СРЕДСТВО ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ РАКА Российский патент 1999 года по МПК A61K35/80 

Изобретение относится к медицинской, химико-фармацевтической и пищевой промышленности.

В настоящее время бурые пищевые водоросли употребляют в питании в сыром, консервированном и сушеном виде.

Однако в связи с загрязнением Мирового океана пестицидами, тяжелыми металлами (в т.ч. радионуклидами), другими токсическими веществами и способностью водорослей сорбировать эти загрязнители, использование сырых водорослей ограничивают.

С учетом высокого содержания в пищевых водорослях, и в первую очередь, в ламинарии, ценных биологически активных веществ (БАВ), необходимых животному организму, водоросли перерабатывают для получения экологически чистых концентратов или экстрактов (Пат. РСТ, Межд. заявка N 91/07946, МКИ А 61 К 35/80, публ. 13.06.91, ИСМ N 13, 1991). Известно приготовление из водорослей водных, водно-спиртовых экстрактов, настоев в уксусе с добавлением специй для приготовления различного рода напитков, сиропов, приправ (Пат. Япония, МКИ A 23 L 1/337/, заявка N 61-53025, публ. 15.11.86; Пат. Швейцария, МКИ A 23 L 1/337, пат. N 659568, публ. 02.13.87). В зависимости от способа приготовления составы из водорослей имеют строго специфический набор БАВ, тогда как часть компонентов теряется в процессе переработки. Указанные выше составы содержат только водорастворимую часть бурых водорослей.

Большую часть пищевых бурых водорослей составляют полисахариды (более 70% от сухого вещества водорослей), которые могут быть выделены в виде водорастворимых солей (альгинаты натрия, калия и др.) или водонерастворимых волокон. Их пищевая ценность - в способности желировать другие пищевые компоненты и выводить токсины и тяжелые металлы из организма (Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей. М.: Пищевая пр-сть, 1972, 335 с.).

Однако ламинария также содержит 1-2% к сухому веществу жирорастворимых БАВ, которые чрезвычайно полезны для организма, но не входят в состав вышеперечисленных продуктов. К этим БАВ относятся: омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты, фитостерины, жирорастворимые витамины, производные хлорофилла и каротиноиды. Применение этих жирорастворимых концентратов в качестве лечебно-профилактических средств чрезвычайно актуально.

Известны лечебно-профилактические средства, содержащие жирорастворимые БАВ из ламинарии: "Кламин" (пат. РФ N 2034560, A 61 K 35/80, "Средство для профилактики рака - Кламин", Б. И. N 13, 1995) и "Фитолон" (Пат. РФ N 2031654, МКИ A 61 K 35/80, "Средство "Фитолон" и "Фитолон-М" для профилактики злокачественных новообразований", Б. И. N 9, 1995). Для получения "Кламина" жирорастворимую часть ламинарии выделяют путем спиртовой экстракции 80% спиртом высушенной измельченной водоросли ламинарии. В ходе экстракции получают так называемый "отход" - смолу, содержащую липидный комплекс ламинарии (концентрат ламинарии), который затем подвергают щелочному гидролизу (Некрасова В. Б. , Полянская Т.Е. Рациональное применение отходов производства маннита. Пищевая и перерабатывающая промышленность, 1987, N 11, с. 24-25). Для получения "Фитолона" липидный комплекс ламинарии, выделенный по вышеуказанному способу, подвергают реакции комплексообразования со спиртовым раствором хлорной меди, затем медный комплекс растворяют в воде. Как для "Кламина", так и для "Фитолона" липидный комплекс ламинарии, полученный по указанному способу, является сырьем, которое требует дополнительной обработки, дополнительных затрат и технологических операций. В процессе любой из указанных технологических операций натуральный жирорастворимый комплекс претерпевает ряд химических изменений.

Известна биологически активная добавка из бурых водорослей - концентрат "Ламинария" (КЛ), который используется в косметической и мыловаренной промышленности по ТУ 15-02 447-89). Известно использование этой добавки для обогащения косметических изделий минеральными и биологически активными веществами (А.С. СССР N 1275934, МКИ C 11 D 13/00 "Туалетное мыло", Б.И. N 45, 1986 г.).

КЛ представляет собой пастообразный продукт темно-зеленого цвета, с запахом водорослей, с влажностью не более 40%, массовой долей липидов не менее 37% к сухому продукту, массовой долей пигментов к сухому продукту, мг. %/г, не менее: производных хлорофилла - 1400, каротиноидов - 10.

