Биологически активная пищевая или кормовая добавка
BIOLOGICALLY ACTIVE FOOD OR FEED ADDITIVE

Изобретение относится к биологически активным добавкам пищевого и кормового назначения, содержащим витамины, аминокислоты и микроэлементы, а также к области медицинской и ветеринарной фармакологии.
Процессы роста, уровень продуктивности и состояние здоровья сельскохозяйственных животных и птицы зависят от целого ряда внутренних и внешних условий, среди них немаловажное значение приобретает поступление в организм животных и птицы аминокислот, витаминов и микроэлементов.
Недостаточное поступление в организм животных и птицы тех или иных витаминов, аминокислот и микроэлементов может существенно задерживать их рост, быть причиной возникновения патологии и снижения продуктивности.
Кроме того, молодняк, в связи с высокой интенсивностью роста, нуждается в относительно большем количестве витаминов, аминокислот и микроэлементов, чем взрослые животные.
Для обеспечения полноценного рационального питания сельскохозяйственных животных и птицы и адекватного ведения животноводства необходимо применение комплексных препаратов и кормовых добавок, содержащих жизненно необходимые для здоровья животных вещества.
В качестве БАДа изобретение стимулирует иммунитет человека, восполняет микроэлементную недостаточность, предотвращает развитие алиментарного йододефицита (зарегистрирован у 2 млрд людей на планете) следствием которого принято считать такие патологические состояния, как эндемический зоб (740 млн больных), эндемический врожденный кретинизм (6 млн), умственную отсталость (43 млн), гипотиреоз (100 млн), микседему, базедову болезнь и др.
Также БАД устраняет развитие патологий (полиневрит, розовая болезнь, цинга и рахит) связанных с недостатком витаминов в организме человека.
Пептиды, содержащиеся в БАДе, оказывают быстрое восстановительное действие после тяжелых нагрузок человека, вследствие этого у спортсменов, при применении БАДа улучшаются, такие показатели, как сила, выносливость, координация и скорость.
На рынке известны препараты, содержание комплекс витаминов, аминокислот и микроэлементов, такие как «Чиктоник», «Гамматоник», «Аминовитал», «Нутрил Se», «Гидро Рекс Витал Аминокислоты», «Экстравитал».
Наиболее близким к предложенному является премикс для сельскохозяйственных животных и птицы, содержащий соли микроэлементов, янтарную кислоту, аскорбиновую кислоту, мицелий лимонной кислоты, обесфторенный фосфат, лизин, метионин, а также витамины и отруби пшеничные при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мицелий лимонной кислоты - 50,0-76,2
Цитрат железа - 0,1-0,5
Цитрат цинка - 0,13-1,2
Цитрат марганца - 0,3-0,8
Цитрат меди - 0,01-0,4
Цитрат кобальта - 0,01-0,025
Йодистый калий - 0,007-0,02
Селенит натрия - 0,002-0,005
Янтарная кислота - 0,015-0,04
Лизин-0,3-1,0
Метионин - 0,15-0,5
Обесфторенный фосфат -1,0-2,0
Витамины:
А - 0,05-0,4
3
D - 0,01-0,05
Е - 0,02-0,15
1
B - 0,01-0,035
2
В- 0,015-0,05
3
В- 0,04-0,1
4
В - 4,0-7,5
5
В- 0,15-0,26
12
В- 0,00015-0,0005
Аскорбиновая кислота - 0,25-0,5
Отруби пшеничные - остальное (RU 2156080 C1, опубл. 20.09.2000).
Недостатком известного премикса является присутствие в нем микроэлементов, в том числе йода и селена, в виде неорганических соединений.
Данный премикс представляет собой смесь водорастворимых неорганических соединений йода (йодида или, реже, йодата калия) и селена. Подобная комбинация используется из-за простоты и дешевизны приготовления. Однако общеизвестны ее серьезные недостатки – сравнительно высокая токсичность (LD50 для соединений селена – 4-5 мг/кг, для соединений йода – 60-100 мг/кг) и, главное, химическая нестабильность и склонность к вторичным фармакокинетическим и фармакодинамическим взаимодействиям с иными неорганическими компонентами атмосферы, воды, пищи или пищевого полуфабриката.
