ЦЕЛЕБНАЯ ПИЩЕВАЯ ДОБАВКА Российский патент 1998 года по МПК A23L1/304 A23L1/29 A23L1/30 A61K33/00 

Настоящее изобретение относится к лечебно-профилактическому питанию, а более конкретно к целебным пищевым добавкам.

В настоящее время существует множество пищевых добавок, используемых в лечебно-профилактических целях.

Известны целебные пищевые добавки, содержащие в качестве активного ингредиента, листья и стебли слезлика (заявка N 1-252271, Япония), или, например, пшеничные отруби (US, A, 1776187). Указанные пищевые добавки могут быть использованы, соответственно, для стимулирования жизнедеятельности человека и удаления из его организма радиоактивных изотопов цезия.

Известна целебная пищевая добавка, (FR, A, 2679109), содержащая в качестве активного ингредиента полинасыщенную жирную кислоту. Эта добавка используется против старения.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению и принятой за прототип является пищевая добавка (DE, A, 4128760), содержащая в качестве биологически активного ингредиента микро-и макроэлементы.

Все вышеперечисленные целебные пищевые добавки предназначены для применения в строго конкретных случаях для профилактики определенных заболеваний. Активные ингредиенты вышеперечисленных добавок содержит микро- и макроэлементы в их природном изотопическом составе, то есть состоят из различных изотопов. Изотопы делятся на стабильные и радиоактивные, легкие и тяжелые. Существуют элементы, которые состоят из одного стабильного изотопа, это бериллий, фтор, натрий, алюминий, фосфор, скандий, марганец, кобальт, мышьяк и иод. Остальные элементы имеют различное количество изотопов. Так, например, магний имеет три, железо четыре, молибден семь стабильных изотопов.

Тяжелые изотопы элементов, входящих в состав вышеперечисленных добавок, оказывают негативное действие на живые организмы и, тем самым, снижают позитивное действие этих целебных пищевых добавок. Легкие же изотопы усиливают положительный эффект пищевых добавок, в которых они содержаться, и, тем, самым, являются полезными для организма.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создать целебную пищевую добавку, которая повышает эффективность стимулирования жизнедеятельности организма человека и одновременно снижает вредное влияние на органы тяжелых изотопов.

Эта задача решена созданием целебной пищевой добавки, содержащей биологически активный ингредиент, которая согласно изобретению в качестве биологически активного ингредиента содержит вещество в биологически приемлемой форме, включающее по меньшей мере один компонент, обогащенный его наиболее легким стабильным изотопом.

Эффект от практического использования целебных пищевых добавок лечебно-профилактического характера, содержащих вещества, компоненты которых обогащены легкими изотопами, обусловлен, с одной стороны, улучшением основных функциональных качеств биохимически активных химических соединений, в которых увеличено содержание легких изотопов снижением негативного воздействия на жизнедеятельность организма тяжелых изотопов за счет уменьшения их содержания в этих же соединениях.

Эффект изотопического влияния имеет под собой следующие физико-химические основания.

Масса изотопа влияет на величину эффективного радиуса электронных орбит атомов и приводит к изменению характеристик тонкой структуры атомных уровней. Атомы входят в состав различных молекул, являющихся основой всех веществ. В молекулах атомные электроны внешних орбит (валентные электроны) путем спин-орбитального взаимодействия создают молекулярные орбитали. Поскольку энергия связи электронов в орбиталях существенно меньше, чем на атомных орбитах, то и изотопный эффект оказывает большее влияние на характеристики молекул, чем на характеристики атомов, а значит и на свойства сложных химических соединений по сравнению со свойствами простых веществ. Изотопный эффект усиливается при образовании сложноорганизованных молекул с сильновыраженными функциональными связями и их превращениях в различные формы (Red-Ox процессы), что типично для биологических систем. Для биохимических процессов характерна очень тонкая настройка условий их протекания, как правило, с использованием резонансных эффектов, поэтому малейшие деформации электронных орбиталей, например, вследствие изотопной замены, могут привести к невозможности реализации нужного пути превращения. Кроме того, при взаимодействии ферментов со сложноорганизованными молекулами биологических структур реализуется так называемый механизм "ключ-замок". Конфигурация электронных орбиталей функциональной группы фермента ("ключ") является зеркальным отображением конфигурации электронных орбиталей того фрагмента молекулы ("замок"), в который внедряется функциональная группа фермента. И в этом случае для процесса характерна тонкая настройка условий его протекания.

