СРЕДСТВО ДЛЯ ДИЕТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕБНОГО ПИТАНИЯ Российский патент 2024 года по МПК A23L33/14 A23J1/18 A23L31/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к биотехнологии, а именно, к средствам для диетического лечебного питания, который представляет собой сбалансированный по составу комплекс веществ на основе пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Средство может быть использовано для диетического лечебного питания, в схемах лечения и профилактики различных заболеваний, связанных с ожирением, сердечной недостаточностью, при гипоксии, ишемии мозга, сердца, в т.ч. при необходимости коррекции веса с целью достижения оптимальных характеристик, снижения веса без уменьшения мышечной массы тела, уменьшая количество висцеральных жиров Средство также может быть использовано при организации полноценного питания там, где традиционными методами это затруднено или невозможно, при необходимости включения в состав диеты во избежание потери мышечной массы или снижения веса без потери мышечной массы и др. Средство также может быть использовано в качестве профилактического общеукрепляющего средства. Применение средства устраняет дефицит белка, способствует восстановлению метаболизма, улучшению обмена веществ, связывает свободные радикалы, повышая антиоксидантный уровень организма. Изобретение может найти применение в медицине, фармацевтической, пищевой, животноводческой промышленности.

Уровень техники

Роль белков в современном мире возрастает, так как белки активно участвуют во всех химических процессах в организации и регулировании иммунитета, в обмене веществ. Роль белков особенно значима на фоне увеличения вирусных и бактериальных воздействий на человеческий организм, увеличения воздействий различных силовых и радиационных полей, связанных с повсеместным применением электронной техники, электрических приборов, получением значительного количества ксенобиотиков, привносимых с некачественной, а зачастую вредной для организма пищей. Как правило, с пищей человек не получает необходимого для полноценной деятельности организма количества незаменимых нутриентов и для их восполнения должен употреблять в разы больше пищи, что может приводить к ожирению.

Важнейшей составляющей рациона питания человека являются полноценные белки с высокой степенью биологической доступности, включая доступность главных незаменимых и заменимых аминокислот в комплексе с жирами, углеводами, витаминами и микроэлементами. При этом актуальной задачей является разработка средства для диетического лечебного питания, имеющего пищевую ценность и сбалансированный состав входящих в него питательных ингредиентов, необходимых для жизнедеятельности организма, положительно воздействующего на иммунную систему, и не имеющего негативных эффектов, связанных с приемом препарата.

Аминокислотами называются органические карбоновые кислоты, у которых как минимум один из атомов водорода углеводородной цепи замещен на аминогруппу. В зависимости от положения группы -NH2 различают α, β, γ и т.д., L- аминокислоты.

Аминокислоты делятся на две группы: протеиногенные (входящие в состав белков) и непротеиногенные (не участвующие в образовании белков).

Среди протеиногенных аминокислот выделяют главные (их всего 20) (далее по тексту «все главные») и редкие. Редкие белковые аминокислоты на самом деле являются производными тех же 20 аминокислот.

По биологическому, или физиологическому, значению аминокислоты подразделяются на три группы: незаменимые, полузаменимые и заменимые.

Незаменимые аминокислоты не могут синтезироваться организмом из других соединений, поэтому они обязательно должны поступать извне (с пищей). Абсолютно незаменимых аминокислот для человека восемь: из алифатических незамещенных - валин, лейцин, изолейцин; из алифатических замещенных - треонин, лизин, метионин, из ароматических - фенилаланин; из гетероциклических - триптофан.

Полузаменимые аминокислоты образуются в организме, зачастую в недостаточном количестве, поэтому частично должны поступать с пищей. Для организма человека такими аминокислотами являются аргинин, тирозин, гистидин.

Заменимые аминокислоты синтезируются в организме в достаточных количествах из незаменимых аминокислот или других соединений. Организм может без них находится долгое время, если, конечно, с пищей поступают вещества, из которых эти аминокислоты могут быть синтезированы. К заменимым аминокислотам относятся остальные аминокислоты. (Строев Е.А. Биологическая химия: Учебник для фармац. ин-тов и фармац. фак. мед. ин-тов. - М.: Высш. шк., 1986.-479 с, ил.).

Все компоненты заявленного средства для диетического лечебного питания на основе гидролизата пекарских дрожжей (продукта), попадая в организм в составе комплекса натуральных веществ, легко взаимодействующих между собой и клеточными структурами организма и имея еще в составе коротко цепочные пептиды, придают продукту масштабный лечебный и профилактический эффект.

Создание и производство эффективных продуктов с лечебным и/или профилактическим эффектом из натуральных ингредиентов без генномодифицированных компонентов и содержащих сбалансированный по составу комплекс веществ на основе пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae с максимально возможным выходом белка, незаменимых и частично заменимых аминокислот, витаминов и микроэлементов, является актуальной задачей, в том числе направленной на расширение ассортимента продуктов питания, обогащенных полноценным белком.

Известно, что одним из ценных источников полноценного белка являются пекарские дрожжи, например, Saccharomyces cerevisiae. Хлебопекарные дрожжи, давно и постоянно используемые в хлебопечении, являются привычным для организма продуктом. Пищевые добавки на основе хлебопекарных дрожжей обладают широким спектром полезных свойств. Для них характерно отсутствие вредных для организма человека химических веществ, так как производство их не связано с применением посторонних и далеко не безвредных реагентов. 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 белка является именно аминокислотный состав макромолекул, включающий в себя все незаменимые и заменимые аминокислоты. Жиры дрожжей являются смесью истинных жиров (глицеридов жирных кислот) с фосфолипидами (лецитин, кефалин) и стеролами (эргостерол). Углеводы в дрожжах входят в состав протоплазмы и оболочки дрожжевых клеток и содержат полисахариды: гликоген, маннан - дрожжевая камедь - и глюкозан. Все дрожжи содержат эргостерин, провитамин D, витамины группы В: витамин В1 - тиамин; витамин В2 - рибофлавин; витамин В3 - пантотеновую кислоту; витамин В5- РР- никотиновую кислоту; витамин В6 - пиридоксин и другие; витамин Н биотин; инозит; парааминобензойную кислоту; и другие ценные, с точки зрения питания человека, соединения (см. RU 2686810).

