Функциональные продукты питания, обогащенные биологически активными вществами морского генеза

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ  ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ, ОБОГАЩЕННЫЕ БАВ  МОРСКОГО ГЕНЕЗА  

ВВЕДЕНИЕ

     Интерес к морским гидробионтам как источникам биологически активных веществ (БАВ) (лекарств и препаратов) особенно возрос в конце 60-х гг., после открытия простагландинов в мягких морских кораллах. С тех пор учеными выделены и изучены многие БАВ, нашедшие применение в биология (тетродотоксин), медицине (домоевая кислота, цефалоспорины и др.) и сельском хозяйстве (падан, полиеновые соединения и др.). Активно ведутся исследования гидробионтов и в настоящее время во многих странах мира, особенно прибрежных и островных. Признанными лидерами в данной области являются США, Япония и Россия.

     Основные  усилия ученых направлены на изучение и получение БАВ из морских  гидробионтов, однако широкое применение и производство БАВ сдерживаются их высокой себестоимостью. Одним  из путей снижения себестоимости БАВ является комплексное и рациональное использование всех органов и тканей морских гидробионтов.

     Под комплексной и рациональной переработкой понимают наиболее полное использование  органов и тканей гидробионтов, которое  обеспечивает получение в первую очередь пищевых продуктов, а  также кормовых, технических и специального назначения (химических соединений, представляющих интерес для народного хозяйства).

     Комплексное и рациональное использование гидробионтов позволяет расширить ассортимент выпускаемой продукции, что существенно повышает рентабельность основного производства. Выбор технологии переработки сырья требует индивидуального подхода с учетом природы основного вещества, содержащегося в сырье, его свойств и биологической активности.

1 Обоснование  технологии эмульсионной продукции, 

обогащенной БАВ морского генеза

     Проблема  производства продуктов высокого качества, обогащенных физиологически ценными  веществами с защитными свойствами, перспективным источником которых  являются морские гидробионты и, что в особенности важно, отходы их переработки, является приоритетной и значимой.

     Использование голотурий в мировой практике определяется не только употреблением  их в пищу, но и получением из них  ценных химических соединений.

     В проблеме поиска новых лекарственных  и лечебно-профилактических продуктов, стимулирующих иммунную систему, голотурии  представляют значительный интерес.

     Cucumaria japonica — наиболее крупный представитель дальневосточных голотурий. В тканях кукумарии содержится большое количество макро- и микроэлементов, таких как магний, кальций, калий, натрий, медь, титан, железо, алюминий, марганец, цинк, сера, что позволяет полагать, что кукумарию можно рассматривать как пищевой источник минеральных композиции.

     Следует отметить, что, несмотря на значительные промысловые запасы, этот объект используется недостаточно, хотя на Дальнем Востоке  подробно разработана технология приготовления  продуктов из кукумарии.

     В процессе получения пищевой продукции  из Cucumaria japonica образуется достаточное количество отходов переработки, содержащих ценный комплекс биологически активных веществ (тритерпеновые гликозиды и гексозамины) (табл. 1). 
 

     Таблица 1. - Химический состав венчика и щупалец  кукумарии.

     Так как при разделке кукумарии около 7 % отходов приходится на щупальца и венчики, рассматривали возможность получения из них ферментативных гидролизатов (ФГ), путем подбора рациональных условий гидролиза.

     Выбор рациональных условий гидролиза  венчика и щупалец кукумарии осуществляли исходя из максимальной степени гидролиза белков тканей и содержания сухих веществ в ферментативном гидролизате, с учетом ферментсубстратного соотношения и продолжительности гидролиза. Процесс осуществляли при комнатной температуре (21ᵒС) и оптимуме для данного ферментного препарата (45ᵒС). Использовались следующие ферментсубстратные соотношения: 1 : 2, 1 : 4, 1 : 8 (табл. 2).

     Полученные  экспериментальные данные показывают, что при ферментативном гидролизе  венчика и щупалец кукумарии происходит разрушение белков и накопление растворимых веществ в ФГ. Повышение температуры увеличивает степень гидролиза и накопление растворимых сухих веществ в ФГ.

