RU2849184C1 - Биологически активная добавка к пище - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к биологически активным добавкам (БАД) к пище и может найти применение в пищевой индустрии в качестве профилактического средства. БАД к пище содержит водный экстракт люцерны и комплекс неантагонистических сочетаний биогенных элементов: йод, селен и железо при их содержании, мг/100 г водного экстракта люцерны: йод - 0,06; селен - 0,06; железо - 12,0. Изобретение позволяет получить БАД к пище, обеспечивающую потенцирование органотропных физиологических эффектов водного экстракта люцерны и биогенных элементов, нивелирование побочных эффектов и антагонизма ингредиентов заявляемого состава. 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к биологически активным добавкам (БАД) к пище и может найти применение в пищевой индустрии в качестве профилактического средства.

Известен биологически активный препарат на основе экстракта люцерны и способ его получения, включающий экстракт люцерны, а также дополнительно введенные растворимые соли макро- и микроэлементов: Ва (барий), Sn (олово), Со (кобальт), Cr (хром), V (ванадий), Zn (цинк), Fe (железо), Se (селен), Cu (медь) при определенном соотношении компонентов [патент РФ №2145863 С1].

Недостатком данного состава является то, что минеральные элементы, входящие в состав БАД, при комбинированном воздействии проявляют in vivo антагонистический эффект. Так, Zn и Fe, проявляют антагонизм в отношении энзимов [Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 846], железо ингибирует адсорбцию Mn в эпителиоцитах кишечника; известно отрицательное влияние комбинации Fe, Cu и Mn на усвоение витамина В₁₂ и витамина Е [Фофанова И.Ю. Поливитамины при беременности: что нового? / И.Ю. Фофанова // Гинекология. - 2008. - Т. 10, №2. - С. 20-24].

Известен биологически активный препарат на основе экстракта люцерны и солей микроэлементов, взятых в следующем соотношении, мг/кг растительного сырья: Fe (железо) - 50-300; Zn - 50-200 (цинк); Ti (титан) - 0,5-5,0; Cu (медь) - 0,5-5,0; Со - 0,5-5,0 (кобальт); Mn (марганец)- 0,5-5,0; Cr (хром) - 0,5-1,0; V (ванадий) - 0,5-2,0; Мо (молибден) - 0,5-5,0 [патент РФ №2176918 С1].

Недостатком известного состава является то, что он содержит токсичные для организма соли титана (Ti), содержащиеся в следовых количествах на клеточном и субклеточном уровне организации живой материи; не существует доказательств того, что Ti является важным элементом для жизнедеятельности [Аляхнович Н.С. Распространенность, применение и патологические эффекты диоксида титана / Н.С. Аляхнович, Д.К. Новиков // Вестник Витебского государственного медицинского университета. - 2016. - Т. 15, №2. - С. 10]. Кроме того, обнаружен широкий спектр патологических эффектов солей титана, диоксида титана (TiO₂) и титансодержащей пищевой добавки Е171: канцерогенные, иммунотоксические и сенсибилизирующие [Аляхнович Н.С. Распространенность, применение и патологические эффекты диоксида титана / Н.С. Аляхнович, Д.К. Новиков // Вестник Витебского государственного медицинского университета - 2016. - Т. 15, №2. - С. 13; Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 605]. Кроме того, известный многокомпонентный состав содержит условно-эссенциальный тяжелый металл ванадий (V), проявляющий свойства нейро-, нефро- и гепатотоксичности, а вопрос о его критическом значении для функционирования не актуален, так как его суточная потребность (10 мкг/ сутки) полностью покрывается содержанием в пище [Воробьева Н.М. Ванадий: биологическая роль, токсикология и фармакологическое применение / Н.М. Воробьева, Е.В. Федорова, Н.И. Баранова // Биосфера. -2013. - Т. 5, №1. - С. 81; С. 88]. Более того, ванадий в составе БАД проявляет антагонистическое взаимодействие с железом и кобальтом, что нивелирует биологические эффекты комплекса [Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 350].

