Способ получения биологически активного препарата
Изобретение относится к микробиологии и касается способа получения препарата типа "Эубикор". Класс препаратов "Эубикор" в основе представляет собой биологически активную добавку, основным компонентом которой являются инактивированные микроорганизмы семейства Saccharomycetaceae, культивированные в особым образом подготовленной питательной среде и образующих биомассу, размещенную на носителе. Областью применения является как пищевая промышленность и производство кормовых средств, так и медицина и ветеринария.
Известен "Способ производства лечебно-профиллактической пищевой добавки" (RU 2102903, опубл. 27.01.98г.), при котором культивируют микроорганизмы на съедобном растительном или молочном сырье, при температуре 20-40°С, в качестве микроорганизмов берут Saccharomyces cerevisiae (vini) ВКПМ У-511. После культивирования получаемый продукт приобретает широкий спектр свойств, ценных при лечении и профилактике желудочно-кишечных заболеваний. Однако при таком культивировании в конечном продукте нарастание биомассы недостаточно для получения требуемого существенного ее увеличения на единицу объема носителя микробных тел, что существенно снижает эффект регуляции эндогенной флоры кишечника и сужает его регулятивное действие. Кроме того, в качестве наполнителя используется дробленое зерновое или соевое сырье, но не отруби в чистом виде, что ухудшает органолептические свойства и биоусвояемость.
Известен "Способ получения пробиотика для животноводства, преимущественно птицеводства" (RU, патент 2000116, опубл. 07.09.93 г., бюл. №33-36), включающий раздельное культивирование микроорганизмов, их сушку с последующим смешиванием с сухими монокультурами. Препарат обеспечивает формирование и стабилизацию нормального микробиоценоза пищеварительного тракта. Однако предназначен только для пищеварительного тракта птиц. Кроме того, данным способом можно получать только препараты пробиотического действия, но нельзя получить пребиотик. Известен "Способ получения препарата "Споробактерин" (RU, патент 2056855, опубл. 27.03.96, бюл. №9), включающий посев штамма в питательную среду, выращивание культуры до фазы экспоненциального роста, затем разведение культуры свежей питательной средой до требуемой концентрации и дальнейшее получение целевого продукта. Препарат позволяет воздействовать на микробиоценоз желудочно-кишечного тракта, например бороться с дисбактериозами, вызванными патогенными и условно-патогенными бактериями. Однако биологически активное действие данного препарата проявляется в использовании антагонистический активности выращенной биомассы живых микроорганизмов (пробиотиков), что снижает экологичность полученного препарата. Кроме того, задача получения биомассы, достаточной для проявления ее антагонистических свойств, не обеспечивает (не решает задачи) максимального увеличения контаминирующей поверхности носителя (для собственной флоры организма). Известен "Способ получения пробиотика для животных и птицы" (RU, патент 2018313, опубл. 06.05.92 г., бюл. №16), включающий культивирование бактерий определенного вида при температуре, посевных дозах и в питательной среде и обеспечивающей рост биомассы, с последующей распылительной сушкой. Препарат обеспечивает формирование и стабилизацию нормального микробиоценоза пищеварительного тракта. Однако предназначен только для пищеварительного тракта животных и птиц. Позволяет значительно увеличить количество микробных тел на единицу объема продукта (клеток/г). Однако способ трудно осуществлять в промышленных условиях из-за медленного роста микробных тел в питательных средах и необходимости применения защитных сред, без которых изменяются свойства биомассы.
Наиболее близким технических решением к заявляемому изобретению является "Способ получения бактериального препарата для производства кормового средства" (RU, патент 2035184, опубл. 02.01.90 г., бюл. №14), включающий культивирование микроорганизмов, подготовку посевной дозы и размещение ее в питательной среде, получение биомассы, культивирование биомассы на носителе и высушивание ее вместе с носителем для получения целевого продукта. Позволяет получить продукт, обладающий лечебно-профилактическими свойствами, однако применяется для животных. Кроме того, для сохранения свойств биомассы требуется специальная защита. Применяется животное сырье, что увеличивает опасность внесения вредоносных бактерий, уменьшается экологичность продукта.
Основной задачей данного способа является получение экологически безопасной добавки, позволяющего качественно изменить микробиоценоз организма человека или животного. Причем, чем большее количество микроорганизмов размещается на контаминирующей поверхности носителя, тем большая биомасса будет образована на носителе за счет увеличения количества продуктов метаболизма дрожжей, например Saccharomycetaeceae, вместе с тельцами самих микроорганизмов. После достижения порогового значения количества микроорганизмов на единицу объема носителя, применение такой добавки будет обеспечивать новый, более выраженный положительный эффект его воздействия на организм. Пороговое значение количества микроорганизмов зависит от поверхности, на которой могут расселиться микроорганизмы на фазе их экспоненциального роста. В связи с этим важно максимально увеличить контаминирующую поверхность носителя, при этом существенно увеличив сорбционную емкость самой добавки и его биоусвояемость. Поставленная задача решается предложенным способом получения биологически активной добавки (БАД), заключающимся в получении биологически активной добавки на основе биомассы Saccharomycetaeceae и состоящим в том, что готовят питательную среду, культивируют посевной материал в питательной среде с получением посевной массы, размещают посевную массу на отрубях зерновых культур и культивируют до получения требуемой концентрации клеток Saccharomycetaeceae. Получают целевой продукт после инактивации биомассы и высушивания. Посевной материал культивируют в жидкой питательной среде, которую готовят путем смешивания солодового сусла плотностью не более 15% с питьевой водой в пропорции 50 об.% на 50 об.%, в два этапа, сначала получают предварительную посевную массу, а потом - рабочую посевную массу, а отруби зерновых культур используют в виде смеси отрубей зерновых культур, экструдированных при давлении до 100 кг/см2 и температуре (120-170)°С и нативных с влажностью 10-15%, с питьевой водой в пропорции 1 кг смеси отрубей зерновых культур на 1,2-1,4 л питьевой воды, предварительную и рабочую посевную массу получают в виде жидкого инокулята с концентрацией не менее 1·108 клеток/мл, при этом на обоих этапах в жидкую питательную среду вносят инокулят до получения начальной концентрации 1·105 клеток/мл и культивируют до указанной концентрации клеток, далее рабочую посевную массу размещают на смеси отрубей зерновых культур в количестве 20·109-40·109 клеток/кг указанной смеси и культивируют в течение 16-18 ч при температуре 28-30°С и влажности 90-100% до концентрации не менее 1·109 клеток/мл, а инактивацию биомассы проводят инфракрасным излучением при плотности 0,1-2,0 Вт/см2 с длиной волны 4,3-8,2 мкм одновременно с высушиванием, которое производят при температуре 70-85°С комбинированным радиационно-конвективным способом до достаточной влажности 10-15%. Возможно использование отрубей зерновых культур в пропорции, мас.%: отруби зерновых культур экструдированные - 70-75, отруби зерновых культур нативные - 25-30.
Возможно использование отрубей зерновых культур в пропорции, мас.%: отруби зерновых культур экструдированные – 50, отруби зерновых культур нативные - 50.
Возможно при получении предварительной посевной массы в жидкую питательную среду добавлять 7 мас.% экструдированных отрубей зерновых культур и культивировать 24 ч при температуре 28-30°С или при получении предварительной посевной массы культивирование проводят 30 ч при температуре 28-30°С. Возможно при получении рабочей посевной массы в жидкую питательную среду добавлять 7 мас.% экструдированных отрубей зерновых культур и культивировать 24 ч при температуре 28-30°С. Возможно при получении рабочей посевной массы культивирование проводить 30 ч при температуре 28-30°С. Возможно Saccharomycetaeceae представлять частным штаммом - Saccharomyces. Возможно Saccharomyces представлять Saccharomyces cerevisiae (vini). В способе возможно также использовать экструдированные пшеничные отруби или экструдированные ржаные отруби или экструдированные отруби гречихи.
Предложенный способ осуществляют следующим образом.