В ходе длительной эволюции живых организмов произошел отбор вышеописанных биохимических процессов с настройкой их только на один изотоп, как правило легкий. Более того, организм выработал механизмы, которые приводят к постоянному обогащению биологического вещества легкими изотопами, например: водорода, углерода, азота или кислорода, по сравнению с их распространенностью в земной коре, то есть в окружающей неорганической природе. Однако процесс обогащения биологического вещества легкими изотопами требует затрат энергии и поэтому организм часть своих энергетических запасов тратит на процесс обогащения биологических структур легкими изотопами. С возрастом интенсивность обменных процессов в организме падает, энергетические запасы уменьшаются и изотопный состав активных веществ сдвигается в сторону тяжелых изотопов. Так как тяжелые изотопы блокируют биохимические процессы, то эффективность работы ферментов и биологически активных веществ падает, что приводит к снижению жизнедеятельности организма.

Целебная пищевая добавка, в качестве биологически активного ингредиента которой содержится любое вещество в биологически приемлемой форме, включающее по меньшей мере один компонент, обогащенный его наиболее легким стабильным изотопом, позволяет корректировать изотопный состав и, тем самым, улучшить жизнедеятельность организма человека.

Целесообразно использовать пищевую добавку, которая в качестве компонентов содержит микроэлементы, обогащенные наиболее легкими стабильными изотопами, причем эти микроэлементы можно использовать как порознь, так и в сочетании.

Микроэлементы это химические элементы, содержащиеся в организме в низких концентрациях (обычно тысячные доли процента и ниже) и необходимые для его нормальной жизнедеятельности. Микроэлементы влияют на рост, размножение, кроветворение, входят в состав молекул белков, многих ферментов, гормонов и витаминов. Они выполняют роль комплексообразователей и являются их активаторами или ингибиторами.

Введение в организм легких стальных изотопов микроэлементов в биологически приемлемых формах приводит к росту активности ферментов и гормонов, повышению эффективности использования организмов витаминов, более активному влиянию активаторов и ингибиторов на биохимические реакции. Все это приводит к улучшению жизнедеятельности организма.

Желательно использовать пищевую добавку, которая в качестве микроэлемента содержит железо, обогащенное его легким стабильным изотопом железо-54.

Железо является важным для организма человека микроэлементом. Оно является ядром порфириновых комплексов, которые входят в состав ферментов, витаминов, гемоглобина, цитохромов. Эффективность действия порфириновых комплексов в биологических тканях усиливается, если в качестве комплексообразователя используется Fe-54, так как более эффективными становятся: процессы переноса электронов в клетках, процессы кислородного обмена в тканях, процессы рекомбинации перекисных радикалов, что приводит к улучшению жизнедеятельности организма.

Благодаря легкому изотопу железа процессы кислородного обмена в тканях становятся более эффективными, что приводит к улучшению жизнедеятельности всего организма.

Благоприятно использование пищевой добавки, которая в качестве микроэлемента содержит медь, обогащенную ее легким стабильным изотопом - медь-63.

Медь обладает большой физиологической активностью, поскольку она, как и многие другие микроэлементы, входит в состав ферментов, находится в тесной связи с витаминами и активизирует их действие. Существует некоторый параллелизм между содержанием в тканях меди и витамина B₁. Чрезвычайно важно участие меди в процессах кроветворения и образования гемоглобина. У человека наблюдается тесная связь между уровнем меди в сыворотке крови и содержанием в ней гамма- и бетта-глобулинов.

Введение легкого изотопа меди в организм повышает эффективность действия ферментов на ее основе и таким образом скажется на улучшении жизнедеятельности организма.

Возможна пищевая добавка, которая в качестве компонента содержит водород, обогащенный легким стабильным изотопом протием.

Водород является одним из основных биологически значимых элементов в живых организмах. Основным соединением, в котором находится водород в организме, является вода. Водород в составе воды участвует в организме в образовании кристаллоподобных жидких (лимфа) структур, в которых протекают важнейшие биохимические процессы. Основой химический роли водорода является его способность в образовании особой химической связи, так называемой водородной.

Дейтерий, химически совпадая с протием, в два раза отличается от него по массе, что существенно сказывается на длине и устойчивости химических связей в образованных с его участием молекулах. Дейтерий вреден для живых организмов. Все живые организмы стремятся избавиться от дейтерия. Понятно, что организм тратит энергию на работу разделения изотопов водорода и удаления дейтерия, что снижает энергетический потенциал организма и тем самым ухудшает его жизнедеятельность.

