БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА К ПИЩЕ НА ОСНОВЕ БУРЫХ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОТКАННОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ И УКРЕПЛЕНИЯ СУСТАВНО-СВЯЗОЧНОГО АППАРАТА
BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVE FOR FOODS CONTAINING BROWN SEA ALGAE TO COMBAT CONNECTIVE-TISSUE INSUFFICIENCY AND STRENGTHEN JOINTS AND LIGAMENTS

Изобретение относится к производству биологически активных добавок на основе препарата морских бурых водорослей, содержащих полисахариды, аминокислоты, витаминно-минеральный комплекс, и может быть использовано как функционально-активная биодобавка к пище для спортсменов и разных групп населения в качестве средства, влияющего на устранение соединительнотканной недостаточности и укрепляющего суставно-связочный аппарат.
Известна биологически активная добавка к пище «Витальгин», содержащая витаминно-минеральный комплекс природного происхождения (СГР RU 77.99.11.003, Е.003427.02.15, ТУ 9284-056-00472012-2014). Биодобавка «Витальгин» получена на основе дальневосточной морской бурой водоросли ламинарии (морская капуста). Порошок морской капусты, содержащий органический йод и микроэлементы, обогащен глюкозой, витамином С и предназначен для устранения недостатка йода и лечения больных с заболеваниями щитовидной железы.
Гель из бурых морских водорослей ламинарии и фукуса, полученный по патенту РФ №2343724, содержит биологически активные продукты, рекомендуемые для поддержания здоровья человека и лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Ламинария является одним из самых распространенных представителей бурых водорослей. Обитает в дальневосточных и северных морях. Другим представителем бурых водорослей является фукус. Бурые водоросли содержат вещества, необходимые организму человека, и используются для приготовления различных биологически активных препаратов.
Биологически активная добавка «Кламин», разработанная на основе концентрата ламинарии (патент РФ №2034560), предназначена для антираковой терапии человека. При длительном пероральном применении «Кламин» тормозит развитие злокачественных и доброкачественных опухолей молочной железы, толстой и прямой кишки, пищевода, а также кожи индуцированных химическими канцерогенами животных. Лечебно-профилактические добавки «Фитолон» и «Кламин», полученные из экстрактов бурых водорослей ламинарии и фукуса пузырчатого (патент РФ №2132622), представляют собой комплекс полисахаридов, витаминов, минеральных веществ (в том числе селен, цинк, железо, калий, кальций, йод) и применяются в лечении желудочно-кишечного тракта, тракта, улучшают функциональную активность желудка, приводят к регрессии кишечной метаплазии и дисплазии.
Лечебно-профилактическая добавка из морских водорослей-макрофитов (патент РФ №2384342) «Натив-гастро» рекомендована для лечения эрозивно-язвенных заболеваний и оздоровления пищеварительной системы. Другая биодобавка на основе этих же водорослей (фукус и аскофиллум) «Натив-комплекс» является эффективным средством для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, регуляции уровня сахара в крови, а также рекомендуется для пациентов с целиакией для лечения и профилактики метаболических расстройств. Оба препарата проверены в Центральной клинической больнице Академии наук РФ, где прошли клинические испытания.
Наиболее близкой по технической сущности является биологически активная добавка к пище на основе денатурированного коллагена (Патент РФ №2489906), включающая коллагеновые белки и витамин C, которая согласно изобретению, дополнительно содержит витамин B6, витамин PP, кальция карбонат, железа сульфат, меди цитрат, магния цитрат, тиосульфат натрия, ламинарии слоевища, топинамбура лист или корень, или их смесь и наполнитель при определенном соотношении компонентов. В состав биодобавки введены растения с витаминно-минеральным комплексом, влияющим на образование биополимеров матрикса соединительных тканей. Морская водоросль ламинария, растущая в дальневосточных морях (Охотское и Японское), особенно полезна для организма человека, поскольку содержит много солей, в том числе соли кальция, магния, кремния, железа, меди. В слоевищах ламинарии содержится также витамин C, витамины группы B и пектин. Известно, что с помощью ламинарии лечатся аллергические заболевания кожи и воспалительные заболевания суставов. Топинамбур, растущий в Средней полосе России, также содержит большой набор витаминов и минералов, участвующих в образовании коллагеновых белков и фибрилл, а также протеогликанов. Богат топинамбур пектином, белками и теми аминокислотами, которые входят в структуру коллагена: аргинином, валином, лизином, лейцином и др.
