of the wild and the cultivated Amaranthus species. Euphytica 1997, 97, 177–182.
- Kadoshnikov, S.I.; Kadoshnikova, I.G.; Kulikov, Y.A.; Martirosyan, D.M. Researches of fractional composition of protein of amaranth. Curr. Nutr. Food Sci. 2008, 4, 196–205.
- Maldonado-Cervantes, E.; Huerta-Ocampo, J.A.; Montero-Morán, G.M.; Barrera- Pacheco, A.; Espitia-Rangel, E.; de la Rosa, A.P.B. Characterization of Amaranthus cruentus L. seed proteins by 2-DE and LC/MS–MS: Identification and cloning of a novel late embryogenesis-abundant protein. J. Cereal Sci. 2014, 60, 172–178.
- Velarde-Salcedo, A.J.; Regalado-Rentería, E.; Velarde-Salcedo, R.; Juárez-Flores, B.I.; Barrera-Pacheco, A.; González de Mejía, E.; Barba De La Rosa, A.P. Consumption of amaranth induces the accumulation of the antioxidant protein paraoxonase/arylesterase 1 and modulates dipeptidyl peptidase iv activity in plasma of streptozotocin-induced hyperglycemic rats. J. Nutr. Nutr. 2018, 10, 181–193.
- Sá, A.G.A.; Moreno, Y.M.F.; Carciofi, B.A.M. Plant proteins as high-quality nutritional source for human diet. Trends Food Sci. Technol. 2020, 97, 170–184.
- Amare, E.; Mouquet-Rivier, C.; Servent, A.; Morel, G.; Adish, A.; Desse Haki, G. Protein quality of amaranth grains cultivated in Ethiopia as affected by popping and fermentation. Food Nutr. Sci. 2015, 6, 38–48.
- Awasthi, T.; Singh, N.; Nishinari, K. Ultrasonic-assisted enhancement of malt characteristics in amaranth: A study on physicochemical, amino acid, sugar profile, rheological properties, and muffin making. Cereal Chem. 2025, 102, 34–52.
- Motta, C.; Castanheira, I.; Gonzales, G.B.; Delgado, I.; Torres, D.; Santos, M.; Matos, A.S. Impact of cooking methods and malting on amino acids content in amaranth, buckwheat and quinoa. J. Food Compos. Anal. 2019, 76, 58–65.
- Procopet, O.; Oroian, M. Amaranth seed polyphenol, fatty acid and amino acid profile. Appl. Sci. 2022, 12, 2181.
- Galili, G.; Amir, R. Fortifying plants with the essential amino acids lysine and methionine to improve nutritional quality. Plant Biotechnol. J. 2013, 11, 211–222.
- Lahiri, A.; Rastogi, K.; Datta, A.; Septiningsih, E.M. Bayesian network analysis of lysine biosynthesis pathway in rice. Inventions 2021, 6, 37.
- Berghofer, E.; Schoenlechner, R. Grain amaranth. In Pseudocereals Less Common Cereals; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2002; Volume 219.
- Rivero Meza, S.L.; Hirsch Ramos, A.; Cañizares, L.; Raphaelli, C.d.O.; Bueno Peres, B.; Gaioso, C.A.; Egea, I.; Estrada, Y.; Flores, F.B.; de Oliveira, M. A review on amaranth protein: Composition, digestibility, health benefits and food industry utilisation. Int. J. Food Sci. Technol. 2023, 58, 1564–1574.
- Rastogi, A.; Shukla, S. Amaranth: A new millennium crop of nutraceutical values. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2013, 53, 109–125.
- Sidorova, Y.S.; Petrov, N.A.; Perova, I.B.; Kolobanov, A.I.; Zorin, S.N. Physical and chemical characterization and bioavailability evaluation in vivo of Amaranth protein concentrate. Foods 2023, 12, 1728.
