Средство, ускоряющее абсорбцию кальция
Изобретение относится к медицине и фармакологии и представляет собой средство, компенсирующее недостаток кальция, включающее гуммиарабик в качестве активного вещества, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 1-100 г/день. Изобретение обеспечивает повышение эффективности абсорбции кальция. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к средству для ускорения абсорбции кальция.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Уровень содержания кальция в живом организме постоянно поддерживается за счет баланса между абсорбций и экскрецией из желудочно-кишечного тракта, а также почечной канальцевой реабсорбции и экскреции, соответственно. Следовательно, дефицит кальция является одним из симптомов хронической почечной недостаточности. Кроме того, дефицит кальция часто развивается из-за сложности обеспечения различными пищевыми продуктами, содержащими много кальция, причем эффективность абсорбции не достаточна во многих случаях. Дефицит кальция является причиной ломкости костей и может вызвать остеопороз и остеомаляцию, таким образом, существует необходимость создания способа повышения эффективности абсорбции кальция из тонкого кишечника и/или костной абсорбции кальция.
Поскольку поддержание сбалансированной концентрации кальция в крови важно для хорошей работы сердца, дефицит кальция был также связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями, такими как атеросклероз, коронарная артериальная болезнь, ишемическая болезнь сердца, гиперлипидемия и гипертония. Кроме того, было обнаружено, что кальций понижает уровни холестерина.
Другими заболеваниями, на лечение которых благотворное влияние оказывает повышение абсорбции кальция, являются малярия, язвенный колит, гингивит или зубной налет, а также когнитивные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера или старческая деменция.
GA представляет собой клейкий экссудат, получаемый из стеблей и/или ветвей сенегальской акации (Leguminosae) либо других видов акации (Leguminosae). Основным компонентом GA является арабиновая кислота (от 79 до 81%), которая существует в виде солей Ca, Mg и/или K. Кислотный гидролиз GA приводит к образованию L-арабинозы, D-галактозы, L-рамнозы и D-глюкуроновой кислоты. Кроме того, в GA присутствуют следы гидролазы и оксидазы наряду с небольшим количеством минералов и белков.
Со времен древнего Египта GA использовали в народной медицине для лечения парадонтоза и альвеолярной пиореи (для лечения кровотечения из десен, удаления язв на деснах или для стимуляции роста зубов); легочных заболеваний и заболеваний печени.
В настоящее время GA используется в качестве эмульгатора с приятным запахом для сохранения гомогенности компонентов соков и мороженого, пищевой добавки для поддержания формы кондитерских изделий, а также стабилизаторов лекарственных средств для прессования таблеток или предотвращения диспропорционирования компонентов в жидкой композиции.
GA является пищевым волокном, которое с трудом расщепляется пищеварительными ферментами и о нем в целом известно, что он препятствует абсорбции кальция из желудочно-кишечного тракта. В H09-67257 (Tokkyo Kokai, 1997) описана попытка повышения абсорбции минеральных веществ хитином за счет уменьшения его молекулярной массы, так как хитин с большей молекулярной массой предотвращает абсорбцию таких минеральных веществ, как кальций, магний и т.п. Также предложен способ улучшения абсорбции кальция посредством добавления лактозы и сахароспирта к пищевому волокну (Tokkyo Kokai 2002-142721).
Что касается GA, был описан эффект ускорения абсорбции воды и ионов натрия из тонкого кишечника, однако об эффекте ускорения абсорбции кальция из тонкой кишки или костной абсорбции не сообщалось.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Считается, что пищевое волокно является одним из наиболее важных питательных веществ, так как оно предотвращает быстрое повышение концентрации глюкозы в крови после приема пищи за счет регулирования скорости усвоения глюкозы из желудочно-кишечного тракта и позволяет избежать запора, связанного с выделением вредных веществ в кишечнике.
Настоящее изобретение относится к средству, ускоряющему абсорбцию кальция, которое может употребляться ежедневно, необязательно с пищевым волокном в целях предотвращения дефицита кальция. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили ускоряющий эффект GA в отношении абсорбции кальция из желудочно-кишечного тракта.
Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к средству, ускоряющему абсорбцию кальция, включающее гуммиарабик.
Согласно второму аспекту настоящее изобретение относится к обогащенным кальцием пищевым продуктам, включающим кальцийсодержащее средство и средство, ускоряющее абсорбцию кальция, как определено выше.
Согласно третьему аспекту настоящее изобретение относится к применению средства, ускоряющего абсорбцию кальция, как определено выше, в получении обогащенных кальцием пищевых продуктов.
Согласно четвертому аспекту настоящее изобретение относится к композиции, включающей гуммиарабик и кальцийсодержащее средство, в форме комбинированного препарата для одновременного, раздельного или последовательного применения в терапии.
Согласно пятому аспекту настоящее изобретение относится к применению гуммиарабика в получении лекарственного средства для лечения или профилактики заболевания, связанного с дефицитом кальция.
Согласно шестому аспекту настоящее изобретение относится к применению средства, ускоряющего абсорбцию кальция, как определено выше, в получении лекарственного средства для лечения или профилактики хронической почечной недостаточности или дефицита кальция, связанного с хронической почечной недостаточностью.
Согласно седьмому аспекту настоящее изобретение относится к применению средства, ускоряющего абсорбцию кальция, как определено выше, в получении лекарственного средства для лечения или профилактики сердечно-сосудистого заболевания, включающего одно или более заболеваний из числа атеросклероза, коронарной артериальной болезни, ишемической болезни сердца, гиперлипидемии и гипертонии.
Согласно восьмому аспекту настоящее изобретение относится к применению средства, ускоряющего абсорбцию кальция, как определено выше, в получении лекарственного средства для лечения или снижения уровня холестерина у пациента, страдающего гиперхолестеринемией.
Согласно девятому аспекту настоящее изобретение относится к применению средства, ускоряющего абсорбцию кальция, как определено выше, в получении лекарственного средства для лечения или профилактики малярии.
Согласно десятому аспекту настоящее изобретение относится к применению средства, ускоряющего абсорбцию кальция, как определено выше, в получении лекарственного средства для лечения или профилактики язвенного колита.
Согласно одиннадцатому аспекту настоящее изобретение относится к применению средства, ускоряющего абсорбцию кальция, как определено выше, в получении лекарственного средства для лечения или профилактики гингивита или зубного налета.
Согласно двенадцатому аспекту настоящее изобретение относится к применению средства, ускоряющего абсорбцию кальция, как определено выше, в получении лекарственного средства для лечения или профилактики когнитивных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера или старческая деменция.
Дефицит кальция служит причиной ломкости костей и может вызвать остеопороз и остеомаляцию. Настоящее изобретение позволяет повысить эффективность абсорбции кальция из тонкого кишечника и/или костной абсорбции кальция, и предотвратить вышеуказанные заболевания при одновременном употреблении диетического волокна, которое является одним из важных питательных веществ. Таким образом, настоящее изобретение также относится к применению гуммиарабика в получении лекарственного средства для лечения или профилактики остеопороза и/или остеомаляции. Лекарственное средство может также включать кальцийсодержащую добавку/средство.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 представлены соотношения остаточного содержания кальция в выделенном перфузионном растворе. Перфузионный раствор, содержащий кальций (1 мг/мл) или кальций и GA (7,5%), пропускали через тракт, при этом пробу объемом 500 мкл отбирали в каждый из интервалов через 10, 20, 30, 40, 50 и 60 минут после начала перфузии.
На Фиг. 2 представлена общая экскреция кальция с мочой в течение трех дней. Воду, содержащую кальций, GA или кальций + GA, вводили крысам, и полученные результаты были выражены как +Ca, +GA и +[Ca + GA], соответственно.
На Фиг. 3 представлены эффекты от кормления пищей, содержащей кальций и/или GA, оказывающие влияние на увеличение массы тела крыс. "Контроль" и "Без Ca" обозначают массы тела в группах, получавших нормальное питание и питание с недостаточным содержанием кальция соответственно.