Использование протиевой, то есть "легкой" воды позволяет активизировать практически все биохимические процессы в организме, повысить из эффективность и, таким образом, улучшить жизнедеятельность организма.

Положительный эффект от использования протиевой воды заключается в том, что в организме происходит интенсификация мембранных обменных процессов, связанных с процессами гидратации и гидрогенизации и тем самым стимулируется жизнедеятельность организма.

Возможен вариант пищевой добавки, которая в качестве компонента содержит углерод, обогащенный его легким стабильным изотопом углерод-12.

Углерод является основным структурообразующим биоэлементом организма. Он входит в состав всех его живых тканей. Организм состоит из биополимеров, качество которых сильно зависит от однородности структурообразующих ядер, то есть углерода. Внедрение в углеродную цепочку тяжелых изотопов углерода приводит к искажению электронной конфигурации молекул и снижает концентрацию электронной плотности на функциональных группах. Это приводит к ослаблению функциональных свойств биополимеров и, как следствие этого, снижению жизнедеятельности организма. Введение в организм углерода, обогащенного легким стабильным изотопом углерод-12 приведет к снижению энергетических затрат на удаление из организма тяжелого изотопа углерода-13, снижению дефектов в биополимерных субстратах и, кроме того, приведет к снижению содержания в организме радиоактивного углерода-14, то есть к снижению дозы облучения организма, и, как следствие всего этого, улучшению жизнедеятельности организма.

Целесообразно использовать пищевую добавку, которая в качестве компонента содержит калий, обогащенный его легким стабильным изотопом калий-39.

Калий относится к основным биоэлементам организма человека. Калий в паре с натрием в организме обеспечивает процессы транспорта веществ через мембраны, а также участвует в формировании нервных импульсов. Использование легкого изотопа калия-39 приводит к увеличению эффективности обменных процессов, повышению устойчивости работы нервной системы.

Существенно также, что природный калий содержит в своем составе радиоактивный долгоживучий природный изотоп калий-40, который вносит основной вклад во внутреннюю радиационную дозу, получаемую человеком за время его жизни. Поэтому повышение количества легкого изотопа калия-39 в организме, кроме основного эффекта стимулирования жизнедеятельности организма, имеет и дополнительный положительный эффект радиационную защиту организма человека, так как, во-первых, снижает содержание радиоактивного изотопа калия-40, а, во-вторых, способствует выведению из организма радиоактивных изотопов цезия.

Таким образом, как видно из вышеописанного, использование целебной пищевой добавки, которая согласно изобретению содержит любое биологически активное вещество, включающее элементы, обогащенные наиболее легкими стабильными изотопами, позволяет уменьшить потери энергии на разделение изотопов и вывод тяжелых изотопов из организма, чем снизить отрицательное влияние тяжелых изотопов и повысить эффективность действия ферментов и гормонов, что значительно улучшит жизнедеятельность организма человека.

В настоящее время известны различные способы разделения изотопов различных элементов по их массам, которые позволяют разделять изотопы практически всех элементов Периодической системы.

Существует промышленность по разделению изотопов определенных веществ. Это, прежде всего, изотопы урана, лития и водорода. К промышленным методам относятся методы диффузионного, центробежного, электромагнитного и лазерного разделения этих веществ. С помощью промышленных установок получают также большой ассортимент стабильных изотопов других веществ, например: изотопы углерода, железа, меди, калия, бора, криптона, ксенона, ртути и так далее. Для выделения легких изотопов из общей массы всех изотопов конкретного элемента используют простые вещества (например в электромагнитном или лазерном способах разделения) или химические соединения (диффузионный и центробежный способы), в которых этот элемент является компонентом. Вещества, обогащенные легкими изотопами затем могут быть легко переведены известными способами препаративной химии из исходных химических форм, в которых они производятся промышленностью, в формы, биологически приемлемые для организма человека.

Например, железо-54 может быть выделено известным центробежным способом. Затем железо, обогащенное железом-54, переводят в водорастворимое соединение, например, растворяют в соляной кислоте с образование хлористого железа. Далее это химическое соединение переводят в биологически приемлемую форму, например, путем его взаимодействия с лимонной кислотой и перевода в цитрат железа.

Изотопы меди могут быть разделены известным способом их электромагнитного разделения. Полученную этим способом металлическую медь, обогащенную легким изотопом медь-63, трансформируют в биологически приемлемую форму, например, путем ее растворения в уксусной кислоте с образованием уксуснокислой меди.