Прототипом изобретения является биологически активный препарат, на основе экстракта люцерны с добавлением минеральных солей макро- и микроэлементов при их следующем соотношении, мг/кг растительного сырья: кальций (Са) - 14,6-18,4; калий (K) - 18,6-22,6; натрий (Na) - 13,5-14,6; магний (Mg) - 1,4-2,0; фосфор (Р) - 21,0-22,5; железо (Fe) - 0,3-0,8; цинк (Zn) - 0,13-0,18; олово (Sn) - 0,21-0,31; кобальт (Со) - 0,20-0,28; хром (Cr) - 0,43-0,51; ванадий (V) - 0,04-0,09; марганец (Mn) - 0,06-0,40; молибден (Mo) - 0,02-0,06; медь (Cu) - 0,40-0,62 [патент РФ №2335925, 2008].

К недостаткам прототипа можно отнести следующее:

- известно, что многоэлементные составы, имеющие даже незначительное количество ионов таких элементов, как железо, кобальт, медь, магний, оказывают каталитическое воздействие на окислительное разрушение чувствительных к металлам витаминов: ретинол, рибофлавин, пантотеновая кислота, аскорбиновая кислота, пиридоксина гидрохлорид, эргокальциферол, рутин, цианокобаламин, витамин Е [Фофанова И.Ю. Поливитамины при беременности: что нового? / И.Ю. Фофанова // Гинекология. - 2008. - Т. 10, №2. - С. 2];

- в состав прототипа включены минеральные вещества, проявляющие антагонизм in vivo при совместном употреблении: железо, кальций, магний и цинк конкурирует друг с другом при одновременном приеме; кальций и железо ингибируют адсорбцию марганца, а цинк - меди [Фофанова И.Ю. Поливитамины при беременности: что нового? / И.Ю. Фофанова // Гинекология. - 2008. - Т. 10, №2. - С. 2]; ванадий, цинк, железо и кальций антагонисты относительно хрома [Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 620]; Са и Mg - антагонисты [Голод М.С. Взаимодействие минеральных веществ в организме / М.С. Голод // Вестник молодежной науки Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - №1. - С. 141]; антагонистическое взаимодействие проявляют in vivo следующие элементы - Са и Mg, Mg и Fe, Na и Mg [Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 502]; антагонистическое биохимические взаимодействие проявляют между собой в организме человека следующие сочетания элементов - Р, Zn, Mn и Р, Zn, Mo [Голод М.С. Взаимодействие минеральных веществ в организме / М.С. Голод // Вестник молодежной науки Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - №1. - С. 140, 141];

- нецелесообразность включения в мультиэлементный состав прототипа металла в виде олова (Sn) с мутагенными, цито- и эмбриотоксичными свойствами, потребность (2-10 мг/сут) которого полностью покрывается суточным рационом (17 мг) человека [Милаева Е.Р. Механизмы цитотоксического действия оловоорганических соединений / Е.Р. Милаева, М.А. Додохова, Д.Б. Шпаковский и др. // Биомедицина. - 2021. - Т. 17, №2. - С. 88-99; Гринь Н.В. Эмбриотоксическое действие сульфата олова при ингаляционном поступлении в организм / Н.В. Гринь, Н.Н. Говорунова, Л.В. Павловичи др. // Гигиена и санитария. - 1988. - №7. - С. 81-82]; высокий цитотоксический потенциал олова и его соединений используется преимущественно в рецептурах лекарственных средств для противоопухолевой и антиметастатической терапии злокачественных новообразований [Милаева Е.Р. Механизмы цитотоксического действия оловоорганических соединений / Е.Р. Милаева, М.А. Додохова, Д.Б. Шпаковский и др. // Биомедицина. - 2021. -Т. 17, №2. - С. 89; С. 95-96].

Задачей изобретения является разработка состава биологически активной добавки на основе водного экстракта люцерны, содержащей биогенные микроэлементы в сочетаниях, обеспечивающих потенцирование физиологических функций за счет явлений синергии в отдельных органах и системах.

Технический результат при использовании изобретения -потенцирование органотропных физиологических эффектов водного экстракта люцерны и биогенных элементов, нивелирование побочных эффектов и антагонизма ингредиентов заявляемого состава.

Предлагаемая биологически активная добавка содержит водный экстракт люцерны и комплекс неантагонистических сочетаний биогенных элементов с тиреотропной активностью: йод, селен и железо при их содержании, мг/100 г водного экстракта люцерны:

Йод - 0,06;

Селен - 0,06;

Железо - 12,0.