- Tovar-Pérez, E.G.; Guerrero-Legarreta, I.; Farrés-González, A.; Soriano-Santos, J. Angiotensin I-converting enzyme-inhibitory peptide fractions from albumin 1 and globulin as obtained of amaranth grain. Food Chem. 2009, 116, 437–444.
- Kamal, H.; Mudgil, P.; Bhaskar, B.; Fisayo, A.F.; Gan, C.-Y.; Maqsood, S. Amaranth proteins as potential source of bioactive peptides with enhanced inhibition of enzymatic markers linked with hypertension and diabetes. J. Cereal Sci. 2021, 101, 103308.
- Velarde-Salcedo, A.J.; Barrera-Pacheco, A.; Lara-González, S.; Montero-Morán, G.M.; Díaz-Gois, A.; De Mejia, E.G.; De La Rosa, A.P.B. In vitro inhibition of dipeptidyl peptidase IV by peptides derived from the hydrolysis of amaranth (Amaranthus hypochondriacus L.) proteins. Food Chem. 2013, 136, 758–764.
- Akin-Idowu, P.E.; Ademoyegun, O.T.; Olagunju, Y.O.; Aduloju, A.O.; Adebo, U.G. Phytochemical content and antioxidant activity of five grain amaranth species. Am. J. Food Sci. Technol 2017, 5, 249–255.
- Szabóová, M.; Záhorský, M.; Gažo, J.; Geuens, J.; Vermoesen, A.; D’Hondt, E.; Hricová, A. Differences in seed weight, amino acid, fatty acid, oil, and squalene content in γ-irradiation-developed and commercial amaranth varieties (Amaranthus spp.). Plants 2020, 9, 1412.
- Wirkowska-Wojdyła, M.; Ostrowska-Ligęza, E.; Górska, A.; Bryś, J. Application of chromatographic and thermal methods to study fatty acids composition and positional distribution, oxidation kinetic parameters and melting profile as important factors characterizing amaranth and quinoa oils. Appl. Sci. 2022, 12, 2166.
- Symoniuk, E.; Ratusz, K.; Krygier, K. Comparison of the oxidative stability of linseed (Linum usitatissimum L.) oil by pressure differential scanning calorimetry and Rancimat measurements. J. Food Sci. Technol. 2016, 53, 3986–3995.
- Kraujalis, P.; Venskutonis, P.R. Supercritical carbon dioxide extraction of squalene and tocopherols from amaranth and assessment of extracts antioxidant activity. J. Supercrit. Fluids 2013, 80, 78–85.
- Czaplicki, S.; Ogrodowska, D.; Zadernowski, R.; Derewiaka, D. Characteristics of biologically-active substances of amaranth oil obtained by various techniques. Pol. J. Food Nutr. Sci. 2012, 62, 235–239.
- Mondor, M.; Melgar-Lalanne, G.; Hernández-Álvarez, A.-J. Cold pressed amaranth (Amaranthus tricolor) oil. In Cold Pressed Oils; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2020; pp. 113–127.
- Bozorov, S.S.; Berdiev, N.S.; Ishimov, U.J.; Olimjonov, S.S.; Ziyavitdinov, J.F.; Asrorov, A.M.; Salikhov, S.I. Chemical composition and biological activity of seed oil of amaranth varieties. Nova Biotechnol. Chim. 2018, 17, 66–73.
- Petkova, Z.Y.; Antova, G.; Angelova-Romova, M.; Vaseva, I.C. A comparative study on chemical and lipid composition of amaranth seeds with different origin. Bulg. Chem. Commun. 2019, 51, 262–267.
- Bialek, A.; Bialek, M.; Jelinska, M.; Tokarz, A. Fatty acid profile of new promising unconventional plant oils for cosmetic use. Int. J. Cosmet. Sci. 2016, 38, 382–388.
