Применение добавки белковой из хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae в качестве средства для снижения уровня креатинина у животных Российский патент 2024 года по МПК A23K20/195 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области пищевой промышленности и, в частности, к корму для животных, предназначенному для улучшения состояния животных, снижая уровень креатинина.

Уровень техники

Домашние животные часто с возрастом слабеют. Если говорить об их внешнем виде, то они становятся худыми с плохим состоянием кожи и шерсти. Другие симптомы включают увеличение веса, повышенную потребность в воде, проблемы с пищеварением, тугоподвижность суставов, потерю энергии и снижение уровня активности в целом. Кроме этого, может понижаться плотность их костей, что делает их подверженными переломам. Кроме этого, старые домашние животные в большей степени подвержены заболеванию раком, чем более молодые животные.

Повышение уровня креатинина в крови и моче животных: например, кошек, собак однозначно говорит о проблемах белкового обмена в связи с недостаточно эффективной работы почек. Традиционные корма с пониженным содержанием белка и высоким содержанием сорбентов не решают проблему кормления нездорового животного. Ситуация усугубляется тем, что жесткие ценовые ограничения вынуждают производителей использовать низкокачественные растительные белки, которые не обеспечивают полноценный аминокислотный состав корма. Особенно остро вопрос стоит у кошек, которые являются облигатными хищниками и из-за низкой активности амилаз, не могут питаться кормами с высоким содержанием углеводов.

Диетические требования для старых животных приведены в статье Branam "Dietary management of geriatric dogs and cats", Veterinary Technican, т.8, №10, 1987, стр.501-503, где автор рассматривает специально разработанные диеты, содержащие нужные количества высококачественного белка, незамещенных жирных кислот, витаминов, кальция, цинка и волокон в количествах, больших чем в корме для более молодых домашних животных. В качестве витаминов в статье указаны витамины A, B1, B6, B12 и Е.

Однако несмотря на использование сбалансированного, поддерживающего питания, состояние старых животных может быстро ухудшаться. В связи с этим существует потребность в разработке специальных пищевых составов для улучшения состояния и/или увеличения продолжительности жизни старых домашних животных.

Также из уровня техники (CN 105231459) известны композиции для профилактики или лечения заболевания почек, включающие один или несколько пищевых ингредиентов, содержащих относительно низкие количества белка, натрия и калия, обычно белок в количестве от примерно 5% до примерно 40%, натрий в количестве от примерно 0,01% до примерно 1% % и калий в количествах от примерно 0,01% до примерно 1%. Недостатком данной композиции является то, что в корме снижают общее количество питательного белка, что по сути делает указанный корм в пустышку.

Из уровня техники (RU 2647909) также известна композиция, улучшающая вкус корма для домашних животных, содержащая белок и фосфор в соотношении от 5:1 до 15:1 и от 15% до 21,5% от зольного остатка. Недостатком данного корма является то, что данный корм направлен лишь для улучшения вкуса корма, чтобы животные его ели, при этом он не направлен на улучшение состояние здоровья животного.

Еще одной композицией для предотвращения почечной недостаточности является композиция по патенту RU 2411746. Однако, данная композиция содержит 70% растительного белка, что относит данный корм к кормам, который осуществляет лишь функцию для лечения почек, но не устраняет первопричину болезни животного, поскльку основным белком данной композиции растительный белок, то есть корм является неполноценным.

Сущность изобретения

Техническая проблема, решаемая этим изобретением заключается в расширении арсенала средств, улучшающих функциональное состояние животных и снижающих уровень креатинина и не вызывающих аллергии, то есть отторжения чужеродного белка.

Технический результат заключается в обеспечении возможности применения добавки белковой из хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae в качестве средства для снижения уровня креатинина у животных, например, в кормах для животных.

Технический результат настоящего изобретения достигается тем, что применяют добавку белковую из хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae в качестве добавки, например, в кормах для животных для снижения уровня креатинина у животных.

Раскрытие изобретения

Выбор в качестве ценного сырья - источника белка, был сделан в пользу одноклеточных организмов, например, пекарских дрожжей, так как они во многом удовлетворяют вышеназванные требования. Хлебопекарные дрожжи Saccharomyces cerevisiae, давно и постоянно используемые в хлебопечении, являются привычным продуктом, выпускаются в промышленных масштабах и имеют невысокую цену. Пищевые добавки на основе хлебопекарных дрожжей обладают широким спектром полезных свойств. Для них характерно отсутствие вредных химических веществ, так как дрожжи характеризуются крайне низким уровнем контаминации. К настоящему времени химический состав одноклеточных организмов достаточно хорошо изучен. В дрожжевых клетках содержатся белки, жиры, углеводы, витамины, ферменты, микроэлементы и т.д.