Из уровня техники известен витаминно-аминокислотный концентрат "Дрожжелизин" (патент на изобретение RU2109459) и способ его получения. Дрожжелизин относится к биологически активным веществам, включает белки, углеводы, липиды, витамины группы В и микроэлементы, содержит свободные незаменимые и заменимые аминокислоты в установленном количестве при соотношении незаменимых аминокислот к заменимым соответственно (0,45 - 0,85) : 1. Концентрат получают ферментным гидролизом белковых молекул клеток дрожжей при двухконтурном механическом перемешивании дрожжевого молока в течение 12-24 ч при 50-55^oC и разряжении 50-80 КПа. Разрушенные оболочки клеток отделяют от внутреннего вещества. Концентрат сушат до влажности 5%.

Известен также витаминно – аминокислотный концентрат и способ его получения (Патент РФ №2105806), согласно которому дрожжевое молоко с концентрацией дрожжей не более 500 г/л, нагревают до 50-55 С и подвергают двукратному перемешиванию в горизонтальном и вертикальных плоскостях в течение 12-24 ч. При этом перемешивание проводят под вакуумом, полученные фрагменты разрушенных оболочек дрожжевых клеток отделяют от жидкой фазы, содержащей растворенные аминокислоты, витамины, микроэлементы и полученную жидкую фазу отделяют концентрирование в сублимационной сушке.

Расширению использования известных концентратов, при всех их замечательных качествах и положительном воздействии на иммунную систему человека, в качестве профилактического и лечебного средства мешает ограниченный компонентный состав. Кроме того, недостатком известных витаминно - аминокислотных концентратов является несбалансированный состав, низкая концентрация полезных ингредиентов, что снижает их биологическую ценность и приводит к необходимости коррекции состава. Кроме того, известные концентраты характеризуются высоким содержанием неразрушенных стенок дрожжевых клеток, которые могут вызывать аллергические реакции при применении концентратов.

Наиболее близким к предлагаемому средству является добавка белковая гипоаллергенная из хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae и способ ее получения (патент на изобретение RU2686810). Добавка содержит белки и пептиды, доступные главные незаменимые и заменимые аминокислоты, углеводы, липиды, витамины, микроэлементы. В составе добавки содержится не менее 98% белков, которые не менее чем на 78% гидролизованы до структур массой от 1 до 67 кДа, при этом белки имеют массу до 100 кДа и не содержат клеточные стенки упомянутых хлебопекарных дрожжей. Для получения добавки в прессованные дрожжи добавляют воду, полученную суспензию замораживают до -12÷-40°С со скоростью 1-3°С/мин, выдерживают 20-120 мин и подвергают механической обработке, доводя до гомогенного состояния. Полученную смесь дефростируют, подогревают и концентрируют, неразрушенные дрожжевые клетки инактивируют нагреванием температуры не более 90-100°С и фильтруют. После этапа инактивирования и фильтрации осуществляют сушку до влажности менее 8%.

Однако известная добавка также характеризуется несбалансированным составом входящих в нее компонентов, низкой концентрацией и меньшим количественным составом полезных ингредиентов, включая незаменимые аминокислоты, отсутствием иммуномодуляторов типа 1,3-1,6 бета-глюканов, жирных кислот, микроэлементов, витаминов и др. Кроме того, недостатком изобретения по патенту RU2686810 является отсутствие возможности получения более высокой степени гидролиза биомассы. Кроме того, полезные компоненты, содержащиеся в составе пекарских дрожжей, при получении конечного продукта, способом, представленным в материалах описания изобретения, присутствуют в форме, препятствующей их усвоению организмом (остаются в так называемой «руде», из которой организм не в состоянии их извлечь). При этом продукты на основе гидролизатов белка пекарских дрожжей имеют показатель кислотности (рН), негативно влияющий на пациентов с повышенной кислотностью, а также вызывает специфические вкусовые ощущения применяемого лечебного продукта.

Известно, что в исходном сырье содержатся необходимые организму полезные ингредиенты, включая витамины группы В, жирные кислоты, включая полиненасыщенные Омега 3 и Омега 6 и полисахариды, однако техническая проблема заключается в их выделении из общей биомассы, представляющей собой водный раствор пекарских дрожжей, в максимально возможном количестве и в форме, обеспечивающей их усвоение организмом.

Таким образом, технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, является получение диетического лечебного средства на основе натуральных ингредиентов с повышенным содержанием белка и других полезных и ценных компонентов, со сбалансированным составом компонентов с нейтральным статусом рН, направленного на устранение дефицита белка в организме и восстановление метаболизма, в том числе белкового, жирового, который ведет к снижению количества свободных радикалов в организме, в связи с чем является эффективным при опосредованных с ними заболеваниях, включая заболевания сердечной мышцы- сердечной недостаточности, ишемии сердца и головного мозга и заболеваний печени.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом изобретения является получение из массы на основе хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae диетического лечебного средства, содержащего сбалансированный состав входящих в него компонентов, включая белок в количестве не менее 46 масс.%, нерастворимые пищевые волокна в количестве не менее 21,9 масс.% в сухом остатке, более высокую концентрацию и больший количественный состав полезных ингредиентов, включая незаменимые аминокислоты, 1,3-1,6 бета-глюканы, жирные кислоты, микроэлементы, витамины.

Технический результат достигается средством для диетического лечебного питания на основе гидролизата пекарских дрожжей, включающим гидролизованные белки, содержащие аминокислоты, углеводы, содержащие высокомолекулярные полисахариды и нерастворимые пищевые волокна, липиды, содержащие жирные кислоты, витамины и микроэлементы, при этом содержание нерастворимых пищевых волокон составляет не менее 21,9 масс.%, предпочтительно не менее 24 масс.% в сухом остатке; содержание белка составляет не менее 46 масс.%, предпочтительно не менее 48 масс.% в сухом остатке; содержание 1,3-1,6 бетта-глюканов в составе высокомолекулярных полисахаридов составляет не менее 18,6 масс.% в сухом остатке; содержание жирных кислот составляет не менее 2,5 масс.%, предпочтительно не менее 4 масс.% в сухом остатке, при этом белки характеризуются степенью гидролизации не менее 99% и содержат не менее 17 аминокислот.

