ПИЩЕВАЯ ДОБАВКА Российский патент 1998 года по МПК A23L1/30 A23L1/305 

Изобретение относится к области приготовления пищи, а конкретно к пищевым добавкам, обладающим профилактическим и лечебным действием.

В настоящее время известны пищевые добавки, вводимые в пищу и обеспечивающие лечебно-профилактическое воздействие на различные функции организма человека; в том числе применяются для этой цели производные пептидов -β-лактоглобулин, прогламин, α-поли-L-лизин и пр. /1, 2/. Эти технические решения являются ближайшими аналогами предлагаемого изобретения.

Техническим результатом является повышение биологической и пищевой ценности пищевых продуктов путем введения добавки и расширения ассортимента пищевых добавок в пищевой промышленности, а также расширение функциональных возможностей ее использования.

Это вещество -β-гептилгликозид-N-ацетилмурамил-L-аланил-D-изоглутамин. Его сокращенное название: β-гептилгликозид-МДП или C₇H₁₅МДП.

Структурная формула вещества:

Лечебно-профилактическое действие его заключается в том, что это вещество стимулирует основные звенья иммунитета, в том числе противоопухолевого ответа - хелперные и цитотоксические Т-лимфоциты, макрофаги, естественные киллеры, β-лимфоциты. Активация вышеперечисленных клеточных популяций и является механизмом, посредством которого C₇H₁₅МДП оказывает биологическое (в том числе противоопухолевое) действие в организме человека.

Имеются публикации, где излагаются результаты исследования лечебных свойств этого вещества in vitro (3-5). При этом вещество вносится непосредственно в исследуемую среду.

Нами была впервые установлена возможность и целесообразность применения C₇H₁₅МДП в качестве пищевой добавки, вводимой в готовую для употребления пищу, преимущественно в жидкую. Положительные стороны такого применения будут рассмотрены ниже.

Природный немодифицированный мурамилпептид (N-ацетилмурамил-L-аланин-D-изоглутамин, сокращенно - МДП) является структурным компонентом пептидогликана клеточной стенки ряда бактерий (Mycobacterium bovis, Streptococcus pyogenes, Corynebacterium parvum и др.). При распаде клеточных стенок этих бактерий образуются гликопротеиды, имеющие в своем составе мурамилпептидную часть.

Мурамилпептиды постоянно присутствуют в организме животных и человека в низких концентрациях, являясь факторами сна, витаминами и иммуномодуляторами. При попытке использовать немодифицированный МДП для стимуляции иммунных реакций in vivo исследователи столкнулись с рядом серьезных препятствий: вследствие высокой гидрофильности при системном введении МДП быстро выводился из организма, не успевая значительно активировать клетки иммунной системы, а также обладал довольно высокой пирогенностью.

До сих пор нет единого мнения о механизме действия мурамилпептидов на клетки. В литературе встречаются аргументированные доказательства как существования на клетках, в частности моноцитах/макрофагах, специфических поверхностных структур для связывания мурамилпептидов, так и их отсутствия. Однако известно, что большое значение для оказания биологического эффекта имеет проникновение иммуномодулятора внутрь клетки, где он взаимодействует со специфическими сайтами. Анализируя литературные данные, можно выделить основные пути проникновения МДП и его аналогов внутрь клетки: пиноцитоз растворенных иммуномодуляторов; фагоцитоз и внутриклеточное разрушение целых бактериальных клеток с освобождением компонентов их клеточных стенок внутри фагоцита; специфический эндоцитоз, обусловленный связыванием мурамилпептидов с соответствующими поверхностными рецепторами и последующей интернализацией (в том случае, если рецепторы существуют); непосредственное неспецифическое проникновение иммуномодуляторов через клеточную мембрану. Отдельно следует отметить такой путь, как фагоцитоз искусственных липосом, капсул и других носителей, содержащих иммуномодулятор.

Непосредственное неспецифическое проникновение через плазмалемму, имеющее небольшое значение для МДП и его гидрофильных аналогов, играет важную роль для веществ, обладающих в той или иной степени липофильностью. Именно поэтому липофильные производные эффективнее внедряются в клетки, в частности в моноциты/макрофаги, оказывая биологический эффект в значительно более низких дозах, чем это требуется для гидрофильных веществ. Липофильные производные МДП имеют преимущество в том плане, что они способны длительно задерживаться в тканях, в то время как МДП и его гидрофильные аналоги быстро выделяются из организма.

Однако мы показали, что не существует прямой зависимости между биологической активностью вещества и степенью его липофильности.

