ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ДИАМИНОКСИДАЗУ, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
FUNCTIONAL FOOD PRODUCTS, CONTAINING DIAMINOXIDASE AND ITS APPLICATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к функциональным пищевым продуктам, содержащим диаминоксидазу (ДАО), для лечения или предотвращения заболеваний или патологических состояний, связанных с высоким уровнем гистамина в крови, в частности для лечения или предотвращения мигрени, хронической усталости, фибромиалгии, спондилита и боли, вызванной мышечными контрактурами.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Гистамин [2-(4-имидазолил)этиламин] является важным медиатором во многих биологических процессах, включая воспаление, секрецию кислоты желудочного сока, нейромодуляцию и регуляцию функции иммунной системы. В связи с сильной фармакологической активностью гистамина даже в очень низких концентрациях, необходима тонкая регуляция его синтеза, транспорта, накопления, высвобождения и разложения для предотвращения нежелательных реакций. Высокие концентрации свободного гистамина в кровотоке вызывают нежелательные эффекты, такие как головные боли, заложенность носа или ринорея, обструкции дыхательных путей, тахикардия, желудочные и кишечные расстройства, отек век, кожная сыпь, пониженное кровяное давление, бронхоспазм и т.д.
Гистамин продуцируется в организме человека и запасается в неактивной форме в метахроматических гранулах тучных клеток и базофильных лейкоцитов, где он доступен для быстрого высвобождения. Самые высокие измеренные концентрации гистамина наблюдаются в легких. Высвободившийся гистамин становится чрезвычайно сильным медиатором в ряде физиологических и патофизиологических процессов, часто также в результате его взаимодействия с цитокинами.
Гистамин также может поступать в организм из внешней среды, так как он производится в результате деятельности микроорганизмов в процессе переработки пищевых продуктов и, таким образом, присутствует в значительном количестве во многих типах пищевых продуктов и ферментированных напитков, таких как сыр, вино, рыбные консервы и квашеная капуста.
Гистамин образуется в результате декарбоксилирования аминокислоты L-гистидин в ходе реакции, катализируемой ферментом гистидиндекарбоксилазой (HDC). Основными путями инактивации гистамина у млекопитающих являются метилирование имидазольного кольца, катализируемое гистамин-N-метилтрансферазой (NMT), с получением N-метилгистамина и окислительное дезаминирование первичной аминогруппы, катализируемое диаминоксидазой (ДАО), с получением имидазолацетальдегида.
Оба указанных пути разложения играют важную роль в организме: ДАО разрушает гистамин, поглощенный, например, в кишечнике из пищи, а NMT контролирует гистаминергическую передачу сигналов в нервной системе.
Основная функция ДАО заключается в предотвращении попадания гистамина, поглощенного из пищи, из кишечника в кровоток.
Наряду с гистамином диаминоксидаза может разлагать другие биогенные амины, такие как путресцин, спермидин и кадаверин. Ее молекулярная масса составляет примерно 182 кДа, и содержание углеводных групп составляет 11%. Она относится к типу медьсодержащих аминоксидаз, которые катализируют окислительное дезаминирование первичных аминов с получением альдегидов, аммиака и перекиси водорода. ДАО использует молекулярный кислород для окислительного дезаминирования гистамина с получением имидазолацетальдегида, аммиака и перекиси водорода.
ДАО в основном встречается в тонкой кишке, печени, почках и лейкоцитах крови. Уровень ДАО в крови у беременных женщин примерно в 500-1000 превышает ее содержание у небеременных женщин, так как ДАО дополнительно образуется в плаценте. Гистамин непрерывно продуцируется в организме человека и выводится через кишечник, при этом он разлагается по мере прохождения через слизистую оболочку кишечника под действием присутствующей там ДАО.
ДАО является чувствительным ферментом, который может ингибироваться различными веществами, такими как другие биогенные амины, спирт и ацетальдегидный продукт его расщепления, а также различными лекарственными средствами.
Недостаточность ДАО считают возможным фактором, вызывающим мигрень - состояние, преобладающее у женщин. Избыток гистамина в организме из-за отсутствия ДАО повышает риск возникновения мигрени.