Кроме того, в состав белка могут дополнительно входить компоненты из перечисленного ряда в различных сочетаниях: аминокислоты – аспарагиновая кислота, аспарагин, аланин, аргинин, валин, гистидин, глицин, глутамин, изолейцин, лейцин, лизин, пролин, серин, триптофан, фенилаланин, цистин, тирозин, глутаминевая кислота, метионин, треонин; полиненасыщенные гидролизованные жирные кислоты: Омега -3, Омега-6; жирных кислоты: капроновая, каприловая, каприновая, лауриновая, миристиновая, пентадекановая, пентадеценовая, пальмитиновая, гексадеценовая, пальмитолеиновая, маргариновая, гептадеценовая, стеариновая, элаидиновая, олеиновая, вакценовая, цис, транслинолевая, транс, цислинолевая, линолевая, γ -линоленовая, α -линоленовая, арахиновая, гондоиновая, бегеновая; витамины группы В, включая витамины В1, В2, В6, В12; витамин Е; комплекс микроэлементов, включая железо (Fe), медь (Cu), магний (Mg), кальций (Са), калий (K), марганец (Mn)э

Содержание нуклеиновых кислот в составе средства предпочтительно составляет не менее 4,5 масс. % в сухом остатке.

Средство может быть выполнено в форме порошка или хлопьев.

Предлагаемое средство имеет более высокую степень гидролиза и, соответственно, повышенное по сравнению с прототипом и аналогами количество аминокислот, углеводов как источников энергии, а также содержит новые компоненты, включая высокомолекулярные полисахариды 1,3-1,6-бета-глюканы, которые вместе с аминокислотами участвуют в усилении иммунитета (1,3-1,6-бета-глюканы участвуют в образовании Т-лимфоцитов, которые препятствуют проникновению патогенной флоры в организм); пищевые волокна, способствующие снижению уровня холестерина, а также антиоксиданты: витамин Е, Омега-3, жирные кислоты. Количество жирных кислот достаточно для формирования клеточных мембран, что помогает координации биохимических процессов, протекающих в клетках и взаимодействия клеток. В связи с тем, что компоненты предлагаемого в изобретении средства исходно готовы для участия в биохимических реакциях, происходящих в клетках организма, это позволяет уменьшить стандартное количество жиров и углеводов, предназначенных для получения энергии и воспроизводства метаболических процессов в организме.

Наличие натуральных витаминов группы В, витамина Е в средстве содержится в количестве, достаточном для активного участия в обмене веществ, в химических и биохимических процессах. Например, витамин В1 участвует в липидном и белковом обмене, метаболизме, нервных тканей улучшает работу головного мозга, когнитивные процессы, В2 участвует в работе репродуктивной системы, выработке эритроцитов, в окислительно-восстановительных процессах, в защите от ультрафиолетового излучения. Витамин В6 участвует в метаболизме нервных клеток, предотвращении гипертонии, балансе половых гормонов. Витамин Е влияет на свертываемость крови, предупреждая образование тромбов их образование, замедляет образование холестериновых бляшек, улучшает эластичность сосудов, влияя на плотность эндотелиального слоя; улучшает питание кожи и волос, уменьшает, замедляет процесс перекисного окисления липидов, препятствует образованию свободных радикалов.

Все компоненты предполагаемого средства (продукта), попадая в организм в составе комплекса натуральных веществ, легко взаимодействующих между собой и клеточными структурами организма, и имея в составе коротко цепочные пептиды, придают заявленному продукту масштабный лечебный и профилактический эффект.

Заявленное средство характеризуется высокой степенью биодоступности всех входящих в состав компонентов, которые без дополнительных затрат энергии на расщепление встраиваются в клетку, что повышает биологическую ценность продукта, в том числе пищевую и лечебную, которая также повышается за счет увеличения количества свободных незаменимых аминокислот по отношению к заменимым аминокислотам. Применение продукта вызывает выраженное снижение клинических проявлений иммунной недостаточности, способствует коррекции обменных процессов в организме, улучшает функцию центральной и вегетативной нервной системы, снижает воздействие ионизирующих и других видов излучений, вредных химических соединений, а также ускоряет регенерацию тканей у послеоперационных больных. Средство рекомендуется для применения при наличии гипоксии в клетках организма, соответственно при ишемии сердца и мозга. Средство предлагаемого состава способствует повышению эффективности лечения больных с иммунно- и аллергопатологией, повышает усвоение аминокислот организмом человека. Прием заявленного средства улучшает жировой и белковый метаболизм, в результате уменьшается объем жировой массы организма человека (с уменьшением в первую очередь висцеральных жиров) без потери мышечной массы тела. Применение средства не вызывает аллергических реакций. Благодаря перечисленным свойствам достигается повышение эффективности лечебных и профилактических эффектов от применения средства.

При получении средства для диетического лечебного питания клеточная оболочка используемых дрожжей «растворяется», оставляя волокна в составе получаемого конечного продукта, в отличие от способа по прототипу, согласно которому образующиеся волокна удаляются из состава продукта при осуществлении процесса фильтрации, который используется в технологическом процессе для удаления осадка. Это позволяет сохранить в конечном продукте, содержащем пищевые волокна, полезные компоненты, изначально присутствующие в клеточной оболочке (бета-глюканы, и др.). Добавление в заявленном способе сахарозы с увеличением температуры до определенных значений обеспечивает питание для клеток, увеличивая, тем самым, количественное содержание белка. Наличие ступенчатого процесса повышения температуры и давления при приготовлении продукта и последующим снижением температуры обеспечивает растворение волокон в смеси с образованием пептидных связей. Отсутствие этапов замораживания смеси, приводящее к расширению и разрушению клетки, и последующей фильтрации, в результате которой удаляются клеточные оболочки (данные этапы присутствуют в способе-прототипе), обеспечивает сохранение в конечном продукте, полученным заявленным способом, ценных компонентов, изначально присутствующих в исходной дрожжевой массе.

