Биологически активная добавка к пище Российский патент 2025 года по МПК A23L33/105 A23L33/16 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к биологически активным добавкам (БАД) к пище и может найти применение в пищевой индустрии в качестве профилактического средства.

Известен биологически активный препарат на основе экстракта люцерны и способ его получения, включающий экстракт люцерны, а также дополнительно введенные растворимые соли макро- и микроэлементов: Ва (барий), Sn (олово), Со (кобальт), Cr (хром), V (ванадий), Zn (цинк), Fe (железо), Se (селен), Сu (медь) при определенном соотношении компонентов [патент РФ № 2145863 С1].

Недостатком данного состава является то, что минеральные элементы, входящие в состав БАД, при комбинированном воздействии проявляют in vivo антагонистический эффект. Так, Zn и Fe, проявляют антагонизм в отношении энзимов [Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 846], железо ингибирует адсорбцию Mn в эпителиоцитах кишечника; известно отрицательное влияние комбинации Fe, Cu и Mn на усвоение витамина В₁₂ и витамина Е [Фофанова И.Ю. Поливитамины при беременности: что нового? / И.Ю. Фофанова // Гинекология. - 2008. - Т. 10, № 2. - С. 20-24].

Известен биологически активный препарат на основе экстракта люцерны и солей микроэлементов, взятых в следующем соотношении, мг/кг растительного сырья: Fe (железо) - 50-300; Zn - 50-200 (цинк); Ti (титан) - 0,5-5,0; Cu (медь) - 0,5-5,0; Со - 0,5-5,0 (кобальт); Mn (марганец)- 0,5-5,0; Cr (хром) - 0,5-1,0; V (ванадий) - 0,5-2,0; Мо (молибден) - 0,5-5,0 [патент РФ № 2176918С1].

Недостатком известного состава является то, что он содержит токсичные для организма соли титана (Ti), содержащиеся в следовых количествах на клеточном и субклеточном уровне организации живой материи; не существует доказательств того, что Ti является важным элементом для жизнедеятельности [Аляхнович Н.С. Распространенность, применение и патологические эффекты диоксида титана / Н.С. Аляхнович, Д.К. Новиков // Вестник Витебского государственного медицинского университета. -2016. - Т. 15, № 2. - С.10]. Кроме того, обнаружен широкий спектр патологических эффектов солей титана, диоксида титана (TiO₂) и титансодержащей пищевой добавки Е171: канцерогенные, иммунотоксические и сенсибилизирующие [Аляхнович Н.С. Распространенность, применение и патологические эффекты диоксида титана / Н.С. Аляхнович, Д.К. Новиков // Вестник Витебского государственного медицинского университета. - 2016. - Т. 15, № 2. - С. 13; Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 605]. Кроме того, известный многокомпонентный состав содержит условно-эссенциальный тяжелый металл ванадий (V), проявляющий свойства нейро-, нефро- и гепатотоксичности, а вопрос о его критическом значении для функционирования не актуален, так как его суточная потребность (10 мкг/ сутки) полностью покрывается содержанием в пище [Воробьева Н.М. Ванадий: биологическая роль, токсикология и фармакологическое применение / Н.М. Воробьева, Е.В. Федорова, Н.И. Баранова // Биосфера. -2013. - Т. 5, № 1. - С. 81; С. 88]. Более того, ванадий в составе БАД проявляет антагонистическое взаимодействие с железом и кобальтом, что нивелирует биологические эффекты комплекса [Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 350].

Прототипом изобретения является биологически активный препарат, на основе экстракта люцерны с добавлением минеральных солей макро- и микроэлементов при их следующем соотношении, мг/кг растительного сырья: кальций (Са) - 14,6-18,4; калий (К) - 18,6-22,6; натрий (Na) - 13,5-14,6; магний (Mg) - 1,4-2,0; фосфор (Р) - 21,0-22,5; железо (Fe) - 0,3-0,8; цинк (Zn) - 0,13-0,18; олово (Sn) - 0,21-0,31; кобальт (Со) - 0,20-0,28; хром (Cr) - 0,43-0,51; ванадий (V) - 0,04-0,09; марганец (Mn) - 0,06-0,40; молибден (Мо) - 0,02-0,06; медь (Сu) - 0,40-0,62 [патент РФ № 2335925, 2008].