В европейском патенте EP 132674 описан способ ферментативного разделения свободных аминов из пищевых продуктов с их высоким содержанием, таких как шоколад, сыр (в частности зрелые сыры), салями, вино и дрожжевые экстракты, с использованием ферментов аминоксидаз, в частности ДАО, полученных из организмов Aspergillus niger, в присутствии молекулярного кислорода. Считается, что наличие указанных свободных аминов в определенных пищевых продуктах вызывает мигрень.
В патенте США 4725540 описан способ получения ДАО из продуцирующих ДАО микроорганизмов, таких как Candida crusei, или из продуцирующих молочную кислоту бактерий, в питательной среде таким образом, что синтезированная ДАО способна разлагать гистамин при значении pH от нейтрального до примерно 4.
Новые пищевые продукты, обладающие оздоровительным эффектом, стали доступны в 60-е годы. С тех пор на рынке появились новые типы продуктов питания, разработанных для безглютеновых, гипонатриевых, низкокалорийных диет и т.д. Такие продукты питания также известны как «функциональные пищевые продукты» и включают любой пищевой продукт в естественной или переработанной форме, который помимо его питательных компонентов содержит дополнительные компоненты, обеспечивающие оздоровление, улучшение физических данных и психического состояния субъекта. Его определение как «функционального» относится к броматологическому понятию «функционального свойства», т.е. характеристике конкретного пищевого продукта, который, как показано, оказывает благоприятный эффект на одну или более конкретных функций организма, независимо от его пищевой ценности. Таким образом, он имеет отношение к здоровью и благосостоянию и помогает снижать риск развития конкретного заболевания.
Соединенные Штаты Америки являются одной из стран, где функциональные пищевые продукты, предназначенные для предотвращения заболеваний среди населения, такие как брикетированные зерновые концентраты, предназначенные для женщин среднего возраста, с добавлением кальция для предотвращения остеопороза или соевого белка для снижения риска возникновения рака молочной железы или фолиевой кислоты для укрепления здоровья сердца, или энергетическое печенье, содержащее белок, цинк и антиоксиданты, получили более широкое распространение.
В Европе также известны различные функциональные пищевые продукты для различных терапевтических целей, например:
- Яйца, обогащенные незаменимыми жирными кислотами Омега-3, способствующие снижению риска развития сердечного заболевания.
- Молоко и йогурт, ферментированные с использованием пробиотических культур, способствующие перевариванию пищи.
- Злаки с фолиевой кислотой, способствующие снижению частоты врожденного спинального дизрафизма у детей.
- Маргарин с фитостеролами, снижающий уровень холестерина и риск развития сердечного заболевания.
В заявке на европейский патент EP 865737 описаны молочные пищевые продукты, обогащенные сбалансированной смесью растворимых и нерастворимых солей кальция.
В публикации международной заявки WO 9631130 описаны концентрированные напитки, содержащие источник кальция и витамина D.
В публикации международной заявки WO 9207475 описан продукт, представляющий собой заправку для салата, в виде масляной эмульсии, содержащей источник кальция.
В заявке на патент США 4851243 описаны обогащенные кальцием молочные продукты в виде стабильной суспензии.
Однако содержащие ДАО функциональные пищевые продукты, способствующие предотвращению или лечению заболеваний и состояний, связанных с высоким уровнем гистамина в крови, не известны.
Определения
«Функциональный пищевой продукт» (в литературе часто используется аббревиатура «ФПП») представляет собой пищевой продукт, созданный не только для реализации его питательных свойств, но также для выполнения специфической функции, такой как улучшение здоровья и снижение риска развития заболевания. Для указанной цели добавляют биологически активные компоненты, такие как минералы, витамины, жирные кислоты, клетчатка и антиоксиданты и т.д. Указанный процесс добавления экзогенных питательных веществ также называется фортификацией. Пищевые продукты указанного типа представляют собой возникающую область науки о пищевых продуктах, предоставляющую широкие возможности в исследовании пищевых продуктов. Некоторые из достижений, приведенных в научной литературе и представленных на рынке пищевых продуктов, относятся к улучшению функций желудочно-кишечного тракта, содействию окислительно-восстановительным и антиоксидантным системам, а также модификации метаболизма макроэлементов. Пищевые продукты указанного типа включают широкий спектр возможных вариантов, которые могут варьировать от простых злаков и их производных до всех типов молочных продуктов.