А окисление иодид-иона кислородом воздуха с последующей потерей летучего молекулярного йода является причиной малого срока годности йодсодержащего премикса.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является получение биологически активной пищевой или кормовой добавки, обладающей высокой биологической активностью и комплексным стимулирующим действием.
1
2
5
3
6
Техническая проблема решается биологически активной добавкой, содержащей витамины A, B,B, B(пантотенат кальция), D и E , аминокислоты в форме ферментативного гидролизата растительного белка со степенью расщепления, равной 35-45%, йод в форме 3,5-дийод-L-тирозина, селен, цинк и марганец в форме их комплексов с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА), а также дополнительно содержит витамины B и PP (никотиновая кислота) и воду, при следующих количествах компонентов на 1 л кормовой добавки:
витамин А
2 500 000 – 18 000 000 МЕ (0,84-6,05 г)
витамин В<sub>1 </sub>
0,5 – 5,0 г
витамин В<sub>2</sub>
0,5 – 10 г
витамин В<sub>5 </sub>
4,0 - 17,0 г
витамин В<sub>6 </sub>
0,2 – 3,0 г
витамин D<sub>3</sub>
490 000 – 5 000 000 МЕ (0,012-0,125 г)
витамин Е
1,0 – 9,0 г
витамин РР
2,0 – 20,0 г
цинк
0,5 – 1,5 г
марганец
0,5 – 1,15 г
аминокислоты в форме
ферментативного гидролизата
растительного белка
100,0 – 300,0 г
селен
0,025 – 0,09 г
йод
0,05 – 0,5 г
вода
остальное до 1 л.
Предложенная биологически активная добавка к пище человека или к кормам животных – многокомпонентный препарат на основе витаминов, аминокислот и микроэлементов. Обладает высокой биологической активностью, определяющей её комплексное стимулирующее действие. Витамины, входящие в состав добавки, являются катализаторами обменных процессов. В предложенной добавке находятся все заменимые и незаменимые аминокислоты (в составе ферментативного гидролизата высокого расщепления), которые являются структурными единицами тканевых белков, ферментов, пептидных гормонов и других биологически активных соединений. Таким образом, предложенная добавка нормализует белковый и общий обмен веществ, что стимулирует иммунную систему человека/животного, приросту живой массы, продуктивности у животных и яйценоскости у птицы. Селен, входящий в состав добавки, является микроэлементом антиоксидантной защиты организма, способствующий выведению токсических веществ. Он входит в состав нескольких селенопротеиновых ферментов, в значительной степени способствуя усвоению витамина Е и некоторых микроэлементов (например, йода). Витамин Е, в свою очередь, регулирует окислительно-восстановительные процессы и влияет на углеводно-жировой обмен, усиливая действие витаминов А и D3. Применение кормовой добавки при несбалансированном кормлении, стрессах, в период интенсивного роста, репродуктивных процессов и лактации укрепляет иммунитет и неспецифическую резистентность организма, улучшает аппетит, способствует повышению усвояемости кормов, благотворно влияет на состояние шерстного и перьевого покрова. Применение предложенной добавки для человека при стрессах, в период интенсивного роста, репродуктивных процессов и лактации укрепляет иммунитет и неспецифическую резистентность организма, способствует повышению усвояемости пищи.
В предложенной добавке резко увеличена концентрация пептона, то есть смеси аминокислот и коротких пептидов ферментативного гидролизата белка.
Для приготовления предложенной биологически активной добавки использован ферментативный пептон – аминокислоты в форме ферментативного гидролизата растительного белка, синтезируемый на собственном производстве, с высокой степенью расщепления 35-45%. Степень расщепления использованного пептона α (и, следовательно, его удельная биологическая активность) увеличена до 0,35-0,45 – против 0,10 и 0,20 для аналогичных препаратов – соответственно содержит большую долю наиболее активных в биологическом отношении ди- и трипептидов. Они-то и являются напрямую строительным материалом клеток.
Проблема алиментарного дефицита йода и селена считается в настоящее время чрезвычайно острой и актуальной – и не только для РФ и стран СНГ, но также и для развитых европейских государств.