К недостаткам прототипа можно отнести следующее:

- известно, что многоэлементные составы, имеющие даже незначительное количество ионов таких элементов, как железо, кобальт, медь, магний, оказывают каталитическое воздействие на окислительное разрушение чувствительных к металлам витаминов: ретинол, рибофлавин, пантотеновая кислота, аскорбиновая кислота, пиридоксина гидрохлорид, эргокальциферол, рутин, цианокобаламин, витамин Е [Фофанова И.Ю. Поливитамины при беременности: что нового? / И.Ю. Фофанова // Гинекология. - 2008. - Т. 10, № 2. - С. 2];

- в состав прототипа включены минеральные вещества, проявляющие антагонизм in vivo при совместном употреблении: железо, кальций, магний и цинк конкурирует друг с другом при одновременном приеме; кальций и железо ингибируют адсорбцию марганца, а цинк - меди [Фофанова И.Ю. Поливитамины при беременности: что нового? / И.Ю. Фофанова // Гинекология. - 2008. - Т. 10, № 2. - С.2]; ванадий, цинк, железо и кальций антагонисты относительно хрома [Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С.620]; Са и Mg - антагонисты [Голод М.С. Взаимодействие минеральных веществ в организме / М.С. Голод // Вестник молодежной науки Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - № 1. - С. 141]; антагонистическое взаимодействие проявляют in vivo следующие элементы - Са и Mg, Mg и Fe, Na и Mg [Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы / В.Г. Ребров, О.А. Громова - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 502]; антагонистическое биохимические взаимодействие проявляют между собой в организме человека следующие сочетания элементов - Р, Zn, Mn и Р, Zn, Mo [Голод М.С. Взаимодействие минеральных веществ в организме / М.С. Голод // Вестник молодежной науки Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - № 1. -С. 140, 141];

- нецелесообразность включения в мультиэлементный состав прототипа металла в виде олова (Sn) с мутагенными, цито- и эмбриотоксичными свойствами, потребность (2-10 мг/сут) которого полностью покрывается суточным рационом (17 мг) человека [Милаева Е.Р. Механизмы цитотоксического действия оловоорганических соединений / Е.Р. Милаева, М.А. Додохова, Д.Б. Шпаковский и др. // Биомедицина. - 2021. - Т. 17, №2. - С. 88-99; Гринь Н.В. Эмбриотоксическое действие сульфата олова при ингаляционном поступлении в организм / Н.В. Гринь, Н.Н. Говорунова, Л.В. Павловичи др. // Гигиена и санитария. - 1988. - № 7. - С.81-82]; высокий цитотоксический потенциал олова и его соединений используется преимущественно в рецептурах лекарственных средств для противоопухолевой и антиметастатической терапии злокачественных новообразований [Милаева Е.Р. Механизмы цитотоксического действия оловоорганических соединений / Е.Р. Милаева, М.А. Додохова, Д.Б. Шпаковский и др. // Биомедицина. - 2021. -Т. 17, № 2. - С. 89; С. 95-96].

Задачей изобретения является разработка состава биологически активной добавки на основе водного экстракта люцерны, содержащей биогенные макро- и микроэлементы в сочетаниях, обеспечивающих потенцирование физиологических функций за счет явлений синергии в отдельных органах и системах.

Технический результат при использовании изобретения -потенцирование органотропных физиологических эффектов водного экстракта люцерны и биогенных элементов, нивелирование побочных эффектов и антагонизма ингредиентов заявляемого состава.

Предлагаемая биологически активная добавка к пище содержит водный экстракт люцерны и комплекс неантагонистических сочетаний биогенных элементов. В качестве комплекса неантагонистических сочетаний биогенных элементов БАД к пище содержит комбинацию эссенциальных кардиопротекторов: калий, магний и креатинфосфат при их содержании, мг/100 г водного экстракта люцерны:

Калий - 3500;

Магний - 300,0;

Креатинфосфат - 3500.

