биологически активное вещество (варианты) и биологически активная добавка к пище (варианты)

Формула изобретения

1. Биологически активное вещество, характеризующееся тем, что оно представляет собой ферментолизат, полученный путем автолиза Saccharomyces cerevisiae при температуре 45-60°С и рН 3-5, охлаждением до температуры 30-40°С, последующей обработкой ферментным препаратом лактоканицином и инактивации ферментного препарата, при этом ферментолизат содержит не менее 60% пептидной фракции с молекулярным весом в диапазоне более 2,5 кДа, свободных аминокислот не менее 14%, аминный азот не менее 8%, углеводов не более 20%, сухих веществ не менее 14%.

2. Биологически активная добавка к пище, характеризующаяся тем, что содержит биологически активное вещество, полученное по п.1, и компонент, выбранный из ряда: углеводы, липиды, витамины, витаминоподобные вещества, минеральные компоненты, алкалоиды, гомеопатические средства, гликозиды, иммуноглобулиновые препараты, фенольные соединения, органические кислоты, ферменты, терпеноиды, гормоны и гормоноподобные вещества, цитокины, продукты растительного происхождения, продукты микробного происхождения, продукты пчеловодства, продукты животного происхождения, минералосодержащие вещества природного происхождения, детоксиканты, технологические добавки, или их смеси, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Биологически активное вещество	10-95
Компонент или смесь компонентов	Остальное

3. Биологически активное вещество, характеризующееся тем, что представляет собой ферментолизат, полученный путем автолиза селенсодержащих Saccharomyces cerevisiae, при температуре 45-60°С и рН 3-5, охлаждением до температуры 30-40°С последующей обработкой ферментным препаратом лактоканицином и инактивации ферментного препарата, при этом ферментализат содержит не менее 60% пептидной фракции с молекулярным весом в диапазоне более 2,5 кДа, свободных аминокислот не менее 14%, аминный азот не менее 8%, углеводов не более 20%, сухих веществ не менее 14%.

4. Биологически активная добавка к пище, характеризующаяся тем, что содержит биологически активное вещество, полученное по п.3, и компонент, выбранный из ряда: углеводы, липиды, витамины, витаминоподобные вещества, минеральные компоненты, алкалоиды, гомеопатические средства, гликозиды, иммуноглобулиновые препараты, фенольные соединения, органические кислоты, ферменты, терпеноиды, гормоны и гормоноподобные вещества, цитокины, продукты растительного происхождения, продукты микробного происхождения, продукты пчеловодства, продукты животного происхождения, минералосодержащие вещества природного происхождения, детоксиканты, технологические добавки, или их смеси, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Биологически активное вещество	10-95
Компонент или смесь компонентов	Остальное

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к пищевой, биотехнологической и медицинской промышленности, а именно к области получения биологически активных веществ.

В настоящее время в рационе питания населения снижено потребление особо ценных для организма веществ, таких как витамины, аминокислоты, макро- и микроэлементы, антиоксиданты и др.

Для компенсации недостатка этих веществ разрабатываются различные продукты питания, в т.ч. биологически активные добавки к пище.

В целях компенсации недостающих нутриентов широко используются биологически активные добавки к пище, а также биологически активные вещества, полученные путем обработки дрожжевой биомассы.

Как показал проведенный анализ уровня техники, обработка дрожжевой биомассы осуществляется несколькими способами, в основном путем автолиза, ферментолиза, гидролиза.

Наиболее близким техническим решением в отношении биологически активного вещества (БАВ) будет биологически активное вещество, полученное путем постадийного автолиза дрожжевой биомассы в присутствии индукторов, одним из которых является затравочный автолизат, с последующей стерилизацией и обработкой готового продукта, при этом содержание в БАВ СВ составляет 20-36%, массовая доля общего азота составляет 3-5%, нуклеиновых кислот до 5% (Патент РФ №2105503).

Недостатком известного БАВ является недостаточно высокая биологическая активность, которая по всей видимости обусловлена длительной температурной обработкой.