К недостаткам данной БАД относится то, что в ее состав наряду с витаминами, органическими солями и растительными компонентами входит белок животного происхождения коллаген, который может вызывать аллергическую реакцию у отдельных категорий людей.
Задачей изобретения является расширение арсенала средств, направленных на устранение соединительнотканной недостаточности и укрепляющих суставно-связочный аппарат, а также снижающих возможную аллергическую реакцию на животный белок.
Техническим результатом является сбалансированный набор биологически активных веществ, которые не содержат компоненты животного происхождения и которые получены из морских бурых водорослей в молекулярной легко усваиваемой форме, обогащенных витаминами, органическими солями и автолизатом пивных дрожжей.
Поставленная задача решается биологически активной добавкой к пище на основе препарата морских бурых водорослей, включающей витамин C, витамин B6, витамин PP, кальция карбонат, железа сульфат, меди цитрат, магния цитрат, которая, согласно изобретению, дополнительно содержит витамин Д3 и автолизат пивных дрожжей при следующем соотношении компонентов:
Препарат бурых морских водорослей в пересчете на сухое вещество
4000 мг
Витамин C
30-100 мг
Витамин B6
0,2-3,0 мг
Витамин PP
2,0-10,0 мг
Витамин Д3
0,01-0,02 мг
Железа сульфат
1,5-10,0 мг
Меди цитрат
0,2-1,0 мг
Кальция карбонат
40-200 мг
Магния цитрат
20-120 мг
Автолизат пивных дрожжей
до 6000 мг
В качестве препарата бурых морских водорослей добавка содержит продукт, полученный путем высушивания геля, образующегося при гомогенизации водорослей фукус пузырчатый (Fucus vesiculosus) и/или аскофиллум узловатый (Ascophillum nodosum) в присутствии воды.
Дополнительно для улучшения вкусовых свойств предлагаемая добавка содержит, по меньшей мере, один из компонентов, выбранных из группы, включающей порошок сока клюквы, высушенный сироп топинамбура, высушенный гомогенат чернослива.
В одном из вариантов практического осуществления добавка содержит следующее соотношение компонентов:
Препарат бурых морских водорослей в пересчете на сухое вещество
4000 мг
Порошок клюквы
400-500 мг
Витамин C
30-100 мг
Витамин B6
0,2-3,0 мг
Витамин PP
2,0-10,0 мг
Витамин Д3
0,01-0,02 мг
Железа сульфат
1,5-10,0 мг
Меди цитрат
0,2-1,0 мг
Кальция карбонат
40-200 мг
Магния цитрат
20-120 мг
Автолизат пивных дрожжей
до 6000 мг
В другом из вариантов практического осуществления добавка содержит следующее соотношение компонентов:
Препарат бурых морских водорослей в пересчете на сухое вещество
4000 мг
Высушенный сироп топинамбура
80-150 мг
Витамин C
30-100 мг
Витамин B6
0,2-3,0 мг
Витамин PP
2,0-10,0 мг
Витамин Д3
0,01-0,02 мг
Железа сульфат
1,5-10,0 мг
Меди цитрат
0,2-1,0 мг
Кальция карбонат
40-200 мг
Магния цитрат
20-120 мг
Автолизат пивных дрожжей
до 6000 мг
Еще в одном из вариантов практического осуществления добавка содержит следующее соотношение компонентов:
Препарат бурых морских водорослей в пересчете на сухое вещество
4000 мг
Высушенный гомогенат чернослива
300-400 мг
Витамин C
30-100 мг
Витамин B6
0,2-3,0 мг
Витамин PP
2,0-10,0 мг
Витамин Д3
0,01-0,02 мг
Железа сульфат
1,5-10,0 мг
Меди цитрат
0,2-1,0 мг
Кальция карбонат
40-200 мг
Магния цитрат
20-120 мг
Автолизат пивных дрожжей
до 6000 мг
Еще в другом из вариантов практического осуществления добавка содержит следующее соотношение компонентов:
Препарат бурых морских водорослей в пересчете на сухое вещество
4000 мг
Порошок клюквы
400-500 мг
Высушенный сироп топинамбура
80-150 мг
Высушенный гомогенат чернослива
300-400 мг
Витамин C
30-100 мг
Витамин B6
0,2-3,0 мг
Витамин PP
2,0-10,0 мг
Витамин Д3
0,01-0,02 мг
Железа сульфат
1,5-10,0 мг
Меди цитрат
0,2-1,0 мг
Кальция карбонат
40-200 мг
Магния цитрат
20-120 мг
Автолизат пивных дрожжей
до 6000 мг
Предлагаемая добавка может быть выполнена в виде порошка, или таблеток, или капсул, или «батончиков».