Для получения биологически активной добавки на основе биомассы Saccharomycetaeceae осуществляют культивирование посевного материала из микроорганизмов в виде посевной массы, размещают посевную массу на отрубях зерновых культур, являющихся одновременно и носителем для получения требуемого объема биомассы, культивируют биомассу на носителе и высушивают биомассу вместе с носителем для получения целевого продукта после инактивации и высушивания. Предложенный способ отличается тем, что питательную среду для получения посевного материала (рабочего) используют в жидком виде, для чего в качестве исходного сырья берут солодовое сусло и питьевую воду, подготавливают смесь солодового сусла плотностью не более 15% и воды питьевой в составе целевого конечного продукта в пропорции 50 об.% на 50 об.%. Посевной материал культивируют в жидкой питательной среде в два этапа: сначала получают предварительную посевную массу, а потом - рабочую посевную массу. Используют отруби зерновых культур в виде смеси отрубей зерновых культур, например пшеничных и/или ржаных, и/или гречихи, и экструдируют их при давлении до 100 кг/см2 и температуре (120-170)°С, смешивают с отрубями зерновых культур нативными и питьевой водой. В целях получения максимального количества микробных тел в биомассе целевого продукта могут применяться в следующей пропорции: отруби зерновых культур экструдированные 70-75 мас.%; отруби зерновых культур нативные 25-30 мас.%; питьевая вода 1,2-1,4 л на 1 кг смеси отрубей с влажностью 10-15% или в другом соотношении: отруби зерновых культур экструдированные 50 мас.% и отруби зерновых культур нативные 50 мас.%; питьевая вода 1,2-1,4 л на 1 кг смеси отрубей с влажностью 10-15%. При этом культивируют посевной материал из микроорганизмов на посевной массе в два этапа. При использовании жидкой питательной среды при получении предварительного посевного материала сначала подготавливают посевной материал (предварительный) с использованием Saccharomycetaeceae, в виде инокулята с концентрацией не менее 1·108 клеток/мл, для чего засевают микроорганизмами жидкую питательную среду из расчета 1·105 клеток/мл с добавлением 7 мас.% исходного сырья и культивируют 24 ч при температуре 28-30°С, где в качестве исходного сырья берут предварительно экструдированные отруби зерновых культур. Или без добавления 7 мас.%, но тогда культивируют до 30 ч. Потом подготавливают посевной материал (рабочий) с концентрацией микроорганизмов не менее 1·108 клеток/1 мл, для чего в жидкую питательную среду того же состава вносят инокулят с концентрацией микроорганизмов не менее 1·108/1 мл в пропорции инокулята к жидкой питательной среде 1 к 10 по объему, а в жидкую питательную среду добавляют 7 мас.% исходного сырья в виде предварительно экструдированных отрубей зерновых культур и культивируют 24 часа при температуре 28-30°С до получения 1×105 клеток/мл. Могут культивировать без добавления 7 мас.%, но в течение до 30 часов. Потом культивируют биомассу на носителе для получения исходной смеси с концентрацией микроорганизмов в исходной смеси не менее 1·109 клеток/мл, для чего в носитель вводят посевной материал (рабочий) с концентрацией микроорганизмов на 1 кг носителя 20·109-40·109 клеток биомассы, ферментируют в течение 16-18 ч при температуре 28-30°С и влажности 90-100% до получения биомассы в требуемом эффективном соотношения биомассы к наполнителю. Затем получают целевой продукт, для чего исходную смесь сушат при температуре 70-85°С до получения влажности 10-15% комбинированным радиационно-конвективным способом, причем одновременно с сушкой инактивируют биомассу при плотности инфракрасного излучения (0,1-2,0) Вт/см2 с длиной волны (4,3-8,2) мкм одновременно с высушиванием. Кроме того, в качестве исходного сырья для носителя микроорганизмов могут брать пшеничные и/или ржаные отруби и/или отруби гречихи, которые смешивают с отрубями пшеничными и/или ржаными и/или отрубями гречихи нативными и питьевой водой в пропорции: отруби пшеничные и/или ржаные отруби и/или отруби гречихи экструдированные 70-75 мас.%; отруби пшеничные и/или ржаные отруби и/или отруби гречихи нативные 25-30 мас.%; вода питьевая 1,2-1,4 л на 1 кг смеси отрубей с влажностью 10-15%. Либо в качестве исходного сырья для носителя микроорганизмов берут пшеничные и/или ржаные отруби и/или отруби гречихи отруби, которые смешивают с отрубями пшеничными и/или ржаными отрубями и/или отрубями гречихи нативными и питевой водой в пропорции: отруби пшеничные и/или ржаные отруби и/или отруби гречихи экструдированные - 50 мас.%, отруби пшеничные и/или ржаные отруби и/или отруби гречихи нативные 50 мас.%; вода питьевая 1,2-1,4 л на 1 кг смеси отрубей с влажностью 10-15%. А в качестве исходного сырья для посевного материала могут брать предварительно экструдированные пшеничные и/или ржаные отруби и/или отруби гречихи и добавлять их в количестве 7 мас.%. Или для подготовки посевного материала (предварительного) в виде инокулята культивируют микроорганизмы до 30 ч при температуре 28-30°С в жидкой питательной среде из смеси солодового сусла плотностью не более 15% и воды питьевой в пропорции 50 об.% на 50 об.%. Посевной материал могут подготавливать с использованием в качестве Saccharomycetaeceae - Saccharomyces, либо посевной материал подготавливают с использованием в качестве Saccharomyces - Saccharomyces cerevisiae (vini). В качестве исходного сырья для носителя могут использовать экструдированные пшеничные и/или ржаные отруби и/или отруби гречихи и добавлять их в количестве 7 мас.%. Для получения посевного материала (рабочего) могут культивировать инокулят в течение не более 30 часов при температуре 28-30°С в жидкой питательной среде из смеси солодового сусла плотностью не более 15% и воды питьевой в пропорции 50 об.% на 50 об.%. Предложенный способ позволяет достичь увеличения контаминирующей поверхности носителя микроорганизмов для существенного увеличения биомассы микробных тел (микроорганизмов), а также количества микробных тел на единицу объема носителя микробных тел и биомассы при уменьшении времени культивирования, повышения сорбционной емкости целевого продукта. Этот технический результат обеспечивает увеличение биомассы за счет увеличения количества микробных тел микроорганизмов на единицу объема целевого продукта при увеличении абсорбционной емкости целевого продукта и улучшении биоусвояемости целевого продукта.
В таблицах, отражающих динамику роста микроорганизмов, показаны:
Таблица 1. Зависимость продуктивности дрожжей на твердой фазе (75 мас.% экструдированных, 25 мас.% нативных) от первоначальной концентрации No, вносимой на твердую фазу состава питательной среды для получения посевного материала. Соотношение твердой фазы и жидкости составляет 1:1,3. Время культивирования 16-18 ч.
Таблица 2. Динамика роста дрожжей на жидких питательных средах.
Таблица 3. Выбор разведения инокулята при ступенчатом получении посевного материала.
Таблица 4. Зависимость продуктивности дрожжей от влажности субстрата (от объема вносимой жидкости на 1 кг смеси сухих отрубей) No=5,0·107 клеток/мл Время культивирования 16-18 ч.
Таблица 5. Зависимость продуктивности дрожжей от состава твердой фазы и времени культивирования N=5,0·107 клеток/мл; соотношение твердой фазы и жидкости равно 1:1.
Для осуществления предложенного способа получения биологически активного препарата предварительно, при подготовке носителя выбирают отруби зерновых культур, например пшеничных и/или ржаных, которые сами по себе являются источником ценных растительных веществ, содержащих сахариды, полисахариды, триглецириды и другие биологические вещества. За счет особой обработки отрубей, изменяется сама структура чешуек отрубей она приобретает мелкодисперсный характер, а поверхность носителя микроорганизма многократно увеличивается. При обработке чешуек высоким давлением, до 100 кг/см2 и температуре (120-170)·С клетки растительного вещества разрываются и в десятки - сотни раз увеличивают свою поверхность. Большая контаминационная поверхность носителя позволяет на стадии экспоненциального роста микроорганизмов, заселенных на данном носителе, существенно продлить время их активного размножения, т.к. рост не останавливается за счет самоотравления микроорганизмов их собственными метаболитами. В результате ускоренного и более продолжительного экспоненциального роста микроорганизмов контаминационная поверхность оказывается заселена ими на 80 -90%, что, в свою очередь, увеличивает величину биомассы, а количество микробных тел на единице объема носителя существенно увеличивается.
В таблице 1 показана зависимость продуктивности дрожжей от состава твердой фазы. За счет данного свойства носителя возможно проводить культивирование микроорганизмов, например дрожжей Saccharomyces cerevisiae, при сочетании экструдированных и нативных отрубей для получения высокой заданной концентрации микроорганизмов в конечном продукте. Из таблицы видно, что увеличение количества микроорганизмов на единицу контаминирующей поверхности зависит от оптимального соотношения нативных и экструдированных отрубей относительно времени культивирования.
Процесс получения посевного материала состоит из двух стадий: получение предварительного посевного материала в виде инокулята и получение рабочего посевного материала. Получение инокулята производится путем засева жидкой питательной среды клетками чистой культуры дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Клетки чистой культуры дрожжей получены, например, за счет специальной селекции Saccharomyces cerevisiae, например особого штамма Saccharomyces vini. ВКПМ У-511.
