СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРЬЯ ИЗ ARTHROSPIRA PLATENSIS, ОБОГАЩЕННОЙ МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ФОРМЕ Российский патент 2025 года по МПК C12N1/12 A61K36/00 C12R1/89 

Изобретение относится к биотехнологии, альгологии, медицине и пищевой промышленности, и может быть использовано в качестве сырья для получения пищевых добавок и лекарственных препаратов, обогащенных микроэлементами (МЭ) на основе цианобактерии Arthrospira platensis, предназначенных для профилактики дефицита микроэлементов и повышения функциональной активности иммунной системы человека.

Общеизвестно, что в различных географических районах Земли, существует выраженный дефицит того или иного МЭ. Для поддержания нормального функционирования мозга, мышц, костей, нервов, кожи, кровеносной и иммунной систем нашему организму требуется постоянное поступление множества различных питательных веществ, а именно белков, жиров, углеводов, макро- и микроэлементов, витаминов. Лучший способ получить витамины и минералы - это сбалансированное питание с большим количеством фруктов, овощей, бобовых, цельного зерна и нежирных источников белка, а также полезных жиров. К сожалению, современный образ и ритм жизни человека все чаще сопровождается несбалансированным питанием, вследствие чего, организм недополучает необходимое количество питательных и незаменимых элементов, что в конечном итоге может способствовать развитию ряда серьезных заболеваний, таких как рак, диабет 2 типа, болезни сердца, остеопороз и вызвать преждевременное старение [1].

Цинк крайне необходим для правильной работы иммунной системы.

Низкий уровень МЭ может увеличить риск возникновения инфекционных заболеваний, снизить защитные функции организма. Данный микронутриент обладает противовоспалительным и антибактериальным действием, стимулирует регенерацию тканей при ожогах, язвах защищает от УФ-излучений, участвует в синтезе инсулина и оказывает положительное влияние на регуляцию его секреции [2-4]. Суточная потребность человека в цинке составляет 12 - 16 мг для взрослых и 4 - 6 мг для детей.

Селен регулирует работу целого ряда ферментов, участвующих в белковом, углеводном, липидном и энергетическом обмене, участвует в обмене ионов железа, меди и йода, играет важную роль в процессах репродукции клеток. Данный МЭ принимает активное участие в работе иммунной системы, обеспечивая защиту от инфекций, опухолей, аллергий и аутоиммунных процессов. Его участие является обязательным для запуска процессов нейтрализации и выведения из организма ксенобиотиков, таких как соли тяжелых металлов - свинца, мышьяка, кадмия и ртути, которые, накапливаясь в организме, вызывают необратимые изменения клеток и интоксикации всего организма, что крайне актуально в условиях современной экологической ситуации [5]. Суточная норма селена составляет 0,05 - 0,2 мг.

Марганец относится к важнейшим МЭ, который является кофактором для многих ферментов, участвует в метаболизме аминокислот, холестерина, глюкозы и углеводов, поглощении активных форм кислорода, формировании костей, размножении и иммунном ответе [6]. Дефицит марганца отрицательно сказывается на стабильности мембран нервных клеток и нервной системы в целом, отражается на функциях мозга и других органов, и систем. Суточная норма марганца составляет 2,3 мг.

Медь участвует в процессе кроветворения, усиливает действие многих ферментов, влияет на функции желез внутренней секреции, а также входит в состав окислительных ферментов, участвуя в тканевом дыхании. Кроме того, данный микроэлемент обеспечивает целостность костей, кожи, хрящей и сухожилий, а также обладает выраженным противовоспалительным свойством, смягчает проявление аутоиммунных заболеваний, таких, как ревматоидный артрит. Суточная норма меди составляет 1,5-2 мг.

