Патент на изобретение №2343725

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ К ПИЩЕ ДЛЯ ОЗДОРОВЛЕНИЯ ОРГАНИЗМА

(57) Реферат:

Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено для реализации в производстве сухих пищевых добавок и может быть использовано в качестве профилактики атеросклероза, а также общеукрепляющего и повышающего работоспособность средства. Способ заключается в том, что осуществляют быстрое замораживание сырья растительного или животного происхождения в холодильной установке при температуре не более -70°С. Далее проводят криодеструкцию замороженного сырья до микросом размером до 1-5 микрон. Затем производят суспензирование мелкодисперсных фракций в этаноле или эфире в соотношении 1:3-1:10, при длительности экспозиции – 60-180 минут. Далее осуществляют послойное аналитическое центрифугирование. В полученную в результате центрифугирования надосадочную жидкость с экстрагированными хинонами добавляют консерванты и осуществляют выпаривание растворителя до получения сухого остатка в виде активной добавки, включающей убихинон. В качестве консервантов используют неорганический селен в количестве 0.01-0.05 мас.% и/или янтарную кислоту в количестве 0.1-0.5 мас.%. Изобретение позволяет уменьшить стоимость конечного продукта за счет уменьшения количества и концентрации используемых реагентов, а также повысить качество готового продукта. 2. з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено для реализации в производстве сухих пищевых добавок и может быть использовано в качестве профилактики атеросклероза, а также общеукрепляющего и повышающего работоспособность средства. Предложенная композиция биологически активных веществ является основным действующим компонентом диеты Polymeal.

Диета Polymeal, снижающая сердечно-сосудистый риск на 76%, предусматривает потребление рыбы (114 г/сут) 4 раза в неделю, а также 150 мл вина, 100 г темного шоколада, 400 г фруктов и овощей, 2.7 г свежего чеснока, 68 г миндальных орехов ежедневно. Такое питание должно увеличить продолжительность жизни у 50-летних мужчин на 6.6 лет, время жизни без сердечно-сосудистых заболеваний – на 9.0 лет. У женщин эти показатели достигают 4.8, 8.1 соответственно. Однако исследования показали, что основной лечебный компонент такой диеты связан с обеспечением суточной потребности в омега-3 кислотах, убихиноне и полифенолах с антиоксидантной активностью (в частности, в дигидрокверцитине).

Кофермент Q10 – убихинон – энергетический субстрат, необходимый для жизнедеятельности всех видов клеток. В качестве антиоксиданта убихинон превосходит все остальные естественные антиоксиданты и поэтому считается наиболее перспективным для применения в широкой клинической практике, а также в профилактической медицине (геронтологии, профилактике онкологических заболеваний, атеросклероза).

Установлено, что дефицит убихинона может способствовать развитию атеросклероза и онкологической патологии, а дополнительное поступление его с пищевыми продуктами может служить фактором, предотвращающим возникновение вышеуказанных заболеваний.

Длительность жизни экспериментальных животных (крыс), регулярно получавших адекватную дозу убихинона, была почти вдвое больше, чем в контрольной группе. Это связано с уникальным свойством убихинона подавлять свободнорадикальное окисление, активизировать в клетках жизненно важных органов, в сердечной мышце окислительно-восстановительные процессы. Показано, что все основные витамины и микроэлементы усваиваются полностью только при достаточном содержании убихинона в организме. Поэтому потребность в этом жизненно важном биологически активном веществе постоянна во всех возрастных категориях.

В настоящее время убихинон получают методом химического синтеза, который состоит из смеси право- и левовращающих изомеров, а также содержит вредные для организма продукты промежуточного синтеза. Известно, что клеточные мембраны, рецепторы в живом организме состоят из органических молекул только в виде левовращающих изомеров. Поэтому длительный прием химиопрепаратов, состоящих из рацемических смесей право- и левовращающих изомеров, характеризуется не только более низкой биодоступностью, но и нарушением сигнальных рецепторов клеточных мембран, которые с ним контактируют, что неизбежно приводит к реакциям замедленной сенсибилизации и мутагенным эффектам.