В таблице 1 показана динамика роста дрожжей на жидких питательных средах. Из нее видно, что наиболее оптимальным сочетанием продолжительности культивирования и величины экспоненциального роста, во время которого достигается оптимальное количество микроорганизмов, является соотношение на 1 г питательной среды 7 мас.% отрубей, например любых зерновых культур, в том числе пшеницы и/или ржи. Причем это соотношение примерно одинаково и для нативных отрубей и для экструдированных.
Зависимость продуктивности дрожжей на твердой фазе от состава питательной среды для получения посевного материала видна на таблице 5. Зависимость продуктивности дрожжей от объема вносимой жидкости на 1 кг смеси сухих отрубей видна на таблице 3. Выявленные закономерности позволили определить два основных режима культивирования микроорганизмов для получения инокулята: первый - с продолжительностью культивирования не более 30 часов при температуре 28-30°С, и второй - с продолжительностью до 24 ч, когда в жидкую питательную среду добавляют 7 мас.% экструдированных отрубей зерновых культур, например пшеничных отрубей. В таблице 2 показано, что при 48 ч культивирования не получают оптимального соотношения мертвых и живых клеток, которое на носителе обеспечивает экспоненциальный рост клеток для получения конечного продукта. В период после 30 ч, как показано в таблице, отсутствует увеличение количества микробных тел в конечном продукте, а значит, и биомассы в целом, не происходит или не достигается его максимальная величина, поскольку начинают действовать вторичные факторы, например растет количество мертвых тел в посевном материале, которые не могут на носителе в дальнейшем продуцировать биомассу. И в том и в другом случае при подготовке посевного материала достигается требуемая концентрация дрожжевых клеток, при внесении 1·105 клеток/мл жидкой питательной среды. Однако при внесении экструдированных отрубей существенно экономится время на культивирование, при условии достаточного питания для микроорганизмов, т.к. размножение клеток быстрее переходит в стадию экспоненциального роста из-за увеличенной контаминирующей поверхности носителя. При получении предварительного посевного материала может быть сначала использована твердая среда, например выращивание на матрасе на основе агар-агара и дальнейший смыв биомассы для получения жидкой посевного материала в виде онокулята.
Культивирование рабочего посевного материала до 1·105 клеток/мл также осуществляется после введения инокулята в пропорции 1 к 10 по объему к жидкой питательной среде как в случае с добавлением экструдированных отрубей, так и без добавления. Однако в случае добавления экструдированных отрубей продолжительность культивирования составляет 24 ч, т.е. существенно меньше, чем 30 часов без добавления экструдированных отрубей, при этом концентрация посевных клеток достигается не менее 1·108 клеток/мл. Данные этих опытов отражает таблица 4, показывающая выбор разведения инокулята при ступенчатом получении посевного материала в зависимости от состава среды, см. таблицу 3.
Получение конечного продукта, т.е. осуществление твердофазного ферментирования осуществляют на составе твердой среды в пропорциях: например, отруби пшеничные экструдированные 70-75%, например, отруби пшеничные нативные 25-30%, вода питьевая 1,2-1,4 л/кг смеси отрубей. Засев производят рабочим посевным материалом из расчета 20·109-40·109 клеток/ г сухого продукта. Получают исходную смесь для осуществления ферментирования на твердой фазе, которое производится в течение 16-18 ч при температуре 28-30°С и влажности 90-100% до получения достижения концентрации дрожжевых клеток (Saccharomyces cerevisiae) не менее 1·109 клеток/ г исходного (сухого) продукта. При этом возможно получить концентрацию до 1·1012 /г исходного (сухого) продукта, если не останавливать по потребности, исходя из получения требуемого полезного эффекта, продолжительность экспоненциального роста микроорганизмов, а также при условии достаточного количества питательных веществ и контаминирующей поверхности для роста микробных тел и их функционирования (переработки микроэлементов в виде метаболитов своей деятельности). Требуемое количество микробных тел в биомассе конечного продукта можно также получить за счет увеличения концентрации вводимого посевного материала, однако, при обязательном соблюдении условия достаточности питания и количества контаминирующей поверхности на каждый микроорганизм (удельная контаминирующая поверхность) см. таблицу 5. Таким образом, достигается технический результат, т.е. увеличение контаминирующей поверхности носителя микроорганизмов для существенного увеличения биомассы микробных тел (микрооргнанизмов) и количества микробных тел на единицу объема носителя.
Сушка и инактивация для получения целевого продукта производится одновременно в установке, принцип действия которой основан на комбинированном радиационно-конвективном способе сушки продуктов, использующий свойства инфракрасного излучения при плотности инфракрасного излучения (0,1-2,0) Вт/см2 с длиной волны (4,3-8,2) мкм. Такой способ сушки и инактивации позволяет уничтожить вредную микрофлору, сохранить в продукте витамины, биологически активные вещества (на уровне 80-90% от исходного сырья), естественный цвет и аромат. При этом обеспечивается увеличение биомассы за счет увеличения количества микробных тел микроорганизмов на единицу объема целевого продукта при увеличении абсорбционной емкости целевого продукта и улучшении экологичности целевого продукта, его биоусвояемости. Возможно подготавливать исходный материал для носителя также способом вибрационно-пластической обработки отрубей зерновых культур.
Биологически активная добавка к пище пребиотического действия, приводящая к коррекции (нивелированию) метаболического синдрома
Изобретение относится к микробиологии и касается способа получения препарата типа "Эубикор". Класс препаратов "Эубикор" является биологически активной пищевой или кормовой добавкой (БАД), которая представляет собой комбинацию биологически активных веществ, содержащих биотрансформированные органические и неорганические вещества. Основным биологически активным веществом (БАВ) являются инактивированные микроорганизмы семейства Saccharomycetaceae, культивированные в особым образом подготовленной питательной среде и образующих биомассу, иммобилированную на съедобном носителе. Областью применения является как пищевая промышленность, так и производство кормовых средств.
Известно "Средство, обладающее эубиотическими свойствами" (RU, патент 2020932, опубл. 15.10.94, бюл. №19), которое содержит биомассу с содержанием микробных тел 1·109 на 1 г средства, биомасса иммобилирована на носителе. Используются живые микроорганизмы, обладающие антогонистическим действием в отношении патогенной флоры, однако они не способствуют росту собственной полезной флоры кишечника. Кроме того, используются чужеродные для организма микробы. При этом при введении средства в организм требуется защита бактерий от воздействия желудочного сока, для чего вводят протекторы - стабилизирующие добавки, которые блокируют адгезию полезных микробных тел, препятствуют их колонизации в кишечнике и биоусвояемости.
Известен "Способ производства лечебно-профилактической пищевой добавки" (RU, патент 2102903, опубл. 27.01.98, бюл. №3), позволяющий получить биологически активную добавку к пище, с использованием микроорганизмов Saccharomyces cerevisiae (vini) ВКПМ У-511, культивированную на растительном или молочном сырье. БАД обладает способностью нейтрализации токсичных метаболитов. Однако при таком способе культивирования не достигается качественно новый эффект воздействия на эндогенную флору кишечника, например при этом отсутствует способность значительно увеличивать контаминирующую поверхность для собственной флоры кишечника, а следовательно, отсутствует способность стимулировать рост эндогенной флоры, которая обладает свойством коррекции метаболического синдрома. Кроме того, недостаточная экологичность продукта, поскольку приходится бороться с ростом бактерий из посторонней среды, и недостаточная адсорбционная емкость, поскольку приходится применять стерильное сырье, значительно уменьшает ингибирующий эффект на рост посторонней микробной флоры.
Известен "Способ получения пробиотика для животноводства, преимущественно птицеводства" (RU, патент 2000116, опубл. 07.09.93, бюл. №33-36), позволяющий получить пробиотик для формирования и стабилизации микробиоценоза кишечника, состоящий из смеси сухих монокультур. Однако он предназначен для животных, пищеварительный тракт которых имеет свои физиологические особенности по сравнению с человеческим организмом. Кроме того, в качестве конечного продукта выступает пробиотик.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение "Профилактический препарат Субарин" (RU, патент 2035185, опубл. 20.05.95 г., бюл. №14), содержащий биомассу, наполнитель с количеством микробных тел 1·109-1·1010 /мл. Препарат используется для профилактики дисбактериозов. Однако применяются живые микроорганизмы, обладающие высокой антогонистической активностью в отношении спектра патогенных и условно патогенных микроорганизмов, находящихся в организме, за счет чужеродных, внесенных из вне микроорганизмов, и не активизируют рост собственной эндогенной флоры организма, которая будет являться наиболее экологичным воздействием при борьбе с патогенными микробами.