Хром также является необходимым элементом для человеческого организма. Он способен поддерживать и сохранять структуру ДНК и РНК, которые отвечают за экспрессию генов и наследственность. Если в организме человека наблюдается дефицит йода, и не получается восполнить необходимый баланс, хром сможет его заменить. Это очень важно для нормальной работы функций щитовидной железы, которая отвечает за обмен веществ [7]. Суточная норма хрома составляет 50 - 200 мкг.

Для нормализации обмена веществ людей необходимые МЭ вносят дополнительно в рацион питания. Но поступают данные элементы, как правило, в неорганической форме, что ведет к их низкой усвояемости, аллергическим реакциям и др. Таким образом, представляются актуальными поиск и разработка технологии получения новых пищевых источников важных элементов в биологически активной форме, а именно цинка, селена, марганца, меди, хрома.

В последнее время в качестве натуральных растительных источников ценных веществ используются микроводоросли и цианобактерии, т.к. они обладают рядом привлекательных характеристик для приготовления устойчивых продуктов питания, нутрицевтиков, кормов [8-9]. Наиболее перспективной, в этом отношении следует считать нитевидную цианобактерию Arthrospira platensis (Spirulina platensis) класса Cyanophyceae. Во-первых, A. platensis - наиболее широко культивируемый фотосинтезирующий прокариот. Ее используют в фармацевтическом секторе, медицине и пищевой промышленности, поскольку она является богатым источником белков (более 60% от сухой массы), содержит значительное количество липидов (7,2% по массе), углеводов (10,3% по массе), сырых волокон (8,5%) и минералов (6,9% по массе), незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, γ-линоленовую кислоту и витамины [10]. Во-вторых, широкий спектр биологически активных компонентов определяет ее разнообразные фармакологические свойства (антиоксидантные, противодиабетические, противомикробные, противоопухолевые, противовоспалительные, фотозащитные, противовирусные и др.) [11]. В-третьих, пластичность метаболизма данной цианобактерии позволяет управлять качеством биомассы путем направленного изменения условий культивирования и использовать их для транспорта в организм физиологически важных элементов в биологически активной форме. И, в-четвертых, A. platensis является чрезвычайно устойчивой к воздействию стрессовых факторов, способна накапливать микроэлементы в количествах, являющихся летальными для других микроорганизмов [12].

Известен Способ получения обогащенной селеном биомассы спирулины (Spirulina platensis) путем выращивания культуры в присутствии селенита натрия при непрерывном барботировании газо-воздушной смесью, содержащей 1,7 - 2% CO₂ [Пат. 2199582 С2 RU, МПК C12N 1/12, A61K 33/04, A23L 1/337, C12N 1/12, C12R 1/89, 2000]. В способе проводят предварительную подготовку и адаптацию инокулята путем выращивания спирулины в течение 7 - 10 пассажей на агаризованной среде Зарука, отличающейся тем, что в ней уменьшено содержание серы до 15 мг⋅л^-1 (5% от нормы в среде Зарука) и внесено 15 мг⋅л^-1 селенита натрия. Только после этого проводят выращивание адаптированной культуры при содержании серы 15-30 мг/л и селенита натрия 15-30 мг⋅л^-1 в среде культивирования. На выходе, через 6-7 дней культивирования, получают биомассу спирулины обогащенную селеном с максимальной внутриклеточной концентрацией 530-4130 мг⋅кг^-1. Несмотря на высокие концентрации селена в биомассе, технология обогащения клеток цианопрокариоты данным микроэлементом очень трудоемкая и длительная, что является недостатком. Необходима предварительная адаптация спирулины при подготовке инокулята в течение 7-10 пассажей, а затем еще 6-7 дней культивирования.

В работе [13] авторы выращивали A. platensis на питательной среде Заррук в 100 мл колбах в течение 144 ч, при температуре 30±1°С, освещении 2000 - 4000 лк, рН среды 9,5 - 10. В питательную среду вводили дополнительно селен Na₂SeO₃ в концентрации 20 мг⋅л^-1. На выходе концентрация селена в биомассе спирулины составила 9,7 мг⋅кг^-1, что в 20 раз ниже конценрации, полученной в настоящем изобретении.