- Villacrés, E.; Pástor, G.; Quelal, M.B.; Zambrano Villavicencio, I.; Morales, S. Effect of processing on the content of fatty acids, tocopherols and sterols in the oils of quinoa (Chenopodium quinoa Willd), lupine (Lupinus mutabilis Sweet), amaranth (Amaranthus caudatus L.) and sangorache (Amaranthus quitensis L.). Glob. Adv. Res. J. Food Sci. Tecnnol. 2013, 2, 44–53.
- Gómez, M.J.R.; Prieto, J.M.; Sobrado, V.C.; Magro, P.C. Nutritional characterization of six quinoa (Chenopodium quinoa Willd) varieties cultivated in Southern Europe. J. Food Compos. Anal. 2021, 99, 103876.
- De Bock, P.; Daelemans, L.; Selis, L.; Raes, K.; Vermeir, P.; Eeckhout, M.; Van Bockstaele, F. Comparison of the chemical and technological characteristics of wholemeal flours obtained from amaranth (Amaranthus sp.), quinoa (Chenopodium quinoa) and buckwheat (Fagopyrum sp.) seeds. Foods 2021, 10, 651.
- Capriles, V.; Coelho, K.; Guerra-Matias, A.; Arêas, J. Effects of processing methods on amaranth starch digestibility and predicted glycemic index. J. Food Sci. 2008, 73, H160–H164.
- Repo-Carrasco-Valencia, R.A.-M.; Serna, L.A. Quinoa (Chenopodium quinoa, Willd.) as a source of dietary fiber and other functional components. Food Sci. Technol. 2011, 31, 225–230.
- Joye, I.J. Dietary fibre from whole grains and their benefits on metabolic health. Nutrients 2020, 12, 3045.
- Lamothe, L.M.; Srichuwong, S.; Reuhs, B.L.; Hamaker, B.R. Quinoa (Chenopodium quinoa W.) and amaranth (Amaranthus caudatus L.) provide dietary fibres high in pectic substances and xyloglucans. Food Chem. 2015, 167, 490–496.
- Vidal Torres, E.; Valencia, E.; Simsek, S.; Ramírez, A.M.L. Amaranth: Multipurpose Agroindustrial Crop. Agronomy 2024, 14, 2323.
- Havrlentová, M.; Petruláková, Z.; Burgárová, A.; Gago, F.; Hlinková, A.; Šturdík, E. β-glucans and their significance for the preparation of functional foods-a review. Czech J. Food Sci. 2011, 29, 1–14.
- Kraic, D. Natural sources of health-promoting starch. J. Food Nutr. Res. 2006, 45, 69–76.
- Liu, X.; Xu, F.; Yong, H.; Chen, D.; Tang, C.; Kan, J.; Liu, J. Recent advances in chitosan-based active and intelligent packaging films incorporated with flavonoids. Food Chem. X 2025, 25, 102200.
- Bhat, A.; Satpathy, G.; Gupta, R.K. Evaluation of Nutraceutical properties of Amaranthus hypochondriacus L. grains and formulation of value added cookies. J. Pharmacogn. Phytochem. 2015, 3, 51–54.
- Nascimento, A.C.; Mota, C.; Coelho, I.; Gueifão, S.; Santos, M.; Matos, A.S.; Gimenez, A.; Lobo, M.; Samman, N.; Castanheira, I. Characterisation of nutrient profile of quinoa (Chenopodium quinoa), amaranth (Amaranthus caudatus), and purple corn (Zea mays L.) consumed in the North of Argentina: Proximates, minerals and trace elements. Food Chem. 2014, 148, 420–426.
- Oh, Y.; Kim, J.; Cao, D.; Kim, C.; Boo, K. Analysis of the water-soluble vitamins B 2 and B 6 of crops in the Amaranthaceae family by HPLC-FLD. Int. Food Res. J. 2021, 28, 503–507.