В настоящее время существует потребность создания биологически активной добавки (БАД) к пище, которая является композицией биологически активных веществ (БАВ), взаимодействующей через систему эндогенной регуляции организма с клетками и органами - мишенями, осуществляя тем самым экзогенную регуляцию их функциональной активности. [В.А.Тутельян, "Стратегия разработки, применения и оценки эффекта биологически активных добавок к пище", М, 1996 г., с.10]. Благодаря ее воздействию на эндогенную флору кишечника (пребиотические бифидо- и лактогенный эффекты) может быть осуществлена коррекция (нивелирование) основных проявлений метаболического синдрома, в частности дислипопротеидемии атерогенного профиля.
Видами биологически активных добавок к пище являются: нутрицевтики - вещества для коррекции химического состава питательной среды (пищи) для флоры кишечника, для дополнительных источников организму человека нутриентов, т.е. витаминов, белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, пищевых волокон; эубиотики - БАД к пище, состав которых входят живые или мертвые микроорганизмы и/или их метаболиты, оказывающие нормализующее воздействие на состав и биологическую активность микрофлоры пищеварительного тракта. (МУК 2.3.721-98 "Определение безопасности и эффективности биологически активных добавок к пище", М., 1999, стр.5, 6). При этом в соответствии с определением МУК 2.3.721-98, к эубиотикам относятся пробиотики, которые содержат живые микроорганизмы, и пребиотики, которые содержат мертвые (инактивированные) микроорганизмы. В соответствии с определением авторов: Шендеров В.А., Манвелова М.А. "Функциональное питание и пробиотики: микроэкологические аспекты.", из. М., Агар, 1997 г., стр.24, к пробиотикам относят "живые и мертвые организмы, существующие в кишечнике человека, а к пребиотикам относятся продукты жизнедеятельности микроорганизмов, а также мертвые микроорганизмы в норме, отсутствующие в организме человека". Предлагаемый БАД относится к пребиотикам.
Все виды БАД к пище обладают в большей или меньшей мере диетическими свойствами, т.е. способностью увеличения усвояемости целевого продукта, т.е. его биоусвояемости, уменьшения травмирующего эффекта грубыми волокнами отрубей (слизистой оболочки) чувствительной слизистой поверхностей желудочно-кишечного тракта. При этом пребиотики являются наиболее экологичными, т.к. стимулируют рост собственной флоры кишечника, не внося чужеродные живые микроорганизмы, которые могут оказаться патогенами в отношении эндогенной флоры. При этом под целевым продуктом понимается источник микроэлементов, который пополняется либо за счет веществ, полученных организмом извне (экзогенного воздействия), например пищевых продуктов, либо за счет микроэлементов, спродуцированных микроорганизмами самого кишечника (эндогенной функции).
Целевой продукт состоит из биомассы и носителя. Биомасса состоит из микроэлементов и микробных тел (микроорганизмов), которые при инактивации представляют собой клеточные тела с измененной структурой. Химические вещества с измененной микроорганизмами структурой обладают более мягким действием, чем микроэлементы, полученные техногенным путем. Клеточные тела биомассы являются живыми или мертвыми микроорганизмами (микробными телами), например дрожжей (Saccharomycetaeceae), ее достоинством является то, что они абсолютно безвредны, что доказано применением их в хлебопекарной промышленности и виноделии, которые являются продуцентом микроэлементов. В свою очередь, под микроэлементами понимают органические и неорганические вещества, синтезированные и/или биотрансформированные микроорганизмами и имеющие биотрансформированную форму (в отличие от химических соединений техногенной формы).
Задачей заявляемого изобретения является получение новой композиции натуральных БАВ с наиболее оптимальным соотношением и структурой биомассы и носителя, позволяющей целенаправленно воздействовать на эндогенную флору кишечника, например увеличивать контаминирующую поверхность для эндогенной флоры кишечника, а также стимулировать рост эндогенной флоры кишечника. При этом увеличивается сорбционный эффект и диетические свойства целевого продукта и биоусвояемость добавки к пище, БАД в кишечнике, в результате чего корректируется метаболический синдром, подключая собственные резервы организма, например стимулируя рост собственной микрофлоры организма.
Поставленная задача решается созданием биологически активной добавки к пище пребиотического действия, увеличивающей представительство главной бифидо и лактогенной флоры для коррекции (нивелирования) основных проявлений метаболического синдрома, в частности дислипопретеидемии атерогенного профиля.
Биологически активная добавка (БАД) к пище пребиотического действия, приводящая к коррекции метаболического синдрома, состоящая из биомассы Saccharomyces, иммобилированных на отрубях зерновых культур, содержащей биотрансформированные органические вещества, представленные углеводами, белками, жирами, витаминами, пищевые волокна и неорганические вещества, отличающаяся тем, что содержит отруби зерновых культур, часть которых представляют собой остатки цитоскелета клеточных мембран зерновых культур, образованных в результате дезинтеграции клеточных мембран во время, например, экструдирования, и имеют ячеистую, пористую поверхность не менее 2,0 м2/г, и содержание растворимой клетчатки увеличено больше чем на 1,0 об.%, а нерастворимой клетчатки уменьшено более чем на 3,0 об.% за счет уменьшения гемицеллюлозы на 3,0 об.% и целлюлозы на 1,9 об.%, причем БАД имеет структуру мелкодисперсных частиц размером не более 2 мм, а биомасса представляет собой цитоскелет Saccharomyces с концентрацией не менее 109-1012 клеток/1 г, причем биотрансформированные органические вещества составляют не менее 80-90 мас.% от массы отрубей зерновых культур, остальное составляют биотрансформированные неорганические вещества. Возможна биологически активная добавка (БАД) к пище с содержанием отрубей пшеничных и /или ржаных. Возможна БАД к пище на основе Saccharomyces, представленной Saccharomyces cerevisiae (vini) ВКПМ У-511. Возможна БАД к пище с дезинтеграцией клеточных мембран путем вибрационного измельчения отрубей зерновых культур. Возможна БАД к пище, содержащая отруби пшеничные и/или ржаные.
Предложенное изобретение реализовывают следующим образом. Биологически активная добавка к пище пребиотического действия, приводящая к коррекции (нивелированию) метаболического синдрома, представляет из себя состоит из биомассы иммобилизированной на наполнителе (носителе), где наполнитель представляет собой носитель микробных тел, в качестве которого применяют отруби зерновых культур, например пшеничные отруби, которые обработаны таким образом, что представляют собой остатки цитоскелета клеточных мембран зерновых культур, образованных от дезинтеграции клеточных мембран во время экструдирования, и имеют ячеистую, пористую поверхность (S) для контаминации микробных тел 2,0 м2/г носителя. Заселенная микроорганизмами поверхность носителя БАД по отношению к незаселенной поверхности соблюдена в соотношении, обеспечивающем эффективное количество свободной контаминационной поверхности для ее заселения собственными полезными микроорганизмами (микрофлорой) организма (эндогенной флорой кишечника) по отношению к заселенной инактивированными микроорганизмами семейства Saccharomycetaeceae.
Например, в качестве микробных тел взяты Saccharomyces, например, Saccharomyces cerevisiae (vini), а для дезинтеграции могут применяться как метод экструдирования наполнителя (отрубей), так и вибрационное измельчение наполнителя - отрубей зерновых культур. БАД для пищи типа "Эубикор" имеет мелкодисперсные частицы с размерами не больше 2,0 мм, где содержание растворимой клетчатки увеличено по сравнению с наполнителем, представляющим собой нативных отрубей больше чем на 1,0% к объему наполнителя, а нерастворимой клетчатки уменьшено более чем на 3,0% за счет уменьшения гемицеллюлозы на 3,0% и целлюлозы на 1,9%.
Биомасса представляет собой массу, состоящую из фрагментов цитоскелета клеточных тел микроорганизмов, где в качестве микроорганизмов взяты, например, Saccharomyces cerevisiae (vini ) с количеством микробных клеток на 1 г массы БАД не менее 109-1012 клеток и включающих органические и неорганические вещества, биотрансформированные микроорганизмами, а именно органические продукты их жизнедеятельности, содержащие углеводы, белки, жиры, витамины, пищевые волокна в пропорции 80-90 мас.% от уровня исходного сырья наполнителя и минеральные вещества - остальное. Экструдированные отруби обладают абсорбционной способностью, т.е. способностью поглощать неорганические вредные примеси из окружающей среды, например кишечника, по сравнению с нативными отрубями, например в отрубях пшеницы, пестицидов - в 2 раза, меди - в 1,7 раза, цинка - в 1,3 раза больше. За счет разрыва молекулярных и межмолекулярных связей пищевых волокон, причем разрываются связи даже в молекулах клетчатки, т.е. происходит нарушение лигноуглеводных связей, что позволяет активизировать содержащиеся в них компоненты, в том числе лигнин, и получить продукт с повышенной сорбционной емкостью.