Наиболее близким техническим решением в отношении биологически активных добавок к пище (БАД) будет БАД, содержащая автолизат дрожжей и витамины (RU, С1, 2086645, С12N 1/16, 21.12.1993).

Недостатком данного изобретения является недостаточно высокая биологическая активность.

Задачей заявляемого изобретения является создание БАВ с высокой биологической активностью и содержанием в нем нетоксичной органической формы селена.

Это достигается за счет того, что биологически активное вещество на основе дрожжей представляет собой ферментолизат, полученный путем автолиза Saccharomyces cerevisiae при температуре 45-60°С и рН 3-5, охлаждением до температуре 30-40°С, последующей обработкой ферментным препаратом лактоканицином и путем инактивации ферментного препарата, при этом ферментолизат содержит не менее 60% пептидной фракции с молекулярным весом в диапазоне более 2,5кДа, свободных аминокислот не менее 14%, аминный азот не менее 8%, углеводов не более 20%, сухих веществ не менее 14%.

На основе БАВ производят биологически активную добавку к пище, содержащую вышеуказанное биологически активное вещество и компонент, выбранный из ряда: углеводы, липиды, витамины, витаминоподобные вещества, минеральные компоненты, алкалоиды, гомеопатические средства, гликозиды, иммуноглобулиновые препараты, фенольные соединения, органические кислоты, ферменты, терпеноиды, гормоны и гормоноподобные вещества, цитокины, продукты растительного происхождения, продукты микробного происхождения, продукты пчеловодства, продукты животного происхождения, минералосодержащие вещества природного происхождения, детоксиканты, технологические добавки или их смеси при следующем соотношении компонентов (мас.%):

биологически активное вещество - 10-95,

компонент или смесь компонентов - остальное.

При этом углеводы выбраны из ряда: глюкоза, фруктоза, лактоза, крахмал, сахароза, мальтоза, дезоксирибоза, растворимые и нерастворимые пищевые волокна, инулин, рибоза.

Липиды выбраны из ряда: триглицериды, фосфолипиды, стеролы, стерины, микробные липиды.

Витамины выбраны из ряда: витамин А, витамин D, витамин Е, витамин К, витамин В1, витамин В2, витамин В6 (пиридоксин), ниацин, витамин РР, никотиновая кислота, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, фолацин, цианокобаламин, витамин С.

Витаминоподобные вещества выбраны из ряда: биотин, биофлавоноиды, оротовая кислота, пангамовая кислота, парааминбензойная кислота ПАБК, холин, инозит, витамин Т, карнитин, витамин U, липоевая кислота, -липоевая кислота, тиоктовая кислота.

Минеральные компоненты в виде солей выбраны из ряда: кальций, фосфор, магний, натрий, калий, сера, хлор, железо, медь, селен, йод, хром, цинк, фтор, марганец, кобальт, молибден, кремний, бром, серебро, бор, ванадий, германий.

Алкалоиды выбраны из ряда: производные пирролидина, производные пиперидина, производные пиридина, производные хинолина, производные изохинолина, производные индола, производные имидазола, производные пурина, алкалоиды дитерпеновой структуры, стероидные алкалоиды, гликоалкалоиды, ациклические и пептидные алкалоиды, содержащие серу, производные мочевины.

Гликозиды выбраны из ряда: сапонины, антрагликозиды, горькие гликозиды, тиогликозиды.

Фенольные соединения выбраны из ряда: простые фенолы, фенолоспиеты, фенолокислоты, кумарины, хромоны, лигнаны, флавоноиды, изофлавоноиды, флавононы, флавоны, ротеноиды, дубильные вещества, лигнин, меланины, гуминовые кислоты.

Терпеноиды выбраны из ряда: монотерпены и их производные, сесквитерпены, дитерпены, сесквитерпеновые лактоны, тритерпеновые сапонины, тетратерпены и их производные.

Продукты растительного происхождения выбраны из ряда: высшие растения, компоненты фракционирования высших растений, низшие растения, компоненты фракционирования низших растений.

