kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2025-4(20)-44kaz44-2163Research ArticleПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)FOOD ENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY (ORIGINAL ARTICLE)ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ШПИНАТА ОГОРОДНОГО В БИОТЕХНОЛОГИИ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ОБЛАСТИ СОЗДАНИЯ НАТУРАЛЬНОЙ РАСТИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИAPPLICATION OF BIOACTIVE COMPOUNDS FROM GARDEN SPINACH IN BIOTECHNOLOGY: CURRENT TRENDS IN THE DEVELOPMENT OF NATURAL PLANT-BASED PRODUCTShttps://orcid.org/0000-0002-0252-3767ЖаппарбергеноваЭ. Б.ZhapparbergenovaE. B.

Эльмира Бегимбаевна Жаппарбергенова – кандидат биологических наук, доцент, преподаватель кафедры биологии

160000, Республика Казахстан, г. Шымкент. ул. Байтурсынова 13 

Elmira Begimbaevna Zhapparbergenova – Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Lecturer of the Department of Biology

160000, Republic of Kazakhstan, Shymkent, Baitursynov Street, 13 

zhaffarelmira@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1533-0366АлпамысоваГ. Б.AlpamysovaG. B.

Гульжайна Байгонысовна Алпамысова – кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующая кафедрой биотехнологии

160050, Республика Казахстан г. Шымкент, пр.Тауке хана 5

Gulzhayna Baigonysovna Alpamysova – Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Biotechnology

160050, Republic of Kazakhstan, Shymkent, Tauke Khan Avenue, 5 

xap68@mail.ruЮжно-Казахстанский педагогический университет имени Ө.ЖәнібекаКазахстанSouth Kazakhstan Pedagogical University named after ZhanibekovKazakhstanЮжно-Казахстанский университет имени М. АуэзоваКазахстанSouth Kazakhstan University named after M. AuezovKazakhstan20252501202614(20)368379Copyright © Жаппарбергенова Э.Б., Алпамысова Г.Б., 20262026Жаппарбергенова Э.Б., Алпамысова Г.Б.Zhapparbergenova E.B., Alpamysova G.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/2163

Научные исследования посвящены процессам культивации Шпината огородного (Spinacia oleracea) и дальнейшим этапам приготовления из выращенного растения вакуумированного порошка (БАД) и экомыла. Основной объект исследования – Шпинат огородный на сегодняшний день является одним из общепризнанных лидеров овощной зелени в рационе современного человека. Данный факт связан с наличием широкого спектра биологически важных химических компонентов в данном растении. В связи с этим в рамках данного исследования была поставлена задача создания современного продукта с длительным сроком хранения, удобным в ежедневном применении, сохраняющим полноценный биохимический состав, доступный с экономической точки зрения. Немаловажным аспектом эксперимента был контроль условий культивации, не допускающий использование химических удобрений, поскольку шпинат обладает свойством накапливать эти вещества в биомассе в больших количествах. Процесс культивации зеленой биомассы сопровождался мониторингом показателей температуры, влажности, освещения и частоты полива, что позволило к концу культивирования провести сравнительный анализ в динамике роста в разрезе времени.Исследования, направленные на создание экспериментальной биотехнологической продукции – вакуумированного порошка из высушенных листьев шпината, позволили получить биологически активную пищевую добавку длительного хранения (в течении одного года). Предлагаемая добавка, являющаяся альтернативой свежему шпинату, обладает преимуществом внесезонной продукции, полноценно сохраняющей биологическую активность в вакуумированном состоянии. Также важен спектр возможностей применения порошка шпината как в традиционной рецептуре, так и в составе коктейлей и смузи, и как натурального красителя в кондитерскойй технологии. С целью сравнительного анализа сохранения биологической активности в вакуумированном порошке и в свежесобранных листьях шпината, был проведен хроматографический анализ. Индикатором биологической активности явились хлорофиллы a и b, содержащиеся в свежих и высушенных листьях шпината.На заключительном этапе исследований была разработана технология использования свежевыжатого сока молодого шпината, так называемого «baby spinach», для изготовления экомыла. Урожай «baby spinach» собирался на второй неделе культивации в заданных условиях, затем был собран и измельчен путем жидкостной экстракции. В традиционный технологический процесс варки мыльной массы был включен этап внедрения жидкой растительной биомассы (экстракта шпината).