- Ogrodowska, D.; Tanska, M.; Brandt, W.; Czaplicki, S.; Skrajda, M.; Dabrowski, G. Effect of the drying process on the physicochemical characteristics and oxidative stability of microencapsulated amaranth oil. Riv. Ital. Delle Sostanze Grasse 2017, 94, 257–264.
- Lehmann, J.W.; Putnam, D.H.; Qureshi, A.A. Vitamin E isomers in grain amaranths (Amaranthus spp.). Lipids 1994, 29, 177–181. [
- Jiang, Q. Natural forms of vitamin E: Metabolism, antioxidant, and anti- inflammatory activities and their role in disease prevention and therapy. Free Radic. Biol. Med. 2014, 72, 76–90.
- Xia, W.; Mo, H. Potential of tocotrienols in the prevention and therapy of Alzheimer’s disease. J. Nutr. Biochem. 2016, 31, 1–9.
- Klimczak, I.; Małecka, M.; Pachołek, B. Antioxidant activity of ethanolic extracts of amaranth seeds. Food/Nahr. 2002, 46, 184–186.
- Paśko, P.; Sajewicz, M.; Gorinstein, S.; Zachwieja, Z. Analysis of selected phenolic acids and flavonoids in Amaranthus cruentus and Chenopodium quinoa seeds and sprouts by HPLC. Acta Chromatogr. 2008, 20, 661–672.
- Kalinova, J.; Dadakova, E. Rutin and total quercetin content in amaranth (Amaranthus spp.). Plant Foods Hum. Nutr. 2009, 64, 68–74.
- Manyelo, T.G.; Sebola, N.A.; Hassan, Z.M.; Mabelebele, M. Characterization of the phenolic compounds in different plant parts of Amaranthus cruentus grown under cultivated conditions. Molecules 2020, 25, 4273.
- Vollmannova, A.; Margitanova, E.; Tóth, T.; Timoracka, M.; Urminska, D.; Bojňanská, T.; Čičová, I. Cultivar Influence on Total Polyphenol and Rutin Contents and Total Antioxidant Capacity in Buckwheat, Amaranth, and Quinoa Seeds. Czech J. Food Sci. 2013, 31, 589–595.
- Kalač, P.; Moudrý, J. Composition and nutritional value of amaranth seeds. Czech J. Food Sci. 2000, 18, 201.
- Alvarez-Jubete, L.; Arendt, E.K.; Gallagher, E. Nutritive value of pseudocereals and their increasing use as functional gluten-free ingredients. Trends Food Sci. Technol. 2010, 21, 106–113.
- Taia, W.K.; Shehata, A.A.; Elshamy, E.M.; Ibrahim, M.M. Biosystematic studies for some Egyptian Amaranthus L. taxa and their significance in their identification. Taeckholmia 2020, 40, 85–99.
- Ibrahim, N.I.; Fairus, S.; Zulfarina, M.S.; Naina Mohamed, I. The efficacy of squalene in cardiovascular disease risk-a systematic review. Nutrients 2020, 12, 414.
- Ravi Kumar, S.; Narayan, B.; Sawada, Y.; Hosokawa, M.; Miyashita, K. Combined effect of astaxanthin and squalene on oxidative stress in vivo. Mol. Cell. Biochem. 2016, 417, 57–65.
- Nergiz, C.; Çelikkale, D. The effect of consecutive steps of refining on squalene content of vegetable oils. J. Food Sci. Technol. 2011, 48, 382–385.
- Lozano-Grande, M.A.; Gorinstein, S.; Espitia-Rangel, E.; Dávila-Ortiz, G.; Martínez-Ayala, A.L. Plant sources, extraction methods, and uses of squalene. Int. J. Agron. 2018, 2018, 1829160.
- León-Camacho, M.; García-González, D.L.; Aparicio, R. A detailed and comprehensive study of amaranth (Amaranthus cruentus L.) oil fatty profile. Eur. Food Res. Technol. 2001, 213, 349–355.