Изотопы углерода, в виде углекислого газа, могут быть разделены известным центробежным методом, а затем углерод, обогащенный легким изотопом углерод-12, может быть переведен в биологически приемлемую форму известными методами препаративной химии, например, введен в состав глюкозы или фруктозы.

Изотопы калия могут быть разделены известным электромагнитным способом и в последующем полученный металлический калий, обогащенный легким изотопом калий-39, может быть переведен в биологически приемлемую форму, например, путем растворения его в соляной кислоте до получения хлористого калия.

Легкий изотоп водорода протий может быть получен различными известными промышленными способами, которые применяются для получения дейстерия, используемого в атомной промышленности. Например, известный способ получения "тяжелой" воды может быть использован для производства "легкой" воды, то есть воды, обогащенной легким изотопом водорода протием.

Для лучшего понимания изобретения ниже приведены конкретные примеры его осуществления.

Пример 1. Берут следующие вещества: железо, обогащенное железом-54, цинк цинком-64, магний магнием-24, калий калием-39, молибден молибденом-92, ванадий ванадием-50, никель никелем-58, бор бором-10, кальций - кальцием-40, к ним добавляют хлористый натрий и приготавливают раствор следующего состава (г/л): железа-2,0, цинка-1,1, магния-0,40, кальция-0,2, калия-0,28, молибдена-0,19, ванадия-0,12, никель-)611, бора-0,10, хлористого натрия-0,64. В раствор добавляют аскорбиновую кислоту из расчета 2 г на один литр раствора. Принимают по 1,0 мл раствора на один стакан воды три раза в день в течение месяца.

Пример 2. Металлическое железо обогащенное легким стабильным изотопом железо-54, растворяют в лимонной кислоте. Полученный цитрат железа растворяют в дистиллированной воде до образования раствора с концентрацией 10 г железа на один литр раствора. В раствор добавляют аскорбиновую кислоту из расчета 5 г на один литр раствора. Принимают по 1,0 мл раствора на один стакан воды три раза в день в течение месяца.

Пример 3. Берут металлическую медь, обогащенную легким стабильным изотопом медь-63. Известным методам препаративной химии вводят ее в состав уксуснокислой меди, растворяют эту соль в дистиллированной воде до образования раствора с концентрацией ионов меди 15•10^-3 г на один литр раствора. В раствор добавляют аскорбиновую кислоту из расчета 5 г на один литр раствора. Принимают по 10 мл раствора на один стакан воды один раз в день в течение месяца.

Пример 4. Берут "легкую" (обогащенную протием) воду. Принимают 3-4 стакана в день в течение месяца.

Пример 5. Берут углекислый газ, обогащенный легким стабильным изотопом углерод-12, переводят его в состав фруктозы известным методом препаративной химии. Полученную фруктозу используют для приготовления вафель. Вафли употребляют в пищу.

Пример 6. Берут хлористый калий, обогащенный легким стабильным изотопом калий-39. Твердую соль хлористого калия растворяют в дистиллированной воде до образования раствора 5% концентрации, то есть в 100 г раствора содержится 5 г хлористого калия, обогащенного легким стабильным изотопом калий-39. Данный раствор добавляют к жидкой пище по 30 капель на 500 мл. Употребляют три раза в день в течение месяца.

Настоящее изобретение может быть использовано для повышения биологической активности организма человека, животных, растений и расширяет область полезного применения промышленности по разделению стабильных изотопов.

Использование: в пищевой промышленности для лечебно-профилактического питания. Сущность изобретения в том, что пищевая добавка содержит биологически активное вещество в биологически приемлемой форме, включающее по меньшей мере один компонент, обогащенный его наиболее легкими стабильными изотопами. 5 з.п. ф-лы.

1. Целебная пищевая добавка, содержащая биологически активный ингредиент, отличающаяся тем, что в качестве биологически активного ингредиента она содержит вещество в биологически приемлемой форме, включающее по меньшей мере один компонент, обогащенный его наиболее легкими стабильными изотопами. 2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента содержит железо, обогащенное его легким стабильным изотопом железо-54. 3. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента содержит медь, обогащенную его легким стабильным изотопом медь-63. 4. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента содержит водород, обогащенный его легким стабильным изотопом протием. 5. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента содержит углерод, обогащенный его легким стабильным изотопом углерод-12. 6. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента содержит калий, обогащенный его легким стабильным изотопом калий-39.