Суточный прием продукта в объеме 40-50 г позволяет удовлетворить суточную потребность организма в витамине Е, в следующих аминокислотах: в тирозине, глутаминевой кислоте, метионине, треонине, аспаргине, аспаргиновой кислоте, триптофане, аргинине, лейцине, а также получить аминокислоты, жирные кислоты, пищевые волокна, витамины и микроэлементы, 1,3-1,6-бета-глюканы, указанные в таблицах 1 и 2.

Тирозин необходим для синтеза белка, для построения клеток и поддержания их работоспособности. Тирозин является наилучшим природным антиоксидантом, его недостаток приводит к развитию слабоумия. В организме тирозин синтезируется из незаменимой аминокислоты фенилаланина. Этот процесс происходит тогда, когда необходима утилизация фенилаланина. Потребность в тирозине увеличивается при избыточной массе тела, болезни щитовидной железы, ухудшение памяти, депрессивных состояниях, при появлении симптомов заболевания Паркинсона, ухудшение работы мозга. при суточной дозе 1-3 г и при повышенной потребности в тирозине рекомендованный суточный прием равен 30-45 г, что позволяет устранить дефицит тирозина и иметь источник постоянного присутствия тирозина в организме.

Глутаминовая кислота участвует в азотистом обмене, стимулирует метаболизм. При ее недостатке возникает ослабление иммунной системы, нервные стрессы, нарушается азотистый обмен, не связывается аммиак и другие токсические вещества. Она влияет на работу центральной нервной системы. Глутаминовая кислота является заменимой, и суточная потребность в ней составляет 1700-2000 мг. Повышенная потребность в глутаминевой кислоте возникает при повышенной умственной, психологической и физической нагрузке. Прием 30-40 г заявленного диетического продукта позволяет покрыть не менее 50-60 % суточной потребности, оставшаяся часть легко покрывается обычным приемом пищи.

Аспаргиновая кислота (А.К.), входящая в состав предлагаемых средств с левым спином вращения, относится к группе аминокислот, которые могут вырабатываться организмом человека самостоятельно. Суточную потребность от 1 до 3 г организм «закрывает», получая А.К. из вне вместе с пищей. В организме аспарагиновая кислота выполняет роль медиатора, отвечающего за передачу электрического сигнала между нейронами, обладает нейронопротекторными свойствами, участвует в анаболических процессах репарации, замедляет катаболические реакции, участвует в регулировании гомеостаза. Прием от 30 до 45 г предлагаемого лечебного средства позволяет удовлетворить суточную потребность компонентов на 35-40 %, что достаточно с учетом их получения с пищей.

Триптофан — незаменимая аминокислота, которая участвует в белковом обмене, способствует выработке серотонина («гормона счастья»), мелатонина (антиоксиданта и «гормона сна») и холина (ноотропа и антидепрессанта). Триптофан не вырабатывается организмом, поэтому получить его можно только с пищей или, принимая специальные биодобавки. Дефицит этой аминокислоты может стать причиной хронической бессонницы, пониженного настроения, депрессивных состояний, расстройств пищевого поведения. Средняя суточная норма триптофана – 250 мг. Прием 35-45 г заявляемого диетического продукта позволяет удовлетворить на 10-15 % потребность организма в данной аминокислоте.

Лейцин участвует в обеспечении азотистого равновесия, в обмене белков и углеводов. Лейцин необходим для построения и развития мышечной ткани, синтеза протеина организмом, для укрепления иммунной системы. Служит специфическим источником энергии для мышц на клеточном уровне. Понижает содержание сахара в крови и способствует быстрейшему заживлению ран и срастанию костей. Лейцин предотвращает перепроизводство серотонина и наступление усталости, связанное с этим процессом.

Лейцин участвует в секреции гормона роста. Секреция гормона роста особенно высока в период полового созревания. Гормон роста влияет на рост костей, хрящей, сухожилий, связок и мышц, в меньшей степени — висцеральных органов. Он также тормозит рост жировой клетчатки. Выделяется гормон роста особенно интенсивно ночью, во время глубокой фазы сна, и в первые несколько часов после засыпания.

Прием от 20 до 50 г предлагаемого лечебного средства позволяет удовлетворить суточную потребность лейцина на 10-25 %.

Метионин является незаменимой серосодержащей аминокислотой, отвечающей за биосинтез креатина, адреналина, участвующей в выработке белков, поддерживающих работу нервной и иммунной систем. Суточная норма составляет 2-4 г, прием 35-45 г заявляемого диетического продукта позволяет удовлетворить на 55-60 % потребность организма в данном компоненте, что является нормой с учетом поступления метионина с пищей.

Треонин является незаменимой аминокислотой, участвующей в образовании белка, синтезе коллагена и эластина, в белковом и жировом обмене, работе клеток печени, препятствует отложению жиров и стимулирует иммунитет, участвует в регуляции нейронов в головном мозге и помогающей бороться с депрессией. Треонин нужен для увеличения массы скелетных мышц, участвует в синтезе глицина и пуринов, входящих в структуру нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), источников энергии (АТФ) в организме. Суточный прием 50-60 г пищевого диетического продукта позволяет получить более 50% суточной дозы треонина, тем самым восполняя суточную потребность организма.

Аспаргин участвует в создании белка, утилизации аммиака в организме. Очень важен для работы всех систем организма и в первую очередь для нервной системы, ее стабилизации. Аспаргин принимает участие в синтезе иммуноглобулина, в строительстве ДНК и РНК, способствует повышению работоспособности, снятию усталости, депрессивного состояния, улучшению памяти. Дефицит аспаргина возникает при повышении физических и умственных нагрузках, а также неправильном и несбалансированном питании, при заболевании нервной системы, сердца, глаз. При суточной потребности в аспаргине для полноценной работы организма необходимо 1,7-2 мг аспаргина. Прием 40-50 г в сутки предлагаемого средства позволит перекрыть суточную потребность организма на 30-35%, что достаточно с учетом аспарагина, получаемого с пищей.

