Способ производства экстракта из проростков, и/или почек, и/или корневища Российский патент 2024 года по МПК A23L33/105 A61K8/00 

Изобретение относится к способу производства экстрактов из меристемных частей растений, таких как почки, корневища, проростки методом прямой водно-глицериновой экстракции из свежего растительного сырья и может быть использовано для дальнейшего производства косметических средств на натуральной растительной основе для получения заметного косметического эффекта по активизации самовосстановительной способности возрастной кожи человека.

Меристемальные клетки растений все чаще используют в активной формуле омолаживающей косметики. Меристемальные клетки, выступающие основой для формирования тканей растений, содержатся в меристеме. Она сосредоточена в почках, маленьких проростках, молодых побегах и небольших корешках.

Из уровня техники известно два способа получения экстрактов из меристемных частей растений.

Биотехнологический, который предполагает культивирование биоматериала в лабораторных условиях на основе собранного сырья. Сначала на кусочке растительной ткани, называемой эксплантой, делают надрез. В месте повреждения клетки начинают делиться и образуют бесцветную клеточную массу – каллус, которую собирают и помещают для наращивания биомассы в питательную среду с содержанием стимуляторов. На завершающем этапе цикла происходит гомогенизация клеток и выделение из них необходимых активных компонентов (источник «СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ РАСТЕНИЙ: НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ANTI-AGE МЕДИЦИНЫ, Деева И.Б.)

В CN102670438A описаны стволовые клетки, полученные биотехнологическим способом. Например, стволовые клетки яблока PhytocelltecTM Malus Domestica, представляют собой липосомальный продукт, разработанный на основе редких стволовых клеток швейцарского яблока. Основными ингредиентами являются экстракт плодов швейцарского яблока, ксантановая камедь, глицерин, лецитин, феноксиэтанол и вода. [0009]

Стволовые клетки винограда PhytocelltecTM Solar Vitis представляют собой продукт, разработанный на основе стволовых клеток бургундского красного винограда Гаме Фрео с высокой устойчивостью к ультрафиолетовым лучам. Основным ингредиентом разработанного продукта является экстракт плодов винограда, изомальтоза, изомальтозный спирт, лецитин, бензоат натрия и вода [0010]

Стволовые клетки листьев альпийской розы PhytocelltecTM представляют собой порошкообразный продукт на основе стволовых клеток листьев альпийской шиповника. Основные ингредиенты: экстракт азалии альпийской розы, изомальт, лецитин, бензоат натрия, молочная кислота и вода. [0011].

Основное преимущество биотехнологического пути – это возможность получения больших количеств стандартизованных экстрактов недифференцированных тканей растения. Однако, вне организма рост каллусных клеток происходит «анархично», неорганизованно, асинхронно. Ткань растет медленно, селективные вещества действуют на клетки неравноценно, в процессе культивирования они постепенно теряют способность к регенерации. Также может различаться «качество» хромосом. И что особенно важно, что для каждого вида растений требуется подбирать свои, особые условия культивирования. Для того, чтобы поддерживать жизнь даже небольшого количества клеток требуется специальная температура, питательная среда, влажность, отсутствие механических повреждений, количество кислорода и углекислого газа, а также определенные навыки человека, который будет за ними следить. Это замедляет работу по созданию библиотеки культур недифференцированных клеток растений и делает конечный продукт достаточно дорогим.

Второй способ получения экстрактов из меристемных частей растений -природный, из свежего растительного сырья. Используются почки, проростки, побеги в свежем виде. На их основе готовят экстракты, предварительно измельчая сырье и помещая в питательную среду. В качестве консерванта для сохранения активных веществ применяют экстрагирующую смесь, включающую воду, глицерин и спирт. Данный способ описан в статье «СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ РАСТЕНИЙ: НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ANTI-AGE МЕДИЦИНЫ, Деева И.Б. https://www.martines.ru/upload/iblock/700/KI_N1_2010.pdf.

Полученные этим способом экстракты имеют особую ценность – в них сохраняется целостность межклеточных взаимоотношений и гармоничное сочетание «аутентичных» активно действующих веществ. Однако большой проблемой является сохранение полученных меристемальных клеток в активном состоянии. Данный способ принят за ближайший аналог.