Термин «нерастительное происхождение» относится ко всем ДАО, произошедших не из растений, а из животных организмов или других нерастительных организмов. Таким образом, указанное определение включает все ДАО, выделенные их живых организмов.
Термин «растительное происхождение» относится ко всем ДАО, полученным из растительных организмов.
Термин «биотехнологическое происхождение» относится ко всем ДАО, полученным рекомбинантным путем в клеточной культуре или в нерастительных организмах любого типа с выделением ДНК для синтеза ДАО.
Согласно настоящему изобретению, «предотвращение» означает предотвращение возникновения заболевания или патологического состояния, связанного с высоким уровнем гистамина в крови и характеризующегося усилением боли, включая мигрень, хроническую усталость, фибромиалгию, спондилит и мышечные контрактуры.
Согласно настоящему изобретению, «лечение» означает клиническое вмешательство, которое направлено на изменение естественного пути развития субъекта и осуществляется во время течения клинического патологического процесса. Желаемые эффекты лечения включают предотвращение обострения заболевания, ослабление симптома, уменьшение любого прямого или не прямого патологического последствия указанного заболевания, замедление прогрессирования заболевания, улучшение или частичное излечивание патологического состояния и ремиссию или улучшенный прогноз указанного состояния.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача, требующая решения согласно настоящему изобретению, заключается в отсутствии функциональных пищевых продуктов, содержащих ДАО, обеспечивающих предотвращение или лечение заболеваний или патологических состояний, связанных с высоким уровнем гистамина в крови. В частности, указанные заболевания представляют собой мигрень, хроническую усталость, фибромиалгию, спондилит и боль, вызванную мышечными контрактурами.
Указанный пищевой продукт может представлять собой молочный продукт любого типа. Указанный молочный продукт может представлять собой йогурт, молочные напитки, кондитерское изделие, мороженое или любой другой напиток, такой как сок, например. Он также может представлять собой любой заменитель молока, такой как соевое, овсяное, миндальное или рисовое молоко и т.д.
Указанный пищевой продукт также может представлять собой любой тип злаков, мюсли и т.п. ДАО также можно добавлять в растительные масла, животные и растительные жиры, масло, маргарин и т.д.
ДАО можно добавлять в пищевые продукты в свободной форме, в виде порошка, лиофилизированного порошка, микрогранул, микрокапсул, нанокапсул или липосом.
ДАО в вышеперечисленных формах также можно добавлять к пищевым добавкам, таким как капсулы, содержащие жирные кислоты Омега-3, витамины, минералы, аминокислоты и т.д.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к функциональному пищевому продукту, содержащему ДАО.
Один из вариантов реализации настоящего изобретения представляет собой молочный функциональный пищевой продукт, содержащий ДАО в свободной форме, в виде порошка, лиофилизированного порошка, микрогранул, микрокапсул, нанокапсул или липосом.
Другой вариант реализации функционального пищевого продукта представляет собой заменители молока, такие как соевое, овсяное, миндальное или рисовое молоко и т.д., содержащие ДАО в свободной форме, в виде порошка, лиофилизированного порошка, микрогранул, микрокапсул, нанокапсул или липосом.
Функциональные пищевые продукты, содержащие злаки и т.п, содержащие ДАО в свободной форме, в виде порошка, лиофилизированного порошка, микрогранул, микрокапсул, нанокапсул или липосом, также представляют собой другой вариант реализации настоящего изобретения.
Включение ДАО в свободной форме, в виде порошка, лиофилизированного порошка, микрогранул, микрокапсул, нанокапсул или липосом в пищевые и витаминные добавки также рассматривается как другой объект настоящего изобретения.
Концентрация ДАО в указанных пищевых продуктах составляет от 0,01 до 5 масс.% ДАО по отношению к общей массе пищевого продукта, предпочтительно от 0,5 до 1%.
ДАО, используемая согласно настоящему изобретению, может иметь биотехнологическое происхождение или может быть выделена из растений или животных.
ДАО, используемая согласно настоящему изобретению, может иметь защиту от воздействия желудочно-кишечного тракта для предотвращения ее разложения в желудке.