Лизин – незаменимая алифатическая аминокислота, входит в состав белков. Производное лизина – аллизин, используется клетками в синтезе эластана и коллагена, предупреждая образование липопротеинов, вызывающих бляшки и атеросклероз. Недостаток лизина вызывает иммунодефицитное состояние. Суточная потребность организма в лизине у взрослых 30-38 мг/кг.

Остальные аминокислоты, перечисленные в составе заявленного продукта - аланин, аргинин, валин, гистидин, глицин, глутамин, изолейцин, пролин, серин, фенилаланин, цистин, участвуют в синтезе белка и являются необходимым строительным материалом для организма человека.

Прием заявляемого специализированного пищевого диетического лечебного средства в количестве 5-30 г в сутки позволяет восстанавливать жировой и белковый метаболизм и соответственно снижать вес, сжигая при этом висцеральные жиры без уменьшения мышечной массы тела, улучшает работу сердечной мышцы при сердечной недостаточности, ишемии сердца и головного мозга.

Таким образом, прием средства заявленного состава приводит к более выраженной редукции массы тела, жировой массы тела, висцерального жира, показателей антропометрии (объема талии и бедер); повышению энерготрат основного обмена за счет увеличения скорости окисления жиров, за счет повышения эффективности метаболизации жиров скелетной мускулатурой; предотвращению редукции мышечной массы тела на фоне низкокалорийной диетотерапии; повышению толерантности к физической нагрузке; снижению клинических проявлений хронической сердечной недостаточности; активации системы антиоксидантной защиты.

Проведенные исследования показали, что предлагаемое средство безопасно, не вызывает воспаления и не обладает токсическим действием ни на один из видов эпителиальных или эндотелиальных клеток. Предлагаемое средство активирует защитную программу клетки, направленную на выживание клетки в условиях недостатка кислорода, в частности, под воздействием препарата активируются пути ответа клетки на гипоксию, регулируемые фактором HIF-1 (hypoxia inducible factor).

Заявляемое средство может быть рекомендовано для профилактического приема здоровым людям с целью повышения работоспособности, выносливости, объема физических или умственных нагрузок и стрессоустойчивости, а также спортсменам.

Кроме того, средство характеризуется нейтральным рН, который по сравнению с прототипом избавляет от возможных негативных эффектов от его применения. Например: у лиц с повышенной кислотностью в желудке.

Осуществление изобретения

Описание осуществления изобретения носит пояснительный характер, демонстрирующий возможность достижения заявленного технического результата. Настоящие техническое решение может подвергаться различным изменениям и модификациям, понятным специалисту на основе прочтения данного описания. Такие изменения не ограничивают объем притязаний. Например, может изменяться состав компонентов, их соотношение, их комбинации, в рамках заявленного интервала значений, а также отдельные технологические режимы получения средства.

Средство в своем составе содержит протеин, нерастворимые пищевые волокна, свободные аминокислоты, низкомолекулярные и высокомолекулярные углеводы, липиды, содержащие жирные кислоты, витамины, микроэлементы и др.

Средство в виде готового продукта может быть представлено в форме порошка или хлопьев, содержащего частицы разнообразной неправильной формы и крупности, от светло-желтого до светло-кремового цвета с характерным вкусом и запахом. Порошок является гигроскопичным и практически полностью растворяется в воде. Средство может вырабатываться также в виде гранул или таблеток.

В средстве в качестве исходного сырья использованы дрожжи хлебопекарные Saccharomyces cerevisiae, выпускаемые серийно, например, по ГОСТ Р54731, или по ТУ 9182-032-48975583, ТУ 9182-031-48975583, ТУ 9182-018-00353572, ТУ 9182-038-48975583, ТУ 9182-038-48975583.

Один из примеров полученного состава средства (продукта) представлен в Таблице 1 и в Таблице 2. В Таблице 1 состав средства представлен в сравнении с составом по прототипу.

Таблица 1. Состав заявленного средства и средства по прототипу.

№ пп Прототип (добавка сушеная) Заявленное средство Наименование
компонента Кол-во Наименование компонента Кол-во 1 Белок 44.9-45.7 масс.% Белок 46,0-53,1 масс.% 2 Аминокислоты, мг/г 2.1. аспарагиновая кислота 9,3-10,5 аспарагиновая кислота 6,1-8,3 2.2. аспарагин - аспарагин 9,0-12,2 2.3. аланин 7,7-8,6 аланин 3,7-4,5 2.4. аргинин 1,32-1,35 аргинин 4,6-5,6 2.5. валин 4,3-4,8 валин 4,9-6,6 2.6. гистидин 1,8-2,02 гистидин 7,6-10,2 2.7. глицин 4,9-5,6 глицин 15,2-20,6 2.8. глутамин - глутамин 79,4-107,7 2.9. глутаминовая кислота 7-21,67 глутаминовая кислота 88,5-141,6 2.10. изолейцин 1,82-2,07 изолейцин 3,8-5,2 2.11. лейцин 9,7-10,8 лейцин 4,6-5,6 2.12. лизин 8,15-8,95 лизин 2,5-3,5 2.13. метионин 1,83-2,05 метионин 14,1-17,3 2.14. пролин - пролин 14,0-17,2 2.15. серин 5,8-6,5 серин 16,7-22,5 2.16. тирозин 3,4-3,9 тирозин 19,2-26,0 2.17. треонин 4,7-5,3 треонин 4,0-5,4 2.18. триптофан 1,82-2,04 триптофан 6,6-9,0 2.19. фенилаланин 4,7-5,3 фенилаланин 3,6-4,8 2.20. цистин 0,38-0,43 цистин 3,8-4,4 3 Углеводы 41,0-50,0 (45.5) масс.% Углеводы
Высокомолекулярные (18,6-22,0 % –
1,3-1,6 бета-глюканы)
и низкомолекулярные (21,9-27,6 масс. % – пищевые волокна) 40,5-49,6
масс.% 4 Жир 2,5-3,1 масс.% Жир 2,7-5,8 масс.% 5 Вода 4,0-5,0 масс.% Вода 4,5-5,5 масс.% 6 Зола остальное Зола остальное 7 Жирные кислоты - Жирные кислоты
Гидролизованные
не менее 2,5 масс.%, см. таблицу 2 8 Витамины, мг/г Витамины, мг/г 8.1. Витамин В2 - Витамин В2 0,58-0,78 8.2. Витамин В1 - Витамин В1 0,74-1,00 8.3. Витамин В6 - Витамин В6 1,22-1,66 8.4. Витамин Е - Витамин Е 1,38-1,86 9 Микроэлементы, мг/кг Микроэлементы, мг/кг 9.1. Железо - Железо 26,95-32,95 9.2. Медь - Медь 3,51-4,30 9.3. Магний - Магний 3, 36 – 3,76 (3,56) 9.4. Кальций - Кальций 1105,8-1351,6 9.5. Калий - Калий 9697,5-11852,5 9.6. Марганец - Марганец 24,46-29,89