Scientific research is devoted to the processes of cultivation of garden Spinach (Spinacia oleracea) and further stages of preparation of evacuated powder (dietary supplements) and eco-soap from the grown plant. The main object of research is Garden spinach, which is currently one of the generally recognized leaders of vegetable greens in the diet of modern humans. This fact is due to the presence of a wide range of biologically important chemical components in this plant. In this regard, within the framework of this study, the task was set to create a modern product with a long shelf life, convenient for daily use, preserving a fullfledged biochemical composition, affordable from an economic point of view. An important aspect of the experiment was the control of cultivation conditions, which does not allow the use of chemical fertilizers, since spinach has the property of accumulating these substances in biomass in large quantities. The process of green biomass cultivation was accompanied by monitoring of temperature, humidity, lighting, and watering frequency, which allowed for a comparative analysis of growth dynamics over time by the end of cultivation.Research aimed at creating experimental biotechnological products – evacuated powder from dried spinach leaves, allowed us to obtain a biologically active food additive for long-term storage (for one year). The proposed additive, which is an alternative to fresh spinach, has the advantage of off-season products that fully preserve biological activity in a vacuum state. The range of spinach powder applications is also important, both in the traditional formulation, as well as in cocktails and smoothies, and as a natural colorant in confectionery technology. In order to compare the preservation of biological activity in the evacuated powder and in freshly harvested spinach leaves, a chromatographic analysis was performed. The indicator of biological activity was chlorophylls a and b contained in fresh and dried spinach leaves.At the final stage of the research, a technology was developed for using freshly squeezed young spinach juice, the so-called «baby spinach», to make eco-soap. The «baby spinach» crop was harvested in the second week of cultivation under the specified conditions, then it was harvested and crushed by liquid extraction. The stage of introduction of liquid plant biomass (spinach extract) was included in the traditional technological process of cooking soap mass.