Целый ряд фирм, функционирующих по принципам сетевого маркетинга, предлагает убихинон (коэнзим Q10) в составе биологически активных добавок. Как правило, убихинон в этих продуктах не имеет высокой степени очистки, концентрация его не соответствует суточной потребности организма, он находится в составе целого ряда других ингредиентов с потенциальным аллергенным действием, при этом биологическая доступность коэнзима Q10 снижается. В продуктах убихинона, полученных предлагаемым нами методом, вышеуказанные недостатки отсутствуют. Преимущество заявляемой композиции – в патогенетически обоснованном сочетании биологически активных веществ и микроэлементов с антиоксидантным и взаимно потенцирующим метаболическим действием.

Прототипом настоящего изобретения является «Способ производства биологически активной добавки». Патент РФ №2270584, 27.02.2006.

Заявленный способ предусматривает следующие операции: сбор нативного содержимого рубца жвачных животных, экстракцию, отстаивание, фильтрацию, сублимационную сушку, фасование. Недостатком способа является отсутствие дифференцированного подхода в выделении липофильных и гидрофобных соединений, отсутствие количественного мониторинга биологически активных веществ, низкий полезный выход конечного продукта.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения активной добавки к пище для оздоровления организма из естественного сырья.

Техническим результатом, который достигается при реализации данного изобретения, является возможность использования дешевого сырья, в том числе и отходов производства некоторых пищевых продуктов при повышении качества конечного продукта и возможности его количественного мониторинга. Кроме того, уменьшается стоимость конечного продукта за счет уменьшения количества и концентрации используемых реагентов.

В предлагаемом способе получения композиции ингредиентов, содержащих убихинон, используют предварительно не обработанное, но свежее или свежезамороженное сырье растительного и животного происхождения для экстракции и лиофилизации его компонентов с целью получения сухих пищевых добавок – хинонов (фитостеролов), биофлавоноидов, полифенолов, растительных гликозидов и их композиции. Изобретение направлено на расширение ассортимента активных пищевых добавок с антиоксидантной активностью, в частности на получение универсального антиоксиданта – убихинона – из естественного сырья.

Предлагаемый нами способ имеет целый ряд преимуществ перед известным способом. Он является экологически чистым, экономически целесообразным (низкая себестоимость связана с доступностью и невысокой стоимостью исходного сырья), технологический цикл не требует использования дорогостоящей аппаратуры, больших затрат времени и человеческих ресурсов.

Технический результат достигается за счет того, что на первом этапе производят быстрое замораживание исходного сырья в холодильной установке при температуре не более -70°С, где возможно его длительное хранение. При таком способе заморозки сохраняется 90% и более активности витаминов и биологически активных веществ.

Следующий этап – это ультразвуковая криодеструкция замороженного сырья до микросом размером до 1-5 микрон, что существенно повышает полезный выход конечного продукта.

Затем производят суспензирование мелкодисперсных фракций в этаноле или эфире в соотношении 1:3-1:10. При этом в растворитель переходят именно жирорастворимые молекулы хинонов, фитостеролов, полифенолов и биофлавоноидов. Происходит получение вытяжки жирорастворимых соединений с высокой концентрацией хинонов (фитостеролов) в спиртовом или эфирном растворе. Длительность экспозиции – 60-180 минут. В случае необходимости выделения водорастворимых растительных гликозидов используется гиперосмолярный раствор глюкозы или NaCl.

Следующий этап – это послойное аналитическое центрифугирование, в частности, с целью получения митохондриальной фракции микросом с максимальной концентрацией хинонов. Затем проводится количественная оценка содержания коэнзима Q8 и коэнзима Q10, отдельных видов фитостеролов и биофлавоноидов методом жидкостной хроматографии. Это необходимо для стандартизации исходного сырья и технологических режимов получения вышеуказанных соединений.