Выбранные сочетания биомикроэлементов являются существенными, позволяющими получить значимый кардиотропный эффект. Кардиотропной активностью характеризуются сочетания калия и магния [Барышникова Г.А. Дефицит калия и магния, их роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний и возможность коррекции / Г.А. Барышникова, СА. Чорбинская, И.И. Степанова, О.Е. Блохина /У Consilium Medicum. -2019 -Т. 21, № 1. - С. 67-73]. Комплекс креатинфосфата и магния потенцирует процессы биосинтеза макроэргов в сердечной мышце; креатинфосфат, представляющий депо легкомобилизируемых макроэргических групп в сердечной мышце, образуется посредством равновесного тройного фермент-субстратного комплекса креатин-креатинкиназа-АТФ-Mg²⁺, который затем распадается с образованием креатинфосфата и АДФ-Mg²⁺; в свою очередь креатинфосфат используется в креатинкиназной реакции для рефосфолирования АДФ, образовавшегося при сокращении сердечной мышцы [Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 2004. -С. 654-655; Михин В.П. Эффективность креатинфосфата в составе комплексной терапии у больных с хронической сердечной недостаточностью, перенесших инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST / В.П. Михин, Т.А. Николенко, Н.И. Громнацкий // Лечебное дело. - 2020. -№ 1. -С. 64-70].

Предлагаемую БАД к пище получают следующим образом.

Пример 1. Сено люцерны, дробленное до фракции 3-5 мм, загружают в обогреваемый аппарат с мешалкой, в которой предварительно заливают конденсат, подогретый до 60-80 °С. Перемешивание осуществляют в течение 0,3-0,5 час. Далее часть экстракта передавливают в промежуточную емкость, остальную подают на горячую экстракцию в аппарат, обогреваемый водяным паром, а при перемешивании вводят первый вариант неантагонистического сочетания биогенных элементов, мг/100 г водного экстракта люцерны: калий-3500; магний-300,0; креатинфосфат-3500. При этом соотношение водного экстракта люцерны к растительному сырью составляет 6:1 масс. Смесь в аппарате выдерживают при температуре 110-140°С и давлении 1,5-4,5 атм в течение 0,6-1,2 часа. После чего избыточное давление сбрасывают и температуру снижают до 100°С с выдержкой смеси еще 02-08 часа. Далее полученный экстракт подают на фильтрацию в центрифугу и далее в вакуумно-выпарной аппарат, где происходит упаривание до концентрации 40-50%. Концентрат, выходящий из вакуумно-выпарного аппарата, подают на розлив в разливочный аппарат, оттуда на упаковку. Полученный раствор, представляющий собой однородную сиропообразную жидкость, имеет темно-коричневый цвет и характеризуется следующими органолептическими свойствами: вкус - горьковато-кофейный, без привкуса подгорелости; запах - специфический, напоминающий аромат чернослива, без признаков прогорклости и плесневения.

Пример 2.