     Так как доказано повышение степени  гидролиза при измельчении нативного сырья, представлялось интересным изучить экспериментально зависимость накопления сухих растворимых веществ в ферментативном гидролизате от степени измельчения и времени гидролиза. Кроме того, рассматривалось влияние используемого гидромодуля (отношения ферментсубстратной смеси и воды) — 1 : 2 (0,5), 1,0 : 1,5 (0,67), 1 : 1 (1), 1,0 :0,5 (2) на накопление растворимых сухих веществ в ферментативном гидролизате.

     Таблица 2. - Влияние различных факторов на процесс гидролиза венчика и  щупалец кукумарии.

     Для дальнейших исследований по органолептическим  показателям и соотношению массовой доли сухих растворимых веществ  и условий гидролиза перспективным  является ферментативный гидролизат полученный из нативного сырья, измельченного до размера 3–5 мм при ферментсубстратном соотношении 1 : 4, используемом гидромодуле 1 : 1 и продолжительности гидролиза16–18 ч. Ферментативные гидролизаты, полученные при более высоком ферментсубстратном соотношении (1 : 2) имеют темно-коричневый цвет, вязкую консистенцию и запах, свойственный морепродуктам.

     В результате ферментативного гидролиза  происходит переход биологически активных веществ (тритерпеновых гликозидов и гексозаминов) в ферментативный гидролизат. Основными факторами, влияющими на накопление в ферментативных гидролизатах тритерпеновых гликозидов и гексозаминов, являются ферментсубстратное соотношение и продолжительность обработки.

     Полученные  гидролизаты обогащены биологически активными веществами кукумарии — содержание тритерпеновых гликозидов составило 558 мкг/, содержание гексозаминов — 269 мкг/.

     Полученный ферментативный гидролизат использовали в качестве соэмульгатора в технологии получения эмульсионного соуса. Экспериментальным путем определена массовая доля гидролизата в рецептуре майонеза, которая составила 10 %. Использование бинарного композиционного эмульгатора на основе обезжиренной соевой муки и ферментативного гидролизата из венчика и щупалец кукумарии позволило получить эмульсионный продукт с традиционными органолептическими показателями, обогащенный биологически активными веществами морского генеза, что позволяет предположить проявление им биологической активности, свойственной данным соединениям.

2 ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ  БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ПИЩЕВЫЕ  ДОБАВКИ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ  ИЗ МОРСКОГО СЫРЬЯ

Применение  биологически активных добавок (БАД) в  решении задач по лечению и  профилактике самых различных заболеваний  признано Министерством Здравоохранения  РФ перспективным направлением и  характеризуется как "новая, быстро развивающаяся область науки, находящаяся  на стыке пищевых и фармацевтических технологий .

Доказано, что частота воспалительных и  инфекционных заболеваний напрямую зависит от состояния иммунной системы  человека. В свою очередь, неправильное питание, плохая экологическая обстановка, да и образ жизни современного человека приводят к снижению иммунитета.

В настоящее  время все большее количество врачей понимают, что для проведения полноценного лечения тех или  иных заболеваний необходимы препараты, восполняющие дефицит необходимых  организму микро- и макро элементов, витаминов и других биологически важных веществ, а также антиоксидантов, иммуномодуляторов, средства, являющиеся естественным источником энергии на клеточном уровне. Без их назначения не обходится лечение ни одной инфекции, включая гепатит, туберкулез, грипп и др., а также любых воспалительных заболеваний, онкопатологий, иммунодефицитов.

Всеми этими и другими важными свойствами обладают пищевые добавки, разработанные  приморскими учеными Тихоокеанского института рыбного хозяйства. Сырьем для производства этих добавок являются промысловые рыбы и моллюски Мирового океана, являющегося богатейшей кладовой лекарственных средств.

В широком  спектре дальневосточных пищевых  добавок особое место занимает группа, в которую входят ТИНРОСТИМ-СТ и  ДНКаС.

ТИНРОСТИМ-СТ

ТИНРОСТИМ

Тинростим представляет собой белый аморфный порошок, умеренно растворимый в воде. Его получают из нервной ткани кальмаров.

Патент  РФ№ 2105504 «Пищевая биологичеки активная добавка ТИНРОСТИМ-СТ»

Сан. эпид. заключения №77.99.20.928.Б.000280.03.04 от 02.03.2004г.

Тинростим является одним из первых отечественных БАД. Он зарегистрирован в 1995 г

Награжден Золотым и Платиновым знаками «Всероссийская марка (III тысячелетие). Знак качества XXI века».