Продукты микробного происхождения выбраны из ряда: бифидобактерии, лактобациллы, эшерихия коли, дрожжи, ацидофильные палочки. Технологические добавки выбраны из ряда: технологические компоненты для таблетирования, вкусовые добавки, ароматизаторы, подсластители, консерванты, красители, жидкости.

Также заявляется биологически активное вещество на основе селенсодержащих дрожжей, представляющее собой ферментолизат, полученный путем автолиза селенсодержащих Saccharomyces cerevisiae при температуре 45-60°С и рН 3-5, охлаждением до температуры 30-40°С, последующей обработкой ферментным препаратом лактоканицином и путем инактивации ферментного препарата, при этом ферментолизат, при этом ферментолизат содержит не менее 60% пептидной фракции с молекулярным весом в диапазоне более 2,5кДа, свободных аминокислот не менее 14%, аминный азот не менее 8%, углеводов не более 20%, сухих веществ не менее 14%.

Заявляется также биологически активная добавка к пище на основе селенсодержащих дрожжей, содержащая биологически активное вещество на основе селенсодержащих дрожжей и компонент, выбранный из ряда: углеводы, липиды, витамины, витаминоподобные вещества, минеральные компоненты, алкалоиды, гомеопатические средства, гликозиды, иммуноглобулиновые препараты, фенольные соединения, органические кислоты, ферменты, терпеноиды, гормоны и гормоноподобные вещества, цитокины, продукты растительного происхождения, продукты микробного происхождения, продукты пчеловодства, продукты животного происхождения, минералосодержащие вещества природного происхождения, детоксиканты, технологические добавки или их смеси при следующем соотношении компонентов (мас.%):

биологически активное вещество - 10-95,

компонент или смесь компонентов - остальное.

При этом углеводы выбраны из ряда: глюкоза, фруктоза, лактоза, крахмал, сахароза, мальтоза, дезоксирибоза, растворимые и нерастворимые пищевые волокна, инулин, рибоза.

Липиды выбраны из ряда: триглицериды, фосфолипиды, стеролы, стерины, микробные липиды.

Витамины выбраны из ряда: витамин А, витамин D, витамин Е, витамин К, витамин В1, витамин В2, витамин В6 (пиридоксин), ниацин, витамин РР, никотиновая кислота, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, фолацин, цианокобаламин, витамин С.

Витаминоподобные вещества выбраны из ряда: биотин, биофлавоноиды, оротовая кислота, пангамовая кислота, парааминбензойная кислота ПАБК, холин, инозит, витамин Т, карнитин, витамин U, липоевая кислота, -липоевая кислота, тиоктовая кислота.

Минеральные компоненты в виде солей выбраны из ряда: кальций, фосфор, магний, натрий, калий, сера, хлор, железо, медь, селен, йод, хром, цинк, фтор, марганец, кобальт, молибден, кремний, бром, серебро, бор, ванадий, германий.

Алкалоиды выбраны из ряда: производные пирролидина, производные пиперидина, производные пиридина, производные хинолина, производные изохинолина, производные индола, производные имидазола, производные пурина, алкалоиды дитерпеновой структуры, стероидные алкалоиды, гликоалкалоиды, ациклические и пептидные алкалоиды, содержащие серу, производные мочевины.

Гликозиды выбраны из ряда: сапонины, антрагликозиды, горькие гликозиды, тиогликозиды.

Фенольные соединения выбраны из ряда: простые фенолы, фенолоспиеты, фенолокислоты, кумарины, хромоны, лигнаны, флавоноиды, изофлавоноиды, флавононы, флавоны, ротеноиды, дубильные вещества, лигнин, меланины, гуминовые кислоты.

Терпеноиды выбраны из ряда: монотерпены и их производные, сесквитерпены, дитерпены, сесквитерпеновые лактоны, тритерпеновые сапонины, тетратерпены и их производные.

Продукты растительного происхождения выбраны из ряда: высшие растения, компоненты фракционирования высших растений, низшие растения, компоненты фракционирования низших растений.

Продукты микробного происхождения выбраны из ряда: бифидобактерии, лактобациллы, эшерихия коли, дрожжи, ацидофильные палочки.