Основным показателем состава является именно белок, аминокислотный состав которого включает в себя все незаменимые и заменимые аминокислоты и другие ценные, с точки зрения питания, соединения.

Для того чтобы белки могли быть использованы организмом их размер (и молекулярный вес) должен быть в определенном диапазоне.

Слишком большие белки (свыше 100 кДа) сложны для переваривания и усвоения больным животным с проблемами пищеварительного тракта, что может быть препятствием для обеспечения адекватным количеством белков. «Большие» белки могут быть восприняты и атакованы иммунной системой как «чужеродный» белок, что чревато аллергией.

Слишком большие белки (свыше 100 кДа) сложны для переваривания и усвоения больным животным с проблемами пищеварительного тракта, и могут быть восприняты и атакованы иммунной системой как «чужеродный» белок, что чревато аллергией.

В качестве примера размера белков можно привести молекулярную массу некоторых белков:

Инсулин - 6.000 Да (Гормон поджелудочной железы)

Миоглобин - 17.000 Да (белок мышц)

Гемоглобин - 68.000 Да (белок крови)

Миозин - 500.000 Да (сократительный белок мышц)

Глутаматдегидрогеназа - 1.000.000 Да (фермент печени)

Важно, чтобы в добавку белковую не попали клеточные стенки так как из полисахаридные «скорлупки» воздействуя на ворсинки тонкого кишечника могут «подстегивать» иммунитет, что опять же чревато аллергией.

Разработанная технология производства добавки белковой позволяет получить добавку способную удовлетворить эти требования, при этом наилучшие результаты были получены с добавкой белковой у которой не менее 98 %, входящих в состав белков не менее, чем на 78 % гидролизованы до структур массой до 100 кДа.

При этом максимум на кривой распределения молекулярных масс белковых фрагментов находился в районе 67 кДа. Повышать степень гидролиза свыше 78 % не целесообразно, так как значительно повышает себестоимость добавки белковой.

Для определения степени гидролиза добавки белковой сушеной проводили определение молекулярной массы фрагментов белка входящих в указанную добавку.

Проведение электрофореза. Электрофорез проводили на геле 12,5 % ПААГ с SDS. Для проведения электрофореза в пробирки со 100 мкл каждого из образцов добавляли по 100 мкл соответствующего двукратного раствора для разведения образцов содержащего SDS (1), SDS и β-меркаптоэтанол (2), SDS и β -меркаптоэтанол и мочевину (3).

В образце №1 и в образце №2 растворилось лишь незначительное количество белка. В образце №3 фракции распределились следующим образом:

№ Молекулярная масса образца, кД Содержание, % 1 свыше 67 менее 2 2 от 45 до 67 40 3 от 20,5 до 45 30 4 от 12.3 до 20,5 15 5 Менее 12,3 13

То есть 98% масса фрагментов белков менее 67 кДа и только 2 % имеют массу 100 и более кДа.

Успешное решение поставленной задачи достигнуто включением в рацион кормов, содержащих добавку белковую, что привело к снижению уровня креатинина с одновременным улучшением состояния животных. Результат подтверждается проведенными экспериментами. В них участвовало 9 кошек в возрасте от 9 до 18 лет, имеющих проблемы из-за болезни почек.

В традиционный, привычный животным корм эконом класса вводили добавку белковую из расчета 0,5 грамм белка на килограмм веса в сутки. Использовались влажные корма марок Wiskas, Felix, Sheva в зависимости от того, к какому корму приучено животное. При снижении поедаемости корма содержание добавки уменьшали. Животных наблюдали в течение 18 месяцев. У всех животных фиксировалось снижение уровня креатинина с одновременным улучшением состояния. Важно отметить, что все животные без проблем стали поедать мясо. Ниже приведены примеры результаты анализов одного из животных (кот 17 лет).

Экспертиза № 3871 от 23.11.2021 г.

Вид животного: кошка

Кличка: Тихон

Возраст: 15 лет

Показатели Ед. измерения Результаты исследования Среднее для собак Среднее для кошек Билирубин общий мкмоль/л 7,8 <10 <10 АСТ Ед/л 19,1 11-42 9-29 АЛТ Ед/л 67,7 9-52 19-79 Мочевина Ммоль/л 4,5 3,5-9,2 5,4-12,1 Креатинин Мкмоль/л 221,1 26,0-123,0 70,0-135,0 Общий белок г/л 77,0 51-72 54-82 Альбумин г/л 32,0 25-39 24-42 Глобулин г/л 45,0 23-46 30-50 Щелочная фосфатаза Ед/л 139,7 18-70 39-55 ГГТ Ед/л 4,0 0-5 <10 Калий Ммоль/л 3,5 4-5,5 4-5,5 Фосфор Ммоль/л 1,1 0,9-2,5 0,9-2,5

Экспертиза № 3871 от 23.11.2021г.