В полученную в результате центрифугирования надосадочную жидкость с экстрагированными хинонами и полифенолами добавляют консерванты и осуществляют выпаривание растворителя до получения сухого остатка

В качестве консервантов используют неорганический селен в количестве 0.01-0.05 мас.% и/или янтарную кислоту в количестве 0.1-0.5 мас.%. В вакуумной камере производят выпаривание растворителя при температуре 30-40°С. Лиофилизированный сухой остаток – концентрированная фракция хинонов и полифенолов с консервантами помещается в желатиновые капсулы и хранится в темном флаконе без доступа света или добавляется к рафинированному растительному маслу в соотношении 1:30-1:60. Заявляемая композиция может представлять собой или порошковую смесь, или гранулированную смесь, или таблетку, или капсулу, или драже.

Нижеследующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1.

5 кг ядер зеленых грецких орехов (природный источник хинонов и биофлавоноидов) подвергается быстрой заморозке в морозильной камере при -70°С. В качестве сырья используют не пригодные в пищу и малоценные зеленые грецкие орехи, в том числе преждевременно опавшие с деревьев плоды. Замороженное сырье размельчается до микросом размером 1-5 микрон с помощью ультразвуковой дробилки или механической мельницы. Частота ультразвуковых колебаний 20 кГц, интенсивности излучения ультразвуковой установки 0,6 Вт/см² в прерывистом режиме колебаний ультразвуковых колебаний с паузой 0,5 мин.

Измельченное сырье помещают в емкость 20 литров, в которую добавляют 10 литров 70% этанола или эфира в соотношении 1:3. Длительность экспозиции – 120 минут при температуре 20-25°С, при непрерывном перемешивании. Выбор такого режима обусловлен необходимостью максимального растворения липофильных хинонов (в частности, коэнзима Q8 и коэнзима Q10) и полифенолов. Суспензию распределяют в центрифужные пробирки объемом 0.5 литра и центрифугируют при 3000 оборотов в минуту в течение 20 минут. Выход конечного продукта составляет:

Убихинон – 5-20 мг на 100 г исходного сырья;

Полифенолы – 10-30 мг на 100 г исходного сырья.

Композицию получают следующим образом.

Надосадочную жидкость с экстрагированными хинонами и полифенолами переливают в емкость 10 литров, добавляют в нее 500 мкг консерванта неорганического селена.

В вакуумной камере производят выпаривание растворителя при температуре 30-40°С. Лиофилизированный сухой остаток – концентрированная фракция хинонов и полифенолов с консервантами помещается в желатиновые капсулы и хранится в темном флаконе без доступа света или добавляется к рафинированному растительному маслу в соотношении 1:300-1:500.

Состав композиции №1 включает следующие ингредиенты:

Убихинон – 30-50 мг;

Полифенолы – 10-30 мг;

Неорганический селен – 50-100 мкг;

Льняное масло – до 100 мг.

Пример 2.

В качестве исходного сырья используется мышечная ткань говяжьего сердца, которая имеет максимальное содержание убихинона и является дешевым субпродуктом на мясокомбинате. Как известно, убихинон сконцентрирован преимущественно в составе митохондрий – органелл кардиомиоцитов, в которых происходят окислительно-восстановительные процессы. Сырье (масса 300 г) подвергается быстрой заморозке в жидком азоте или морозильной камере при -100°С.

Замороженное сырье измельчается до микросом размером 1-5 микрон с помощью ультразвуковой дробилки или механической мельницы. Частота ультразвуковых колебаний 20 кГц, интенсивности излучения ультразвуковой установки 0,6 Вт/см² в прерывистом режиме ультразвуковых колебаний с паузой 0,5 мин.

Далее ресуспензируют измельченное сырье в изотоническом 0.25М растворе сахарозы в соотношении 1:8. Полученную суспензию разливают в 4 центрифужных стакана и центрифугируют в течение 10 минут при 0-2°С, при 600 g для удаления обломков клеток и ядерной фракции. Супернатант осторожно сливают и хранят на льду, остатки объединяют и вновь гомогенизируют 20 секунд в среде выделения (соотношение 1:4). Гомогенат центрифугируют при 600 g 10 минут, супернатант объединяют с полученным ранее. Для осаждения митохондрий объединенный супернатант центрифугируют в двух стаканах при 14000 g в течение 10 минут. Надосадочную жидкость сливают.

