Биологически активная добавка к пище
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в качестве биологически активной добавки к пище, корректирующей йодную недостаточность. Биологически активная добавка к пище содержит гидролизат соединительнотканного белка эластина, иодированного йодидом калия. При этом в 1 г эластина содержание йода составляет 50-200 мкг. Изобретение позволяет повысить биологическую ценность рационов питания, а также обеспечить стабильность содержания йода в процессе хранения и использования. 3 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в качестве биологически активной добавки к пище, корректирующей йодную недостаточность и дополнительного источника аминокислот, пептидов.
Известные в настоящее время биологически активные добавки к пище представлены в Федеральном реестре биологически активных добавок к пище в разделе 3 "Биологически активные добавки (БАД) к пище - источники минеральных веществ" (Москва, 2001):
Капуста морская диетическая (ТОО "Биомар", Россия), основой которой является морская капуста. Порошок в капсулах по 200 мг (см. с.201).
Недостатком известной пищевой БАД является то, что морская капуста - природной сырье, содержание в ней микроэлемента может колебаться в зависимости от изменения условий обитания растения. Также учитывая отдаленность от морей и океанов, увеличиваются расстояния при транспортировке БАД в регионы, отдаленные от океана.
Соль пищевая йодированная (ЗАО "Валетек - продимпекс", Россия), в состав которой входит соль, калий йодноватокислый или йодистый. Выпускается соль по 350 г в упаковке. Рекомендуется вместо обычной соли в количестве 5-6 г в сутки (см. с.202).
Недостатком является то, что имеет место простое смешивание химических соединений NaCl (соль) и KJ (калий йодистый) или KJO4 (калий йодноватокислый) и это приводит к улетучиванию микроэлемента из соли. Также некоторой категории населения противопоказано потребление соли (люди с болезнью почек, люди, страдающие гипертонией).
Пивные дрожжи с йодом (ОАО "Комфорт полюс", Россия), в состав которой входят пивные дрожжи, йодистый калий. Выпускается в виде таблеток по 0,5 г (см. там же, с.202).
Недостатком является то, что представленная добавка не может быть компонентом ежедневного рациона питания человека так, как максимальный курс приема рекомендован в течение двух месяцев.
БАД к пище "Табиб-2" (производство ЗАО "Интелмед", Россия), в состав входят соевая мука, отруби пшеничные, хлопья овсяные, бальзам "Иремель", экстракт женьшеня. Выпускается в виде порошка по 100 г в упаковке. Рекомендовано в качестве как общеукрепляющего и легкотонизирующего средства, дополнительного источника йода (см. там же, с.203).
Недостатком известной добавки является многокомпонентность добавки.
Биологически активная добавка к пище "Келп" (производство "Nutra Source, Inc", США), состоит из бурых водорослей (фукуса и ламинарии). Выпускается в виде таблеток по 1200 мг (см. там же, с.203).
Недостатком добавки является ограниченный курс приема - один месяц.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является биологически активная добавка к пище Йодказеин - порошок желтоватого цвета, растворимый в воде при рН>7,5, массовое содержание йода в нем составляет 7-9% (ТУ 9229-001-48363077-99). В состав известной добавки входит йод, связанный с казеином по аминокислоте тирозину. В качестве соединения йода использован йод однохлористый (Пищевая промышленность №1, 2001, с.46-47).
Недостатком известной добавки является то, что при внесении йодказеина в пищевые продукты необходим подготовительный процесс - приготовление раствора (нагревание до 40-50°С при постоянном перемешивании). Кроме того, входящей в состав добавки хлорйод в природе не существует, т.е. это синтезированное соединение йода.
Минеральные вещества относятся к жизненно необходимым компонентам питания с разнообразными физиологическими функциями. Так, доказана роль йода в деятельности щитовидной железы. Йод является единственным из известных в настоящее время микроэлементов, участвующих в построении гормона щитовидной железы - тироксина. Недостаточность потребления йода ведет к возникновению йоддефицитных состояний, которые, в частности, проявляются в развитии эндемического зоба, характеризующегося нарушением синтеза тироксина и угнетением функции щитовидной железы. Заболевание носит типично эндемический характер и возникает в "биогеохимических провинциях", где содержание йода в почве, воде и пищевых продуктах снижено или отсутствует. Это объективный природный фактор и для его коррекции необходимо постоянное поступление микроэлемента с пищей.