КЛ выделяется в процессе получения маннита из измельченной ламинарии путем экстракции 80% этанолом с последующей отгонкой растворителя. При этом в качестве побочного продукта выделяют смолу с выходом 1-2,5% от сухой ламинарии. Эта смола является КЛ (Некрасова В.Б., Полянская Т.Е. Рациональное применение отходов производства маннита. Пищевая и перерабатывающая промышленность, 1987, N 11, с. 24-25).

Задачей данного изобретения является применение КЛ по новому назначению.

Поставленная задача достигается использованием известной косметической биоактивной добавки КЛ в качестве средства для профилактики рака.

Новые полезные, ранее неизвестные свойства КЛ выявлены при проведении испытаний по изучению пищевой ценности продукта и ее биологической активности.

КЛ содержит в мас.%: свободные полиненасыщенные жирные кислоты, в том числе омега-3 типа - 33-41; моно-, ди-, триглицериды жирных кислот - 10-17; неомыляемые вещества (пигменты, стерины) - 2,6; полисахариды, аминокислоты, белки - 21-36; сахара (маннит) - 5 - 6; зольные вещества (микроэлементы) - 10 - 15; вода - не более 30.

Важно отметить, что концентрат, полученный по данному способу, имеет специфический, только ему присущий состав. Так, будучи нерастворимым в виде, он содержит в заэмульгированном виде воду, а также водорастворимые белки, аминокислоты, маннит, что не было очевидным, однако, значительно повышает ценность данного продукта.

В состав жирных кислот входят около 30% эфиров омега-3 типа полиненасыщенных жирных кислот: октадекатетраеновой, арахидоновой, эйкозапентаеновой. Продукт содержит в немалом количестве лецитин. Богатый набор эфиров жирных кислот, включая омега-3 типа, сравним только с составом рыбьего жира, а по экологической чистоте превосходит его. Эти кислоты обладают уникальной способностью увеличивать содержание омега-3 типа жирных кислот в печени и крови человека, предотвращая нарушения липидного обмена. При этом они не откладываются в жировых клетках организма, а полностью утилизируются. Следовательно, этот концентрат может быть использован как антисклеротическая добавка в диетическом питании, при различных дисфункциях работы печени.

Неомыляемые вещества включают пигменты (каратиноиды - 200 - 300 мг.%, в т. ч. альфа и бета-каротин, неоксантин, фукоксантофилл, производные хлорофилла - 3000 - 8000 мг%, в т.ч. феофитин, феофорбид, хлорин), стерины (фукостерол, саргостерол, пельвестерол).

Производные хлорофилла, содержащиеся в концентрате, обладают антиоксидантной и антимутагенной активностью. Присутствие производных хлорофилла в пище способствует лучшему растворению и усвоению жиров, а также микроэлементов, например, усиливается всасываемость железа в кишечнике. Хлорофилл и его производные также очищают желудок и питают ацидофильные лактобактерии (Бернар, Йенсен "Пища, которая лечит", М., "Крон-пресс", 1996, с. 400).

Стерины, особенно фукостеролы водорослей, принимают активное участие в эмульгировании жиров, а кроме того обладают антитромбозной активностью.

КЛ содержит большой набор аминокислот, особенно он богат аспарагиновой, глутаминовой кислотами, которые легко усваиваются нашим организмом. Определены следующие белки и аминокислоты: лизин, гистидин, аспарагиновая кислота, треонин, серин, глутаминовая кислота, пролин, глицин, аланин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, триозин, фенилаланин - около 12%, а также полисахариды 10 - 24%. Полисахариды - альгиновая кислота и ее соли обладают радиозащитными свойствами, выводят тяжелые металла и токсины из организма. Уровень холестерина в организме нормализуется при применении пищи, содержащей альгинаты. Не было очевидным, что водорастворимые компоненты: аминокислоты, белки, полисахариды содержатся в составе КЛ - жирорастворимом продукте. Это, вероятно, связано с процессом эмульгирования водорастворимых компонентов жирами.