биологически активные добавкирастительная биомассапроцесс культивациивакуумированный порошокэкомылоbiologically active additivesplant biomasscultivation processpowder vacuumizationeco-soapReferencesВековцев А. Инновационная технология БАД: характеристика потребительских свойств / А. Вековцев, Е. Ермолаева, Г. Подзорова // Пищевая промышленность. – 2010. – № 4. – С. 52.Vekovtsev A. Innovatsionnaya tekhnologiya BAD: kharakteristika potrebitel'skikh svoistv / A. Vekovtsev, E. Ermolaeva, G. Podzorova // Pishchevaya promyshlennost'. – 2010. – № 4. – S. 52. (In Russian).Biotechnological Applications of Microalgal Oleaginous Compounds: Current Trends on Microalgal Bioprocessing of Products / Т. Mutanda et al // Frontiers in Energy Research. – 2020. – Vol. 8. – Article 598803. https://doi.org/10.3389/fenrg.2020.598803.Biotechnological Applications of Microalgal Oleaginous Compounds: Current Trends on Microalgal Bioprocessing of Products / T. Mutanda et al // Frontiers in Energy Research. – 2020. – Vol. 8. – Article 598803. https://doi.org/10.3389/fenrg.2020.598803. (In English).Durazzo A. Editorial: Dietary Supplements, Botanicals and Herbs at the Interface of Food and Medicine / A. Durazzo, M. Lucarini, M. Heinrich // Frontiers in Pharmacology. – 2022. – Vol. 13. – Article 899499. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.899499.Durazzo A. Editorial: Dietary Supplements, Botanicals and Herbs at the Interface of Food and Medicine / A. Durazzo, M. Lucarini, M. Heinrich // Frontiers in Pharmacology. – 2022. – Vol. 13. – Article 899499. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.899499. (In English).Quality of Dietary Supplements Containing Plant-Derived Ingredients Reconsidered by Microbiological Approach / М. Ratajczak et al // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2020. – Vol. 17. – P. 6837. https://doi.org/10.3390/ijerph17186837. Режим доступа: www.mdpi.com/journal/ijerph.Quality of Dietary Supplements Containing Plant-Derived Ingredients Reconsidered by Microbiological Approach / M. Ratajczak et al // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2020. – Vol. 17. – P. 6837. https://doi.org/10.3390/ijerph17186837. Rezhim dostupa: www.mdpi.com/journal/ijerph. (In English).Petroczi A.G. Mission impossible? Regulatory and enforcement issues to ensure safety of dietary supplements / A.G. Petroczi, G. Taylor, D.P. Naughton // Food and Chemical Toxicology. – 2011. – Vol. 49. – P. 393-402.Petroczi A.G. Mission impossible? Regulatory and enforcement issues to ensure safety of dietary supplements / A.G. Petroczi, G. Taylor, D.P. Naughton // Food and Chemical Toxicology. – 2011. – Vol. 49. – P. 393-402. (In English).Microbial contamination in herbal medicines: A serious health hazard to elderly consumers / C.M de Sousa Lima et al // BMC Complementary Medicine and Therapies. – 2020. – Vol. 17. https://doi.org/10.1186/s12906-019-2723-1.Microbial contamination in herbal medicines: A serious health hazard to elderly consumers / C.M de Sousa Lima et al // BMC Complementary Medicine and Therapies. – 2020. – Vol. 17. https://doi.org/10.1186/s12906-019-2723-1. (In English).A Review of Current Methods for Analysis of Mycotoxins in Herbal Medicines / L. Zhang et al // Toxins. – 2018. – Vol. 10. – P. 65.A Review of Current Methods for Analysis of Mycotoxins in Herbal Medicines / L. Zhang et al // Toxins. – 2018. – Vol. 10. – P. 65. (In English).Kosalec I. Contaminants of medicinal herbs and herbal products / I. Kosalec, J. Cvek, S. Tomić // Archives of Industrial Hygiene and Toxicology. – 2009. – Vol. 60. – P. 485-501.Kosalec I. Contaminants of medicinal herbs and herbal products / I. Kosalec, J. Cvek, S. Tomić // Archives of Industrial Hygiene and Toxicology. – 2009. – Vol. 60. – P. 485-501. (In English).Plants and parts of plants used in food supplements: An approach to their safety assessments / В. Carratù et al // Annali dell’Istituto Superiore di Sanità. – 2010. – Vol. 46. – P. 370-388.Plants and parts of plants used in food supplements: An approach to their safety assessments / V. Carratù et al // Annali dell’Istituto Superiore di Sanità. – 2010. – Vol. 46. – P. 370-388. (In English).Che C.-T. Plant Natural Products for Human Health / C.-T. Che, H. Zhang // International Journal of Molecular Sciences. – 2019. – Vol. 20. – P. 830. https://doi.org/10.3390/ijms20040830. Режим доступа: www.mdpi.com/journal/ijms.Che C.-T. Plant Natural Products for Human Health / C.