Предложенный нами в качестве пищевой добавки новый перспективный иммуномодулятор - амфифильный C₇H₁₅МДП не является компонентом клеточной стенки бактерий. Он представляет собой производное от природного бактериального мурамилпептида и синтезирован химическим путем.

Он активирует основные звенья иммунитета эффективнее МДП и даже его более липофильных гомологов. Очевидно, это обусловлено преимуществами амфифильного вещества в проникновении через биологические мембраны и особенностями внутриклеточного движения. Положительные результаты исследований активности C₇H₁₅МДП in vivo как стимулятора противоопухолевого ответа, а также его низкая токсичность свидетельствуют о целесообразности его применения. Амфифильность является важным качеством производного МДП, позволяющим ему эффективно проникать через биологические мембраны и влиять на цитоплазматические события, ведущие к активации лимфоцита и макрофага. Амфифильное вещество имеет преимущество над активно исследуемыми за рубежом липофильными дериватами, такими как мурамилтрипептид-фосфотидилэтаноламин, МДП-глицеролдипальмитат, МТП-холестерол, еще и в том, что он лучше растворим в водных растворах, что расширяет область его использования.

C₇H₁₅МДП представляет собой порошок белого или светло-серого цвета, который растворяется в воде при комнатной температуре в течение 1 минуты при перемешивании. Благодаря этому его целесообразно вводить в жидкую пищу - соки, супы, компоты и т.д. - в виде порошка или водного раствора. Вещество достаточно хорошо растворяется и не влияет на вкусовые свойства пищи, ее химические и физические свойства.

Взаимодействие этого вещества с компонентами пищи ограничивается гидрофильно-гидрофобными связями, которые легко распадаются в процессе пищеварения и всасывания.

Доза добавки на один прием пищи составляет от 0,001 до 100 мг/кг веса человека.

Пример.

Человек весом 70 кг принимает в супе от 0,07 до 7000 мг.

Основным преимуществом применения C₇H₁₅МДП в виде пищевой добавки является снижение его токсичности и пирогенности для организма - побочных эффектов, возникающих при использовании его в чистом виде как лечебного препарата.

Снижение токсичности и пирогенности достигается за счет замедления всасывания вещества в желудочно-кишечном тракте при поступлении его вместе с пищей. Вещество поступает в организм постепенно. При пероральном приеме его в чистом виде существует кратковременный период пиковой концентрации вещества в сыворотке крови и тканях с последующим спадом. Во время пика концентрации вещество оказывает избыточное стимулирующее действие на моноциты/макрофаги, что вызывает резкий выброс фактора некроза опухолей, интерлейкина-1 и некоторых других биологически активных веществ, проявляющийся в токсичном и пирогенном эффектах. При приеме в виде добавки к пище такого резкого повышения концентрации вещества в тканях нет. Более того, замедленное всасывание ведет к более длительному поступлению вещества в организм. В результате получается достаточно длительный период оптимальной для стимуляции иммуноцитов концентрации вещества в тканях без резких пиков.

Источники информации:
1. EP N 0540462, кл. A 23 L 1/305, 1990.

2. DE, заявка N 4040874, кл. A 23 L 1/03, 1990.

3. Калюжин О.В., Фукс Б.В., Бовин Н.В., Земляков А.Е., Чирва В.Я. Иммуномодулирующая активность новых производных мурамилпептида in vitro. Бюлл. эксп. биол. мед., 1994, N 5, с. 510-513.

4. Kalyuzhin O.V., Zemlyakov A.E., Fuchs B.B. "Distinctive immunomodulating properties and interactivity with model membranes and cells of two homologous muramildipeptide derivatives differing by their lipophility". Internat. J.Immunopharmacol (in press).

5. Kalyuzhin O.V., Shapoval A.Y., Fuchs B.B. "Comparison of immunomodulating activities of amphiphilic preparation β-heptylglycoside-muramyl dipeptide and its lipophilic analog β-hexadecylglycoside-muramyl dipeptide" Interant. J.Immunorehabilitation, 1994, N 1 (Supp.) 151.

Изобретение используется в пищевой промышленности при производстве профилактического и лечебного питания. В качестве пищевой добавки используют β-гептилгликозид-N-ацетилмурамил-L-аланил-D-изоглутамина. Это позволяет повысить биологическую и пищевую ценность пищевых продуктов, расширить функциональные возможности ее использования, а также увеличить ассортимент пищевых добавок.

Применение β-гептилгликозид-N-ацетилмурамил-L-аланил -η-изоглутамина в качестве пищевой добавки.