Известен Способ получения обогащенной цинком биомассы спирулины (Spirulinaplatensis) [Пат. №2277124, C1 RU, МПК C12N 1/12, C12R 1/89, 2004]. Согласно данному способу обогащенную цинком биомассу спирулины получают при одновременном введении в культуральную среду Заррук нитрата или сульфата цинка в концентрациях 10-30 мг⋅л^-1 и посевного инокулята 0,1 - 0,3 мг сухой массы на 1 л. При этом культуральную среду непрерывно барботируют газо-воздушной смесью, содержащей 1,7-2% СО₂. Данный способ обеспечивает внутриклеточное накопление цинка в концентрациях 3,30-4,30 мг⋅г^-1 сухой массы, который полностью включался в биологически активные соединения. При этом максимальные концентрации достигаются на 4 - 6 день культивирования, после чего происходит достаточно быстрый вынос металла из клетки и к 8 суткам (начало стационарной стадии роста) концентрация цинка в клетках снижается до внутриклеточной концентрации в начале эксперимента и составляет не больше 1,5 мг⋅г^-1 сухого вещества. Недостатком данного способа является то, что даже при условии сбора урожая в строго установленные сроки на 5 - 6 сутки, концентрация цинка в биомассе спирулины будет в 2 - 3 раза ниже, по сравнению с результатами, представленными в настоящем изобретении. Кроме того, необходимым условием обогащения цинком биомассы спирулины данным способом является необходимость непрерывного барботирования суспензии газо-воздушной смесью, что значительно удорожает процесс обогащения цианобактерии цинком, особенно, если рассматривать этот процесс в промышленных масштабах.

В работах Цоглина и Прониной [14] цианобактерию Spirulina platensis (Nordst.) Geitl. IPPAS B-256 выращивали на среде Заррука при круглосуточном освещении 30 Вт⋅м^-2 и непрерывном барботированиигазо-воздушной смесью, содержащей 1.7 - 2% СО₂, при 35°С. В стандартную среду Заррука добавляли сульфат меди или хлорид марганца в концентрациях: 0.04; 0.06; 0.08 мМ и 1.3; 2.5; 5.1 мМ соответственно. Соли вводили в питательные среды либо одновременно с внесением посевного инокулята, либо при выходе культуры на линейную фазу. Исследователи показали, что с повышением концентрации меди в среде наблюдалось увеличение ее содержания в биомассе, которое зависело от времени инкубации цианобактерии с металлом. Недостатком данного способа является токсичное действие даже не высоких концентраций меди в сухой массе цианобактерии (до 17,3 мкмоль/г), которые приводили к гибели клеток уже через 1 сут. Накопление марганца клетками S. platensis происходило пропорционально времени культивирования и увеличению концентрации металла в среде с выходом на насыщение около 2.5 мМ. Пороговой внутриклеточной концентрацией этого металла, авторы считают около 30 мкмоль⋅г^-1 сухой массы. Таким образом, полученные авторами концентрации как меди, так и марганца в обогащенной биомассе S. platensis в 1,5 раза ниже, по сравнению с результатами, представленными в настоящем изобретении, что также можно отнести к недостаткам данного способа. Кроме того, обязательным условием для обогащения медью и марганцем биомассы S. platensis данным способом является необходимость непрерывного барботирования суспензии газо-воздушной смесью, что значительно удорожает процесс обогащения даже в лабораторных масштабах.