- Hussain, A.N.; Geuens, J.; Vermoesen, A.; Munir, M.; Iamonico, D.; Marzio, P.D.; Fortini, P. Characterization of seed oil from six in situ collected wild Amaranthus species. Diversity 2023, 15, 237.
- Tang, Y.; Li, X.; Chen, P.X.; Zhang, B.; Liu, R.; Hernandez, M.; Draves, J.; Marcone, M.F.; Tsao, R. Assessing the fatty acid, carotenoid, and tocopherol compositions of amaranth and quinoa seeds grown in Ontario and their overall contribution to nutritional quality. J. Agric. Food Chem. 2016, 64, 1103–1110.
- Zhu, F. Amaranth proteins and peptides: Biological properties and food uses. Food Res. Int. 2023, 164, 112405.
- Yang, Y.; Fukui, R.; Jia, H.; Kato, H. Amaranth supplementation improves hepatic lipid dysmetabolism and modulates gut microbiota in mice fed a high-fat diet. Foods 2021, 10, 1259.
- Olagunju, A.I.; Arigbede, T.I.; Makanjuola, S.A.; Oyebode, E.T. Nutritional compositions, bioactive properties, and in-vivo glycemic indices of amaranth-based optimized multigrain snack bar products. Meas. Food 2022, 7, 100039.
- Sabbione, A.C.; Ogutu, F.O.; Scilingo, A.; Zhang, M.; Añón, M.C.; Mu, T.-H. Antiproliferative effect of amaranth proteins and peptides on HT-29 human colon tumor cell line. Plant Foods Hum. Nutr. 2019, 74, 107–114.
- Mazorra-Carrillo, J.L.; De León-Rodríguez, A.; Huerta-Ocampo, J.A.; Velarde- Salcedo, A.J.; de Mejía, E.G.; de la Rosa, A.P.B. Proteomic analysis of chemically transformed NIH-3T3 cells reveals novel mechanisms of action of amaranth lunasin- like peptide. Food Res. Int. 2022, 157, 111374.
- Taniya, M.; Reshma, M.; Shanimol, P.; Krishnan, G.; Priya, S. Bioactive peptides from amaranth seed protein hydrolysates induced apoptosis and antimigratory effects in breast cancer cells. Food Biosci. 2020, 35, 100588.
- Suárez, S.E.; Rabesona, H.; Ménard, O.; Jardin, J.; Anton, M.; Añón, M.C. Dynamic digestion of a high protein beverage based on amaranth: Structural changes and antihypertensive activity. Food Res. Int. 2024, 187, 114416.
- Ajayi, F.F.; Mudgil, P.; Gan, C.-Y.; Maqsood, S. Identification and characterization of cholesterol esterase and lipase inhibitory peptides from amaranth protein hydrolysates. Food Chem. X 2021, 12, 100165.
- Das, D.; Sheikh, M.A.; Mir, N.A. Exploring the potential of amaranth proteins: Composition, functional characteristics, modifications, bioactive peptides and possible applications in food and packaging industries. J. Food Compos. Anal. 2024, 139, 107146.
- Olagunju, A.I.; Arigbede, T.I.; Oyeleye, I.S.; Makanjuola, S.A.; Oyebode, E.T.; Enikuomehin, A.C. High-protein, low glycemic index snack from optimized blend of three wholegrains exhibits nutraceutical quality and elicits low glycemic response in diabetic human subjects. Food Prod. Process. Nutr. 2024, 6, 32.
- Suárez, S.; Aphalo, P.; Rinaldi, G.; Añón, M.C.; Quiroga, A. Effect of amaranth proteins on the RAS system. In vitro, in vivo and ex vivo assays. Food Chem. 2020, 308, 125601.