Технологические добавки выбраны из ряда: технологические компоненты для таблетирования, вкусовые добавки, ароматизаторы, подсластители, консерванты, красители, жидкости.

В качестве ферментного препарата лактоканицина может быть использован лактоканицин Г20Х, который выпускают в соответствии с ТУ-64.13-104-86 "Препарат ферментный лактоканицин Г20Х".

Биологически активные вещества обладают высокой биологической активностью, что позволило разработать целый ряд биологически активных добавок к пище, содержащих заяляемые биологически активные вещества.

Кроме того, заявляемые БАВ могут найти широкое применение при производстве косметических кремов, при производстве хлебо-булочных изделий и кормов для животных.

В результате воздействия ферментом образуется смесь физиологически активных веществ, которая включает в себя смесь L-аминокислот, коротких (низших) пептидов, нуклеатидов, нуклеиновых оснований, органических и минеральных кислот и солей, аминов, остатки клеточных оболочек и др.

Заявляемые биологически активные вещества и БАД используются для профилактики различных заболеваний: при сниженном иммунитете, желудочно-кишечном заболевании, анемии, астме, гепатите, нарушениях обмена веществ, артрите, артрозе, гриппе, при физических и нервно-психических нагрузках.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание БАВ и БАД с высокой биологической активностью, обладающих гипоаллергенными свойствами, отсутствием токсичности, что позволило использовать их при профилактике целого ряда заболеваний.

Пример№1. Получение БАВ

Дрожжи Saccharomyces cerevisiae поступают на производство в прессованном, жидком или сушеном виде соответственно в полиэтиленовых ящиках, молочной цистерне или в крафт мешках.

Автолиз дрожжей ведется в реакторе объемом 1000 м ³, предварительно заполняется теплой водой на 5% геометрического объема, затем по линии задается дрожжевое молоко или непосредственно в реактор загружаются прессованные или сухие дрожжи и доводится водой до содержания сухих веществ (СВ) 25%. К раствору дрожжей добавляется 0,2-0,3 кг олеиновой кислоты и аппарат заполняется теплой водой в соответствии с технологическим режимом.

Процесс автолиза ведется в течение 14-16 часов при температуре 50-55°С и рН 4,1, полученный автолизат охлаждается до температуры 34-36°С и к нему добавляется ферментный комплекс лактоканицин Г20Х, после чего процесс автолиза ведется под воздействием фермента и продолжается до достижения пептидной фракции с молекулярным весом в диапазоне более 2,5 кДа не менее 60%, свободных аминокислот не менее 14%, аминного азота не менее 8%, углеводов не более 20%.

Контроль и регулирование температуры в реакторах осуществляется приборами контроля, расположенными на выносном щите.

По окончании ферментолиза полученная биомасса-ферментолизат пастеризуется при температуре не менее 60°С, выдерживается не менее 45 минут, при этом происходит полная инактивация фермента. По окончании пастеризации ферментолизат с содержанием сухих веществ не менее 14% направляется на сушку.

Высушенный ферментолизат (БАВ) расфасовывается и упаковывается.

По лабораторным и клиническим исследованиям полученное биологически активное вещество обладает гипоаллергенным и иммуномодулирующим действием, оказывает быстрое и выраженное нормализующее влияние на микрофлору кишечника.

Пример №2

Полученный ферментолизат (БАВ) по примеру №1 после пастеризации подается на сепаратор (первая ступень сепарации). Осветленная биомасса направляется в отдельный сборник. Сепарация оставшейся биомассы (клеточные оболочки) проводится в две ступени с целью повышения выхода водорастворимой части. Биомасса (клеточные стенки) из сепаратора с концентрацией 24-26% АСВ собирается в емкости и насосом подается на сушку для возможности дальнейшего использования его в качестве побочного продукта или для утилизации.

Водорастворимая фракция упаривается до содержания сухих веществ 35-41% и подается на сушку

Высушенный продукт расфасовывается и упаковывается

ПРИМЕР №3.