Состав. Биологическая активность.

Тинростим получают из оптических ганглиев кальмаров всех промысловых видов. Он представляет собой белый с желтоватым или кремовым оттенком аморфный порошок с запахом, свойственным сухому рыбному белку. Препарат состоит на 84% из низкомолекулярных пептидов (молекулярная масса менее 15 кДа) и на 16% - из свободных аминокислот. Пептидные компоненты представлены несколькими фракциями, состоящими из 17 аминокислот. Преобладают аспарагиновая и глутаминовая кислоты; их сумма составляет 37,5% общего количества аминокислот. Около 10% от общего количества свободных аминокислот составляет таурин.

По нормируемым  показателям, заложенным в нормативную  документацию, тинростим является безопасным для здоровья веществом. Токсичные металлы (свинец, кадмий, ртуть, мышьяк), а также хлорорганические пестициды в его составе отсутствуют.

Безвредность  тинростима была подтверждена биологическими испытаниями в НИИ питания РАМН. Результаты изучения влияния препарата на органы и системы животных позволили сделать вывод о его безвредности.

Общетоксическое действие тинростима исследовано в соответствии с "Правилами доклинической оценки безопасности фармакологических средств" (Москва, 1991).

Исследование  токсичности тинростима, вводимого ежедневно крысам в 3-х терапевтических дозах (1 ТД, 100 ТД, 300 ТД) в течение трех месяцев показало, что препарат не оказывает отрицательного влияния на основные системы и органы животных. Не отмечено каких-либо реакций и через месяц после отмены препарата.

Шестимесячное ежедневное введение 100 и 300 терапевтических  доз тинростима самцам и самкам кроликов также не вызвало отрицательного воздействия на их организм.

Обоснование применения тинростима для коррекции нарушений иммунитета при различных патологических состояниях

Результаты  исследований механизмов действия тинростима на факторы неспецифической резистентности организма, а также на специфический иммунитет являются экспериментальным обоснованием возможности и целесообразности применения этой БАД к пище в комплексе лечения различных болезней. Действие тинростима на неспецифическую резистентность и иммунную систему организма исследовано в ГУ НИИ эпидемиологии и микробиологии СО РАМН. Установлено, что тинростим значительно усиливает процессы поглощения патогенных микроорганизмов и уничтожения их в лейкоцитах как здорового, так и иммунокомпрометированного организма.

Свойства  тинростима усиливать образование антител могут быть использованы с целью стимуляции иммунного ответа при инфекциях, возбудители которых являются слабыми антигенами, а также для усиления действия вакцин.

В целом, тинростим является мягким натуральнымиммуномодулятором, применение которого эффективно при состояниях, сопровождающихся развитием вторичной иммунологической недостаточности.

Было  установлено, что тинростим является иммуномодулятором, эффективность которого при онкологических заболеваниях не ниже таковой тималина и тактивина, взятых в качестве препаратов сравнения. Тинростим применяется перорально и не требует инвазивных манипуляций, что также положительно его характеризует.

Рекомендации  по применению Тинростима :

- с целью  профилактики и коррекции иммунодефицитных состояний при инфекционных болезнях, старении организма, отравлениях, обморожениях, стрессах, лечении антибиотиками, неполноценном питании, воздействии радиации и других вредных факторов;

- при  хронических инфекциях различного  генеза, включая бактериальные, вирусные (грипп, ОРВИ), бронхит, пневмонию,  вирусные гепатиты, опоясывающий  герпес; в офтальмологии (рецидивирующий  кератит, увеит и др.);

- в комплексном  лечении псориаза;

- в комплексе  лечения болезней крови и кроветворной  системы;

- для  коррекции иммунодефицитных состояний у онкологических больных в процессе и после химиотерапии и облучения;

- в комплексе  лечения гнойных и воспалительных  осложнений хирургических вмешательств.

ТИНРОСТИМ-СТ представляет собой экстракт из нервных  клеток морских животных рода кальмар  с добавлением витамина С и глюкозы. Экстракт представляет собой уникальный компонент, состоящий из 45 пептидных фракций с различной молекулярной массой. Экстракт стимулирует специфические и неспецифические реакции гуморального и клеточного иммунитета, витамин С повышает устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов; глюкоза увеличивает энергетические запасы организма.

