КЕТОГЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
KETOGENIC COMPOSITION

Изобретение относится к области пищевой и химико-фармацевтической промышленности.
Бета-гидроксимасляная кислота (также β-гидроксибутират, β-оксимасляная кислота, сокр. БОМК) - представляет собой кислородосодержащее органическое соединение с формулой СН3СН(ОН)СН2СООН - это одноосновная карбоновая гидроксикислота, которую также относят к так называемым кетоновым телам.
БОМК поступает в организм человека с рядом продуктов питания, как в виде самой бета-оксимасляной кислоты, так и в виде продуктов-предшественников, среднецепочечных жирных кислот, которые при своем метаболизме производят БОМК в клетках печени человека. Кроме того, БОМК образуется в результате катаболизма жировой ткани человека. Печень здорового человека в период ночного сна, когда в организм не поступает никакая еда, производит от 30 до 60 г кетоновых тел (на 90% это именно БОМК), в состоянии продолжительного голодания это количество может увеличиваться до 160-180 г кетоновых тел в сутки. В норме, то есть без специальных действий, концентрация БОМК в крови здоровых людей составляет 0.05-0,1 ммоль (78% от всех кетоновых тел).
Одним из пищевых источников БОМК является молоко жвачных животных, которое содержит наибольшее по сравнению с молоком других млекопитающих количество среднецепочечных и короткоцепочечных жирных кислот, в частности, масляной и бета-оксимасляной кислот (БОМК). Это связано со специфическим процессом пищеварения у жвачных животных, при котором в рубце животного в течение продолжительного времени под действием специфической микрофлоры, встречающейся только у жвачных животных, происходит процесс расщепления растительных волокон. Одним из продуктов такого расщепления является БОМК, который поступает в молоко.
БОМК в числе прочих короткоцепочечных жирных кислот и среднецепочечных жирных кислот содержится в значимых количествах в некоторых ферментированных молочных продуктах, например, твердых итальянских сырах и сырах с голубой плесенью. Именно такие жирные кислоты, в том числе БОМК, придают этим продуктам специфический привкус и запах. Кроме этого, отмечено наличие БОМК в традиционных мягких сырах, таких как фета.
Еще одним пищевым источником БОМК являются традиционные восточные ферментированные продукты, получаемые путем бактериальной ферментации, включая японский сыр, сливочное масло, соленые огурцы, квашеную капусту, соевый соус и йогурт. При исследовании этих продуктов были получены данные о том, что именно процесс специфической японской ферментации приводит к обогащению этих продуктов пропионатом и бутиратом. БОМК присутствует и в других продуктах, производимых в Японии, например, в традиционных слабо- и среднеалкогольных напитках, ферментированном рисовом уксусе. Одним из вариантов продуктов, обогащенных коротко- и среднецепочечными кислотами, является ставшая популярной в последнее время средиземноморская диета, которая включает в себя много ферментированных продуктов.
По данным последних исследований, именно повышенное поступление и синтез БОМК в организме обеспечивает улучшение состояния пациентов, страдающих такими разными нарушениями, как метаболический синдром, диабет 2 типа, кардиоваскулярные нарушения, а также болезненные состояния, в патогенезе которых важную роль играет системное воспаление. Употребление большого количества ферментированных продуктов, содержащих БОМК, играют важную роль в профилактике и лечении заболеваний обмена веществ и, в частности, ответственны за высокую продолжительность жизни в Японии и низкий уровень метаболических расстройств. Такие диеты, обогащенные, в том числе БОМК, могут с успехом рассматриваться как дополнительная терапия эпилепсии и шизофрении.
В последние годы возрастает научный и практический интерес к кетогенным диетам. Наряду со стратегией профилактики болезней, связанных с возрастом, метаболических расстройств, профилактики физиологического снижения когнитивных функций, обусловленных инволюцией, кетогенная диета получила признание в педиатрии. Повышение уровня БОМК в плазме крови через диету известен, как способ преодоления резистентности при лечении детской эпилепсии.
Как эффективную и безопасную альтернативу кетогенным диетам современная наука рассматривает экзогенные кетоны.
В ходе многочисленных исследований получены данные, неопровержимо свидетельствующие о пользе применения производных экзогенных кетонов, в первую очередь, солей БОМК. В частности они повышают физическую выносливость, интеллектуальную продуктивность, в том числе устойчивость внимания при повышенных нагрузках (например, у операторов), а также способствует физиологическому снижению веса.