Для получения биологически активной добавки к пище, полученной в соответствии с Примером №1, БАВ смешивают с витаминным премиксом 730/4, в состав которого входят витамины А, Д, Е, С, В₁, B ₂, В₆, В₁₂, фолиевая кислота, пантотенат, ниацин, биотин, цветочная пыльца, натуральный экстракт ягодного сока, в соотношении: БАВ- 63 мас.%, витаминный премикс 730/4 - остальное. БАД применяется в качестве дополнительного источника витаминов при авитаминозе, гиповитаминозе, при длительных перегрузках и напряжении.

Пример №4

Для получения биологически активной добавки к пище, полученной в соответствии с Примером №1, БАВ смешивают с порошкообразным витамином Е, фосфолипидами, биотином, витаминами B ₁, В₂, аспарагинатом цинка в соотношении: БАВ - 50 мас.%, витамином Е - 0,0001 мас.%, фосфолипиды - 30 мас.%, биотин - 10 мас.%, витамины B₁, В₂, - по 0,003 мас.%, аспарагинат цинка - остальное. БАД оказывает положительное действие на функционирование нервной системы, дыхательной функции клетки, качественно улучшает состояние волос и ногтей.

Пример 5: Получение БАВ

Селенсодержащие дрожжи Saccharomyces cerevisiae поступают на производство в прессованном, жидком или сушеном виде соответственно в полиэтиленовых ящиках, молочной цистерне или в крафт мешках.

Автолиз дрожжей ведется в реакторе объемом 1000 м ³, предварительно заполняется теплой водой на 5% геометрического объема, затем по линии задается дрожжевое молоко или непосредственно в реактор загружаются прессованные или сухие дрожжи и доводится водой до содержания сухих веществ (СВ) 25%. К раствору дрожжей добавляется 0,2-0,3 кг олеиновой кислоты и аппарат заполняется теплой водой в соответствии с технологическим режимом.

Процесс автолиза ведется в течение 14-16 часов при температуре 50-55°С и рН 4,1, полученный автолизат охлаждается до температуры 34-36°С и к нему добавляется ферментный комплекс лактоканицин Г20Х, после чего процесс автолиза ведется под воздействием фермента и продолжается до достижении пептидной фракции с молекулярным весом в диапазоне более 2,5 кДа не менее 60%, свободных аминокислот не менее 14%, аминного азота не менее 8%, углеводов не более 20%.

Контроль и регулирование температуры в реакторах осуществляется приборами контроля, расположенными на выносном щите.

По окончании ферментолиза полученная биомасса-ферментолизат пастеризуется при температуре не менее 60°С, выдерживается не менее 45 минут, при этом происходит полная инактивация фермента. По окончании пастеризации ферментолизат с содержанием сухих веществ не менее 14% направляется на сушку.

По завершении процесса ферментолиза селенсодержащих дрожжей получается селенсодержащий ферментолизат.

Пример №6

Для получения биологически активной добавки к пище, полученной в соответствии с Примером №5, БАВ смешивают с БАВ, полученной в соответствие с Примером №1, аспарагинатом цинка, экстрактом ламинарии в соотношении БАВ по Примеру №5 - 30 мас.%, БАВ по Примеру №1 - 40 мас.%, аспарагинат цинка - 10 мас.%, экстракт ламинарии - остальное. Данная БАД комплексно воздействует на организм.

Позволяет улучшить ассимиляцию белка, способствует лучшему усвоению фосфора, кальция и железа, также способствует нормализации клеточного дыхания, клеточной энергии, сердечно-сосудистой системы. Стимулирует работу ферментных и гормональных систем организма.

Пример №7

Потенциальное адаптогенное действие препарата (БАВ), полученного согласно примерам 1 и 3, оценивали в опытах на лабораторных животных (мышах). Эксперимент проводили на мышах-самках линии C57BL6 и мышах-самцах гибрида F1 (СВА×C57BL6). Всего использовано 60 линейных и 60 гибридных мышей. При проведении опытов мышей распределяли на группы по 11-20 в каждой. Одну группу мышей с каждой опухолью не подвергали никаким воздействиям и считали контрольной, остальным группам мышей проводили лечение ферментолизатом, содержащим селен.