Каждый из видов микроэлементов, биотрансформированные микроорганизмами, а также вещества как биологического происхождения, так и минерального, например цитоскелет клеток дрожжей, фрагменты дезинтеграрованных клеток растительного происхождения, представляют собой биологически активные вещества, образующие новую их комбинацию.
Полученная БАД к пище типа "Эубикора" позволяет посредством полученной новой композиции натуральных БАВ с наиболее оптимальным соотношением и структурой биомассы и носителя обеспечить целенаправленное воздействие на эндогенную флору кишечника. Данный эффект, в частности, осуществляется за счет увеличения контаминирующей поверхности для эндогенной флоры кишечника, стимулирующей рост эндогенной флоры кишечника человека или животного, и при этом увеличивается сорбционный эффект и диетические свойства целевого продукта (добавки к пище БАД) при расселении на нем собственной полезной микрофлоры кишечника. Кроме того, при экструзии отрубей зерновых культур, в результате мощного механического и термического воздействия макромолекулы пищевых волокон расщепляются на более мелкие фрагменты; межмолекулярные и внутримолекулярные химические связи разрываются, поэтому химические и физические свойства волокон существенно изменяются. Разрываются связи даже в молекулах клетчатки, что ведет к увеличению доли растворимой ее части до 15%.
Таким образом, полученная новая композиция БАД с оптимальным соотношением биомассы и наполнителя за счет увеличения контаминирующей поверхности БАД для эндогенной флоры кишечника обеспечивает экзогенную регуляцию функциональной активности клеток и органов, увеличивает сорбционный эффект, увеличивает диетические свойства БАД к пище.
На чертеже изображен график соотношения интегральных показателей воздействия новой БАД к пище, обеспечивающий экзогенную регуляцию функциональной активности клеток и органов здоровых людей по сравнению с интегральными показателями здоровых людей, не принимающих БАД типа "Эубикор" - рабочее название Рекицен - РД.
Полученная БАД к пище на основе экструдированных отрубей зерновых культур, например пшеницы и/или ржи, имеет дезинтегрированные, т.е. разрушенные клеточные мембраны, что достигается за счет микровзрыва клеток растительного сырья за счет перепада давлений при резком воздействии на них давлением до 100 кг/см2 при высокой температуре свыше (120-170)°С. Ферментированный Saccharomyces cerevisiae (vini) и инактивированный целевой продукт обеспечивают введение в организм полезных микроэлементов, являющихся биологически активными веществами и пористого, с большой контаминирующей поверхностью наполнителя. То, что особым образом ферментированный целевой продукт типа "Эубикор" содержит остатки клеток специально селектированного уникального штамма винных дрожжей - Saccharomyces vini, сорбированного по оригинальной технологии на пшеничные экструдированные отруби, позволяет добиться оптимального соотношения заселенной и незаселенной микроорганизмами поверхности наполнителя. Это дает возможность активизировать рост собственных полезных микроорганизмов кишечника, которым предоставляется дополнительная поверхность для их расселения. Кроме того, структура самих растворимых и нерастворимых волокон наполнителя оказывается хорошим абсорбентом для ядов, находящихся в кишечнике, что придает сорбционные свойства полученному БАД. Кроме того, растворимые волокна присутствуют в эффективном для проявления диетического свойства БАД количестве. Таким образом, БАД к пище является и диетическим питанием и вместилищем собственной полезной флоры кишечника одновременно, что резко стимулирует главную эндогенную бифидо- и лакто-флору и способствует нивелированию основных проявлений метаболического синдрома, в частности дислипопротеидемии атерогенного профиля. За счет изменения структуры отрубей и увеличения количества биомассы дрожжевых клеток увеличивается сорбционная емкость препарата. За счет создания мелкой дисперсности носителя устраняется повреждающий эффект воздействия нативных отрубей на воспаленную, эрозированную и изъявленную слизистую поверхность желудочно-кишечного тракта. Благодаря вышеприведенным качествам обеспечивается избирательное действие БАД.
В качестве характеристики, подтверждающей достижение эффекта экзогенной регуляции функциональной активности клеток и органов и увеличение сорбционного эффекта, а также увеличение диетических свойств и биоусвояемости БАД к пище, представлена характеристика средних показателей утомляемости в зависимости от времени воздействия неблагоприятных климатических условий.
Например, исследование влияния БАД типа "Эубикор" на функциональное состояние механизмов адаптационных процессов у здоровых лиц проводилось в условиях Антарктиды на базах "Прогресс" и "Новолазоревское" в течение 9 месяцев. При этом оценивались индексы массы тела, частота и характер стула, вегетативный индекс, психофизиологические показатели, качество жизни и др. Результаты проведенных исследований показали, что при применении БАД типа "Эубикор" достоверно быстрее проходит дезадаптационный период (в течение первых 1-4 месяцев) по сравнению с группой контроля, не принимавших эубикор (7-8 месяцев), за счет коррекции метаболического синдрома, развивающегося у лиц, работающих в неблагоприятных условиях Крайнего Севера. Анализ показателей (в баллах) самочувствия, самооценки активности, настроения, работоспособности и сна выявили, что в группе контроля они оказывались чаще сниженными, тогда как утомляемость возрастала. Одновременно в группе, дополнительно получавших БАД типа "Эубикор", было выявлено понижение усталости, повышение работоспособности, улучшение аппетита. Также на протяжении всего времени наблюдения лица, дополнительно получавшие БАД типа "Эубикор", опрашивались анкетно-опросным методом о влиянии БАД на снижение усталости, повышение работоспособности, улучшение аппетита, улучшение регуляции стула. Высокая доля пациентов от общего числа в группе, утвердительно ответивших на вышеперечисленные и подобные вопросы, также подтвердила его высокую эффективность коррекции расстройств (дисфункций) кишечника из-за наличия метаболического синдрома и возможность использования БАД в качестве средства, стимулирующего процессы адаптации и нормализующего метаболический синдром кишечника. Достигнутый эффект доказывает наличие целенаправленного воздействия на эндогенную флору кишечника, например увеличение через контаминирующую поверхность для эндогенной флоры кишечника, стимулирование роста эндогенной флоры кишечника и, в свою очередь, коррекции метаболического синдрома.
Таким образом, БАД к пище такого типа расширяют спектр показаний к применению, имеют улучшенные вкусовые качества, позволяют снижать дозы его применения, являются экологичным и легко биоусвояемым продуктом. Причем дозы приема препарата уменьшаются за счет увеличения его активности.
Лекарственный препарат для регуляции микробиоценоза желудочно-кишечного тракта
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и медицине. Лекарственное средство получено на основе микробиологических способов и касается лекарств, полученных на основе класса препаратов типа "Эубикор". Лекарственное средство применяется в медицине и ветеринарии.
Класс препаратов "Эубикор" в основе представляет собой биологически активную добавку, основным компонентом которой являются инактивированные микроорганизмы семейства Saccharomycetaceae, культивированные в особым образом подготовленной питательной среде и образующих биомассу, размещенную на носителе.
Известен "Способ получения препарата, содержащего фактор (G - CSF), стимулирующий рост колоний гранулоцитов (RU, патент 2025120, 30.12.94, бюл. №24), обеспечивающий получение препарата, содержащего вещество, выбранное из группы фармацевтически приемлемого поверхностно-активного вещества, сахарида и протеина. Дает эффект роста в организме полезной микрофлоры. Однако решает другую задачу, а именно повышение стабильности этого препарата в организме.
Известно "Средство, обладающее эубиотическими свойствами" (RU, патент 2020932, опубл. 15.10.94, бюл. №19), которое содержит биомассу с содержанием микробных тел 1·109 на 1 г средства, биомасса иммобилирована на носителе. Используются живые микроорганизмы, обладающие антогонистическим действием в отношении патогенной флоры. Однако биомасса иммобилизирована на анальгате кальция - неорганическом веществе и не участвует в процессе коррекции колонизации в кишечнике полезной флоры, поскольку решает отличные от заявленного в изобретении задачи.