Сущность изобретения состоит в следующем.
Матрикс соединительных тканей суставов и связок состоит из коллагеновых фибрилл и протеогликанов. Коллагеновые фибриллы придают механическую прочность соединительным тканям, а протеогликаны обеспечивают упругоэластичные свойства матрикса. В организме человека процесс биосинтеза коллагена из аминокислот, затем самосборка молекул коллагена в фибриллы и волокна активизируется катионами двухвалентного железа, меди, кальция, магния, а также витаминами C, B2, B6, PP. В процессе биосинтеза и фибриллообразования коллагена участвует не менее 14 ферментов. Гликозаминогликаны протеогликанов, входящие в структуру матрикса, синтезируются из сахаров с участием других ферментов. Минеральные вещества, активизирующие биокатализ, входят в состав тканей и органов. Витамины и минералы в оптимальных концентрациях влияют как на обмен веществ организма человека, так и на структуру его соединительных тканей. Известны нарушения структуры тканей и кровеносных сосудов при недостатке витамина C, приводящего к заболеванию цынгой. Витамин C стимулирует биосинтез не только коллагеновых белков, но и протеогликанов и поэтому является существенным компонентом для образования соединительных тканей. Вследствие недостатка строительного материала (аминокислот для биосинтеза коллагена и сахаров для биосинтеза гликозаминогликанов), витаминов и минералов (для активации ферментов) нарушается структура тканей. При артрозах, артритах и других болезнях опорно-двигательного аппарата наблюдаются повреждения в матриксе тканей, а количество коллагеновых белков и протеогликанов снижается (Клиническая ревматология / под ред. Мазурова В.И., Санкт-Петербург: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2005). Кроме того, у больных остеоартрозом разрушается протеогликановая сеть в гиалиновых хрящах суставов. Поэтому поверхности костей лишаются защитного хрящевого слоя, кости приходят в соприкосновение и в суставах формируется хроническая боль. Для того же, чтобы укрепить суставно-связочный аппарат прежде всего необходимо восстанавливать структуру протеогликанов и гликозаминогликанов (синтезируются из сахаров животного и растительного происхождения). Интенсификация их биосинтеза и образования матрикса возможна при постоянном применении в пищу комплекса из аминокислот, сахаров, витаминов и минералов с целью восполнения недостающих или деградирующих компонентов (Lopez Н.L. Osteoarthritis supplement nutritional interventions to prevent and treat osteoarthritis. Part II: Focus on vicronutrients and supportive nutraceuticals. Amer. Acad. Physic. Med. Rehab. 2012, v. 4, pp. S155-S168).