Известен Способ получения препарата спирулины, содержащей хром [Пат. №2230560 C1 RU, МПК А61К 33/00, А61К 35/80, 2002]. Суть способа заключается в получении препарата спирулины, содержащей хром, включающий культивирование микроводоросли на питательной среде и внесение биологически активного хрома, с последующей инкубацией культуры, отличающийся тем, что в питательную среду с пятидневной культурой спирулины в виде предварительно гомогенизированной суспензии добавляют уксуснокислый хром в концентрации по хрому от 375 мкг⋅л^-1 до 22,5 мг⋅л'¹ и культивируют 5 дней до получения биомассы, содержащей хром от 30 до 250 мкг⋅г^-1. Недостатком данного способа является отсутствие информации о содержании хрома в органической белковой составляющей клеток цианобактерии. Учитывая, что авторами не указаны объемы воды, которыми осуществляли промывку культуры после 5-ти суточного культиваирования биомассы в среде с добавлением высококонцентрированного раствора уксусной кислоты (от 1,67 до 100 мг⋅л^-1), внеклеточный хром вероятно сорбировался клеточными мембранами цианобактерии. А употребление хрома в неорганической форме ведет к его низкой усвояемости, аллергическим реакциям и интоксикации организма. Кроме того, недостатком данного способы является длительность процесса обогащения, которая составляет 5 суток, и отсутствие данных об апробации данного способа в промышленных масштабах.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является Способ обогащения микроводоросли Spirulina platensis йодом и стабилизации его содержания в сухой массе [Пат. №2631788 С2 RU, МПК C12N 1/12 (2006.01), 2017]. В культуру микроводорослей Spirulina platensis пастообразной консистенции добавляют концентрированный раствор KI из расчета 50 мкг⋅г^-1 сухой биомассы, помещают в темповые условия на 8 часов, и высушивают биомассу при температуре 50°С в течение суток. Изобретение позволяет быстро обогатить микроводоросли йодом, при этом содержание его в биомассе остается стабильным в течение длительного времени. К недостаткам способа относится возможность обогащения биомассы S. platensis только одним микроэлементом - йодом, при этом процесс обогащения занимает достаточно длительное время. Кроме того, отсутствует информация о возможной апробации способа в промышленных масштабах.

Задачей заявляемого изобретения является разработка технологии получения биомассы Arthrospira platensis - пищевого источника, обогащенного важными элементами в биологически активной форме, а именно цинком, селеном, марганцем, медью, хромом, в промышленных масштабах.

Техническим результатом изобретения является возможность обогащения клеток цианобактерии A. platensis одним микроэлементом из группы: цинк, селен, марганец, медь, хром, при сокращении длительности процесса обогащения и по единой технологии. Техническим результатом является возможность получения сырья для биологически активной добавки к пище из цианобактерии A. platensis без внесения высоких концентраций микроэлементов в питательную среду в процессе культивирования, а значит без ингибирования роста клеток.

Заявленный технический результат достигается тем, что в способе получения сырья из Arthrospira platensis, обогащенной микроэлементами в органической форме, включающем культивирование водоросли, введение в культуру микроводорослей пастообразной консистенции концентрированного раствора соли и выдерживание в темновых условиях, высушивание биомассы при температуре 50°С, выполняют следующие операции. Спирулину обогащают одним микроэлементом из группы: цинк, селен, марганец, медь, хром, добавляя в культуру, сгущенную до состояния пасты, навеску соли из расчета мг⋅г^-1 пасты A. platensis, растворенную в 1 мл воды. Смесь помещают в темновые условия на 2 ч, периодически перемешивая каждые 30 минут. Затем обогащенную биомассу промывают двумя объемами воды и высушивают в течение 8 часов до получения сухой массы Arthrospira platensis. В способе для обогащения спирулины цинком используют гептагидрат сульфата цинка для обогащения спирулины селеном используют селенит натрия - 0,063; для обогащения спирулины марганцем используют тетрагидрат хлорида марганца (II) для обогащения спирулины медью используют пентагидрат сульфата меди (II) для обогащения спирулины медью используют сульфат хрома (III)

Концентрации солей МЭ, используемые в опыте, подобраны таким образом, чтобы получаемое сырье для биологически активной добавки к пище из цианобактерии A. platensis содержало заданные МЭ в концентрациях, соответствующих рекомендуемым и предельно допустимым суточным нормам потребления человеком.