В качестве источника БОМК могут использоваться соли натрия, калия, магния или кальция и бета-оксимасляной кислоты.
На рынке представлены несколько коммерческих продуктов, имеющих широкий потребительский спрос, и, следовательно, большой опыт применения:
Lipo-6 Blach Keto производства американской компании Nutrex Research, представляет собой комбинацию натриевой, кальциевой и магниевой солей БОМК (https://www.nutrex.com/product/lipo-6-black-keto). В составе этого продукта смесь трех солей БОМК (кальциевая, магниевая и натриевая) - 800 мг смеси солей на одну капсулу. Рекомендованная суточная доза - до 12 капсул, то есть до 9,6 г солей в сутки или до 8,4 г. в пересчете на БОМК.
В качестве спортивного и функционального питания компания Ketologic выпускает продукт KetoLogic ВНВ&. В составе продукта также смесь солей БОМК (натрия, калия, кальция и магния) с содержанием 6,0 г БОМК на один прием. Рекомендован 1 или 2 приема в сутки (https://shop.ketologic.com/products/bhb), то есть до 12 г солей или до 9,6 г БОМК в сутки.
KetoBHB компании Vitamin Bounty (https://vitaminbounty.com/product/ketobhb/). Состав близок к составу Lipo-6 Blach Keto - также смесь солей БОМК (кальциевая, магниевая и натриевая) в дозе 800 мг на капсулу, то есть до 650 мг БОМК на капсулу.
KetoBHB компании Purely Optimal (https://www.purelyoptimal.com/products/keto-bhb) выпускает продукт - смесь солей БОМК (кальциевая, магниевая и натриевая) в дозе 800 мг на капсулу, то есть до 650 мг БОМК на капсулу.
Большинство подобных продуктов имеет узкую область применения.
Составы на основе бета-гидроксимасляной кислоты и/или ее солей для использования в качестве пищевых добавок и фармацевтических композиций защищены рядом патентных документов.
Известны составы для снижения веса на основе фармацевтически приемлемых производных и/или солей гидроксимасляной кислоты, в том числе бета гидроксимасяляной кислоты, предпочтительно соли калия (US 6613356 В1, опубл. 2003.09.02).
Известна композиция для индуцирования и поддержания пищевого кетоза, содержащая как минимум одну среднецепочечную кислоту или ее эфир в количестве от 5 до 50 г, а также как минимум одно соединение бета-гидроксибутирата в количестве от 2 до 50 г, которое включает как минимум одну соль бета-гидроксибутирата. Композиция обеспечивает существенное улучшение показателей метаболических биомаркеров, связанных с резистентностью к инсулину, диабетом, снижением массы тела и физической работоспособностью в короткий период времени, приводит к статистически значимому повышению уровня кетонов в крови и снижению уровня глюкозы в крови, не оказывает негативного влияния на липидный профиль (RU 2659386 С2, опубл. 2018.06.29).
Известна кетогенная композиция, которая включает соли БОМК, по меньшей мере, натрия, калия, кальция и магния. Композиция также может также включать, по меньшей мере, другие компоненты, такие как соли БОМК с другими катионами, источник жирных кислот со средней длиной цепи, витамин D3, ароматизатор или наполнитель (международная патентная заявка WO 2017156446 А1, опубл. 2017.09.14). Композиции могут представлять собой составы в форме порошка, пищевой добавки, смешанной с пищей или напитком, в форме одной или нескольких капсул или таблеток или в жидкой форме, такой как спрей для полости рта. Данный источник может быть указан в качестве ближайшего аналога (прототипа).
Задача настоящего изобретения заключается в разработке новой эффективной кетогенной композиции в виде биологически активной добавки и/или продукта спортивного питания.
Задача решается биологически активной добавкой, представляющей собой кетогенную композицию, содержащую сухой экстракт женьшеня (Panax ginseng С.А. Meyer), сухой экстракт мелиссы лекарственной (Melissa officinalis L), жидкий носитель в виде концентрированного сока (например, яблочного) натрия бензоат, бета-гидроксибутират калия, бета-гидроксибутират магния, очищенную или дистиллированную воду, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
женьшеня экстракт сухой (Panax ginseng С.А. Meyer)
0,40-0,80
мелиссы лекарственной экстракт сухой
(Melissa officinalis L)
1,10-1,45
бета-гидроксибутират калия
15,00-20,00
бета-гидроксибутират магния
1,70-2,20
натрия бензоат
0,01-0,02
сок концентрированный
26,00-33,00
вода очищенная или дистиллированная
остальное.