Таблица 2. Состав жирных кислот.

Состав жирных кислот Соотношение ЖК в общем составе жирных кислот, масс.% Название ЖК Индекс ЖК капроновая 6:0 0.048-0.072 каприловая 8:0 0.18- 0.27 каприновая 10:0 0.22-0.33 лауриновая 12:0 0.82-1.23 миристиновая 14:0 0.83-1.24 пентадекановая 15:0 0.63-0.94 пентадеценовая 15:1 0.67-1.00 пальмитиновая 16:0 6.86-10.29 гексадеценовая 16:1 0.07-0.10 пальмитолеиновая 16:1 9-цис 26.61-39.92 маргариновая 17:0 0.74-1.11 гептадеценовая 17:1 0.69-1.04 стеариновая 180 2.46-3.69 элаидиновая 18:1 9-транс 0.24-0.36 олеиновая 1861 9-цис 29.66-44.49 вакценовая 18:1 11-транс 1.42-2.13 цис, транслинолевая 18:2 9-цис, 12- транс 0.12-0.18 транс, цислинолевая 18:2 9-транс, 12-цис 0.06-0.09 линолевая 182 4.96-7.45 γ -линоленовая 18:3 ω-6 0.23-0.34 α -линоленовая 18:3 ω -3 1.76-2.64 арахиновая 20:0 0.10-0.15 гондоиновая 20:1 0.37-0.56 бегеновая 22:0 0.15-0.22

Указанный состав заявленного средства получают из пекарских дрожжей в несколько этапов.

На первом этапе пекарские дрожжи измельчают до фракции 5-50 мм, обеспечивающей приготовление гомогенной смеси. Для приготовления гомогенной смеси измельченные дрожжи смешивают с водой из расчета на 1 кг дрожжей от 0,5 до 5 л воды, в которую добавляют отвар трав с целью поддержания рН получаемой смеси на уровне 6,8-7,2. При этом возможен вариант осуществления изобретения, согласно которому предварительно приготавливают раствор на основе воды, содержащий отвар трав, например из ромашки, зверобоя, или другой травы, в концентрации, стабилизирующей кислотность приготавливаемого раствора в пределах 6,8-7,2 РН, который смешивают с измельченными дрожжами до получения гомогенной смеси. В примере конкретного выполнения для приготовления отвара трав использовали 10 гр. сухого вещества на 1 л. воды, который затем разбавляли водой до получения требуемого рН. Далее в полученный раствор добавляют измельченные дрожжи, из расчета 1 кг дрожжей на 0,5-5 л полученного раствора. Полученную биомассу перемешивают со скоростью 5-100 об /мин, предпочтительно 5-60 об/мин, до получения гомогенной смеси, при этом смесь подогревают до температуры 30-40°С, добавляют в раствор сахарозу, в количестве, оптимальном для роста дрожжевой клетки. В примерах осуществления изобретения сахарозу добавляли в количестве от 10 гр. до 100 гр. на 1 литр биомассы. Биомассу выдерживают примерно от 120 до 180 мин при постоянной температуре (30-40°С) и постоянном перемешивании, что позволяет увеличить ее объем за счет стимулирования процесса деления клеток добавлением питательной среды. По завершении данного этапа температуру биомассы понижают до 0-10°С со скоростью 1,0-10 град С в минуту, выдерживают от 30 до 40 минут и более при пониженной температуре, обеспечивая тем самым процесс термостатирования дрожжевых клеток. Снижение температуры воздействия вводит дрожжевые клетки в состояние «стресса», которые приводят к их частичному повреждению, при этом у клеток появляются новые свойства, проявляющиеся в большей устойчивости к внешним воздействиям. На следующем этапе ступенчато повышают температуру воздействия, сначала до температуры 45-50°С со скоростью 0,1-2,0 град./мин, при этом повышают давление в смеси до величины от 0,2 до 6,0 атм., и выдерживают при таких условиях от 40 до 80 минут при постоянном перемешивании со скоростью от 5 до 70 об/мин. В результате происходит стабилизация раствора, начинается процесс гидролиза. На следующей ступени температуру повышают до 65-95°С, выдерживают 30-60 мин, что способствует образованию пептидных связей. После чего давление сбрасывают до величины -0,2-0,5 и для окончательного разрушения клетки и продолжения проведения процесса гидролиза температуру доводят до 95-100 °С, в результате чего клеточные оболочки растворяются. При высокой температуре и давлении происходит сшивка биополимеров с образованием пептидов, придающих высокие потребительские характеристики конечному продукту. При этом «площадки отдыха» для клеток, образующиеся в результате ступенчатого процесса нагрева смеси, позволяют провести углубленную реакцию гидролиза, максимально растворить клеточную оболочку и перевести в вязко – текучую композицию высокомолекулярные и низкомолекулярные полисахариды, входящие в состав клеточной оболочки, состоящие из растворимых пищевых волокон, содержащих мананы и 1,3-1,6 бета-глюканы и нерастворимые пищевые волокна.