Важно отметить, что известные способы получения экстрактов, например, из сухого растительного сырья, не используют для производства экстрактов из меристемных частей растений.

Необходимость в изобретении нового способа была продиктована недостатками имеющегося способа производства экстракта из меристемных частей растений, выбранного в качестве прототипа. К этим недостаткам прежде всего следует отнести то, что между сбором сырья до его экстракции проходит значительное время. Поскольку собранное сырье в силу своей специфики богато натуральными растительными ферментами, даже часовое его нахождение на воздухе без консервации приводит к ферментации.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании способа производства экстракта из свежих меристемных частей растений методом прямого водно-глицеринового экстрагирования для возможности дальнейшего использования полученного экстракта в косметических кремах, сыворотках, гелях. Предлагаемый способ получения меристемных экстрактов позволяет получать данные экстракты в промышленных объёмах без использования биотехнологий, не требует использования этанола. Кроме того, в предлагаемом способе производства используют свежесобранное растительное сырьё, что исключает течение вредных процессов автоферментации, вероятность которых чрезвычайно велика именно в меристемном растительном сырье.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в сохранении полученных меристемальных клеток в активном состоянии за счет исключения процесса автоферментации.

Технический результат достигается тем, что после сбора меристемых частей растений первичную экстракцию начинают на месте сбора, чтобы избежать ферментации, причем сырье заливают глицерином при соотношении свежего растительного сырья и глицерина 1:3 по весу, после чего в емкость со смесью растительного сырья и глицерина добавляют воду и глицерин, таким образом, чтобы конечное соотношение сырьё:глицерин:вода составляло 1:4:4. Основную экстракцию проводят в закрытом помещении без доступа солнечного света при температуре воздуха от +18°С до +25°С в течение 30 дней, при этом ежедневно смесь взбалтывают для ускорения процесса экстракции для обеспечения равномерности экстракции. По окончанию срока экстракции полученный экстракт сливают через фильтр с размером пор 8-12 мкм и фасуется в транспортную тару или тару для хранения и далее используют для производства косметических средств.

Далее более подробно раскрывается суть предлагаемого изобретения.

Меристемные клетки – это изначальные (недифференцированные) растительные клетки, из которых при делении могут образовываться любые иные другие клетки растений (листа, стебля, цветочные, плодовые). Особенностью меристем является то, что присутствуют в растении на протяжении всей его жизни, что, в том числе, позволяет растениям восстанавливать себя из небольшой своей изначальной части.

Меристемы обладают огромнейшим потенциалом, причём потенциалом двойным. Потенциал первый – это биохимический состав. Меристемы содержат в высоких концентрациях целый комплекс биологически активных веществ, которые требуются растению в начальный период его развития. Среди них: аминокислоты, ферменты, фитогормоны (ауксины, иббереллины, цитокинины) и многие другие, которые весьма полезны для кожи человека с косметической точки зрения.

Второй потенциал – это потенциал энергетический. Меристемные клетки, в силу своей специфики, обладают огромным энергетическим и информационным потенциалом. В них заложена информация о том, как развиваться растению, чтобы оно было здоровым, качественным, гармоничным, как ему выжить, как восстанавливаться, чтобы принести плоды и не погибнуть раньше времени.

Для получения экстракта по предлагаемому способу используют максимально свежее растительное меристемное сырьё. В качестве такого сырья используют, например, следующие растения и их части:

- дягиль лекарственный (Angelica archangelica) – 3-5 дневные проростки;

- кипрей узколистный (Chamaenerion angustifolium) – 3-5 дневные проростки;

- клён ясенелистный (Acer negundo) – генеративные почки;

- крапива двудомная (Urtica dioica) – 3-5 дневные проростки;

- малина обыкновенная (Rubus idaeus) – генеративные почки;

- мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara) – цветоносные проростки;

- люпин многолистный (Lupinus polyphyllus) – 3-5 дневные проростки;

- липа сердцелистная (Tilia cordata) – генеративные почки;

- одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale) – 3-5 дневные проростки;

- одсолнечник однолетний (Helianthus annuus) – 3-5 дневные проростки;

- пшеница спельта (Triticum spelta) – 3-5 дневные проростки;

- сирень обыкновенная (Syringa vulgaris) – генеративные почки;

- тыква обыкновенная (Cucurbita pepo) – 3-5 дневные проростки.