Сущность изобретения состоит в том, что в условиях полной темноты в клетках A. platensis происходит подавление металлорегуляторных систем, ограничивающих аккумуляцию металлов и активирующих их вынос из биомассы, что обеспечивает встраивание цинка, селена, марганца, меди, хрома в структурные компоненты клеток A. platensis в концентрациях, превышающих пороговые величины накопления данных микроэлементов.

Поясняем существенные отличительные признаки предлагаемого способа получения сырья из Arthrospira platensis, содержащего микроэлементы в органической форме, которые заключаются в следующем:

- выдерживание в темновых условиях в течение 2 часов с перемешиванием каждые 30 минут пасты микроводорослей, в которую добавлен высококонцентрированный раствор соответствующей соли, обеспечивает быстроту обогащения цинком, селеном, марганцем, медью, хромом, соответственно;

введение в культуру, сгущенную до состояния пасты, высококонцентрированного раствора соли из расчета мг⋅г^-1 пасты A. platensis обеспечивает обогащение спирулины одним микроэлементом из группы: цинк, селен, марганец, медь, хром по единой технологии при использовании соответствующего раствора соли;

- добавление предложенных концентраций растворов солей обеспечивает стабильное обогащение микроводоросли цинком, селеном, марганцем, медью, хромом в органической форме за счет включения МЭ в структуру белка A platensis;

- введение растворов солей в культуру Arthrospira platensis пастообразной консистенции, в отличие от введения в культуральную среду высоких концентраций солей МЭ, ингибирующих рост микроводорослей в процессе накопительного роста, повышает эффективность способа;

- последовательность операций и условия проведения обеспечивают получение сырья для производства биологически активной добавки к пище из цианобактерии Arthrospira platensis, содержащей высокие концентрации заданных МЭ в органической форме, и могут быть воспроизведены в том числе, в промышленных масштабах.

Эти отличительные признаки позволяют сделать вывод о соответствии критерию технический уровень предлагаемого технического решения. Проведенные патентные исследования, а также изучение доступных научных публикаций, относящихся к способам быстрого обогащения A. platensis микроэлементами в высоких концентрациях в промышленных условиях, не обнаружили решений, имеющих признаки, сходные с заявляемым изобретением, что позволяет сделать вывод о наличии новизны предлагаемого технического решения. Кроме того, получение заявляемого продукта не требует сложного и дорогостоящего оборудования, что свидетельствует о соответствии критерию изобретения «промышленная применимость».

Изобретение поясняется описанием и следующими примерами.

Пример 1.

Цианобактерию Arthrospira platensis выращивали в полупромышленном альгобиотехнологическом модуле при естественном освещении в бассейнах объемом 400 л, толщиной слоя 10 см на стандартной питательной среде Заррук. Среду готовили в следующих соотношениях, микроэлементов - 1 мл. Раствор микроэлементов готовили в следующих соотношениях, A. platensis выращивали в накопительном режиме при среднесуточной температуре 30°С и естественном освещении 8 МДж⋅м². По достижении плотности суспензии 1 г⋅л^-1, культуру переводили в квазинеперывный режим. Ежедневно от общего объема бассейна сливали 10% суспензии и доливали тот же объем свежей питательной среды. Биомассу A. platensis отделяли от культуральной среды путем фильтрования.