Выбранные сочетания биомикроэлементов являются существенными, позволяющими корригировать дисфункцию органов и систем организма с учетом их этиопатогенеза. Наличие в структуре специализированного питания комбинации из трех биомикроэлементов -1, Fe, Se - одно из условий этиотропной терапии эндемического зоба и зобных трансформаций [Черняев С.И. О взаимозависимой роли йода, селена и железа в профилактике алиментарных заболеваний / С.И. Черняев // Sciences of Europe. - 2016. - №5-2 (5). - С. 59-62].

Изобретение иллюстрируется фигурой, на которой представлена запись хемилюминесценции желточных липопротеидов, выделенных из куриного желтка, при добавлении в среду инкубации тиреотропных субстанций: 1 - III-я серия; 2 - IV-я серия; 3 - контроль; 4 - II-я серия опытов.

Пример 1

Сено люцерны, дробленное до фракции 3-5 мм, загружают в обогреваемый аппарат с мешалкой, в которой предварительно заливают конденсат, подогретый до 60-80°С Перемешивание осуществляют в течение 0,3-0,5 час. Далее часть экстракта передавливают в промежуточную емкость, остальную подают на горячую экстракцию в аппарат, обогреваемый водяным паром, а при перемешивании вводят комплекс неантагонистического сочетания биогенных элементов, мг/100 г водного экстракта люцерны: йод - 0,06; селен - 0,06; железо - 12,0. При этом соотношение водного экстракта люцерны к растительному сырью составляет 6:1 масс. Смесь в аппарате выдерживают при температуре 110-140°С и давлении 1,5-4,5 атм. в течение 0,6-1,2 часа. После чего избыточное давление сбрасывают и температуру снижают до 100°С с выдержкой смеси еще 02-08 часа. Далее полученный экстракт подают на фильтрацию в центрифугу и далее в вакуумно-выпарной аппарат, где происходит упаривание до концентрации 40-50%. Концентрат, выходящий из вакуумно-выпарного аппарата, подают на розлив в разливочный аппарат, откуда на упаковку. Полученный раствор, представляющий собой однородную сиропообразную жидкость, имеет темно-коричневый цвет и характеризуется следующими органолептическими свойствами: вкус -горьковато-кофейный, без привкуса подгорелости; запах - специфический, напоминающий аромат чернослива, без признаков прогорклости и плесневения.

Пример 2

В качестве ведущих механизмов патофизиологических и патоморфологических процессов, имеющих место при гипотиреозе, рассматривается активация свободнорадикальных процессов с участием активных форм кислорода (АФК) - Н₂О₂ [Алмакаева Л.Ф. Перекисное окисление липидов в тканях крыс с экспериментальным гипотиреозом и коррекцией гипотиреоза йодстевиолгликозидом / Л.Ф. Алмакаева, В.Н. Козлов, Г.А. Байбурина, Ф.Х. Камилов // Современные проблемы науки и образования. - 2021. - №2. - С. 107. - DOI 10.17513/spno.30556]. Известно, что минеральные вещества с тиреотропной активностью (I^-, Fe²⁺, Se) относятся к прооксидантам, способными запускать реакции пероксидного окисления как в щитовидной железе, так и в органах, где протекают тиреоидзависимые сведения метаболизма [Камилов Ф.Х. Активность антиоксидантных ферментов и процессы свободнорадикального окисления при экспериментальном гипотиреозе и коррекции тиреоидных сдвигов йодированным полисахаридным комплексом / Ф.Х. Камилов, А.Н. Мамцев, В.Н. Козлов и др. // Казанский медицинский журнал. - 2012. - Т. 93, №1. - С. 116-119]. Водный экстракт люцерны, содержащий в своем составе широкий спектр антиоксидантов, в частности полифенольных соединений (ликуразид, нарингин, нарингенин, физетин, кверцетин, рутин) способен нивелировать прооксидантные свойства комплекса тиреотропных минеральных веществ (I, Fe, Se) in vivo [Kryachko A.N. Content of some flavonoids in alfalfa and its water extract «Eracond» / A.N. Kryachko, R.R. Khafizova, V.N. Kozlov et al. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volgograd, 17-18 июня 2021 года / Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering. Vol. Volume 848. - Krasnoyarsk, Russian Federation: IOP Publishing Ltd, 2021. - P. 12015. - DOI 10.1088/1755-1315/848/1/012015]. Прецедентов по изучению водного экстракта люцерны на прооксидантную активность комплекса тиреотропных минеральных веществ не выявлено. Исследования проводили методом хемилюминесцентного анализа в модельной тест-системе, где генерировались реакции пероксидного окисления желточных липопротеидов с участием АФК [Клебанов Г.И. Оценка антиокислительной активности плазмы крови с применением желточных липопротеидов / Г.И. Клебанов, И.В. Бабенкова, Ю.О. Теселкин и др. // Лабораторное дело. - 1988. - №5. - С. 59-62]. Анализируемые составы - йод; йод + железо + селен; заявляемый состав БАД к пище по второму варианту изобретения: водный экстракт люцерны + йод + железо + селен добавляли к липидам, полученным из куриного желтка, содержащего липопротеиновые комплексы, сходные с липидами крови [Клебанов Г.И. Оценка антиокислительной активности плазмы крови с применением желточных липопротеидов / Г.И. Клебанов, И.В. Бабенкова, Ю.О. Теселкин и др. // Лабораторное дело. - 1988. - №5. - С. 59-62]. Желток смешивали с фосфатным буфером (20 мМ раствор КН₂РО₄, 10⁵ мМ раствор KCl, 50 мМ цитрат натрия, 10^-5 М раствор люминола) в соотношении 1:5, гомогенизировали, доводили содержание белка до 1 мг на мл дальнейшим разведением (в среднем 25 мл полученного гомогената на 1 л буфера). Затем отбирали 20 мл смеси и инициировали хемилюминесценцию добавлением 1 мл на 50 мМ раствора сернокислого железа при постоянном перемешивании, что приводило к окислению ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов; по значениям светосуммы свечения судили об интенсивности процессов пероксидного окисления липидов (контроль - 1-я серия).