Данное растительное сырьё доступно для сбора практически повсеместно на европейской части РФ, многие из указанных растений выращиваются в культуре.

Растительное сырьё собирают известными способами путём срезания, например, садовыми ножницами или специальным совком-триммером, что значительно ускоряет сбор сырья.

Как показали исследования заявителя, сразу же после сбора сырья в течение 15-60 минут (в зависимости от вида растения и его конкретной меристемоносной части) содержание меристемных клеток повышается, как следствие реакции растения на повреждение. Однако в течение 30-90 минут после среза растения начинаются процессы автоферментации. Оба этих процесса можно затормозить, поместив свежесобранное растительное сырье в холодильную камеру с температурой 3-5°С. Однако в полевых условиях такой возможности нет. Эту проблему решает первичная экстракция свежего сырья повышенным объёмом глицерина в течение не более чем через 30-40 минут после сбора растительного сырья.

В этом случае концентрация меристемных клеток в растительном сырье стремится к своему максимуму, а процессы автоферментации только начинаются. При этом важно учитывать температуру воздуха в месте сбора сырья - чем она выше, там быстрее начинаются процессы автоферментации. Поэтому при температуре воздуха +5 - +10°С сырье следует консервировать в течение 40 мин после сбора, при температуре +10 - +15 градусов - в течение 30 минут, при температуре выше 15 градусов - ещё быстрее.

Исходя из сказанного, новым является то, что собранное сырьё сразу же на месте сбора ссыпается в емкость и заливается глицерином. Глицерин используется, например, марки ПК-94. Первичную экстракцию проводят при соотношении свежего растительного сырья к глицерину 1: 3 по весу. Учитывая, что глицерин является не самым сильным консервантом, он проявляет свои консервирующие свойства при концентрации порядка 30%-40%. Для того, чтобы гарантированно избежать процессов автоферментации в свежесобранном сырье, концентрация глицерина при первичной экстракции должна составлять 75% (3/4), при этом упрощенно свежее сырьё принимается за 100% воду. Реальное содержание воды в свежем растительном сырье зависит от конкретного растения. У меристем она колеблется от 60% до 90%. Из чего следует, что соотношение 1:3 глицерина к сырью является оптимальным для реализации технического результата.

В таком состоянии растительно-глицериновая смесь транспортируется к месту дальнейшей экстракции.

Глицерин выступает консервантом и экстрактантом. Меристемное растительное сырьё содержит высокую концентрацию растительных натуральных ферментов, которые после среза сырья сразу же активизируют процесс его автоферментации, разрушающий полезные соединения в растительном сырье. Установлено, что в смеси свежего растительного сырья с глицерином в соотношении 1:3 (Сырьё: Глицерин), процессы автоферментации полностью останавливаются при температуре смеси от 0°С до + 40°С. При этом интенсивность экстракции растёт с повышением температуры смеси.

В месте, где проходит основная экстракция сырья, в ёмкости со смесью растительного сырья и глицерина, доставленных с места сбора сырья, добавляют воду и глицерин, таким образом, чтобы конечное соотношение Сырьё: Глицерин: Вода составляло 1:4:4. В этом случае соотношение воды и глицерина равны, при этом содержание глицерина составляет 44,4% (4/9), что обеспечивает консервирующие свойства глицерина.

Основная экстракция проводится в закрытом помещении без доступа солнечного света при температуре воздуха от +18°С до +25°С в течение 30 дней. Ежедневно смесь тщательно взбалтывается для ускорения процесса экстракции и для обеспечения равномерности экстракции.