Примеры реализации изобретения

Для проведения исследования свойств разработанного средства были получены составы с различным качественным и количественным содержанием компонентов, с использованием способов, в которых технологические параметры варьировались в широких интервалах значений. Наилучший эффект с получением средства со сбалансированным составом компонентов, представленным в Таблице 1 и 2, был достигнут при соблюдении заявленных технологических этапов и режимов.

Возможность осуществления изобретения с реализацией заявляемого назначения подтверждается, но не исчерпывается приводимыми примерами 1– 3, представленными в Таблицах 3 и 4.

Таблица 3. Состав заявленного средства.

№№ Наименование компонента Пример 1 Пример 2 Пример 3 1 Белок, масс.% 46 49 53,1 2 Аминокислоты, мг/г 2.1. аспарагиновая кислота 6,1 7,2 8,3 2.2. аспарагин 9,0 10,6 12,2 2.3. аланин 3,7 4,1 4,5 2.4. аргинин 4,6 5,1 5,6 2.5. валин 4,9 5,8 6,6 2.6. гистидин 7,6 8,9 10,2 2.7. глицин 15,2 17,9 20,6 2.8. глутамин 79,4 93,7 107,7 2.9. глутаминовая кислота 88,5 115,9 141,6 2.10. изолейцин 3,8 4,5 5,2 2.11. лейцин 4,6 4,9 5,6 2.12. лизин 2,5 3,1 3,5 2.13. метионин 14,1 15,7 17,3 2.14. пролин 14,0 15,6 17,2 2.15. серин 16,7 19,6 22,5 2.16. тирозин 19,2 22,6 26,0 2.17. треонин 4,0 4,7 5,4 2.18. триптофан 6,6 7,8 9,0 2.19. фенилаланин 3,6 4,2 4,8 2.20. цистин 3,8 4,2 4,4 3 Углеводы: масс.%
Высокомолекулярные (бетта глюканы, масс. %) и низкомолекулярные (пищевые волокна, масс. %) 40,5
(бетта глюканы - 18,6, пищевые волокна - 21,9) 45
(бетта глюканы - 19,6; пищевые волокна 23) 49,6
(бетта глюканы - 22; пищевые волокна - 27,6) 4 Жир, масс.% 2,7 4,1 5,8 5 Вода, масс.% 4,5 5 5,5 6 Зола, масс.% 5 остальное остальное 7 Жирные кислоты
Гидролизованные (см. таблицу 4), масс.% 2,5 4,0 5,2 8 Витамины, мг/г 8.1. Витамин В2 0,58 0,68 0,78 8.2. Витамин В1 0,74 0,87 1,00 8.3. Витамин В6 1,22 1,44 1,66 8.4. Витамин Е 1,38 1,62 1,86 9 Микроэлементы, мг/кг 9.1. Железо 26,95 29,95 32,95 9.2. Медь 3,51 3.91 4,30 9.3. Магний 3, 36 3,56 3,76 9.4. Кальций 1105, 8 1228,75 1351,6 9.5. Калий 9697,5 10775,00 11852,5 9.6. Марганец 24,46 27,18 29,89 9.7. Степень гидролизации белка, % 99 99,3 99,8

Таблица 4. Параметры способа получения средства по примерам 1 – 3.

Параметры способа Пример 1 Пример 2 Пример 3 рН смеси предварительно измельченных дрожжей с водным раствором 6,8 6,8 7,2 1. Этап нагрева полученной смеси, °С 35 38 40 Время выдерживания смеси после добавления сахарозы, мин 120 150 200 2. Этап охлаждения: 2.1. температура, °С 0 3 5 2.2. скорость, °С в минуту 1,0 1,5 2,0 Время выдерживания смеси после этапа 2, мин 30 40 50 3. Этап нагрева: 3.1. температура, °С 45 47 50 3.2. скорость, °С в минуту 0,1 1,5 3,0 4. Этап повышения давления смеси, атм 0,2 2,5 5,0 Время выдерживания смеси после этапа 4, при повышенном давлении, мин 90 120 180 5. Этап нагрева 65 80 90 Время выдерживания смеси после этапа 5, мин 30 40 60 6. Этап нагрева после сброса давления до нормального давления в 1 атм, °С 95 95 100 Время выдерживания смеси после этапа 6, мин 15 20 30

Были проведены исследования полученных готовых составов, демонстрирующие наличие положительных эффектов, которые достигались при применении средства, включая уменьшение объема жировой массы организма человека без потери мышечной массы тела; улучшение работы сердечной мышцы при сердечной недостаточности, ишемии сердца и головного мозга и др.

В частности, заявленное средство было включено в диету при комплексном лечении ожирения, что способствовало повышению толерантности к физической нагрузке и улучшению показателей среднего балла ШОСНО.

Таблица 5. Динамика толерантности к физической нагрузке и средний балл по ШОСНО у основных групп пациентов – 26 чел и группы сравнения 26 чел.

Показатель Основная группа Median (Q25%-Q 75%) Группа сравнения Median (Q25%-Q 75%) Тест с 6-ти минутной ходьбой, м 0 д.
14 400 (389;510)
520 (482;560) 430 (300;440)
470 (440;490) Средний балл по ШОСНО 0 д.
14 6,3 (5,8;6,8)
4,2 (3,9;4,5) 6,5 (6,1;6,9)
5,5 (4,9;6,1)

Оценка больных по ШОСНО показала, что исходно параметры шкалы были сопоставимы, значимых различий между группами получено не было (р=0,08-0,91). В результате проведённого комплексного лечения у пациентов основной группы было выявлено достоверное снижение количества баллов ШОСНО с 6,3+0,5 до 4,2+0,3 (на 33,3%,р<0,05). У пациентов группы сравнения динамика среднего балла по ШОСНО была существенно менее выраженной - показатель снизился с 6,5+0,4 до 5,5+0,6) 9 на 15,4%,р<0,05). Различия в средних показаниях ШОСНО в конце исследования, рассчитанных по индивидуальным значениям, между основной группой и группой контроля были достоверны при р=0,005.

Таким образом, включение в рацион питания заявленного средства продемонстрировало достоверно более выраженное накопительное влияние на клинический статус больных с ожирением.