Использование заявленного сочетания компонентов позволяет обеспечить выраженный фармакологически устойчивый эффект, стабильность композиции при хранении и ее приемлемые органолептические свойства. Биологически активная добавка может использоваться как здоровыми лицами, например, спортсменами, так и лицами с нарушением здоровья, например, перенесшими тяжелые заболевания.
Растительные экстракты - популярные пищевые добавки. Например, согласно последнему отчету NHANES, примерно 7 процентов населения США, включая спортсменов, принимают пищевые добавки на их основе. Такие добавки увеличивают энергию, снижают вес, стимулируют рост мышц или другие физиологические или метаболические реакции, которые могут повысить работоспособность. Среди них женьшень является одной из самых популярных пищевых добавок на травах во всем мире. Женьшеня экстракт сухой (Panax ginseng С.A. Meyer) - известный адаптоген, повышающий устойчивость организма к экстремальным воздействиям, интенсивным физическим нагрузкам, снижающий утомляемость, головную боль, повышающий общий тонус (например, является активным началом в препаратах Гербион, Геримакс). Основными действующими веществами экстрактов являются гинсенозидами, которые содержатся во всех частях растения, а также аминокислоты, алкалоиды, фенолы, протеины, полипептиды и витамины B1, В2 и В3. Предпочтительно используются стандартизованные экстракты, которые содержат, как правило, не менее 4%, в среднем не менее 7% гинсенозидов.
Однако до сих пор дозы экстракта в добавках для приема были очень высокие, до шести граммов в сутки (Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 2005,45:178-82).
Согласно настоящему изобретению благодаря новой комбинации компонентов композиции, которая включает 0,40-0,80% экстракта, возможно значительное снижение дозы женьшеня на прием при сохранении превосходного эффекта.
Предпочтительное количество гинсенозидов согласно изобретению в одном флаконе на 25 мл составляет 9,0 мг ± 3,5 мг.
Сухой экстракт мелиссы лекарственной (Melissa officinalis L) широко известен как антиоксидант, антидепрессант, седативное средство, спазмолитик, антибактериальное и противовирусное средство. Он может быть получен из травы растения Melissa officinalis L. (семейства Яснотковые (Lamiaceae), методом водно-спиртовой экстракции с последующим концентрированием и высушиванием. Основными действующими веществами сухого экстракта мелиссы являются розмариновая кислота, кофейная, хлорогеновая и другие гидроксикоричные кислоты, полифенолы и флавоноиды (Комарова Е.Л., Оценка подлинности растительных экстрактов, как сырья для БАД. Melissa officinalis L. - Мелисса лекарственная). Хотя имеются некоторые данные о влиянии экстракта на липидный профиль, успешных попыток использования в таких стратегиях как фитохимическая диета, не было обнаружено.
В настоящем изобретении экстракт введен в состав для обеспечения улучшения мозгового кровообращения, памяти, тонизирующего действия на иммунную систему.
Предпочтительное количество гидроксикоричных кислот согласно изобретению в одном флаконе на 25 мл составляет 19,50 мг ± 10%.
Бета-гидроксибутират калия и Бета-гидроксибутират магния относятся к группе пищевых ароматизаторов (Рег. Номер: ЕАЭС N RU Д-СКНВ46.В.00401/20). В настоящем изобретении они совместно с другими вспомогательными веществами маскируют пряно-горьковатый вкус, который дают при приеме с водой экстракты. Кроме того, являясь солями бета-гидроксимасяной кислоты, относящейся к кетоновым телам, они также служат источником энергии для различных тканей (сердца, почек, скелетной мускулатуры). Бета-гидроксибутираты легко проходят через митохондриальные и клеточные мембраны. Они могут окисляться в тканях, обеспечивая синтез АТФ, минуя гликолиз, что чрезвычайно важно в условиях значительной гипоксии, которая в частности возникает при физических и эмоциональных нагрузках, при патологиях мозга и сердца. Бета-гидроксибутираты калия и магния защищают нейроны от окислительного повреждения, снижают проявления стрессовых состояний и симптомов истощающего стрессового перенапряжения, связанных с возможным развитием гипоксических повреждений органов или тканей, например в экстремальных условиях, после тяжело протекающих заболеваний, при значительных физических нагрузках у спортсменов. Предложенное нами сочетание с выбранными растительными экстрактами позволяет значительно повысить эффективность устранения таких состояний и повысить цитопротекторный эффект.