На Фиг. 4 представлены эффекты от кормления пищей, содержащей кальций и/или GA, оказывающие влияние на твердость бедренной кости крыс. "Контроль" и "Без Ca" обозначают то же, что указано выше.
На Фиг. 5 представлены эффекты от кормления пищей, содержащей кальций и/или GA, оказывающие влияние на содержание Ca, Zn, Mg и P в бедренной кости крыс. "Контроль" и "Без Ca" обозначают то же, что указано выше.
На Фиг. 6 представлены эффекты от кормления пищей, содержащей кальций и/или GA, оказывающие влияние на ALP в крови крыс. "Контроль" и "Без Ca" обозначают то же, что указано выше.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В качестве водорастворимой камеди в настоящем изобретении может использоваться клейкий экссудат из стеблей и/или ветвей видов акации (Leguminosae), таких как сенегальская акация и сеяльская акация, в интактной форме. С позиции легкости получения и простоты приготовления предпочтительными являются высушенный порошок указанной камеди и/или экстракт указанной камеди.
Предпочтительным экстрагирующим растворителем является вода. Водный экстракт может использоваться в неизменном виде или после концентрирования, разбавления и/или очистки.
Высушенный порошок и/или экстракт могут быть очищены с помощью колоночной хроматографии.
Ускоряющее абсорбцию кальция средство настоящего изобретения может применяться посредством его смешивания с кальцийсодержащими пищевыми продуктами, например молочным продуктом, таким как молоко, йогурт, сыр и т.п., а также посредством добавления кальцийсодержащего средства в случае бедных кальцием или не содержащих кальций пищевых продуктов. Кальцийсодержащее средство, используемое в подобном случае, помимо прочего включает пищевую добавку, включающую соль кальция, такую как карбонат кальция, лактат кальция, глюконат кальция, ацетат кальция, цитрат кальция, фосфат кальция, хлорид кальция и гидроксид кальция; а также натуральные продукты, такие как ракушечная мука, коралловый порошок, яичная скорлупа, костная мука.
Чтобы компенсировать недостаток кальция, ускоряющее абсорбцию кальция средство настоящего изобретения может применяться посредством его смешивания с различными пищевыми продуктами и напитками (обогащенными кальцием пищевыми продуктами), а также посредством его комбинирования с кальцийсодержащим средством, описанным выше. Обогащенные кальцием пищевые продукты включают, помимо прочих, газированные напитки, фруктовый сок, ферментированные напитки, молочные напитки, такие как молоко; замороженные десерты, такие как мороженое, молочное мороженое; молочные продукты, такие как йогурт, сыр; мясные продукты, такие как ветчина, колбаса; рыбные паштеты; блины, готовое блюдо, крем-карамель, суп и т.п.
В случае необходимости в состав указанной питьевой композиции может быть добавлено подходящее количество подсластителя, такого как сахар, мед, глицерин и аспартам, специи, такой, как чеснок и имбирь, ароматизатора, такого как фруктовый ароматизатор, антиокислителя, такого как двунатриевая соль этилендиамина и тиосульфат натрия, аминокислоты, такой как лейцин, метионин, лизин и таурин, а также витамина, такого как витамин А, витамин В, витамин C, витамин D, витамин Е и никотинамид.
Также в состав указанной питьевой композиции для перорального введения может быть добавлен натуральный сок, такой как апельсиновый сок, грейпфрутовый сок и овощной сок (сок из капусты, молодых листьев или ячменя), и/или экстракт лекарственного сырья, такого как женьшень и панты оленя.
Ускоряющее абсорбцию кальция средство согласно настоящему изобретению помимо людей также доступно и для животных и может использоваться в качестве пищи для домашних животных, например пищи для собак или пищи для кошек, а также корма для животных.
Как описано выше, ускоряющее абсорбцию кальция средство согласно настоящему изобретению может употребляться орально отдельно или вместе с другими пищевыми продуктами или напитками. Принимаемое количество средства зависит от состава каждого пищевого продукта или напитка, а также пола, возраста и массы тела человека, принимающего средство, но обычно 1-100 г/день, предпочтительно 10-50 г/день, и более предпочтительно 10-20 г/день. Средство может приниматься в различных композициях после их растворения или суспендирования в холодной воде, горячей воде или спирте.