Слой кишечнорастворимого покрытия микрогранул быстро распадается или растворяется в нейтральной или щелочной среде.
Сердцевинный материал микрогранул может быть инертным и представлять собой сахар или подобную основу, на которую наносится ДАО, или указанный сердцевинный материал может уже содержать ДАО, смешанную с другими вспомогательными веществами. Указанные вспомогательные вещества могут представлять собой связующие вещества, поверхностно-активные вещества, наполнители, разрыхлители, щелочные добавки или другие фармацевтически приемлемые ингредиенты, по отдельности или в смеси. Связующие вещества могут представлять собой связующие вещества типа целлюлозы, такие как гидроксипропилметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза натрия, поливинилпирролидон, сахара, крахмалы и другие фармацевтически приемлемые вещества, на основании их когезионных свойств. Подходящие поверхностно-активные вещества относятся к группам приемлемых неионных или ионных поверхностно-активных веществ, таких как, например, лаурилсульфат натрия.
Альтернативно, ДАО можно смешивать со щелочными соединениями, а также с подходящими компонентами для включения в состав сердцевинного материала. Указанный сердцевинный материал можно получать путем экструзии/сферонизации или прессования с использованием различного производственного оборудования.
2
3
2
2
6
2
16
3
2
2
3
2
2
ДАО также может быть смешана с фармацевтически приемлемыми щелочами, такими как соли фосфорной кислоты и натрия, калия, кальция, магния и алюминия, угольная кислота, лимонная кислота или другие подходящие слабые органические или неорганические кислоты; копреципитат гидроксида алюминия/бикарбоната натрия; вещества, обычно используемые в антацидных составах, такие как гидроксид алюминия, кальция и магния, оксид магния или сложные вещества, такие как AlO.6MgO.CO.12HO, (MgAl(OH)CO.4HO, MgO.AlO.2SiO.nHO или подобные соединения; pH-буферные вещества, такие как тригидроксиметиламинометан, основные аминокислоты и их соли или другие фармацевтически приемлемые pH-буферные вещества.
Слои кишечнорастворимого покрытия могут содержать фармацевтически приемлемые пластификаторы для получения желаемых механических свойств пластичности и прочности. Указанные пластификаторы могут представлять собой, например, триацетин, сложные эфиры лимонной кислоты, сложные эфиры фталевой кислоты, цетиловый спирт, полиэтиленгликоли, полисорбаты или другие пластификаторы.
К твердым функциональным пищевым продуктам микрогранулы добавляют путем простого перемешивания и к жидким пищевым продуктам указанные микрогранулы добавляют путем взбалтывания таким образом, что они остаются в суспензии.
Настоящее изобретение также относится к применению функционального пищевого продукта, содержащего ДАО, согласно настоящему изобретению для предотвращения или лечения заболеваний или патологических состояний, связанных с высоким уровнем гистамина в крови.
Настоящее изобретение также относится к применению функционального пищевого продукта, содержащего ДАО, согласно настоящему изобретению для предотвращения или лечения мигрени.
Настоящее изобретение также относится к применению функционального пищевого продукта, содержащего ДАО, согласно настоящему изобретению для предотвращения или лечения хронической усталости, фибромиалгии, спондилита и боли, вызванной мышечными контрактурами.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к функциональному пищевому продукту, содержащему ДАО, для применения для предотвращения или лечения заболеваний или патологических состояний, связанных с высоким уровнем гистамина в крови. Настоящее изобретение также относится к функциональному пищевому продукту, содержащему ДАО, для применения для предотвращения или лечения мигрени. Настоящее изобретение также относится к функциональному пищевому продукту, содержащему ДАО, для предотвращения или лечения хронической усталости, фибромиалгии, спондилита и боли, вызванной мышечными контрактурами.
Настоящее изобретение также относится к применению ДАО для получения Функционального пищевого продукта согласно любому из вариантов реализации настоящего изобретения для предотвращения или лечения заболеваний или патологических состояний, связанных с высоким уровнем гистамина в крови. В частности, заболевание или патологическое состояние представляет собой мигрень, хроническую усталость, фибромиалгию, спондилит и боль, вызванную мышечными контрактурами.
Следующие примеры дополнительно иллюстрируют настоящее изобретение.