Кардиотропные свойства креатинфосфата, 40%-ного водного экстракта люцерны и комплекса «водный экстракт люцерны+креатинфосфат+калий+магний» были изучены на модели изолированного миокарда по методу Лангендорфа по открытому контуру [Торопова Я.Г. Перфузия изолированного сердца методами Лангендорфа и Нилли: особенности техники и применение в современных исследованиях / Я.Г. Торопова, H.Ю. Осяев, Р.А. Мухамадияров // Трансляционная медицина. - 2014. - № 4. - С. 34-39]. Прецедентов по изучению кардиопротективных свойств комплекса «водный экстракт люцерны+креатинфосфат+калий+магний» не установлено. Эксперимент проведен на 40 аутбредных крысах самцах Wistar массой 250-300 г. Было сформировано 4 группы, по 10 крыс в каждой, животные первой экспериментальной группы получали креатинфосфат ежедневно в дозе 1,0 мг в течение 30 суток, второй экспериментальной группы - водный экстракт люцерны ежедневно в дозе 1, 0 мг в течение 30 суток, третьей экспериментальной группы -заявляемый состав БАД к пище по первому варианту изобретения: водный экстракт люцерны+калий+магний+креатинфосфат ежедневно в дозе 1,0 мг в течение 30 суток, в группе контроля - физиологический раствор в объеме 5,0 мл ежедневно в течение 30 суток. Затем под действием ингаляционного наркоза диэтиловым эфиром вскрывали грудную клетку двумя надрезами, захваченные анатомическим пинцетом магистральные сосуды сердца отсекали выше место захвата. Извлеченный миокард с целью прекращение спонтанных сокращений помещали в раствор Кребса-Хензелайта (Т раствора=4 °С), а затем в термостабилизированную увлажненную камеру. С целью поступления в миокард раствора Кребса-Хензелайта, насыщенного карбогеном (95% О₂ и 5% СО₂), восходящую часть аорты канюлировали. Коронарный кровоток измеряли путем подсчета количества перфузата, протекающего через сердце за 1 мин, в пересчете на 1 г сырой массы ткани. Устанавливали уровень креатинфосфокиназы (КФК) в перфузате, оттекающем от миокарда, на протяжении всего периода реперфузии. В условиях эксперимента поступление кислорода и плазмозаменяющего раствора (раствор Кребса-Хензелайта) к кардиомиоцитам, а также отток от них продуктов диссимиляции был полностью прекращен (модель тотальной ишемии). Креатинфосфокиназа является биохимическим маркером повреждения миокарда, а также явлений дистрофии и метаболических нарушений в кардиомиоцитах [Федорова Ю.С. Изучение кардиопротекторных свойств биологически активных веществ Hedysarum alpinum L / Ю.С.Федорова, П.В. Кульпин, Н.И. Суслов и др. // Вестник науки и образования. - 2018. -№ 16-1 (52).-С. 85-91].

Для определения активности КФК использовали спектрофотометрический метод (спектрофотометр Smart Spec Plus (Bio-Rad, США); длина волны (λ) - 340 нм), набор реагентов для биохимии фирмы («Analiticon Biotechnologies AG» (Германия)).

Результаты исследования были обработаны с применением статистического пакета Statistica 10,0 (StatSoft Inc, США). Проверку на нормальность распределения фактических данных выполняли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Для описания групп использовали медиану и межквартильный интервал. Дисперсионный анализ проводили с помощью критериев Краскела-Уоллиса или Манна-Уитни (для независимых наблюдений) и Фридмана (для повторных наблюдений). Критический уровень значимости р для статистических критериев принимали равным 0,05. Установлено, что потребление заявляемого состава БАД к пище по первому варианту изобретения ежедневно в течение 30-и суток приводит к потенцированию кардиотропных эффектов водного экстракта люцерны, о чем свидетельствует значительное снижение активности креатинфосфикиназы в экспериментальной группе 3 относительно контроля и экспериментальных групп 1-2 (таблица 1).

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к биологически активным добавкам (БАД) к пище, и может найти применение в пищевой индустрии в качестве профилактического средства. БАД к пище содержит водный экстракт люцерны и комплекс неантагонистических сочетаний биогенных элементов. В качестве комплекса неантагонистических сочетаний биогенных элементов БАД к пище содержит комбинацию эссенциальных кардиопротекторов: калий, магний и креатинфосфат при их содержании, мг/100 г водного экстракта люцерны: калий - 3500, магний - 300, креатинфосфат - 3500. Изобретение позволяет получить БАД к пище кардиопротекторного действия, обеспечивающую потенцирование органотропных физиологических эффектов водного экстракта люцерны и биогенных элементов, нивелирование побочных эффектов и антагонизма ингредиентов заявляемого состава. 1 табл., 2 пр.

Биологически активная добавка к пище, содержащая водный экстракт люцерны посевной и комплекс биологически активных веществ, отличающаяся тем, что в качестве комплекса биологически активных веществ содержит комплекс неантагонистических сочетаний биогенных элементов: калий, магний и креатинфосфат при их содержании, мг/100 г водного экстракта люцерны:

Калий 3500 Магний 300 Креатинфосфат 3500