Наш выбор морских бурых водорослей, обладающих антиаллергенными свойствами, обусловлен наличием доступного сырья из водорослей видов фукус пузырчатый (Fucus vesiculosus) и аскофиллум узловатый (Ascophillum nodosum), растущих в изобилии на побережье Белого и Баренцева морях. Бурые водоросли представляют собой основной источник природного йода и альгинатов. Водоросли содержат также полисахариды (фукоидан, ламинарии), белки и аминокислоты, полный набор макро- и микроэлементов (К, Na, Ca, Mg, P, Fe, I, В, Zn и другие элементы) и водорастворимые витамины (C, B1, B2, B3, B6, B12, К, PP), необходимые для организма человека. Известно, что соотношение микро- и макроэлементов в фукусе, а также солевой состав и кислотность идентичны таковым в плазме крови и тканевой жидкости организма человека. В составе свободных аминокислот фукуса пузырчатого преобладают аспарагиновая и глутаминовая кислоты, а также аланин и пролин (М.П. Клиндух, Е.Д. Облучинская. Сравнительное исследование химического состава бурых водорослей Fucus vesiculosus и Ascophillum nodosum. Вестник МГТУ, 2013, Т. 13, С. 466-471). Эти аминокислоты входят в структуру молекул коллагена, а, следовательно, они должны постоянно поступать в клетки для биосинтеза коллагена и его фибриллообразования с целью создания матрикса в соединительных тканях. Учитывая основные элементы, влияющие на процесс формирования протеогликанов и фибрилл коллагена, мы предлагаем создавать биологически активную добавку на основе морских бурых водорослей, содержащих сахара и аминокислоты, витамин C, витамин B6, витамин PP, железо, медь, кальций, магний, дополненных витамином Д3 и автолизатом пивных дрожжей.
Изобретение осуществляют следующим образом.
Сначала получают витаминно-минеральный комплекс путем смешивания разных концентраций сернокислого железа с органическими солями и витаминами. Затем перемешивают их с препаратами, полученными на основе водорослей фукус пузырчатый и аскофиллум узловатый. Базовую композицию водорослей в желеобразной форме мы приобрели в ООО «Натив». К базовой композиции нами добавлены другие растительные компоненты: сок клюквы, топинамбур (сироп), чернослив (гомогенат). Сироп топинамбура служит природным подсластителем, ягодный сок и гомогенат чернослива служат для улучшения вкусовых свойств продукта. В базовую композицию мы также ввели автолизат дрожжей, содержащий аминокислоты, витамины, макроэлементы и микроэлементы, которые находятся в хелатной форме и легко усваиваются. Гомогенизированная продукция ООО «Натив», полученная в гелеобразной форме с нашими добавками, была лиофильно высушена. В результате сушки был получен мелкодисперсный порошок бурого цвета. Мы провели исследования и установили следующие концентрации минералов в базовой композиции на основе фукуса пузырчатого и аскофиллума узловатого (таблица 1).
Таким образом, мы получили лиофилизированную субстанцию переработанных по специальной технологии морских бурых водорослей фукуса пузырчатого и аскофиллума узловатого - базовую композицию. На основе фукуса пузырчатого нами получена композиция, в которой соотношение кальция к магнию является оптимальным, близким к физиологическому значению, равному двум.
Пример 1
1 кг лечебно-профилактической добавки, приобретенной в ООО «Натив», которая изготовлена на основе морских водорослей фукус пузырчатый и имеет гелеобразную структуру, перемешивают с 0,12 л сока клюквы, 0,1 л сиропа топинамбура, 0,12 кг гомогената чернослива и 0,007 л автолизата пивных дрожжей в гомогенизаторе при комнатной температуре. После замораживания гомогената с его последующей лиофильной сушкой в течение 14 часов был получен порошок бурого цвета. Витаминно-минеральный комплекс образован из солей и витаминов следующего состава и количества: витамин C - 50 мг, витамин B6 - 0,8 мг, витамин PP - 8,4 мг, витамин Д3 - 0,01 мг, меди цитрат - 0,4 мг, железа сульфат - 2,8 мг, кальция карбонат - 100 мг, магния цитрат - 55 мг. Биологически активная добавка создана смешиванием лиофилизата бурых морских водорослей, содержащих растительные компоненты и автолизат пивных дрожжей, с витаминно-минеральным комплексом. В сухом порошке определены концентрации тех компонентов, которые специфичны для образования коллагеновых фибрилл и протеогликанов, которые в их комплексном действии устраняют соединительнотканную недостаточность и укрепляют суставно-связочный аппарат. В разовой дозе в 6 г биодобавки содержатся: витамин C - 80 мг, витамин B6 - 1,4 мг, витамин PP - 9,6 мг, витамин Д3 - 0,01 мг, медь - 0,6 мг, железо - 4,2 мг, кальций - 138 мг, магний - 66 мг. В полученной композиции отношение концентраций кальция к магнию равно 2,1.