Полученную пасту промывали от солей, которые способны сорбироваться клеточными мембранами, водой равной двум объемам биомассы. Таким образом ежедневно получали урожай, равный 400 г пасты A. platensis с бассейна. В этот объем добавляли 3,78 г соли ZnSO₄⋅7H₂O, предварительно растворенной в 1 мл воды, и помещали в темновые условия на 2 ч. С периодичностью каждые 30 минут осуществляли перемешивание. После чего биомассу промывали двумя объемами воды для удаления способного сорбироваться клеточными мембранами внеклеточного цинка и высушивали при температуре 50°С в течение 8 часов. С промывкой в норме теряется 30% микроэлемента. Получали продукт, содержащий цинк в количестве 9500 мг⋅кг^-1 сухой массы A. platensis в органической форме (главным образом в составе белков клеточной оболочки), что существенно увеличивает его усвоение организмом человека, прежде всего всасывание в кишечнике. Следует отметить, что в случае обогащения A. platensis цинком, отмечаются дополнительные потери данного микроэлемента. Это можно объяснить тем, что цинк хелатируется прижизненными выделениями цианобактерии, которые теряются при промывке клеток. Получаемое сырье для биологически активной добавки к пище из цианобактерии A. platensis, обогащенная цинком рекомендуется при остром дефиците цинка в организме человека в количестве 1 - 1,5 г сухого вещества A. platensis в сутки. Результаты по примерам 1 - 5 представлены в таблице 1.

Пример 2

Для обогащения A. platensis селеном, в ее суточный урожай, полученный, как описано в примере 1, равный 400 г пасты, добавляли 25 мг соли Na₂SeO₃, предварительно растворенной в 1 мл воды, и помещали в темновые условия на 2 ч. С периодичностью каждые 30 минут осуществляли перемешивание. После чего биомассу промывали двумя объемами воды и высушивали при температуре 50°С в течение 8 часов. С промывкой в норме теряется 30% микроэлемента. Получаемый продукт содержал селен в количестве 200 мг⋅кг^-1 сухой массы в органической форме, главным образом в составе глобулярных белков клеточной оболочки, что существенно облегчает его усвоение в желудочно-кишечном тракте и снижает риск развития аллергических реакций. Положительный эффект достигается за счет синергического действия селена и других антиоксидантов, синтезируемых артроспирой. Рекомендуется для устранения состояний антиоксидантной недостаточности, повышения иммунного статуса организма и неспецифической резистентности к действию отрицательных факторов окружающей среды в количестве 0,5 - 1 г сухого вещества A. platensis в сутки.

Пример 3

Для обогащения A. platensis марганцем, в ее суточный урожай, полученный, как описано в примере 1, равный 400 г пасты, добавляли 472 мг соли MnCl₂⋅4Н₂О, предварительно растворенной в 1 мл воды, и помещали в темновые условия на 2 ч. С периодичностью каждые 30 минут осуществляют перемешивание. После чего биомассу промывали двумя объемами воды и высушивали при температуре 50°С в течение 8 часов. С промывкой в норме теряется 30% микроэлемента. Получаемый продукт содержит марганец в количестве 2300 мг⋅кг^-1 сухой массы в органической форме, главным образом в составе глобулярных белков клеточной оболочки, что существенно облегчает его усвоение в желудочно-кишечном тракте и снижает риск развития аллергических реакций. Рекомендуется для восполнения недостатка марганца в организме, профилактики развития сахарного диабета, патологий щитовидной железы в количестве 1 г сухого вещества A platensis в сутки.

Пример 4

Для обогащения A. platensis медью, в ее суточный урожай, полученный, как описано в примере 1, равный 400 г пасты, добавляли 384 мг соли CuSO₄⋅5H₂O, предварительно растворенной в 1 мл воды, и помещали в темновые условия на 2 ч. С периодичностью каждые 30 минут осуществляли перемешивание. После чего биомассу промывали двумя объемами воды и высушивали при температуре 50°С в течение 8 часов. С промывкой в норме теряется 30% микроэлемента. Получаемый продукт содержит медь в количестве 1720 мг⋅кг^-1 сухой массы в органической форме, главным образом в составе глобулярных белков клеточной оболочки, что существенно увеличивает его усвоение организмом человека, прежде всего всасывание в кишечнике. Рекомендуется в качестве общеукрепляющего средства и для пополнения организма медью в количестве 1 г сухого вещества A. platensis в сутки.