Препарат  на основе этой экстракции усиливает  деятельность иммунной системы, повышает сопротивляемость организма к действию болезнетворных микроорганизмов и  ядовитых продуктов, предупреждает  развитие тяжелых болезней и злокачественных  образований. Медицинскими исследованиями доказано, что уже небольшая концентрация препарата усиливает активность клеток фагоцита в 2,5 раза. Так как  фагоцит является одним из первых барьеров на пути к инфекции, то его  своевременное усиление может предотвратить  заболевание либо смягчить его. (2)

Показаниями к применению являются:

• профилактика и лечение иммунодефицитных состояний при старении организма, отравлениях, обморожениях, стрессах, лечении антибиотиками, неполноценном питании, воздействии радиации и других вредных факторов.
• хронические инфекции различного генеза, включая бактериальные, вирусные (грипп, ОРВИ), бронхит, воспаление легких, вирусный гепатит, опоясывающий герпес, в офтальмологии (рецидивирующий кератит, увеит и т.д.)
• комплексное лечение псориаза.
• заболевание крови и кроветворной системы, анемия, лейкопения.
• профилактика и лечение ослабленной иммунной системы у онкологических больных в процессе проведения лучевой терапии, химиотерапии и хирургических вмешательств.

Другим  препаратом, действующим на иммунную систему, является ДНКаС.

ДНКаС

Этот  препарат получают из молок лососевых  рыб. В своей основе он содержит ДНК. Она стимулирует рост В-лимфоцитов = тех клеток, которые синтезируют  иммуноглобулины, а те в свою очередь  связывают и выводят чужеродные агенты, в том числе и вирусы. Большинство вирусов, встраиваясь в клетки хозяина, для репликации (размножения) используют компоненты клетки хозяина, в том числе и ДНК. На фоне приема препарата ДНКаС входящие в его состав компоненты ДНК начинают использоваться вместо компонентов ДНК человека. В результате вирус теряет способность к репликации.

Замечательной особенностью ДНКаС является его стимулирующее влияние на общее состояние организма. Недаром ДНКаС отнесен к группе адаптогенов, в которую входят известные женьшень и элеутерококк. Это свойство ДНКаС позволяет человеку легче переносить заболевания и быстрее восстанавливать силы после них. Используется ДНКаС для профилактики и лечения заболеваний, вызванных общей физической или умственной ослабленностью организма, снижением аппетита, повышением содержания холестерина, снижением иммунитета и репродуктивной функции. Препарат эффективен при профилактике и лечении рака, в частности лимфогрануломатозов и осложнений лучевой болезни, полихимиотерапии онкологических заболеваний.(3).

ДНКаС

БАД ДНКаС разработан учеными лаборатории прикладной биохимии Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра (ТИНРО-центра); в основе указанного БАД лежит - натриевая соль низкомолекулярной ДНК, которую получают из молок лососевых рыб (горбуши, кеты) по оригинальной технологии.

Патент  РФ № 915446 "Способ получения ДНК  из молок рыб";

ПатентРФ№2036652"Способ получения ДНК, обогащенного минеральными добавками"

Патент  РФ № 2122856 "Способ получения нуклеопротеинового комплекса".

Сан. эпид. заключение № 77.99.20.928.Б.000146.10.03 от 01.10.2003 г.

Награжден Золотым Знаком качества «Всероссийская марка (III тысячелетие). Знак качества XXI века»

Представляет  собой комплексный препарат, содержащий природный физиологически сбалансированный компонент дезоксирибонуклеиновых кислот, полученных из молок лососевых  рыб, с добавлением витамина С. Препарат разрешен к применению (производитель - ООО «Биополимеры», г. Партизанск) и рекомендуются при различных патологических состояниях.

Состав. Биологическая активность.

В состав нуклеопротеидного комплекса БАД  входит 79% ДНК и 7,8% белка. Молекулярная масса ДНК составляет 270-500 кДа. БАД представляет собой аморфный порошок светло-кремового цвета, растворимый в воде при нагревании и не растворимый в органических растворителях.