Препарат позволяет устранить недостаток йода и селена в рационах людей и животных. Селен является синергистом витамина Е и йода: при дефиците селена йод плохо усваивается организмом, а его биотрансформация в трийодтиронин сильно замедляется (что связано, в частности, с недостачностью концентрации 5’-йодтиронин дейодиназы - ключевого селенсодержащего фермента тканей щитовидной железы, переводящего тироксин в существенно более активный трийодтиронин (The interactions between selenium and iodine deficiencies in man and animals. Arthur JR, Beckett GJ, Mitchell JH. — Nutrition Research Reviews. 1999 Jun; 12(1):55-73).
Отличительной чертой предложенной добавки является полное отсутствие ионных форм йода (йодид-, йодат-, периодат-ионов). Йод присутствует в БАДе/кормовой добавке в соединении с высоко физиологичной аминокислотой – L-тирозином. В результате химического синтеза получают это соединение: 3,5-дийод-L-тирозин, которое является промежуточным продуктом процесса биохимического синтеза гормонов щитовидной железы из йодид-ионов. Молекула данного соединения включает прочную ковалентную связь атома йода с углеродом ароматического цикла.
Рассмотрим преимущества использования такой формы йода.
1. Растворимость, химическая и фармакодинамическая стабильность. Йодсодержащий компонент (3,5-дийод-L-тирозин) хорошо растворим (до 15-20 вес.%) и чрезвычайно устойчив в ходе хранения (по меньшей мере 3-4 года, по данным метода  «ускоренного старения» (И-42-2-82   временная инструкция по проведению работ с целью определения сроков годности лекарственных средств на основе метода "ускоренного старения" при повышенной температуре, введена в действие приказом Министерства здравоохранения СССР и Министерства медицинской промышленности 18 апреля 1983 года № 430/224.) в слабощелочных водных растворах, при рН 8,0-9,5. Компоненты препарата не демонстрируют сколько-нибудь ощутимых взаимодействий между собой – а также с белковыми, липидными и углеводными компонентами пищевых продуктов – в ходе кипячения в воде.
Препарат совершенно индифферентен в отношении компонентов комбикормов и премиксов и может быть использован в качестве источника микроэлементов в комбикормовых производствах и в ветеринарной фармакологии.
2. Параметры токсичности. Крайне низкая токсичность предлагаемой композиции делает невозможным корректное определение величин LD50: ни при каких физически достижимых дозах готового препарата - или каждого из двух его индивидуальных компонентов - не была зафиксирована гибель подопытных животных (испытания проводились на белых крысах обоих полов весом 200 ± 25 г при пероральном введении максимально возможных доз концентрированных препаратов через желудочный зонд). Удалось лишь констатировать, что величина LD50 по чистому йоду (в составе 3,5-дийод-L-тирозинового компонента) превышает 1000 мг/кг. Таким образом, токсичность препарата по йоду – как минимум в 10-15 раз меньшей, чем у неорганических соединений йода.
Одной из наиболее трудных стадий на пути к эффективности лекарственного средства является преодоление цитоплазматической мембраны клетки. Для того, чтобы попасть к месту оказания эффекта, большинство молекул лекарственных средств должно преодолеть этот барьер.
Цитоплазматическая мембрана играет роль защитного вала, и питательные вещества поступают из окружающей среды внутрь клетки преимущественно с помощью активного транспорта через специализированные пути. Большинство лекарственных средств, однако, не может попасть в клетку посредством этих механизмов.
Короткие пептидные (аминокислотные) последовательности, которые содержит предложенная биологически активная пищевая или кормовая добавка, обладают высокой биологической активностью и способностью проникать через мембрану клетки. Такие пептиды обладают поразительным свойством: они могут проникать во все виды клеток и при этом транспортировать внутрь клетки связанные с ними молекулы, то есть проводить внутрь клетки действующие вещества, такие, как лекарства («С правом доступа (Транспорт лекарств в живых клетках)». Профессор М. Кристина Кардозо, доктор Генри Давид Эрсе, доктор Гизела Лэттиг-Тюннеманн. Дармштадтский технический университет. Журнал «labor&more». Опубликован 02/2012).
В таблице приведены рецептуры предложенной биологически активной добавки.