Известен "Препарат, влияющий на тканевый обмен и применение штамма гриба Fusarium Sambucinum Fuckel var Ossicolum (berk/et curf) Bilai для его получения", обладающий адаптогенным и иммуномодулирующим действием. В данном препарате применяют штамм в качестве продуцента физиологически активных веществ профилактического и лечебного назначения. Однако он только сочетается с традиционными терапевтическими средствами при проведении жестких методик лечения. В качестве самостоятельного лекарственного препарата спектр физиологического воздействия его весьма ограничен.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является "Препарат, содержащий биологически активное средство" (RU, патент 2041715, опубл. 20.07.95 г., бюл. №23), содержащий БАВ на основе модифицированных (биотрансформированных) ингредиентов биологической ткани и наполнителя. Препарат обеспечивает такое воздействие на организм, при котором нормализуются параметры физиологического состояния. Однако препарат использует ингредиенты животной ткани, что является неэкологичным.
Лекарственный препарат относится к веществам, предназначенным для терапии и поддержки в физиологических границах функциональной активности органов и систем человека через увеличение бифидо-, лакто-, колигенное действие стимулирующих веществ целевого продукта.
При получении новой композиции натуральных БАВ с наиболее оптимальным соотношением биомассы и носителя, позволяющей целенаправленно воздействовать на эндогенную флору кишечника, например, увеличивать контаминирующую поверхность для собственной флоры кишечника, стимулировать рост эндогенной флоры, возможно регулировать количество биотрансформированных неорганических химических соединений, например, калия, магния, кальция, фосфора. Кроме того, увеличение сорбционного эффекта, диетических свойств целевого продукта и его биоусвояемости позволяет обеспечить получение лекарственного препарата, фармакологического средства пребиотического действия, обладающего выраженным бифидо-, лакто-, колигенным эффектом и обладающего свойствами водопоглощаемости и набухаемости, а также сорбционными свойствами.
Лекарственный препарат осуществляет целенаправленное изменение эндогенной флоры кишечника за счет увеличения представительства бифидо- и лактогенной флоры кишечника, используемой для получения лечебного эффекта, следствием чего является коррекция и лечение метаболического синдрома (синонимы - кардиоваекулярный синдром, синдром X, смертельный квартет, сикстет, квинтет). Осуществляется также лечение заболеваний органов пищеварения, эндокринной системы, сердечно-сосудистой системы, заболеваний кожи, острых и хронических инфекционных заболеваний посредством целенаправленного воздействия (коррекции) на микробиоценоз кишечника. Вместе с тем через направленное воздействие на микробиоценоз кишечника реализуется получение частных положительных эффектов, например иммуномодулирование.
Для решения поставленной задачи предложен лекарственный препарат преоиотического действия. Лекарственный препарат для регуляции микробиоценоза желудочно-кишечного тракта, состоящий из БАД к пище, представляющий собой компоненты клеток Saccharomyces cerevisiae (vini), иммобилизованные на пористом носителе растительного происхождения, и содержащий биотрансформированные органические вещества, представленные углеводами, белками, жирами, витаминами, пищевые волокна и неорганические вещества, представленные соединениями макроэлементов калия, магния, натрия, кальция, фосфора, отличающийся тем, что органические и неорганические вещества содержатся в эффективных количествах, а компоненты клеток Saccharomyces cerevisiae (vini) представляют собой цитоскелет клеток, полученный после инактивации Saccharomyces cerevisiae (vini) комбинированным радиационно-конвективным способом при плотности 0,1-2,0 Вт/см2 инфракрасного излучения с длиной волны 4,3-8,2 мкм с концентрацией 109-1012 клеток/г, пористый носитель растительного происхождения имеет удельную поверхность не менее 0,4 м2/г, целевой продукт имеет поверхность не менее 2,0 м2/г и содержит, мас.%:
Липиды 2-5
Углеводы 25-50
Белки, витамины, макроэлементы и пищевые волокна остальное,
при этом белки включают десять незаменимых аминокислот в количестве 30,0-75,0 мас.% от количества белков, витамины включают, по крайней мере, мас.%:
B1 2,9-4,2
B2 9,0-11,3
B3 11,1-15,0
B6 2,5-5,1
РР 11,0-15,2
C 16,5-17,2;
Макроэлементы включают, по крайней мере, маc.%:
Фосфор 1,5-1,8
Калий 1,6-2,2
Натрий 0,9-1,1
Магний Не менее 1,3
Кальций Не менее 0,16
а также пищевые волокна включают, мас.%:
Растворимые пищевые волокна Не менее 45
Нерастворимые пищевые волокна Не менее 35.
В лекарственном препарате Saccharomyces могут быть представлены Saccharomyces cerevisiae (vini) ВКПМ У-511. В лекарственном препарате пористый носитель растительного происхождения может представлять собой отруби пшеничные и/или ржаные экструдированные.
Лекарственный препарат включает, например, жиры, включающие, мас.%:
Триглицериды 26,4-27,2
Эфиры стеринов 20-25%
стерины Остальное,
причем бета-ситостерина 58-64% от суммы всех стеринов.
Лекарственный препарат включает белки, мас.%:
Лизин До 3,7
Валин До 2,8
Изолейцин До 2,3
Фенилаланин До 2,1
Предложенный лекарственный препарат для регуляции микробиоценоза желудочно-кишечного тракта проявляет свои свойства за счет следующих компонентов: за счет содержания биологически активной добавки (БАД), наполнителя и компонентов клеток в % к сухой биомассе и содержания, например, липидов 2-5%, из которых триглицеридов 26,4-27,2%, эфиров стеринов 20-25%, бета-ситостерина 58-64% от суммы стеринов; белков, в том числе 10 незаменимых аминокислот 30,0-75,0%, из которых лизина до 3,7% от общего аминокислотного состава белка, валина до 2,8%, изолейцина до 2,3%, фенилаланина до 2,1%, углеводов 25-50%, витаминов, мг %: B1 2,9-4,2; В2 9,0-11,3; В3 11,1-15,0, В6 2,5-5,1; РР 11,0-15,2; С 16,5-17,2; макроэлементов, в % к сухой биомассе: фосфора 1,5-1,8%, калия 1,6-2,2%, натрия 0,9-1,1%, магния не менее 1,3%, кальция не менее 0,16%.
Лекарственный препарат содержит биологически активную добавку (БАД), которая получена на основе биомассы, включающей продукты жизнедеятельности клеток штамма вида Saccharomyces cerevisiae, выработанных в виде органических и неорганических веществ, состоящих из биотрансформированных микроорганизмами белков, витаминов, липидов, углеводов, пищевых волокон и/или биотрансформированных микроорганизмами калия, магния, натрия, кальция, фосфора. Причем органические и неорганические вещества получены в эффективных количествах, и инактивированные клетки собственно штамма вида Saccharomyces cerevisiae, включая компоненты клеток в виде цитоскелета Saccharomyces cerevisiae, полученные за счет воздействия на живые клетки Saccharomyces cerevisiae при инактивации посредством термопластического воздействия с параметрами: плотность инфракрасного излучения (0,1-2,0) Вт/см2 с длиной волны (4,3-8,2) мкм, и наполнителя в виде пористого, гигроскопического адсорбента растительного происхождения с удельной поверхностью не менее 2,0 м2/г наполнителя, имеющих удельное соотношение клеток Saccharomyces cerevisiae на единицу массы наполнителя не менее 109-1012, причем соотношение наполнителя и биомассы взято в эффективных для целенаправленного воздействия на микробиоценоз кишечника количествах.
Например, лекарственный препарат содержит БАД, наполнитель и компоненты клеток, где биологически активное вещество на основе биомассы, включающей продукты жизнедеятельности клеток штамма вида Saccharomyces cerevisiae, например Saccharomyces vini, ВКПМ У-511, выработаны в виде органических и неорганических веществ, состоящих из биотрансформированных микроорганизмами белков, витаминов, липидов, углеводов, пищевых волокон и/или биотрансформированных микроорганизмами калия, магния, натрия, кальция, фосфора, полученных в эффективных количествах, и инактивированные клетки штамма собственно штамма вида Saccharomyces cerevisiae, например Saccharomyces vini ВКПМ У-511. В том числе компоненты клеток в виде цитоскелета Saccharomyces cerevisiae, например Saccharomyces vini, ВКПМ У-511, полученные за счет воздействия на живые клетки Saccharomyces cerevisiae при инактивации посредством термопластического воздействия, в частности термопластического нагрева с параметрами: плотность инфракрасного излучения (0,1-2,0) Вт/см2 с длиной волны (4,3-8,2) мкм и наполнитель в виде пористого, гигроскопического адсорбента растительного происхождения с удельной поверхностью не менее 0,4 м2 наполнителя, например пшеничных экструдированных отрубей, имеющих удельное соотношение клеток Saccharomyces cerevisiae, например Saccharomyces vini ВКПМ У-511, на единицу массы наполнителя не менее 109-1012 клеток/г, причем соотношение наполнителя и биомассы взято в эффективных для целенаправленного воздействия на микробиоценоз кишечника количествах. Содержит пищевых волокон: растворимых не менее 45%, нерастворимых - не менее 35%.