Также исследовались показатели клинического и биохимического анализа крови. Пациенты обеих групп получали стандартную гипонатриевую и гипокалорийную диету (НКД), при этом пациенты второй группы получали заявленный продукт в количестве 30 г в сутки. Результаты двухнедельного исследования показали, что у пациентов второй группы наблюдается активное снижение жировой массы, что говорит о повышении метаболизма жиров при приеме заявленного продукта. Одновременно с этим, анализ изменений мышечной массы тела показал, что у больных первой группы, не принимавших заявленный продукт, наблюдается типичная реакция организма на диету в виде снижения мышечной массы на 1,85 кг (5,01% р=0,067) в течение двух недель стационарного лечения. Во второй же группе данный показатель не изменился, средняя редукция тела имела недостоверный характер (р=0,68) и составила всего 0,85 кг. Данный факт говорит о том, что прием завяленного продукта позволяет добиться отсутствия редукции мышечной массы при низкокалорийной диете на фоне активного снижения массы жировой.

Исследовались показания биомаркеров протеинового обмена, которые представлены в таблице 6.

Таблица 6. Показатели антиоксидантной системы в динамике

Основная группа Группа контроля Норма М±SD М±SD ДК плазмы, ед. Исходно 3,33±1,60 3,77±1,92 0,165± 0,051 через 2 недели 2,29±0,86* 3,56±1,10 МД плазмы, нмоль/мл. Исходно 2,28±0,56 2,97±0,41 через 2 недели 2,27±0,51 2,77±0,35 ГП эритроцитов, ед./л Исходно 20,7±6,66 27,0±6,94 4171-10881 через 2 недели 22,7±7,55 25,7±5,83 СОД, ед/мл Исходно 1721,9±213,5 1678,9±219,7 164-240 через 2 недели 1685,7±185,9 1720,3±209,2 АОИ, ед. Исходно -0,08±0,58 -0,25±0,67 через 2 недели 0,27±0,36* -0,10±0,36

*-р<0,05 при сравнении с исходными значениями. АОИ – антиоксидантный индекс, СОД – супероксиддисмутаза, ГПЭ – глутатионпероксидаза эритроцитов, МД – малоновый диальдегид, ДК – диеновые коньюгаты.

Анализировалось содержание общего белка в сыворотке крови. Представленные в таблице 7 данные свидетельствуют о том, что, несмотря на увеличение суточного потребления белка в рационе, окислительный метаболизм белков не повышается, следовательно, аминокислоты, входящие в состав заявленного продукта, имеют преимущественно пластическую функцию. Это также подтверждается влиянием завяленного продукта на мышечную массу больных, которая не уменьшается на фоне гипокалорийной диеты.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к средствам для диетического лечебного питания. Средство для диетического лечебного питания на основе гидролизата пекарских дрожжей включает гидролизованные белки, содержащие аминокислоты, углеводы, содержащие высокомолекулярные полисахариды и нерастворимые пищевые волокна, липиды, содержащие жирные кислоты, витамины и микроэлементы. При этом содержание нерастворимых пищевых волокон составляет не менее 21,9 мас.% в сухом остатке, содержание белка составляет не менее 46 мас.% в сухом остатке, содержание 1,3-1,6 бета-глюканов в составе высокомолекулярных полисахаридов составляет не менее 18,6 мас.% в сухом остатке и содержание жирных кислот составляет не менее 2,5 мас.% в сухом остатке. Причем белки характеризуются степенью гидролизации не менее 99% и содержат не менее 17 аминокислот. Изобретение позволяет устранить дефицит белка, способствует восстановлению метаболизма и улучшению обмена веществ, а также повышает антиоксидантный уровень организма. 8 з.п. ф-лы, 6 табл.

1. Средство для диетического лечебного питания на основе гидролизата пекарских дрожжей, включающее гидролизованные белки, содержащие аминокислоты, углеводы, содержащие высокомолекулярные полисахариды и нерастворимые пищевые волокна, липиды, содержащие жирные кислоты, витамины и микроэлементы,

при этом

содержание нерастворимых пищевых волокон составляет не менее 21,9 мас.% в сухом остатке;

содержание белка составляет не менее 46 мас.% в сухом остатке;

содержание 1,3-1,6 бета-глюканов в составе высокомолекулярных полисахаридов составляет не менее 18,6 мас.% в сухом остатке;

содержание жирных кислот составляет не менее 2,5 мас.% в сухом остатке;

при этом белки характеризуются степенью гидролизации не менее 99% и содержат не менее 17 аминокислот.

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что содержание белка составляет не менее 48 мас.% в сухом остатке, жирных кислот - не менее 4 мас.% в сухом остатке.

3. Средство по п.1, отличающееся тем, что в состав белка входят следующие аминокислоты: аспарагиновая кислота, аспарагин, аланин, аргинин, валин, гистидин, глицин, глутамин, изолейцин, лейцин, лизин, пролин, серин, триптофан, фенилаланин, цистин, тирозин, глутаминовая кислота, метионин, треонин.

4. Средство по п.1, отличающееся тем, что содержит полиненасыщенные гидролизованные жирные кислоты: Омега-3, Омега-6.

5. Средство по п.1, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере 26 жирных кислот: капроновая, каприловая, каприновая, лауриновая, миристиновая, пентадекановая, пентадеценовая, пальмитиновая, гексадеценовая, пальмитолеиновая, маргариновая, гептадеценовая, стеариновая, элаидиновая, олеиновая, вакценовая, цис, транслинолевая, транс, цислинолевая, линолевая, γ-линоленовая, α-линоленовая, арахиновая, гондоиновая, бегеновая.

6. Средство по п.1, отличающееся тем, что также содержит нуклеиновые кислоты в количестве не менее 4,5 мас. % в сухом остатке.

7. Средство по п.1, отличающееся тем, что содержит витамины группы В, включая витамины В1, В2 , В6.

8. Средство по п.1, отличающееся тем, что содержит витамин Е.

9. Средство по п.1, отличающееся тем, что содержит комплекс микроэлементов, включая железо (Fe), медь (Cu), магний (Mg), кальций (Са), калий (K), марганец (Mn).