Вид животного: кошка

Кличка: Тихон

Возраст: 15 лет

Показатели Ед. измерения Данные исследования Среднее для собак Среднее для кошек Лейкоциты 10^9/L 7,8 6,0-17,0 5,5-19,5 Лимфоциты 10^9/L 1,8 0,8-5,1 0,8-7,0 Моноциты 10^9/L0.5 0,3 0,0-1,8 0-1,9 Гранулоциты 10^9/L 5,7 4,0-12,6 2,1-15,0 % лимфоцитов % 22,7 12,0-30,0 12,0-45,0 % моноцитов % 4,0 2,0-9,0 2,0-9,0 % гранулоцитов % 73,3 60,0-83,0 35,0-85,0 Эритроциты 10^12/L 9,0 5,5-8,5 4,6-10,0 Гемоглобин г/л 143 110-190 93-153 Гематокрит % 40,4 39-56 28-49 Средний объем эритроцита Fl 44,9 62,0-72,0 39,0-52,0 Ср. содержание гемоглобина в эритроците Pg 15,8 20,0-25,0 13-21 Ср. конц. гемоглобина в эритроците g/L 353 330-380 300-380 Ширина распределения эритроцитов % 16,3 11,0-15,5 14,0-18,0 Тромбоциты 10^9/L 430 117-460 100-514 Ср. объем тромбоцита fl 9,2 7,0-12,0 5,0-9,0

Экспертиза № 851 от 15.03.2022г.

Вид животного: кошка

Кличка: Тихон

Возраст: 16 лет

Показатели Ед. измерения Результаты исследования Среднее для собак Среднее для кошек Билирубин общий мкмоль/л 6,4 <10 <10 АСТ Ед/л 34,1 11-42 9-29 АЛТ Ед/л 60,5 9-52 19-79 Мочевина Ммоль/л 15,3 3,5-9,2 5,4-12,1 Креатинин Мкмоль/л 199,2 26,0-123,0 70,0-135,0 Общий белок г/л 93,0 51-72 54-82 Альбумин г/л 20,0 25-39 24-42 Глобулин г/л 73,0 23-46 30-50 Щелочная фосфатаза Ед/л 101,4 18-70 39-55 ГГТ Ед/л 3,7 0-5 <10 Калий Ммоль/л 5,2 4-5,5 4-5,5 Фосфор Ммоль/л 0,7 0,9-2,5 0,9-2,5

Экспертиза № 851 от 15.03.2022г.

Вид животного: кошка

Кличка: Тихон

Возраст: 16 лет

Показатели Ед. измерения Данные исследования Среднее для собак Среднее для кошек Лейкоциты 10^9/L 9,7 6,0-17,0 5,5-19,5 Лимфоциты 10^9/L 2.0 0,8-5,1 0,8-7,0 Моноциты 10^9/L0.5 0.4 0,0-1,8 0-1,9 Гранулоциты 10^9/L 7.3 4,0-12,6 2,1-15,0 % лимфоцитов % 20.8 12,0-30,0 12,0-45,0 % моноцитов % 3.9 2,0-9,0 2,0-9,0 % гранулоцитов % 75.5 60,0-83,0 35,0-85,0 Эритроциты 10^12/L 8.05 5,5-8,5 4,6-10,0 Гемоглобин г/л 119 110-190 93-153 Гематокрит % 34.3 39-56 28-49 Средний объем эритроцита Fl 42.7 62,0-72,0 39,0-52,0 Ср. содержание гемоглобина в эритроците Pg 14.7 20,0-25,0 13-21 Ср. конц. гемоглобина в эритроците g/L 346 330-380 300-380 Ширина распределения эритроцитов % 17.0 11,0-15,5 14,0-18,0 Тромбоциты 10^9/L 343 117-460 100-514 Ср. объем тромбоцита fl 9.1 7,0-12,0 5,0-9,0

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к корму для животных, предназначенному для улучшения состояния животных, снижая уровень креатинина. Технический результат заключается в обеспечении возможности применения добавки белковой из хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae в качестве средства для снижения уровня креатинина у животных, например в кормах для животных. Изобретение позволяет снизить уровень креатинина у животных. 5 табл.

Применение добавки белковой из хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae, у которой не менее 98 % входящих в состав белков не менее чем на 78 % гидролизованы до структур массой до 100 кДа, в качестве средства для снижения уровня креатинина у животных.