Для изучения антиокислительной активности тиреотропных составов отбирали 1,0 мл готового раствора, содержащего рекомендуемую суточную дозу исследуемых веществ и их сочетаний: I-я серия - контроль; II-я серия - 50 мкг Г; III-я серия - 50 мкг I^- + 9 мкг Fe²⁺ + 50 мкг Se; IV-я серия - 0,1 мл водного экстракта люцерны + 50 мкг I^- + 9 мкг Fe²⁺ + 50 мкг Se. Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета программ Statistica 6,0 MS Excel. Гипотезу о средних значениях проверяли с помощью t-критерия Стьюдента.

Как видно из представленных данных (фигура, табл.), йод, как и его сочетания с тиреотропными биоэлементами, проявлял прооксидантные свойства: так, если в контроле светосумма свечения составила 26,76±2,07 у.е., то во II-й серии - 28,61±2,80 у.е. (р≤0,05), а в III-й серии - 36,66±3,29 у.е. (р≤0,01).

Водный экстракт люцерны, содержащий в своем составе комплекс антиоксидантов растительного генеза (аскорбиновая кислота, ретинол, полифенольные соединения) ингибировал реакции пероксидного окисления в IV-й серии опытов: показатель светосуммы свечения в IV-й серии опытов составил 24,97±2,64 у.е. (р≤0,05) против 26,76±2,07 у.е. в контроле. Таким образом, потенцирование биологических свойств йода в заявляемом составе реализуется ионами железа - катализ реакций первого этапа биосинтеза 3,5,3',5' - тетрайодтиронина (Т₄) Fe-зависимой йодпероксидазой, Se-зависимой 5'-дейодиназой - активация реакций дейодирования Т₄ с образованием активной формы тиреоидных гормонов (Т₃), полифенольными соединениями водного экстракта люцерны -ингибирование патофизиологических реакций свободнорадикального окисления липидов, способствующих развитию патоморфоза в тканях щитовидной железы.

Claims (4)

1. Биологически активная добавка к пище, содержащая водный экстракт люцерны посевной и комплекс биологически активных веществ, отличающаяся тем, что в качестве комплекса биологически активных веществ содержит комплекс неантагонистических сочетаний биогенных элементов: йод, селен и железо при их содержании, мг/100 г водного экстракта люцерны:
2. Йод - 0,06;
3. Селен - 0,06;
4. Железо - 12,0.