Штаммы опухолей получены из лаборатории опухолевых штаммов ОНЦ РАМН в замороженном виде. In vivo штаммы поддерживались на мышах соответствующих линий. В опытах использованы 3-4 генерации. Для экспериментов выбраны 2 штамма перевиваемых опухолей мышей:

1. Солидная аденокарцинома молочной железы Са - 757, неметастазирующая солидная опухоль с периодом роста на мышах 22-35 дней.

2. Асцитная карцинома Эрлиха (штамм ELD), растущая под кожей мышей в виде узла и приводящая к гибели через 25-37 дней после прививки.

Опухоли прививали мышам под кожу бока. Са-755 прививали взвесью опухолевой ткани в среде 199 по 0,5 мл 10% взвеси (30 мг/мышь). ELD прививали асцитической жидкостью, разведенной средой 199 по 0,3 мл, содержащей 10⁶ кл./мышь.

БАВ, полученное по примерам 1, 3, разводили питьевой водой и в разовых дозах 30, 60, 70 и 140 мг/кг вводили мышам ежедневно в желудок с помощью металлического зонда.

- 15 дней до прививки опухоли и 25 дней после прививки опухоли, длительность курса 40 дней,

- с 11 по 25 дни после прививки опухоли, длительность курса 15 дней.

Суммарные дозы при использовании различных разовых доз, введенных по этим двум схемам, составили 450, 600, 900, 1200, 1400, 2400, 2800 и 5600 мг/кг. Курсовые дозы определяли на каждый срок измерения опухолей.

Для оценки влияния БАВ на качество жизни мышей вели ежедневное наблюдение за состоянием, поведением и гибелью мышей в течение 25 дней после прививки опухолей во всех взятых в опыт группах. К этому сроку мыши контрольных групп с Са-755 начинали погибать от опухоли ("ранняя" гибель). На 25 сутки всех мышей взвешивали и затем подвергали патолого-анатомическому вскрытию. При вскрытии визуально оценивали наличие патологических изменений в брюшной полости и состояние желудочно-кишечного канала, отделяли и взвешивали опухоль. Вычисляли массу тела мышей без опухоли, рассчитывали средние значения и определяли абсолютный и относительный приросты массы тела мышей во всех группах. Слабый прирост средней массы тела мышей, раннюю гибель в соответствующие контрольной группе сроки и отрицательную динамику в состоянии и поведении мышей считали основными показателями раковой кахексии.

Для изучения действия БАВ на рост опухоли использовали количественный метод, рассчитывая торможение роста или стимуляцию роста по разнице средних объемов опухолей в группах, получавших БАВ, и в контрольной группе мышей. Опухоли измеряли в динамике на 5, 10, 15, 20 и 25 сутки после прививки опухоли.

Статистическую обработку полученных данных проводили, вычисляя доверительные интервалы средних сравниваемых величин с помощью таблиц Р.Б.Стрелкова.

Результаты проведения опытов с целью оценки влияния БАВ согласно примерам 1,3 на качество жизни (TWIST) мышей с опухолью и действия его на рост опухолей показали, что при лечении мышей с солидной Са-755, приводящей к гибели в результате раковой интоксикации, БАВ в суммарных дозах 2800 и 5600 мг/кг достоверно уменьшает раковую интоксикацию. Это проявляется в отсутствии ранней гибели мышей, улучшении общего состояния и увеличении массы тела мышей на 40%. При этом не происходит стимуляции роста опухоли, т.е. БАВ реализует присущие ему адаптогенные свойства.

Оценка влияния БАВ на рост привитых под кожу мышей аденокарциномомолочной железы и асцитной карциномы Эрлиха показала, что длительное введение в желудок БАВ в дозах от 400 до 5600 мг/кг до и после прививки не вызывает стимуляции роста этих опухолей, а, напротив, оказывает кратковременное умеренное торможение обеих опухолей на 77-78% при курсовых дозах 900 и 4200 мг/кг. Таким образом, БАВ, полученные согласно Примерам 1, 3, в изученных дозах и схемах введения не влияют отрицательно на рост опухолей в эксперименте.