- Ontiveros, N.; López-Teros, V.; de Jesús Vergara-Jiménez, M.; Islas-Rubio, A.R.; Cárdenas-Torres, F.I.; Cuevas-Rodríguez, E.-O.; Reyes-Moreno, C.; Granda- Restrepo, D.M.; Lopera-Cardona, S.; Ramírez-Torres, G.I. Amaranth-hydrolyzate enriched cookies reduce the systolic blood pressure in spontaneously hypertensive rats. J. Funct. Foods 2020, 64, 103613.
- Sandoval-Sicairos, E.S.; Milán-Noris, A.K.; Luna-Vital, D.A.; Milán-Carrillo, J.; Montoya-Rodríguez, A. Anti-inflammatory and antioxidant effects of peptides released from germinated amaranth during in vitro simulated gastrointestinal digestion. Food Chem. 2021, 343, 128394.
- Moronta, J.; Smaldini, P.L.; Docena, G.H.; Añón, M.C. Peptides of amaranth were targeted as containing sequences with potential anti-inflammatory properties. J. Funct. Foods 2016, 21, 463–473.
- Mendonça, S.; Saldiva, P.H.; Cruz, R.J.; Arêas, J.A. Amaranth protein presents cholesterol-lowering effect. Food Chem. 2009, 116, 738–742.
- Aljuraiban, G.S.; Gibson, R.; Chan, D.S.; Van Horn, L.; Chan, Q. The role of diet in the prevention of hypertension and management of blood pressure: An umbrella review of meta-analyses of interventional and observational studies. Adv. Nutr. 2024, 15, 100123.
- Gómez-Cardona, E.E.; Hernández-Domínguez, E.E.; Huerta-Ocampo, J.Á.; Jiménez-Islas, H.; Díaz-Gois, A.; Velarde-Salcedo, A.J.; Barrera-Pacheco, A.; Goñi- Ochoa, A.; de la Rosa, A.P.B. Effect of amaranth consumption on diabetes-related biomarkers in patients with diabetes. Diabetes Obes. Metab. Disord. 2017, 3, 5–10.
- Choudhary, R.; Kumar, P.; Shukla, S.K.; Bhagat, A.; Anal, J.M.H.; Kour, G.; Ahmed, Z. Synthesis and potential anti-inflammatory response of indole and amide derivatives of ursolic acid in LPS-induced RAW 264.7 cells and systemic inflammation mice model: Insights into iNOS, COX2 and NF-κB. Bioorganic Chem. 2025, 155, 108091.
- Lamichhane, G.; Pandeya, P.R.; Lamichhane, R.; Yun, H.D.; Shrivastava, A.K.; Cheon, J.-y.; Sapkota, B.; Devkota, H.P.; Jung, H.-J. Evaluation of anti- inflammatory potential of extract, fractions and major compounds of Ponciri Fructus in LPS-induced RAW 264.7 cells. Curr. Res. Biotechnol. 2023, 6, 100138.
- Soliman, G.A. Dietary fiber, atherosclerosis, and cardiovascular disease. Nutrients 2019, 11, 1155.
- Patil, N.D.; Bains, A.; Chawla, P. Amaranth. Cereals and Nutraceuticals; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2024; pp. 251–284.
- Woo, S.-H.; Park, J.; Sung, J.M.; Choi, E.-J.; Park, J.-D.; Park, E.Y. Effect of Amaranth Protein Isolate and Fermentation Time on Buckwheat Sourdough Bread. LWT 2025, 217, 117325, Available at SSRN 4969998.
- Simopoulos AP. An increase in the omega-6/omega-3 fatty acid ratio increases the risk for obesity. Nutrients. 2016;8(3):128.
- Simopoulos AP. The importance of the omega-6/omega-3 fatty acid ratio in cardiovascular disease and other chronic diseases. Experimental biology and medicine. 2008;233(6):674-688.
- 4 33. Riediger ND, Othman RA, Suh M, Moghadasian MH. A systemic review of the roles of n-3 fatty acids in health and disease. J Am Diet Assoc. 2009;109(4):668- 679.