Пример 5

Для обогащения A. platensis хромом, в ее суточный урожай, полученный, как описано в примере 1, равный 400 г пасты, добавляли 76,8 мг соли KCr(SO₄)₂⋅12H₂O, предварительно растворенной в 1 мл воды, и помещали в темновые условия на 2 ч. С периодичностью каждые 30 минут осуществляли перемешивание. После чего биомассу промывали двумя объемами воды и высушивали при температуре 50°С в течение 8 часов. С промывкой в норме теряется 30% микроэлемента. Получаемый продукт содержит хром в количестве 130 мг⋅кг^-1 сухой массы в органической форме, главным образом в составе глобулярных белков клеточной оболочки, что существенно облегчает его усвоение в желудочно-кишечном тракте и снижает риск развития аллергических реакций. Рекомендуется в качестве общеукрепляющего средства, для восполнения недостатка хрома в организме, профилактики сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний в количестве 1 г сухого вещества A. platensis в сутки.

Как следует из результатов таблицы 1, предлагаемый Способ получения сырья из Arthrospira platensis, обогащенной микроэлементами в органической форме, позволяет за 2 часа, без предварительной адаптация культуры, а также без внесения высоких концентраций микроэлементов в питательную среду в процессе культивирования, а значит без ингибирования роста клеток, получить сырье для биологически активной добавки к пище из, обогащенную одним из микроэлементов: цинком, селеном, марганцем, медью, хромом. Авторы обогащали большие объемы пасты, выращенной в бассейнах, и этот опыт позволяет рекомендовать способ для использования в промышленных масштабах для получения биомассы с более ценным биохимическим составом, т.к. биологическая активность органических соединений цинка, селена, марганца, хрома, меди превышает активность их минеральных форм.

Полученное обогащенное МЭ сырье из цианобактерии A. platensis можно использовать в пищевом рационе, или рассматривать как сырье для получения пищевых и фармацевтических продуктов, используя технологии, известные специалистам.

Исследования выполнены в рамках Госзадания ФИЦ ИнБЮМ № гос. регистрации 10230327005 54-2-1.6.16.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Ames B.N. Prolonging healthy aging: Longevity vitamins and proteins // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2018. Vol.23. Issue. 115(43). P. 10836-10844. https://doi.org/10.1073/pnas.1809045115.

2. Gelbard A. Zinc in cancer therapy revisited // Isr MedAssoc J. 2022. Vol.24. P. 258-62.

3. Zou P, Du Y, Yang C, Cao Y. Trace element zinc and skin disorders // Front Med. 2023. Vol.9. P. 1093868. https://doi.org/10.3389/fmed.2022.1093868.

4. Maywald M, Rink L. Zinc in human health and infectious diseases // Biomolecules. 2022. Vol.12(12). P. 1784. https://doi.org/10.3390/biom12121748.

5. Тутельян B.A., Княжев В.А., Хотимченко С.А., Голубкина Н.А., Кушлинский Н.Е., Соколов Я.А. Селен в организме человека: метаболизм, антиоксидантные свойства, роль в канцерогенезе. М.: Издательство РАМН, 2002. 224 с.

6. Chen Р, Bornhorst J, Aschner М. Manganese metabolism in humans // Front Biosci (Landmark Ed). 2018. Vol.23. P. 1655-79.

7. Громова O.A., Торшин И.Ю., Серов B.H. и др. Хром, селен, молибден: значимость в нутрициальной поддержке беременности // Гинекология. 2015. №17 (5). С.4-9.

8. Ahmad A., Hassan S.W., Banat F. An overview of microalgae biomass as a sustainable aquaculture feed ingredient: food security and circular economy // Bioengineered. 2022. Vol.13. P. 9521-9547. https://doi.org/10.1080/21655979.2022.2061148

9. Calijuri M.L., Silva T.A., Magalhaes I.B., Pereira A.S., Marangon B.B., Assis L.R., Lorentz J.F. Bioproducts from microalgae biomass: technology, sustainability, challenges and opportunities // Chemosphere. 2022. Vol.305. P. 13 5 508. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.135508

10. Gabar G., El-Sayed S., Hikal M. Antioxidant activities of Phycocyanin: A bioactive compound from Spirulina platensis //J. Pharm. Res. Int. 2020. Vol.32. P. 73-85.