КЛ богат микроэлементами, легко усваиваемыми организмом, поскольку они находятся в связанном состоянии с органическими компонентами: йод (более 2000 мкг/г), калий, кальций, натрий, железо, медь, цинк, селен и другие. Неочевидно, что столь ценные составляющие ламинарии, какими являются микроэлементы, сохранились в жирорастворимом продукте, а не перешли полностью в водный экстракт в процессе переработки (отгонки растворителя) и промывки концентрата горячей водой. Благодаря богатому микроэлементному составу, особенно йоду, КЛ может быть использован в качестве йодсодержащего лечебно-профилактического средства, а также для обогащения диеты, обедненной минеральными веществами, для поддержания нормальной жизнедеятельности организма. Неочевидным и важным является факт высокой сохранности органически связанного йода в течение длительного времени (не менее 6 лет) в отличие от других йодсодержащих пищевых добавок, например, йодированной соли, в которой йодиды разлагаются через 3 месяца при сухом хранении и еще раньше при высокой влажности. Данные по сохранности йода в КЛ приведены ниже (См. пример 5).

Таким образом, КЛ - ценный концентрат, содержащий комплекс натуральных жизненно важных компонентов. КЛ может быть использован как самостоятельное средство, так и в составе других пищевых продуктов и лечебно-профилактических средств.

На базе НИИ онкологии им. проф. Н.Н.Петрова было изучено общее биологическое действие, токсичность и специфическая биологическая активность КЛ.

На основании проведенных исследований можно заключить, что КЛ при внутрибрюшинном введении в дозах от 300 до 2400 мг/кг веса тела в виде масляных растворов не вызывает гибели белых мышей. Найти среднюю смертельную дозу LD₅₀ не удалось, т.к. препарат в дозе 5000 мг/кг веса тела даже через сутки не вызывал гибели животных, что говорит о безвредности КЛ. В опытах на животных было установлено выраженное онкопрофилактическое действие КЛ. У мышей индуцировали опухоли различных локализаций путем введения канцерогенов. В опытной группе мышам дополнительно с кормом давали КЛ в концентрации 2 г/кг корма в виде масляного раствора или применяли КЛ местно в виде 10% мази. КЛ как при пероральном, так и при местном применении предупреждал развитие опухолей различных локализаций и гистогенеза. Ниже приведены примеры, подтверждающие биологическое действие КЛ.

Пример 1. У мышей самок SHK индуцировали опухоли шейки матки и влагалища путем внутривлагалищных аппликаций 7,12-диметилбенз(а)антрацена (ДМБА) (Sigma, USA). Мышам с возраста 3 месяца вводили 0,1% раствор ДМБА в триэтиленгликоле на полиуретановых тампонах 2 раза в неделю в течение 8 недель. После окончания воздействия канцерогена мышей контрольной группы дополнительным воздействиям не подвергали, в опытной группе мыши ежедневно получали КЛ путем скармливания его с кормом в концентрации 2 г/кг. Через 32 недели от начала воздействия ДМБА оставшихся в живых мышей забивали парами эфира. У мышей оценивали частоту новообразований шейки матки и влагалища. Все органы с опухолями подвергались стандартной гистологической обработке, гистологические препараты анализировались при световой микроскопии. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, ДМБА индуцировал у мышей опухоли шейки матки и влагалища, главным образом, злокачественные при гистологическом исследовании. КЛ при пероральном применении эффективно тормозил развитие химически индуцированных злокачественных опухолей шейки матки и влагалища, т.е. оказывал антиканцерогенный (онкопрофилактический) эффект.

Пример 2. У мышей-самок NMRI произведена индукция опухолей легких с помощью внутрибрюшинных инъекций уретана (Sigma, USA). Мышам с возраста 2 месяца вводили внутрибрюшинно 10% раствор уретана в физиологическом растворе по 1 г/кг веса тела, 1 раз в неделю, всего 6 инъекций. В контрольной группе мыши никаким дополнительным воздействием не подвергались. В опытной группе мышам давали ежедневно КЛ путем скармливания его с кормом в концентрации 2 г/кг. Препарат начинали давать за 10 дней до инъекций уретана и продолжали в течение всего эксперимента. Мышей забивали парами эфира через 6 месяцев от начала введения уретана. Результаты опыта представлены в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, уретан при внутрибрюшинном введении индуцировал у мышей, в основном, множественные опухоли легких, практически все, доброкачественные. У мышей развивались также злокачественные опухоли молочной железы, лейкозы и лимфомы. В группе с воздействием КЛ по сравнению с контрольной группой общая частота и множественность опухолей были статистически достоверно снижены. КЛ также статистически достоверно по сравнению с контролем уменьшал частоту и множественность опухолей легких и опухолей прочих локализаций. Таким образом, в данном примере продемонстрированы антиканцерогенные (онкопрофилактические) эффекты КЛ на развитие опухолей другой локализации и гистогенеза по сравнению с примером 1.