Осуществляется технический результат, состоящий в получении лекарственного препарата, фармакологического средства пребиотического действия, обладающего выраженным бифидо-, лакто-, колигенным эффектом и обладающего свойствами водопоглощаемости и набухаемости, а также сорбционными свойствами.
В таблицах отражены показатели, характеризующие выраженное лечебное воздействие данного лекарственного препарата.
Таблица 6. Показатели копрограммы у больных с синдромом раздраженной кишки, получавших эубикор (n=97).
Таблица 7. Результаты исследования кала на дисбактериоз у больных с синдромом раздраженной кишки, получавших эубикор (n=97).
Таблица 8. "Функционально - структурное состояние гепатобилиарной системы у больных хроническим холециститом и дискинезией желчевыводящих путей, получавших Эубикор, по данным УЗИ (n=81)"
Таблица 9. Изменения биохимического состава пузырной желчи у больных хроническим холециститом и дискинезией желчевыводящих путей, получавших эубикор (n=81).
Таблица 10. Изменения биохимических параметров крови у больных хроническим гепатитом и гепатозами, получавших эубикор (n=52)"
Таблица 11. "Динамика среднего содержания некоторых показателей иммунологического статуса у больных хроническим гепатитом и гепатозами, получавших эубикор (n=52).
Таблица 12. Динамика концентрации в плазме крови ферментов поджелудочной железы у больных хроническим панкреатитом до и после применения эубикора.
Таблица 13. Динамика среднего содержания липопротеидов сыворотки крови и глюкозы у больных язвенной болезнью, получавших комплексную триплекс - или квадритерапию, дополненную эубикором (М±m).
Таблица 14. Динамика среднего содержания каталазы и супероксиддисмутазы (СОД) эритроцитов у больных язвенной болезнью дополнительно к основному лечению, получавших эубикор (М±m).
Таблица 15. Динамика показателей механических свойств эритроцитов у больных язвенной болезнью с рецидивом заболевания, получавших эубикор.
Возможность получения данного препарата обеспечивается применением способа его производства с применением экструдирования исходного сырья наполнителя в соответствии с представленным способом получения биологически активного препарата и подтверждающего возможность осуществления лекарственного препарата с заявленными свойствами.
Свойства лекарственного препарата подтверждаются видом активности препарата, стимулирующего бифидо-, лакто-, колигенный эффектом в желудочно-кишечном тракте и обладающего свойствами водопоглощаемости и набухаемости, а также сорбционными свойствами, проявляющимися в организме человека. Это подтверждено клиническими исследованиями в течение 2000 года на кафедре и в клинике гастроэнтерологии Военно-медицинской академии и ее клинических базах (отделения гастроэнтерологии больницы Святой Великомученицы Елизаветы, медико-санитарной части №7), где проводилась оценка клинической эффективности биологически активного фармакологического средства типа "Эубикор", например Рекицен - РД. Оценка эффективности данного лекарственного препарата осуществлялась по методике профессора Российской Военно-Медицинской Академии Гриневича В.Б., которая включает способ оценки эффективности лечебного воздействия на организм человека, заявленный в качестве заявки на изобретение № PCT/RU 97/00224.
Отличительной особенностью лекарственных средств класса пребиотиков (лактулоза, рекицен-РД), типа эубиотиков, является их выраженный бифидо- и лактогенный эффект, в результате чего происходит восстановление оптимального состава микрофлоры кишечника.
Важность коррекции дисбиотических расстройств, имеющих частое представительство при различных формах патологии в клинике внутренних болезней, продиктована тем обстоятельством, что микробиоценотическому составу кишечной флоры принадлежит существенная роль в регуляции основных метаболических функций (состояние липидного, углеводного гомеостаза, формирование системы антиоксидантной защиты организма, ингибирующей процессы перекисной модификации клеточных мембран).
Эубикор назначался больным со следующими заболеваниями:
- синдром раздраженной кишки - 97 пациентов;
- хронический холецистит - 42;
- дискинезия желчевыводящих путей - 39;
- хронический панкреатит - 32;
- алкогольный жировой гепатоз II-IV ст. - 25;
- хронические гепатиты алкогольного и токсического генеза - 27;
- язвенная болезнь - 122, в том числе ассоциированная с инвазией слизистой оболочки желудка Helicobacter Pylori на фоне комплексной эрадикационной триплекс- и квадритерапии - 86.
Продолжительность курса лечения составляла не менее 4 недель, дозировка по 1 чайной ложке 3 раза в сутки.
У больных, получавших эубикор, в динамике проводилось исследование следующих показателей:
- общеклинических;
- биохимических (АСТ.АЛТ, билирубин, ЩФ, ГГТП, амилаза, глюкоза, калий);
- холестерина и липопротеидов сыворотки крови (общий холестерин, холестерин ЛПНП, холестерин ЛПВП, коэффициент атерогенности (КА);
- параметров перекисного окисления липидов (каталазы, супероксиддисмутазы (СОД));
- релаксационных свойств эритоцитов;
- биохимического состава желчи;
- кала на копрограмму и дисбактериоз;
- иммунологического статуса.
Клинические эффекты эубикора при лечении гастроэнтерологических заболеваний подтверждались следующими наблюдениями:
Установлено, что при лечении эубикором синдрома раздраженной кишки достоверно быстрее регрессировали проявления кишечной диспепсии: отмечалось уменьшение либо исчезновение вздутия живота и урчания в кишечнике, восстанавливалась нормальная консистенция и частота стула. Данные копрологического анализа и исследования кала на дисбактериоз у больных с синдромом раздраженной кишки, получавших эубикор, представлены в таблицах 6 и 7.
Как следует из представленных данных, у больных, получавших эубикор, в копрограмме регрессируют явления амило- и креатореи; при исследовании кала на дисбактериоз отмечаются положительные изменения микробного пейзажа: возрастает представительство главной микрофлоры кишечника (бифидум- и лактобактерии), полноценной кишечной палочки, исчезают дрожжеподобные грибы, уменьшается содержание условнопатогенных микроорганизмов.
Важно отметить выраженный положительный эффект эубикора не только для лечения диарейного, но и обстипационного синдрома у больных с синдромом раздраженной кишки. Данное действие опосредовано как восстановлением микробиоценоза кишечника за счет бифидо- и лактогенного эффекта, так и наличием в составе данного средства пшеничных экструдированных отрубей, обладающих выраженными свойствами водопоглощаемости и набухаемости.
Среди других положительных эффектов, достигнутых на фоне приема эубикора, следует выделить такие, как уменьшение либо исчезновение астено-вегетативного синдрома, улучшение аппетита, исчезновение тошноты, неприятного привкуса во рту. При лечении больных хроническим холециститом и дискинезией желчевыводящих путей также отмечена существенная положительная клиническая эффективность эубикора (см. табл. 8 в конце описания).
Как следует из данных таблицы 8, наибольшие изменения претерпевают параметры, характеризующие моторно-эвакуаторную функцию желчевыделительной системы: уменьшается степень выраженности признаков дискинезии желчного пузыря, неоднородность его содержимого, активируется сократительная функция желчного пузыря, о чем свидетельствуют уменьшение его размеров, улучшение пассажа желчи вследствие релаксации общего желчного протока. Примечательным представляется уменьшение размеров левой доли печени, возможно обусловленные регрессией реактивных изменений органа. Как существенный позитивный феномен следует расценивать уменьшение содержания холестерина в желчи больных, получавших эубикор, что свидетельствует об уменьшении литогенных свойств желчи и риска развития холелитиаза (табл.9).
Исследование биохимических параметров крови у больных хроническими гепатитами алкогольного и токсического генеза и гепатозами (табл. 10) выявило частичную или полную регрессию цитолитического и холестатического синдромов (уменьшение активности или нормализация уровней ACT, АЛТ, билирубина, ЩФ, ГГТП).
Анализ динамики иммунологических показателей у этих больных (табл.11, в конце описания) позволил выявить уменьшение уровня ЦИК, тенденцию к восстановлению нормального хелперно-супрессорного соотношения Т-лимфоцитов, что свидетельствовало о снижении выраженности проявлений сидрома иммунного воспаления.
На фоне лечения эубикором у больных хроническим панкреатитом, в том числе в сочетании с хроническим холециститом, отмечалось уменьшение размеров головки, тела и хвоста поджелудочной железы (табл. 8). Изменения ферментообразующей функции поджелудочной железы у больных хроническим панкреатитом, получавших эубикор, представлены в таблице 12.