11. Gentscheva G., Nikolova K., Panayotova V., Peycheva K., Makedonski L., Slavov P., Radusheva P., Petrova P., Yotkovska I.. Application of Arthrospira platensis for Medicinal Purposes and the Food Industry: A Review of the Literature // Life. 2023. Vol.13 (3). P. 845. https://doi.org/10.3390/life13030845

12. Ali S., Saleh A. Spirulina an overview // Int. J. Pharm. Pharm. Sci. 2012. Vol.4. P. 9-15.

13. Рудик В.Ф., Бульмага В.П., Максакова С.В. Оптимизация состава питательной среды для культивирования Spirulina platensis GEITL. (Cyanophyta) методом математического планирования эксперимента // Альгология. 2008. Т. 18. №3 с. 337-346.

14. Цоглина Л.Н., Пронина Н.А. Биотехнология микроводорослей. М.: Научный мир. 2012. 184 с.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ получения сырья из Arthrospira platensis, обогащенной микроэлементами в органической форме, включающий культивирование водоросли, введение в культуру микроводоросли пастообразной консистенции концентрированного раствора соли и выдерживание 2 ч в темновых условиях с периодическим перемешиванием каждые 30 мин, а затем обогащенную биомассу промывают двумя объемами воды и высушивают при температуре 50°С в течение 8 ч до получения сухой массы Arthrospira platensis, при этом Arthrospira platensis обогащают одним микроэлементом из группы: цинк, селен, марганец, медь, хром, добавляя в культуру, сгущенную до состояния пасты, навеску соли из расчета мг⋅г^-1 пасты, растворенную в 1 мл воды в заданном количестве. Изобретение обеспечивает получение сырья для биологически активной добавки к пище из цианобактерии A. platensis с внесением микроэлементов в питательную среду в процессе культивирования в концентрациях, соответствующих рекомендуемым и предельно допустимым суточным нормам потребления человеком. 1 табл., 5 пр.

Способ получения сырья из Arthrospira platensis, обогащенной микроэлементами в органической форме, включающий культивирование водоросли, введение в культуру микроводоросли пастообразной консистенции концентрированного раствора соли и выдерживание в темновых условиях, после чего высушивают биомассу при температуре 50°С, отличающийся тем, что Arthrospira platensis обогащают одним микроэлементом из группы: цинк, селен, марганец, медь, хром, добавляя в культуру, сгущенную до состояния пасты, навеску соли из расчета мг⋅г^-1 пасты, растворенную в 1 мл воды, и помещают смесь в темновые условия на 2 ч с периодическим перемешиванием каждые 30 мин, а затем обогащенную биомассу промывают двумя объемами воды и высушивают в течение 8 ч до получения сухой массы Arthrospira platensis, при этом для обогащения Arthrospira platensis цинком используют гептагидрат сульфата цинка (ZnSO₄⋅7H₂O) в количестве 9,45 мг⋅г^-1; для обогащения Arthrospira platensis селеном используют селенит натрия (Na₂SeO₃) - 0,063 мг⋅г^-1; для обогащения Arthrospira platensis марганцем используют тетрагидрат хлорида марганца (II) (MnCl₂⋅4H₂O) -1,18 мг⋅г^-1; для обогащения Arthrospira platensis медью используют пентагидрат сульфата меди (II) (CuSO4⋅5H₂O) - 0,96 мг⋅г^-1; для обогащения Arthrospira platensis хромом используют сульфат хрома (III) калия (KCr(SO₄)₂⋅12Н₂О) - 0,192 мг⋅г^-1.