Пример 2
1 кг лечебно-профилактической добавки, приобретенной в ООО «Натив», которая изготовлена на основе морских водорослей аскофиллум узловатый и имеет гелеобразную структуру, смешивают с 0,1 л сока клюквы, с 0,08 л сиропа топинамбура, с 0,1 кг гомогената чернослива и 0,008 л автолизата пивных дрожжей в гомогенизаторе при комнатной температуре. После замораживания гомогената с его последующей лиофильной сушкой в течение 16 час. был получен порошок бурого цвета. Витаминно-минеральный комплекс образован из солей и витаминов следующего состава и количества: витамин С - 70 мг, витамин В6 - 1,2 мг, витамин РР - 8,8 мг, витамин Д3 - 0,02 мг. меди цитрат - 0,6 мг, железа сульфат - 3,1 мг, кальция карбонат - 145 мг, магния цитрат - 60 мг. Биологически активная добавка создана перемешиванием лиофилизата бурых морских водорослей, содержащих растительные компоненты и автолизат пивных дрожжей, с витаминно-минеральным комплексом. В порошке определены концентрации тех компонентов, которые влияют на образование матрикса соединительных тканей, которые в их комплексном действии устраняют соединительнотканную недостаточность и укрепляют суставно-связочный аппарат. В разовой дозе в 6 г биодобавки содержатся: витамин C - 88 мг, витамин B6 - 1,8 мг, витамин PP - 9,8 мг, витамин Д3 - 0,02 мг, медь - 0,71 мг, железо - 4,4 мг, кальций - 165 мг, магний - 72 мг. В полученной композиции соотношение концентраций кальция к магнию равно 2,3.
Изобретение позволяет получить функционально-активную биодобавку к пище, которая устраняет соединительнотканную недостаточность у разных категорий людей, укрепляет суставно-связочный аппарат после болезней, травм и больших физических нагрузок и не содержит белка животного происхождения.
Биологически активную добавку, приготовленную на основе морских бурых водорослей, получали добровольцы - спортсмены женской лыжной секции в процессе их тренировок по 6 г 2 раза в день. В опытной группе биологически активную добавку получали 15 человек. Контрольная группа из 15 спортсменов-лыжниц не принимала БАД. Скорость спортсменок в процессе их тренировок на десятикилометровой дистанции определяли в начале лыжного сезона и в середине сезона после 15 - дневного приема БАД, после 30 - дневного приема БАД и после 45 - дневного приема БАД. Скорость спортсменок в начале лыжного сезона в опытной группе составляла 10,2 км/час, тогда как в контрольной группе была 10,3 км/час. Через 15 дней скорость прохождения десятикилометровой дистанции спортсменками возросла до 11,1 км/час, тогда как в контрольной группе скорость увеличилась до 10,6 км/час. Через 30 дней скорость прохождения десятикилометровой дистанции спортсменками в опытной группе была 11,6 км/час, а в контрольной группе скорость составляла 10,8 км/час. Через 45 дней скорость прохождения десятикилометровой дистанции спортсменами в опытной группе возросла до 12,4 км/час, а в контрольной группе скорость увеличилась до 11,0 км/час. Дополнительное питание позволило спортсменам-лыжницам укрепить суставно-связочный аппарат и более существенно повысить скорость на десятикилометровой дистанции после 45 дней тренировок.