К суспензии митохондрий (20-30 г) добавляют 200 миллилитров 70% этанола или эфира (Соотношение 1:8.). Длительность экспозиции – 120 минут при температуре 20-25°С, при непрерывном перемешивании. Выбор такого режима обусловлен необходимостью максимального растворения липофильного убихинона (коэнзима Q10). Надосадочную жидкость с экстрагированным убихиноном переливают в другую емкость и добавляют в 5-10 мкг янтарной кислоты в качестве консерванта.

В вакуумной камере производят выпаривание растворителя при температуре 30-40°С. Лиофилизированный сухой остаток – концентрированная фракция убихинона с консервантом помещается в желатиновые капсулы и хранится в темном флаконе без доступа света или добавляется к лиофилизированному яблочному пектину, содержащему 10-20 мг дигидрокверцитина (в качестве антиоксиданта) на 100 г в соотношении 1:50-1:80.

Выход убихинона – 30-50 мг на 100 г исходного продукта.

Пример композиции №2

Убихинон – 30-50 мг;

Янтарная кислота – 5-15 мг;

Дигидрокверцитин (полифенол с выраженной антиоксидантной активностью) – 10-20 мг;

Яблочный или апельсиновый пектин – до 100 г.

Полученная в результате разработанного способа активная добавка (Композиция №1) применялась в форме добавления в состав льняного масла. Добавка была апробирована на 15 здоровых добровольцах: 10 мужчин и 5 женщин в возрасте от 36 до 60 лет (средний возраст – 54,3 года). Все они получали активную добавку к пище в форме сухого порошка, растворенного в растительном масле (льняное масло) из расчета 50 мг в сутки ежедневно в течение 30 дней.

На период исследования и за месяц до его начала все добровольцы придерживались стандартной гиполипидемической диеты, воздерживались от приема алкоголя.

Оценка переносимости активной добавки у взрослых проводилась анкетно-опросным методом. Определяли уровень оксидантной активности лейкоцитов с помощью показателей спонтанной и стимулированной хемолюминесценции (мВ). Оценивали уровень С-реактивного белка количественным методом. Изучали уровень глутатиона и гомоцистеина, а также асимметричного диметиларгинина методом жидкостной хроматографии.

Результаты исследования показали снижение уровня С-реактивного белка и глутатиона, что способствует оздоровлению организма.

Исходно спонтанная хемолюминесценция составила 3,1±0.16 мВ, стимулированная – 19.7±3.1 мВ. После трехнедельного приема добавки – 2.6±0.14 и 16.3±2.9 мВ соответственно, Р<0.05.

Формула изобретения

1. Способ получения активной добавки к пище, включающий экстракцию исходного сырья и сушку, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют сырье растительного или животного происхождения, содержащее хиноны, в частности убихинон, при этом осуществляют быстрое замораживание исходного сырья в холодильной установке при температуре не более -70°С с последующей криодеструкцией замороженного сырья до микросом размером до 1-5 мкм, затем производят суспензирование мелкодисперсных фракций в этаноле или эфире в соотношении 1:3-1:10 при длительности экспозиции 60-180 мин, далее осуществляют послойное аналитическое центрифугирование, в полученную в результате центрифугирования надосадочную жидкость с экстрагированными хинонами добавляют консерванты и осуществляют выпаривание растворителя до получения сухого остатка в виде активной добавки, включающей убихинон.

2. Способ получения активной добавки по п.1, отличающийся тем, что в качестве консервантов используют неорганический селен в количестве 0.01-0.05 мас.% и/или янтарную кислоту в количестве 0.1-0.5 мас.%.

3. Способ получения активной добавки по п.1, отличающийся тем, что биологически активную добавку используют в смеси с растительным маслом или яблочным, или апельсиновым пектином, а также в виде порошковой смеси или гранулированной смеси, или таблетки, или капсулы, или драже.