Пример 1
Микрогранулы, содержащие 4% ДАО, получали в соответствии со следующим составом:
ДАО
4 мг
Маннит
40 мг
Микрокристаллическая целлюлоза
25 мг
Гидроксипропилцеллюлоза
10 мг
Кукурузный крахмал
10 мг
Лимонная кислота
6 мг
Микрогранулы покрывали гидроксипропилметилцеллюлозой.
Пример 2
Получали следующую суспензию обезжиренного молока, содержащую ДАО:
А. 10 г микрогранул, содержащих 10% ДАО
В. Дисперсия 2,5 г гуммиарабика в 100 г воды (тщательно гидратированная)
С. 830 г обезжиренного молока, полученного из порошкобразного обезжиренного молока
D. 0,15 г каппа-каррагинана
Значение pH конечного продукта доводили до 6,6-7,0, указанный продукт подвергали ультравысокотемпературной стерилизации и гомогенизировали. Молоко было стабильным без образования осадка при хранении при температуре от 2°С до комнатной температуры.
Пример 3
Получали следующую суспензию миндального молока, содержащую ДАО:
А. 15 г микрогранул, содержащих 10% ДАО
В. Дисперсия 2,5 г гуммиарабика в 100 г воды (тщательно гидратированная)
С. 830 г миндального молока, полученного из порошкообразного миндального молока
D. 0,15 г каппа-каррагинана
Значение pH конечного продукта доводили до 6,6-7,0, указанный продукт подвергали ультравысокотемпературной стерилизации и гомогенизировали. Молоко было стабильным без образования осадка при его хранении при температуре от 2°С до комнатной температуры.
Пример 4
Пищевую добавку получали в форме капсулы, включающей микрогранулы ДАО согласно Примеру 1. Для капсулы 350 мг использовали:
А. 25 мг микрогранул, содержащих 10% ДАО
В. 125 мг порошка рыбьего жира, содержащих 20% жирной кислоты Омега-3
С. 1,25 мг витамина РР (ниацин)
D. 5 мг стеарата магния
Е. 93,75 мг Emcocel
Пример 5
Овощной напиток, содержащий микрогранулы ДАО, получали из следующих компонентов:
А. 1,5 г микрогранул, содержащих 10% ДАО
В. 1 г стабилизатора (смесь пектина, гуара и порошка семян рожкового дерева 1:1:1)
С. 70 г волокнистых веществ из овощей (в основном томатов)
D. 100 г овощного пюре, полученного из томатов и моркови
Е. 50 г концентрированного овощного сока (томат, перец, сельдерей и свекла)
F. 90 г фруктозного сиропа
G. 20 г ферментированного молочного концентрата
Н. 2 г естественного овощного ароматизатора и специй
Все компоненты доводили до массы 600 г с помощью воды и перемешивали. Затем гомогенизировали путем перемешивания, дегазировали и разливали в бутылки.
Пример 7
Содержащие ДАО функциональные пищевые продукты, являющиеся объектом настоящего изобретения, давали в целом 48 субъектам (20 мужчинам и 28 женщинам, возраст которых составлял от 23 до 65 лет) в соответствии со схемой введения один раз в неделю в течение 4 недель. Указанные пациенты дополнительно получали диету, богатую пищевыми продуктами с высоким содержанием гистамина (сыры, шоколад, рыбные консервы и т.д.). Проводили параллельное измерение уровня гистамина в крови у группы из 30 субъектов, которые получали такую же диету, при этом основанную на пищевых продуктах, не содержащих ДАО.
Для подтверждения влияния пищевого продукта, содержащего ДАО, на уровень гистамина в крови проводили анализ уровня гистамина до и после 4-недельного периода приема указанного пищевого продукта. Уровень гистамина в крови считали нормальным, когда значение составляло от 2 до 20 микрограмм гистамина на децилитр крови. Уровень гистамина в крови считали высоким, когда значение составляло более 20 микрограмм гистамина на децилитр крови.
Субъекты, которые получали пищевой продукт, содержащий ДАО: 48
Субъекты, которые не получали пищевой продукт, содержащий ДАО: 30
Уровень гистамина в крови
2-20 микрограмм/0,1 л
>>20 микрограмм/0,1 л