Дефицит йода искоренить невозможно, необходимо постоянное его поступление в организм с пищей и для этого необходим широкий ассортимент продуктов питания, содержащих микроэлемент. Однако существует проблема, связанная со свойством самого микроэлемента и его доставкой в орган мишень - щитовидную железу. По своей природе йод высоколетучий элемент, следовательно, его простое введение в продукты питания может привести к полной его потере. Так, длительное хранение и кулинарная обработка пищевых продуктов приводят к значительным потерям йода (до 65% и более). Если даже микроэлемент поступает в пищеварительный тракт, достоверность его доставки требует доказательств.
Таким образом, задачей, решаемой изобретением, является обеспечение адресной доставки йода в щитовидную железу.
Технический результат предлагаемого изобретения - обеспечение стабильности содержания йода в процессе хранения, использования и повышение биологической ценности рационов питания.
Указанный технический результат достигается тем, что в биологически активной добавке к пище, содержащей йодированный животный белок, согласно изобретению в качестве животного белка используют гидролизат соединительнотканного белка эластина, йодированного йодидом калия, при этом йод в готовой добавке находится в связанной форме, содержание которого в 1 г эластина составляет 50-200 мкг.
Отличительным признаком заявляемого изобретения является качественный и количественный состав ингредиентов, а именно использование в качестве животного белка гидролизата соединительнотканного белка эластина, йодированного йодидом калия, при этом йод в добавке находится в связанной форме. Это способствует эффективному его усвоению организмом. Таким образом, заявляемая биологически активная добавка к пище (БАДП) - стабильный источник эссенциального микроэлемента, йода. Причем в связанном состоянии йод может долго храниться и не подвергаться потерям и разрушению, т.е. обеспечивается стабильность содержания йода в процессе его хранения и использования. Заявляемая БАДП является дополнительным источником пептидов и аминокислот, йода в связанной форме, что делает его перспективным компонентом пищевых рационов, особенно в связи с употреблением продуктов рафинированных, обедненных минеральными веществами, подвергнутых термической обработке, обеспечивая повышение их биологической ценности.
Экспериментально было установлено оптимальное содержание йода в 1 г эластина - 50-200 мкг.
Введение йода менее 50 мкг затрудняет процесс йодирования и контролирования его содержания в добавке. При содержании йода более 200 мкг изменится назначение добавки (лечебная) и способ ее применения (краткосрочный прием). Предлагаемая добавка не предназначена для лечения, ее назначение - восполнить недостаточное поступление в рацион питания микроэлемента йода, белка и аминокислот.
Таким образом, именно заявляемая совокупность существенных признаков изобретения способствует достижению указанного выше технического результата. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критериям охраноспособности изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".
Заявляемая биологически активная добавка к пище представляет собой порошок светло-желтого цвета, растворимый хорошо в воде при рН 7-8 без предварительной подготовки, массовое содержание йода в 1 г эластина составляет 50-200 мкг. Параметры порошка представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Параметры порошка | |||||
| № | Параметры | Показатели | № | Параметры | Показатели |
| 1. | Влага, % | не более 8 | 5. | Диаметр частиц, мм | 0,7 |
| 2. | Белок, % | не менее 89 | 6. | Цвет | светло-желтый |
| 3. | Зола, % | не более 2,2 | 7. | Вкус | нейтральный |
| 4. | Йод, мкг | 50-200 | 8. | Токсичность | не токсичен |
Достоверность доставки йода в щитовидную железу подтверждена в экспериментах in vivo, на лабораторных животных. Моделировали экспериментальный гипотериоз с помощью тиреостатика тиамазола в течение 14 дней. После чего, также в течение 14 дней, перорально вводили исследуемую добавку, содержащую 50, 200, 2000 мкг йода в 1 г эластина, при пересчете на массу животного и с учетом скорости обменных процессов. Биологическую эффективность (достоверность доставки микроэлемента) добавки оценивали по уровню гормонов (тироксина-ТТ4, трийодтиронина-ТТ3 и тиреотропного-ТТГ) в крови, методом твердофазного иммуноферментного анализа. В результате были получены данные: тиамазол снижает уровень гормонов ТТ4 в 2,2 раза, а ТТЗ - в 20 раз. Введение после тиамазола БАДП приводило к нормализации гормонального фона до уровня таковых в интактной группе. Наблюдали зависимость эффекта от количества йода в 1 г эластина (см. табл.2).