Пример 3. У мышей самок SHR индуцировали опухоли кожи путем накожных аппликаций химического канцерогена бензо(а)пирена (БП) (Fluka, Швейцария). БП наносили на предварительно выстриженную кожу спины мышей в виде 0,05% раствора в ацетоне по 0,2 мл на мышь 2 раза в неделю в течение 24 недель. В контрольной группе мыши получали только накожные аппликации БП. В опытной группе мышам за 1 час до каждой обработки БП наносили на кожу КЛ в виде мази, содержащей 10% КЛ. Через 24 недели от начала воздействия БП оценивали частоту и множественность развившихся опухолей кожи. Результаты эксперимента представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, БП индуцировал у мышей множественные опухоли кожи злокачественной и доброкачественной природы. КЛ тормозил развитие данных новообразований, в группе с воздействием КЛ частота и множественность опухолей кожи были существенно меньше, чем в контрольной группе. Таким образом, КЛ проявляет антиканцерогенные (онкопрофилактические) свойства на модели развития опухолей кожи.

В целом, из примеров 1-3 видно, что КЛ как при пероральном, так и при местном применении способен предупреждать развитие опухолей различных локализаций и гистогенеза.

Пример 4. Крысам-самкам ЛИО с возраста 2 месяца ежедневно скармливали с кормом КЛ в концентрации 2 г/кг. В контрольной группе животные получали корм без добавки КЛ. Крысы обоих групп получали без ограничений стандартный для данного вида корм, сбалансированный по основным макро- и микронутриентам. Через 4 месяца воздействия КЛ у крыс из хвостовой вены брали кровь под легким эфирным наркозом. Перед взятием крови крысы голодали в течение суток. В сыворотке крови определяли уровень холестерина и триглицеридов с помощью унифицированных методов. Холестерин определяли по методу Илька с реактивом Либермана-Бурхарда (развитие окраски с уксусным ангидридом). Триглицериды определяли после экстракции смесью гептана-изопропилового спирта, по конечной реакции образования окрашенного комплекса с ацетилацетоном. Результаты опыта представлены в таблице 4.

Как видно из таблицы 4, воздействие КЛ в течение 4 месяцев уменьшает уровни холестерина и триглицеридов у крыс. Таким образом, КО оказывает нормализующий эффект на липидный обмен, что может быть одним из механизмов онкопрофилактического действия препарата.

Пример 5. Содержание йода в КЛ определено арсенитно-цериевым методом в модификации O. Wawschinek et al (Berichte der OGKC. Jg 8, 1965, 13-15) в соответствии с требованиями ICCIDD UNICEF. Результаты анализа приведены в таблице 5.

Как видно из данных таблицы 5, содержание йода в образцах КЛ различного срока хранения практически находится в пределах 2000 мкг/г. При суточной дозе йода для человека в пределах 100-150 мкг, КЛ является стабильным и надежным источником борьбы с йододефицитными состояниями человека, что чрезвычайно актуально для многих стран, включая Россию, где эндемичные по йоду районы превышают 60% общей площади страны. Хронический недостаток йода является также фактором онкологического риска.

Таким образом, во всех исследованиях был выявлен выраженный онкопрофилактический эффект. Как при пероральном, так и при местном воздействии КЛ частота индуцированных опухолей различных локализаций снижалась на 26-32% по сравнению с соответствующим контролем. Кроме того, в хроническом опыте на крысах КЛ снижал уровень холестерина и триглицеридов в крови, что говорит о способности КЛ нормализовать липидный обмен в качестве одного из механизмов предупреждения развития злокачественных опухолей. Известно, что хронический дефицит йода может приводить к развитию некоторых видов рака. Выявлено, что КЛ содержит достаточное количество йода для восполнения потребностей организма в йоде, что также является важным для профилактики рака.

Изобретение относится к медицинской, химико-фармацевтической и пищевой промышленности. Применяют концентрат "Ламинария" в качестве средства для профилактики рака. Средство позволяет реализовать указанное назначение. 5 табл.

Применение концентрата "Ламинария" в качестве средства для профилактики рака.