Пищевая добавка из топинамбура для производства пищевых продуктов и напитков с лечебно-профилактическими свойствами

 

Изобретение относится к медицине и пищевой промышленности, к производству диетических и лечебно-профилактических продуктов. Пищевая добавка из топинамбура содержит клубневую и/или надземную часть растений в нативном или сухом виде следующего химического состава: вода, углеводы, белок, жиры, клетчатка и зольный остаток, в определенном соотношении. Изобретение направлено на расширение ассортимента лечебно-профилактических продуктов пищевого применения как в форме биологически активной добавки, так и в качестве сырья для получения различных видов пищевой продукции. 2 з.п.ф-лы, 3 ил., 9 табл.

Изобретение относится к медицине и пищевой промышленности, в частности к производству диетических и лечебно-профилактических продуктов для диетотерапии и профилактики заболеваний, связанных с недостаточностью иммунной и эндокринных систем организма, восстановления естественной микрофлоры кишечника, повышения адаптационных возможностей организма и реабилитации больных в условиях стационара.

Изобретение направлено на решение задачи расширения ассортимента лечебно-профилактических продуктов пищевого применения как в формах биологически активной добавки, так и в качестве сырья для получения различных видов пищевой продукции (хлебобулочные изделия, макаронные изделия, кондитерские изделия, чайные и кофейные напитки и т.п.).

Поставленная задача решена за счет применения биологически активной добавки из топинамбура, включающей клубневую и/или надземную часть растения, в нативном или высушенном состоянии следующего химического состава: Вода - 0.5 - 80% Углеводы - 2.0 - 91.1% Белок - 1.0 - 20% Жиры - 0.1 - 12.0% Клетчатка - 0.8 - 20.0 Зольный остаток - 0.8 - 16.0% Пищевая добавка имеет также в своем составе наряду с основными компонентами характерное высокое содержание биогенного микроэлемента: калия - до 3%, фосфора - до 0,5% и микроэлемента: кремния - до 0,3%.

Белковый состав добавки характеризуется разнообразием составляющих аминокислот, в том числе незаменимых, которые синтезируются только растениями и не синтезируются в организме человека: аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.

Уникальным является и наличие в добавке высоких концентраций природных углеводов преимущественно инулиновой природы с максимальным их содержанием в клубневой части растений (до 91% на сухую массу).

В научно-технической литературе клубни и надземная часть топинамбура до предложения автора, рассматривались как сырье для производства полисахарида - инулина, спирта, кормопроизводства, получения глюкозо-фруктозных сиропов и инулина для пищевой промышленности. Наиболее близким по техническому решению к заявляемому является биологически активная добавка из клубней топинамбура ("Концентрат топинамбура. Биологически активная добавка из нетрадиционного растения", Новосибирск, НТФ "АРИС", 1997, стр.4). В отличие от аналога, впервые предложена добавка для пищевых целей с лечебно-профилактическими свойствами на основе всех частей растения топинамбур, расширяющая диапазон использования растения в медицине и дающая новое качество пищевым продуктам в форме мучных, хлебобулочных, кондитерских изделий и напитков в виде травяных чаев и композитов с другими растениями и чаями. Т.е. предложение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Изобретение иллюстрируется в примерах предложенных составов пищевой добавки из топинамбура как в индивидуальных формах ее применения, так и в составе различных пищевых продуктов и напитков с испытанием их биологической активности и клинического использования в диетотерапии у больных.

Пример 1.

С использованием различных способов обезвоживания получены биологически активные добавки на основе клубневой части растения.

В табл. 1 приведен химический состав пищевой добавки из топинамбура по основным компонентам в соответствии с заявляемым решением.

Пример 2.

В промышленных условиях с использованием ленточной сушилки с газом-теплоносителем получены различные составы на основе различных частей растения.

В таблице 2 представлены данные анализов по содержанию (в %) важнейших химических компонентов в полученных добавках из различных частей растения в соответствии с заявляемым решением.

Пример 3.

В таблице 3 приведены различные пищевые продукты с включением в их состав пищевой добавки из топинамбура, полученные в промышленных и лабораторных условиях.

Лабораторные испытания добавок из различных частей растения и пищевых продуктов (хлеб, кондитерское изделие, чайный напиток).

В табл. 4 приведены данные по испытаниям иммуноактивных свойств пищевых добавок на примере состава 1 (табл. 1) при внутрижелудочном введении лабораторным мышам гибридам BDFI с РТПХ индуцированным иммунодефицитом.

Таким образом, пищевая добавка в соответствии с предложенным решением проявляет выраженные иммуноактивные свойства, что проявляется в стимуляции клеточного иммунного ответа (ГЗТ) и подавлении lgM антителообразования (АОК).

Добавки, полученные в соответствии с химическими составами, приведенными в таблице 2, испытывали на гемо- и иммуноактивные свойства при многократном внутрижелудочном (12 раз) введении через день в дозах 250 мг/кг веса лабораторным мышам гибридов BDFI с РТПХ индуцированным иммунодефицитом (моделирование как лечебно-профилактического пищевого продукта).