Низкомолекулярная ДНК обладает широким спектром действия, обусловленным участием нуклеиновых  кислот практически во многих метаболических процессах организма человека. Расстройства нуклеинового обмена являются одной  из причин индукции патологических процессов  вообще и иммунопатологических в  частности. Это объясняет широкий  спектр общебиологических эффектов (более 10 различных феноменов) как  лекарственных препаратов, так и  БАД к пище, созданных на основе нуклеиновых кислот. Все они обладают радиозащитным, иммуномодулирующим действием, стимулируют устойчивость организма  к различным инфекциям, устраняют  малокровие, повышают содержание гемоглобина, понижают возбудимость нервной системы, увеличивают физическую и уиственную работоспособность.

Обоснование применения БАД, содержащих ДНК,при различных патологических состояниях

Учеными лаборатории иммунологии НИИ  эпидемиологии и микробиологии  СО РАМН совместно с другими научными учреждениями были проведены экспериментальные  и клинические исследования иммунотропного действия БАД ДНК из молок лососевых рыб и БАД, его содержащих (ДНКаС и ДНКаВИТ), которые показали, что все они являются иммуномодуляторами и их применение целесообразно и перспективно при различных состояниях, сопровождающихся вторичными иммунодефицитами.

На модели экспериментальной опухоли было доказано лечебно-профилактическое ДНК. Отсутствие цитотоксической активности исследуемого препарата и активация  им Т- клеточного иммунитета у животных-опухоленосителей (увеличение средней продолжительности их жизни), подтверждает безопасность и эффективность применения ДНК и демонстрирует иммунологический механизм реализации его противоопухолевой защиты.

На модели экспериментальной острой лучевой  болезни (костномозговой стадии) у лабораторных животных установлено, что введение ДНК способствует повышению выживаемости облученных животных примерно в 3,5 раза и средней продолжительности  их жизни в 1,7 раза. Доказано, что  введение исследуемых препаратов облученным животным способствует более раннему  и полному восстановлению кроветворения, клеточности костного мозга, тимуса, селезенки, массы лимфоидных органов, обеспечивая таким образом положительный эффект при облучении.

Сотрудники  Приморского краевого онкологического  диспансера (ПКОД) применяли БАД, содержащие ДНК, в течение 30 дней у больных  раком молочной железы, получающих послеоперационную лучевую терапию. Полученные результаты показали положительное  влияние БАД ДНКаС на иммунную систему онкобольных (модулирующее действие на систему цитокинов, причастных к процессам онкогенеза и повреждениям ионизирующей радиацией). Изучение динамики гемопоэза (содержание лейкоцитов, эритроцитов, гемоглобина, тромбоцитов) у этих же больных показало меньшую частоту выявления лейко- и тромбопении в группе больных, получавших БАД ДНКаС и менее выраженный характер по сравнению с такими же больными, не получавшими БАД. Биологически активные добавки к пище обладают минимальной токсической и антигенной нагрузкой на организм, просты в употреблении, способствуют проведению базисных методов лечения онкобольных и перспективны в качестве препаратов (иммуномодуляторов) сопровождения основных методов лечения онкобольных.

На модели Т-клеточного иммунодефицита – экспериментального листериоза у лабораторных животных, было обнаружено, БАД содержащие ДНК из молок лососевых рыб (без применения этиотропной терапии) повышает антиинфекционную резистентность организма зараженных животных, увеличивает среднюю продолжительность их жизни, ускоряет выведение микробов из организма.

Установлено, что БАД содержащие ДНК из молок  лососевых рыб, кроме повышения  антиинфекционной резистентности, стимулирует  антителогенез, усиливает формирование антителообразующих клеток, повышает поглотительную и переваривающую активность клеток системы мононуклеарных фагоцитов.

Получено  клиническое подтверждение положительного эффекта применения БАД ДНКаС у больных с герпетической инфекцией.

Врачами Краевого Центра по профилактике и  борьбе со СПИДом (г. Владивосток) было изучено влияние БАД в комплексном  лечении на течение заболевания  у больных с хронической герпетической  инфекцией. У 74% больных, получавших в  комплексе лечения БАД ДНКаС, наблюдалась более длительная ремиссия заболевания с нормализацией показателей лабораторных исследований.

Кроме иммунотропного и противовирусного действия БАД ДНКаС обладает общеукрепляющим действием, является адаптогеном и антиоксидантом, снижает уровень холестерина сыворотки крови, стимулирует физическую и умственную работоспособность, улучшает сон, способствует быстрому восстановлению организма после тяжелых физических нагрузок.