| Таблица 2 | ||||
| Уровень тиреоидных гормонов в сыворотке крови животных при экспериментальном гипотериозе (М±m) | ||||
| Группа | Доза | Гормоны | ||
| ТТ4 | ТТ3 | ТТГ | ||
| Интактная | - | 103,37±10,56 | 1,38±0,04 | 0,79±0,03 |
| Тиамазол | 25 мг/кг | 46,50±7,74 | 0,07±0,01 | 1,56±0,10 |
| Добавка I | 50 мкг йода | 92,10±9,28 | 1,11±0,06 | 1,37±0,10 |
| Добавка II | 200 мкг йода | 102,14±10,07 | 1,26±0,06 | 0,72±0,12 |
| Добавка III | 2000 мкг йода | 76,44±9,43 | 0,93±0,03 | 1,15±0,07 |
| Примечание: достоверность значений между группами р<0,05 |
Установлено, что за 14 дней гормональный фон нормализуется до уровня интактной группы при использовании добавки, содержащей йод в количестве 200 мкг. Таким образом, данные, представленные в таблице 2, доказывают достоверность доставки йода в щитовидную железу, которая обеспечивается стабильным содержанием йода в добавке и ее высокой биологической активностью.
В ходе изучения свойств предлагаемого изобретения проведена оценка иммунотоксического действия на клеточно-гуморальный иммунный ответ организма лабораторных животных. Для этого использовали БАДП, содержащую 200 мкг йода, как биологически более эффективную.
Исследование клеточного иммунитета проводили на основании тестирования способности организма животных к индукции реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) и реакции "трансплантант против хозяина" (РТПХ). Влияние БАДП на гуморальный иммунный ответ устанавливали по числу антителообразующих клеток (АОК) в селезенке (таблица 3).
| Таблица 3 | |||
| Показатели иммунного ответа организма лабораторных животных | |||
| Реакция | Интактная | Тиамазол | БАДП |
| ГЗТ | 14,3±0,8 | 18,3±1,6 | 14,5±1,0 |
| РТПХ | 1,80±0,06 | 1,56±0,10 | 1,71±0,15 |
| Количество АОК на селезенку | 23759±3535 | 12568±2131 | 24365±3040 |
| Количество АОК на 106 спленоцитов | 413±56 | 209±31 | 410±33 |
В результате исследований установлено, что предлагаемая биологически активная добавка к пище обеспечивает доставку йода в щитовидную железу (нормализация гормонального фона после экспериментального гипотериоза) и корректирует состояние клеточно-гуморального иммунитета организма животных до уровня таковых в интактной группе после экспериментального гипотериоза.
В предлагаемой добавке используют гидролизат эластина, полученный следующим образом. Выделенный из соединительной ткани эластин подвергают ферментативной обработке пепсином в условиях: рН 1,60-1,65, температуре 37°С±2°С в течение 20-22 часов.
Биологически активную добавку к пище получают следующим образом: гидролизат животного белка эластина йодируют йодидом калия в течение 24 часов при температуре 0°С-4°С и подвергают сублимационной сушке. Добавка представляет собой порошок светло-желтого цвета, хорошо растворимый в воде. 1 г эластина содержит связанную форму йода в количестве 50-200 мкг.
Примеры, подтверждающие возможность использования биологически активной добавки к пище.
Пример 1. Биологически активная добавка к пище, содержащая 50 мкг йода в 1 г эластина, нормализует гормональный фон за 14 дней на 84,7% до уровня таковых в интактной группе.
Пример 2. Биологически активная добавка к пище, содержащая 200 мкг йода в 1 г эластина, нормализует гормональный фон за 14 дней на 95% до уровня таковых в интактной группе.
Пример 3. Биологически активная добавка к пище может быть использована как самостоятельная добавка в рационе питания. Для ее использования необходимо развести добавку в небольшом количестве воды, весь объем 1 г БАДП можно принимать в один прием в любое время.
Пример 4. БАДП может вноситься в первые и вторые блюда перед употреблением.
Сравнение предлагаемой биологически активной добавки к пище с прототипом (Йодказеин) позволяет получить БАДП на основе соединительно-тканного белка - эластина.
Преимущества заявляемой биологически активной добавки к пище заключаются в возможности адресной доставки незаменимого микроэлемента йода в щитовидную железу и использовании ее на пищевые цели в промышленности как дополнительного источника животного белка, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость".
Биологически активная добавка к пище, содержащая йодированный животный белок, отличающаяся тем, что в качестве животного белка используют гидролизат соединительно-тканного белка эластина, йодированного йодидом калия, при этом в 1 г эластина содержание йода составляет 50-200 мкг.