Как следует из данных, представленных в таблице 12, уровни трипсина, ингибитора трипсина, амилазы и липазы сыворотки крови претерпевают существенные изменения на фоне приема эубикора. При этом в исходных показателях степень выраженности феномена уклонения ферментов является максимальной и закономерно снижается по мере приема пребиотика. Наиболее чувствительным ферментом является амилаза, тогда как диапазон вариации изменений значений содержания сывороточной липазы оказывается весьма незначительным.
Кроме больных с синдромом раздраженной кишки, заболеваниями гепатобилиарной системы и хроническим панкреатитом эубикор назначался больным язвенной болезнью.
Было установлено, что у больных язвенной болезнью, сочетающейся с ишемической болезнью сердца и гипертонической болезнью, не получавших эубикор, в процессе лечения увеличивается содержание холестерина, триглицеридов и глюкозы, тогда как на фоне приема эубикора у данных больных, получавших комбинированную противоязвенную терапию, включавшую антибактериальные противохеликобактерные препараты, отмечалось снижение уровня глюкозы и холестерина сыворотки крови за счет атерогенной фракции липопротеидов низкой плотности и триглицеридов, сочетающееся с повышением уровня антиатерогенной фракции липопротеидов высокой плотности (табл. 13).
Параллельно отмечалось увеличение уровня антиоксидантных ферментов эритроцитов (табл. 14).
Как следует из данных таблицы 14, у больных язвенной болезнью на фоне приема эубикора отмечается достоверное повышение уровня каталазы и тенденция к повышению активности СОД, что позволяет высказать предположение о наличии у данного средства антиоксидантного эффекта, очевидно, реализующегося через коррекцию дисбиотических расстройств.
Результаты изменений механических свойств эритроцитов у больных язвенной болезнью, дополнительно получавших эубикор (табл. 15), позволили выявить уменьшение количества эритроцитов, имеющих относительно высокую жесткость плазмолеммы (пойкилоцитов, начальных форм, дискотороидов), тогда как количество легкодеформируемых мелкошиповых клеток, напротив, имело тенденцию к увеличению.
Данный результат следует трактовать как безусловно положительный, поскольку наличие в крови большого процентного содержания эритроцитов, имеющих жесткие плазмолеммы, ухудшает процессы тканевого метаболизма.
У больных заболеваниями органов пищеварения, сочетающимися с исходными или лекарственно-индуцированными проявлениями аллергии (кожный зуд, рецидивирующая крапивница, отек Квинке), прием эубикора сопровождается их быстрым исчезновением.
При анализе показателей периферической крови у больных, получавших эубикор, отмечено повышение уровня гемоглобина (в среднем на 10%), достигнутого за счет регрессии сидеропенического синдрома вследствие купирования явлений малабсорбции и улучшения всасывания железа в тонкой кишке. Также выявлено снижение астрофазовых показателей (регрессия лейкоцитоза, палочкоядерного сдвига, нетрофильных грануцитов, СОЭ), свидетельствующее об уменьшении активности воспалительных процессов.
Клинические эффекты эубикора при лечении аллергических заболеваний подтверждались следующими наблюдениями: у больных с заболеваниями органов пищеварения, сочетающимися с исходными или лекарственно индуцированными проявлениями аллергии (кожный зуд, рецидивирующая крапивница, отек Квинке), прием эубикора сопровождался их быстрым исчезновением Анализ динамики иммунологических показателей у этих больных (табл. 11) позволил выявить уменьшение уровня ЦИК, тенденцию к восстановлению нормального хелперно-супрессорного соотношения Т-лимфоцитов, что свидетельствовало о снижении выраженности проявлений синдрома иммунного воспаления. Клинические эффекты эубикора при лечении инфекционных заболеваний подтверждались следующими наблюдениями: применение препарата у больных острыми энтероколитами сопровождалось антидиарейным эффектом, уменьшением потери жидкости и электролитов, восстановлением целостности слизистого барьера и гликокаликса энтероцитов, реализующееся посредством связывания избытка жидкости, токсинов и бактериальных агентов в просвете кишечника, что нашло свое отражение в нормализации иммунологических показателей, характеризующих течение воспалительной реакции (табл. 11).
Таким образом, эубикор является фармакологическим средством с многогранной клинической эффективностью с выраженным бифидо- и лактогенным влиянием на микрофлору кишечника. В результате повышения ее защитных и регуляторных свойств эубикор оказывает регулирующее и антиоксидантное действие, способствует восстановлению ферментативной функции кишечника, защитного естественного барьера его слизистой оболочки. Выраженные сорбционные свойства эубикора определяют характерные для него антитоксигенные, гипогликемическое и гиполипидемическое действие. Эти положительные свойства эубикора позволяют расширить спектр его применения в терапевтической практике для следующих заболеваний:
- язвенная болезнь на фоне комплексной терапии, включающей противохеликобактерные антибактериальные препараты;
- в качестве энтеропротективного средства у больных, получающих антибактериальную терапию,
- сердечно-сосудистые заболевания, сочетающиеся с атерогенной дислипопротеидемией;
- аллергические заболевания;
- сахарный диабет II типа.
Таким образом, на основе полученных клинических данных, можно утверждать, что осуществляется заявленный технический результат, т.е. полученный лекарственный препарат обладает выраженным фармакологическим действием пребиотического характера, обладает выраженным бифидо-, лакто-, колигенным эффектом и свойствами водопоглощаемости и набухаемости, а также сорбционными свойствами за счет повышенной контаминирующей поверхности носителя БАД и комбинации БАД.
Если из целевого продукта и/или непосредственно из посевного материала использовать биомассу с эффективным соотношением концентрации микробных тел (и соответственно биологически активных веществ) на единицу объема наполнителя, то этот лекарственный препарат можно использовать для лечения в виде жидкого фильтрата, таблеток, а также в виде капсул с порошком.
Изобретение относится к биотехнологии, пищевой промышленности, производству кормовых средств, ветеринарии и медицине. Способ получения биологически активной добавки предусматривает культивирование и иммобилизацию биомассы Saccharomycetaeceae на носителе. Носитель представляет собой смесь нативных и экструдированных отрубей зерновых культур. Биологически активная добавка к пище содержит биомассу Saccharomyces, иммобилизированную на указанном носителе. Причем носитель имеет пористую поверхность не менее 2,0 м2/г. Концентрация клеток Saccharomyces составляет не менее 109-1012 клеток/г. Лекарственный препарат содержит биологически активную добавку, представляющую собой компоненты клеток Saccharomyces cerevisiae, иммобилизованные на пористом носителе растительного происхождения. Лекарственный препарат содержит, мас.%: липиды 2-5, углеводы - 25-50, белки, витамины, макроэлемент и пищевые волокна - остальное, при этом белки включают 10 незаменимых аминокислот в количестве 30,0-75,0 мас.% от количества белков. Витамины представлены: В, В1, В2, В3, B6, РР, С, макроэлементы: фосфор, калий, натрий, магний, кальций. Растворимые пищевые волокна составляют не менее 45 мас.%, а нерастворимые - не менее 35 мас.%. Изобретение позволяет получить биологически активную добавку и лекарственный препарат с выраженными пребиотическими действиями, высокими бифидо- и лактогенными эффектами, а также сорбционными свойствами. 3 н. и 19 з.п., ф-лы, 1 ил., 15 табл.
Отруби зерновых культур экструдированные 70-75
отруби зерновых культур нативные 25-30
отруби зерновых культур экструдированные 50
отруби зерновых культур нативные 50
липиды 2-5
углеводы 25-50
белки, витамины, макроэлементы и пищевые волокна остальное
при этом белки включают десять незаменимых аминокислот в количестве 30,0-75,0 мас.% от количества белков,
витамины включают, по крайней мере, мас.%:
B1 2,9-4,2
B2 9,0-11,3
В3 11,1-15,0
В6 2,5-5,1
РР 11,0-15,2
С 16,5-17,2
макроэлементы включают, по крайней мере, мас.%:
фосфор 1,5-1,8
калий 1,6-2,2
натрий 0,9-1,1
магний не менее 1,3
кальций не менее 0,16
а также пищевые волокна включают, мас.%:
растворимые пищевые волокна не менее 45
нерастворимые пищевые волокна не менее 35
триглицериды 26,4-27,2
эфиры стеринов 20-25
стерины остальное
причем бета-ситостерин составляет 58-64 от суммы всех стеринов.
лизин до 3,7
валин до 2,8
изолейцин до 2,3
фенилаланин до 2,1
| СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ | 1997 |
|
RU2102903C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО ПРЕПАРАТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВОГО СРЕДСТВА | 1990 |
|
RU2035184C1 |
| RU 97113467 A, 20.07.1999 | |||
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ | 1996 |
|
RU2111253C1 |