Концентрированный сок, например, яблочный, выбран как вспомогательное вещество, которое обеспечивает улучшенные вкусовые ощущения, является источником энергии, витаминов и минеральных веществ без большого количества ненужных калорий, положительно влияет на память, концентрацию внимания и реакцию. Сок изготавливают по общим стандартам для концентрированных фруктовых соков в соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного союза TP ТС 023/2011 или нормативных правовых актов, действующих на территории государства (ГОСТ 32102-2013).
Бензоат натрия C6H5COONa - пищевая добавка, которая относится к группе консервантов, особенно предпочтительных для кислой фруктовой продукции. При этом он обладает сладковатым вкусом, и в сочетании с комплексом кислот добавки улучшает ее органолептические свойства.
При необходимости расширить пищевой рацион за счет дополнительного набора микроэлементов в состав кетогенной композиции может быть дополнительно включена натриевая соль бета-гидроксимасляной кислоты, например, в количестве 12,00-14,00 масс. %.
В состав также может быть включен дополнительно натрия или калия сорбат в количестве до 0,02 масс. %. Сорбаты обладают способностью активно угнетать действие ферментов, рост бактерий, плесневых грибов и дрожжей и усиливает антимикробное действие бензоата натрия.
Предложенный продукт предпочтительно предназначен для энергетической компенсации в периоды высокой физической, интеллектуальной нагрузки, для поддержания оптимального уровня функционирования в условиях гипоксии, как дополнительное средство в период реконвалесценции после различных тяжелых заболеваний, для поддержания когнитивных функций в период голодания, при переходе на низкоуглеводную диету. Он может выпускаться в виде биологически активной добавки и/или продукта спортивного питания для двукратного приема в сутки.
Возможность осуществления изобретения может быть продемонстрирована ниже представленными примерами.
Пример 1.
Женьшеня экстракт сухой (Panax ginseng С.A. Meyer)
125,00 мг
Мелиссы лекарственной экстракт сухой
(Melissa officinalis L)
340,00 мг
Сок яблочный концентрированный (кислотность 2,5%)
7500,00 мг
Ароматизатор "Бета-оксибутират калия"
4500,00 мг
Ароматизатор "Бета-оксибутират магния"
500,00 мг
Бензоат натрия
5,00 мг
Сорбат калия
3,60 мг
Вода очищенная
до 25 мл
Пример 2.
Женьшеня экстракт сухой (Panax ginseng С.A. Meyer)
130,00 мг
Мелиссы лекарственной экстракт сухой
(Melissa officinalis L)
360,00 мг
Сок яблочный концентрированный (кислотность 2,8%)
6500,00 мг
Ароматизатор "Бета-оксибутират калия"
5000,00 мг
Ароматизатор "Бета-оксибутират магния"
500,00 мг
Бензоат натрия
3,00 мг
Вода очищенная
до 25 мл
Пример 3.
Женьшеня экстракт сухой (Panax ginseng С.А. Meyer)
200 мг
Мелиссы лекарственной экстракт сухой
(Melissa officinalis L)
400 мг
Бета-гидроксибутират калия
5750 мг
Бета-гидроксибутират магния
6300 мг
Натрия бензоат
2,50 мг
Сок яблочный концентрированный (кислотность 2,5%)
9000 мг
Вода дистиллированная
до 25 мл.
Пример 4. Исследование активности
Здоровые добровольцы разделены на группы, которые проходили 2-х километровый тест (ходьба на расстояние 2 км) через 30 минут после приема плацебо и после приема составов по примерам 1, 2 или 3. Измерялись средние уровни кетонов в крови до и после теста в обеих группах. Как показано, уровни кетонов в крови неожиданно увеличивались более чем вдвое во время введения заявленного состава по примерам 1, 2 или 3. При этом эффективность (улучшение во времени) увеличилась более чем в два раза. Отмечено, что испытуемые не чувствовали воздействия на воспринимаемую нагрузку после введения состава по сравнению с ощущаемым увеличением нагрузки, испытываемым после введения плацебо. Таким образом, продукт обеспечивает эффективную энергетическую компенсацию в период высокой физической нагрузки.