При повышении температуры экстракции скорость экстракции повышается. Однако, при температуре выше +38°С начинаются процессы термического разрушения нестойких органических веществ. Чтобы однозначно избежать этих негативных процессов, температура для процесса выбрана чуть ниже комнатной. Опытным путём установлено, что для подавляющего большинства видов меристемоносного сырья при температуре экстракции +18 - +25°С коэффициент экстракции составляет более 80%, что является достаточным для получения полноценного растительного экстракта.

По окончании срока экстракции полученный экстракт сливают через фильтр с размером пор 8-12 мкм и фасуют в транспортную тару или тару для хранения. Срок годности такого меристемного экстракта составляет 24 месяца при условии хранения при температуре от +5°С до +25°С.

Предложенный способ не требует специфического оборудования, наукоёмких технологий, не связан с применением этанола для производства и, соответственно, получения соответствующих лицензий. Достоинством способа является использование свежего доступного растительного сырья с исключением процесса автоферментации.

Далее приведены примеры реализации предложенного изобретения.

Пример 1. Для производства экстракта собрали 3-5 дневные проростки крапива двудомная (Urtica dioica). 3 кг собранного сырья поместили в емкость из пищевого полиэтилена залили 9 л глицерином марки ПК-94. Затем емкость доставили на место основной экстракции в закрытое помещение без доступа солнечного света. Добавили воду и глицерин, чтобы соотношение Сырьё:Глицерин:Вода составило 1:4:4 (3 кг: 12 кг: 12 кг). Выдерживали экстракт в течение 30 дней при температуре воздуха от +18°С до +25°С. Смесь ежедневно взбалтывали для ускорения процесса экстракции и для обеспечения равномерности экстракции. По истечении указанного срока экстракции полученный экстракт слили через фильтр с размером пор 8 мкм и расфасовали в тару для хранения.

Пример 2. Собранные генеративные почки липы сердцелистной (Tilia cordata) 1 кг залили на месте сбора глицерином марки ПК-94 и в количестве 3 л для соблюдения пропорции 1:3. Затем емкость доставили на место основной экстракции в закрытое помещение без доступа солнечного света. Добавили воду и глицерин, чтобы соотношение Сырьё:Глицерин:Вода составило 1:4:4. Выдерживали экстракт в течение 30 дней при температуре воздуха от +20°С. Смесь ежедневно взбалтывали для ускорения процесса экстракции и для обеспечения равномерности экстракции. По истечении указанного срока экстракции полученный экстракт слили через фильтр с размером пор 10 мкм и расфасовали в тару для хранения.

Аналогичным способом проведены эксперименты с другими меристемы частями растений, соблюдая указанную последовательность действий. Проведенные эксперименты подтвердили, что предлагаемый способ позволяет исключить процесс автоферментации и тем самым сохранить меристемальные клетки в активном состоянии, а полученный экстракт является основой для производства косметических средств, направленных на активизацию самовосстановительной способности возрастной кожи человека.

Изобретение относится к пищевой, масложировой промышленности. Способ производства экстракта из проростков, и/или почек, и/или корневища, характеризующийся тем, что включает сбор сырья, его первичную экстракцию, которую осуществляют на месте сбора сырья глицерином при соотношении 1:3 по весу сырья и глицерина, после чего осуществляют основную экстракцию, добавляя воду и глицерин в смесь растительного сырья и глицерина, таким образом, чтобы конечное соотношение сырьё:глицерин:вода составляло 1:4:4, выдерживают в закрытом помещении без доступа солнечного света при температуре воздуха от +18°С до +25°С в течение 30 дней. Изобретение позволяет сохранить части растений в активном состоянии за счет исключения процесса автоферментации, а также ускорить процесс экстракции. 2 пр.

Способ производства экстракта из проростков, и/или почек, и/или корневища, характеризующийся тем, что включает сбор сырья, его первичную экстракцию, которую осуществляют на месте сбора сырья глицерином при соотношении 1:3 по весу сырья и глицерина, после чего осуществляют основную экстракцию, добавляя воду и глицерин в смесь растительного сырья и глицерина, таким образом, чтобы конечное соотношение сырье: глицерин: вода составляло 1:4:4, выдерживают в закрытом помещении без доступа солнечного света при температуре воздуха от +18°С до +25°С в течение 30 дней.