На данной модели проверялась эффективность добавок как средства диетотерапии в рационе человека, у которого одной из основных причин развития различных заболеваний являются иммунодефициты, связанные с факторами стресса, условиями экологической обстановки, несбалансированного питания, травмами и т.п. В таблице 5 представлены данные о влиянии добавок различных составов из топинамбура на количество лейкоцитов в крови мышей.

В таблице 6 представлены данные о влиянии различных составов добавок из топинамбура на первичной гуморальный ответ.

Достоверность по сравнению с контрольной группой, p > 0,95 Обозначения составов соответствуют данным табл.2.

Таким образом, применение различных добавок из топинамбура в качестве дополнения к пище - выраженное достоверное подавление lgM антителообразования. Это является одной из существенных характеристик нового качества при применении данного изобретения в диетотерапии у человека.

Как видно из таблиц 5 и 6, различные составы из топинамбура в качестве добавок оказывают выраженное сочетанное свойство - лейкопоэзстимулирущее и lgM- супрессирующее.

Продукты, в состав которых входит топинамбур в виде клубневой или надземных его частей испытывали на мышах половозрелого возраста. Опытные группы получали хлеб и драже с топинамбуром ежедневно в течение 14 дней (концентрация топинамбура 2,5 г/кг). Отдельная группа опытных животных в режиме свободного спаивания получала чай (2 таблетки/250.0 мл) в течение 14 дней. Чай готовили, заливая 2 таблетки (1 г добавки) из листьевой части растения 250 мл кипятка. Контрольные животные получали в таком же режиме продукты без топинамбура и питье.

В таблице 7 представлены данные о влиянии хлеба и драже на гуморальный, а чая на клеточный иммунный ответ.

Как видно из экспериментальных данных скармливание животным хлеба с топинамбуром приводит к достоверному подавлению первичного гуморального иммунного ответа (p > 0,95). Свободное спаивание чая с топинамбуром стимулирует клеточный иммунный ответ (ГЗТ).

Проведенные испытания показывают выраженные биологически активные свойства различных составов добавок из топинамбура, что позволяет в предложенном решении целенаправленно готовить с применением данной добавки пищевые продукты и напитки с лечебно-профилактическими свойствами.

Использование пищевых добавок из топинамбура как биологически активных добавок к пище в диетотерапии в условиях стационара на примере больных сахарным диабетом, острой почечной недостаточностью, язвой двенадцатиперстной кишки, тяжелых ожоговых больных.

Исследование клинической эффективности предложенной добавки для больных острой и хронической почечной недостаточностью проведены на базе отделения острой почечной недостаточности Муниципальной больницы скорой помощи N 1 г. Новосибирска. Под наблюдением находилось 54 больных с диагнозом острая и хроническая почечная недостаточность. 38 больных с острой почечной недостаточностью представляли преимущественно больных в результате отравления суррогатом алкоголя. 16 больных с хронической почечной недостаточностью вследствие заболевания (гломерулонефрит, системная красная волчанка, сахарный диабет и др). Все больные получали в полном объеме адекватную патогенетическую терапию. 21 больной с острой почечной недостаточностью и 7 больных с хронической - составили опытные группы - в дополнение к основной терапии применяли добавку в дозе 4-6 г в форме пластинок утром за 30 минут до еды - в течение 21 дня.

Клиническую эффективность оценивали по продолжительности пребывания больных в стационаре.

В таблице 8 представлены данные о диетотерапевтической эффективности применения КТ у больных с острой и хронической почечной недостаточностью.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о клинической эффективности биодобавки для больных с почечной недостаточностью: при острой - сроки госпитализации сокращаются на 5,2 дней, хронической - 10,5 дней.

Клиническая апробация в диетотерапии для больных с язвой двенадцатиперстной кишки проведена на группах больных в 20 человек (средняя степень тяжести) и 10 человек (тяжелая степень тяжести). Возраст больных (мужчины и женщины) составлял от 25 до 50 лет. Для сравнения были подобраны две контрольные группы больных со средней степенью тяжести - 10 человек и тяжелого течения болезни - 5 человек. Контрольные группы больных получали стандартное противоязвенное лечение: Н2-блокаторы, обволакивающие препараты, антихелекобактериальные препараты, репаранты, вещества, влияющие на моторную функцию желудка и двепадцатиперстной кишки, физиолечение. Для опытных групп больных наряду со стандартной схемой лечения использовали диетотерапию клубневой топинамбурной добавкой в порошкообразной форме в дозе 4-5 грамм утром, 1 раз в день за 30 минут до еды. Срок приема составлял 20 дней. Контроль лечения осуществляли путем тщательного клинического наблюдения за больными и проведением фиброгастродуоденоскопии.

В таблице 9 приведены данные по клиническим наблюдениям за больными с язвой двенадцатиперстной кишки при апробации КТ.