-T. Che, H. Zhang // International Journal of Molecular Sciences. – 2019. – Vol. 20. – P. 830. https://doi.org/10.3390/ijms20040830. Rezhim dostupa: www.mdpi.com/journal/ijms. (In English).Natural Products from Bryophytes: From Basic Biology to Biotechnological Applications / А. Horn et al // Critical Reviews in Plant Sciences. – 2021. – Vol. 40, № 3. – P. 191-217. https://doi.org/10.1080/07352689.2021.1911034.Natural Products from Bryophytes: From Basic Biology to Biotechnological Applications / A. Horn et al // Critical Reviews in Plant Sciences. – 2021. – Vol. 40, № 3. – P. 191-217. https://doi.org/10.1080/07352689.2021.1911034. (In English).Efficacy of plant-derived dietary supplements in improving overall menopausal symptoms in women: An updated systematic review and meta-analysis / M.R. Oh et al // Phytotherapy Research. – 2024. – Vol. 38. – P. 1294-1309. https://doi.org/10.1002/ptr.8112.Efficacy of plant-derived dietary supplements in improving overall menopausal symptoms in women: An updated systematic review and meta-analysis / M.R. Oh et al // Phytotherapy Research. – 2024. – Vol. 38. – P. 1294-1309. https://doi.org/10.1002/ptr.8112. (In English).Мухаметов А.Е. Өсімдік майларының қоспасынан дайындалатын майлы өнімдердің сапалық көрсеткіштерін зерттеу / А.Е. Мухаметов, Э.Б. Аскарбеков, М.Т. Ербулекова // Алматы технологиялық университетінің хабаршысы. – 2022. – № 4. – Б. 61-68. https://doi.org/10.48184/2304-568X-2022-4-61-68.Mukhametov A.E. Оsіmdіk mailarynyn kospasynan daiyndalatyn maily onіmderdіn sapalyk korsetkіshterіn zertteu / A.E. Mukhametov, EH.B. Askarbekov, M.T. Erbulekova // Almaty tekhnologiyalyk universitetіnіn khabarshysy. – 2022. – № 4. – B. 61-68. https://doi.org/10.48184/2304-568X-2022-4-61-68. (In Kazakh).Биологическая активность синтезированных соединений производных N,N-полиметилен бис (но-ароматило-циклоалканолоило) карбаматов / С.Ж. Самадов и др. // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. – 2021. – № 3(84). Режим доступа: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11355 (дата обращения: 25.03.2021).Biologicheskaya aktivnost' sintezirovannykh soedinenii proizvodnykh N,N-polimetilen bis (noaromatilo-tsikloalkanoloilo) karbamatov / S.ZH. Samadov i dr. // Universum: tekhnicheskie nauki: ehlektron. nauchn. zhurn. – 2021. – № 3(84). Rezhim dostupa: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11355 (data obrashcheniya: 25.03.2021). (In Russian).Джакупова И. Қазақстанның оңтүстік өңіріндегі сорго қантының өнімділігіне биологиялық белсенді заттар мен тыңайтқыштардың әсері / И. Джакупова // Доклады НАН РК. – 2022. – № 3. – Б. 15-33. https://doi.org/10.32014/2022.2518-1483.157.Dzhakupova I. Kazakstannyn ontustіk onіrіndegі sorgo kantynyn onіmdіlіgіne biologiyalyk belsendі zattar men tynaitkyshtardyn aserі / I. Dzhakupova // Doklady NAN RK. – 2022. – № 3. – B.Абдрешов С.Н. Новая кормовая добавка на основе природного монтмориллонитового сырья, обогащенного витаминами и микроэлементами / С.Н. Абдрешов, У.Н. Капышева, Г.А. Демченко // Доклады НАН РК. – 2022. – (30.04). https://doi.org/10.32014/2022.2519-1629.107.15-33. https://doi.org/10.32014/2022.2518-1483.157. (In Kazakh).Әбдімүтәліп Н.Ә. Изучение влияния биорегуляторов на продуктивность и развитие растений, выращиваемых методом гидропоники / Н.Ә. Әбдімүтәліп, Ж. Тулпан, К. Гул // Доклады НАН РК. – 2021. – (15.04). https://doi.org/10.32014/2021.2519-1629.64.Abdreshov S.N. Novaya kormovaya dobavka na osnove prirodnogo montmorillonitovogo syr'ya, obogashchennogo vitaminami i mikroehlementami / S.N. Abdreshov, U.N. Kapysheva, G.A. Demchenko // Doklady NAN RK. – 2022. – (30.04). https://doi.org/10.32014/2022.2519-1629.107. (In Russian).Biotechnological Utilization of Agro-Industrial Residues and By-Products-Sustainable Production of Biosurfactants / D. Vucurovic et al // Foods.- 2024. – Vol. 13. – P. 711. https://doi.org/10.3390/foods13050711.Abdіmutalіp N.A. Izuchenie vliyaniya bioregulyatorov na produktivnost i razvitie rastenii, vyrashchivaemykh metodom gidroponiki / N.A. Abdіmutalіp, ZH. Tulpan, K. Gul // Doklady NAN RK. – 2021. – (15.04). https://doi.org/10.32014/2021.2519-1629.64. (In Kazakh).Biotechnological Utilization of Agro-Industrial Residues and By-Products-Sustainable Production of Biosurfactants / D. Vucurovic et al // Foods.- 2024.- Vol. 13. – P. 711. https://doi.org/10.3390/foods13050711. (In English).Biotechnological Utilization of Agro-Industrial Residues and By-Products-Sustainable Production of Biosurfactants / D. Vucurovic et al // Foods.- 2024.- Vol. 13. – P. 711. https://doi.org/10.3390/foods13050711. (In English).

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