Таблица
Компонент
Ед/л
Рецептуры
1
2
3
Витамин А
МЕ
2 500 000
10 000 000
18 000 000
Витамин В<sub>1</sub>
г
0,5
3,0
5,0
Витамин В<sub>2</sub>
г
0,5
5,0
10,0
Витамин В<sub>5</sub>
г
4,0
10,0
17,0
Витамин В<sub>6</sub>
г
0,2
1,6
3,0
Витамин D<sub>3</sub>
МЕ
490 000
3 000 000
5 000 000
Витамин Е
г
1,0
5,0
9,0
Витамин РР
г
2,0
11,0
20,0
Цинк
г
0,5
0,1
1,5
Марганец
г
0,5
0,1
1,5
Аминокислоты в форме ферментативного гидролизата растительного белка со степенью расщепления равной 35-45%
г
100
250
300
Йод
г
0,05
0,25
0,5
Селен
г
0,025
0,06
0,09
Вода
остальное до 1 л
Все три рецептуры имеют следующий эффект на животных:
• эффективно профилактирует анемию, эндемический зоб, компенсирует йодную недостаточность и беломышечную болезнь;
• нормализует обменные процессы, ускоряет рост организма животного, повышает резистентность и активирует защитные механизмы, стимулирует гемопоэз;
• восстанавливает нарушенный обмен веществ, устраняет отставание в развитии (при гипотрофии), ослабленных животных, перенесших различные заболевания;
• повышает питательность рациона, увеличивая переваримость корма и, таким образом, снижая коэффициент конверсии;
• применяют молодняку животных для стимуляции быстрого роста, для увеличения продуктивности, при наличии факторов риска;
• увеличивает сохранность животных при токсикозах различной этиологии;
• улучшает функцию печени (гепатопротекторное действие);
• снижает риск инфекционных заболеваний;
• снижает сроки лечения и ускоряет выздоровление;
• стимулирует воспроизводительную способность;
• в стрессовых ситуациях оказывает адаптогенное действие;
• у пушных зверей усиливает лечебный эффект антибиотиков, витаминов и стероидов при нарушениях кожного и шерстного покрова животных, повышает качество меха и шкурок;
• благотворно влияет на регенеративные процессы, ускоряет заживление ран и переломов у животных;
• укрепляет опорно-двигательный аппарат.
Все три рецептуры имеют следующий эффект на человеке:
• эффективно профилактирует анемию, компенсирует йодную недостаточность;
• нормализует обменные процессы, повышает резистентность и активирует защитные механизмы, стимулирует гемопоэз;
• восстанавливает нарушенный обмен веществ;
• повышает питательность пищи;
• улучшает функцию печени (гепатопротекторное действие);
• снижает риск инфекционных заболеваний;
• снижает сроки лечения и ускоряет выздоровление;
• в стрессовых ситуациях оказывает адаптогенное действие;
• благотворно влияет на регенеративные процессы, ускоряет заживление ран и переломов;
• укрепляет опорно-двигательный аппарат.
Предложенную биологически активную добавку получают следующим образом.
Смешивают соевую муку, панкреатин и метионин и проводят процесс гидролиза, в результате которого получают аминокислоты в форме ферментативного гидролизата растительного белка со степенью расщепления, равной 35-45%. Декантируют или сепарируют полученный раствор, концентрируют его путем выпаривания, охлаждают, отстаивают и декантируют.
Нагревают полученный раствор до 80°C и вводят в него цинк и марганец в форме их комплексов с ЭДТА. Охлаждают раствор до 50°C, при этом рН раствора равен 5-7.
1
2
5
6
9
3
Вводят в раствор смесь полученного наноколлоида с 3,5-дийод-L-тирозином и витамины B,B, B, B, B, C, и PP. В воду вливают при интенсивном перемешивании раствор витаминов A, E и Dв детергенте (Kolliphor или Solutol) и вливают смесь в полученный раствор. Проводят пастеризацию и стабилизацию полученного продукта.
Йодсодержащий компонент (3,5-дийод-L-тирозин) получают путем соединения йода и тирозина следующем образом:
Концентрированный раствор L-тирозина йодируется в ходе добавления раствора смеси йодата и йодида калия, после чего реакционная смесь нейтрализуется и охлаждается. Кристаллизующийся продукт - нейтральный 3,5-дийод-L-тирозин – отделяют фильтрованием, промывают и сушат.