При проведении фиброгастродуоденоскопии выявлено, что у больных со средней степенью тяжести заболевания образование рубца наступало на 6 дней раньше, чем у больных контрольной группы. У больных тяжелого течения язвенной болезни рубец образовывался на 3 дня раньше, чем у больных в контрольной группе.

Использование добавки из топинамбура в курсе лечения позволило также сократить сроки пребывания больных в стационаре с 20 дней до 15 дней при средней степени тяжести заболевания и с 33 до 28 дней для тяжелой формы язвенной болезни двенадцатиперстной кишки.

Клинические испытания новой добавки в контролируемых условиях клиники лечебного питания Института питания РАМН (г.Москва) на группе больных сахарным диабетом II типа в стадии метаболической суб- и декомпенсации с соответствующей патологией сердечно-cосудистой системы и заболеваниями желудочно-кишечного тракта (микро- и макроангиопатия, артериальная гипертензия, хронический гастрит, дуоденит, холецистит, синдром раздраженной толстой кишки и др.), с использованием широкого спектра общеклинических, биохимических, иммунохимических методов исследований, характеризующих состояние углеводного, липидного, витаминного обмена, функциональное состояние печени, подтвердили ее диетотерапевтическую эффективность. Ее использование в виде пищевого продукта (15 г) в кашах при утренних завтраках, наряду с комплексным лечением больных сахарным диабетом II типа в течение 3 недель способствовало: снижению базальной гликемии, снижению пищевой гликемии; улучшению динамики показателей липидного обмена (холестерин, триглицериды); улучшению обеспеченности больных аскорбиновой кислотой.

Показатели, характеризующие состояние иммунологического статуса больных сахарным диабетом II типа (содержание иммуноглобулинов A.G.M и компонентов комплемента C3 и C4), подтвердили выявленные ранее в Институте клинической иммунологии СО РАМН тенденции к депрессии гуморального звена иммунитета у больных и иммуностимулирующее действие продукта, что проявлялось в повышении концентрации иммуноглобулинов А, G и C3. C4 компонентов комплемента.

Результаты использования добавки из клубневой части топинамбура в диетотерапии больных сахарным диабетом I типа показали эффективность продукта для нормализации обменных процессов, улучшения углеводного, липидного и микроэлементного обмена и для случая инсулинзависимого диабета (фиг. 1, 2). Использование предложенного технического решения для такой группы больных благотворно влияет на биохимические показатели крови, например на содержание гемоглобина (фиг. 3).

Широкая клиническая апробация добавки из клубней топинамбура в комплексной диетотерапии у тяжелых ожоговых больных (поражение кожного покрова до 20-25 %) показала улучшение состояния больных опытной группы, что проявилось в улучшении работы желудочно-кишечного тракта (нормализация стула), улучшении аппетита, повышении физической активности, улучшении сна, уменьшении пролежней. Известно, что через несколько дней после ожоговой травмы у больных развивается вторичный иммунодефицит. В случае опытной группы больных показана стимуляция иммунного ответа, что в условиях клиники подтвердили данные по динамике изменения количества лимфоцитов в крови у больных. Существенным клиническим эффектом от применения биодобавки в диетотерапии в условиях стационара для тяжелых ожоговых больных было сокращение в 2 раза числа гематрансфузий в опытной группе по сравнению с контрольной группой больных.

Наличие в добавке из топинамбура сочетания полисахаридного комплекса с белками и повышенного содержания биогенных элементов калия, фосфора и кремния придает ей уникальность и позволяет реализовать возможности по созданию целого спектра пищевой продукции и напитков с лечебно-профилактическими свойствами, что имеет огромное значение для повышения эффективности лечения различных заболеваний через комплексную диетотерапию с использованием как самой добавки, так и пищи и напитков с ее включением или на ее основе.

Таким образом, предложенная пищевая добавка из топинамбура расширяет область применения топинамбура и дает практический результат по использованию в медицине, а для пищевой промышленности - для целенаправленного получения новых продуктов и напитков с лечебно-профилактическими свойствами и самостоятельного применения как биологически активной добавки к пище в форме пластинок, порошков, таблеток, капсул.

Формула изобретения

1. Биологически активная добавка из топинамбура для производства пищевых продуктов и напитков с лечебно-профилактическими свойствами, содержащая клубневую и/или надземные части растения в нативном или сухом виде следующего химического состава, %: Вода - 0,5 - 80
Углеводы - 2,0 - 91,1
Белок - 1,0 - 20
Жиры - 0,1 - 12,0
Клетчатка - 0,8 - 20,0
Зольный остаток - 0,8 - 16,0
2. Биологически активная добавка по п.1, отличающаяся тем, что наряду с основными компонентами имеет в своем составе высокое содержание биогенных элементов: калия до 3%, фосфора до 0,5% и кремния до 0,3%.

3. Биологически активная добавка по п.1, отличающаяся тем, что наряду с содержанием в своем составе индивидуальных частей растения может содержать на их основе и смешанные композиции в виде высушенных частей растения, которые применяются в форме пластинок, порошков, таблеток, капсул.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 04.04.2009

Дата публикации: 20.09.2011