ПРИМЕРЫ
Влияние GA на абсорбцию кальция из кишечного тракта оценивали согласно следующим методам.
В каждом тесте использовали очищенную GA, полученную от SANKYO Foods Industry Corp., и L-лактат кальция (Sigma), причем последний, как известно, имеет высокую растворимость (9600 мг/100 г H2О) и не оказывает никакого влияния на вкус пищи. В качестве экспериментальных животных использовались самцы крыс Wistar весом 200-250 г, и приблизительно 120 г в особенности в эксперименте по изучению прирожденной абсорбции кальция (испытательный пример 3).
Испытательный пример 1 - Исследование эффективности абсорбции из тонкой кишки с использованием перфузионного метода (in situ)
1. Метод
Брюшную полость крысы, анестезированной пентобарбиталом (50 мг/мл/кг, в/б), вскрыли и ввели силиконовую трубку в двенадцатиперстную кишку и аппендикс. Перфузионный раствор, содержащий кальций (1 мг/мл) или кальций и GA (7,5%) пропустили через кишечный тракт, при этом перфузионный раствор регистрировали во времени и анализировали содержание кальция.
2. Результат
Результаты приведены на Фиг. 1. Было сделано предположение, что GA повышает эффективность абсорбции кальция из тонкой кишки.
Испытательный пример 2 - Влияние на экскрецию мочи
Обычно концентрации кальция в крови постоянно поддерживаются биогенным гомеостазом, поэтому использовать указанные концентрации в качестве показателя абсорбции кальция трудно. Таким образом, вместо этого оценивали экскрецию кальция с мочой.
1. Метод
Крысы содержались в метаболической клетке и получали 40 мл воды, содержащей кальций (Ca), гуммиарабик (GA) или Ca и GA (Ca + GA) в течение трех дней. Кроме того, крысы получали бедную кальцием пищу с целью исключения влияния кальция, содержащегося в нормальной пище. После сбора мочи измеряли концентрацию кальция в моче и объем мочи.
2. Результаты
Результаты приведены на Фиг. 2. Мочу собирали в течение трех дней, используя метаболическую клетку, после чего оценивали экскрецию кальция с мочой. В группах, получавших Ca или GA, экскреция кальция с мочой не увеличилась, в то время как экскреция с мочой в группах, получавших (Ca + GA), значительно увеличилась. Таким образом, было также выдвинуто предположение, что усвоение GA in vivo повышает эффективность абсорбции кальция.
Испытательный пример 3 - Влияние на костную абсорбцию кальция
Следующим шагом исследовали, проявляется ли вызванное GA ускорение абсорбции кальция в костной ткани и предотвращает, таким образом, заболевания, связанные с недостаточным содержанием кальция в костях, используя крыс, получавших бедную кальцием пищу.
1. Метод
Кальций (группа, получавшая Ca) или кальций и GA (группа, получавшая [Ca + GA]) орально вводили крысам в течение 30 дней в количестве 1 мг (Ca)/день, и наблюдали изменения твердости и минерального (Ca, Mg, P, Zn) состава бедренной кости или уровень ALP в крови. Крысы получали пищу, бедную кальцием, с целью исключения влияния кальция, содержащегося в нормальной пище.
2. Результаты
Результаты приведены на Фиг. 3-6.
Группа, получавшая [Ca + GA], показала увеличение массы тела при сравнении массы тела через 30 дней после введения с массой тела вначале (Фиг. 3). Измерение твердости бедренной кости через 30 дней после начала введения выявило тенденцию увеличения твердости кости в группе, получавшей [Ca + GA], по сравнению с группой, получавшей Ca, или контрольной группой.
Кроме того, было измерено содержание различных минеральных веществ, то есть Ca, Zn, Mg и P, в костной ткани, при этом уменьшение содержания Ca, Mg и P в костной ткани в группе, получавшей [Ca + GA], было существенно ниже. Щелочная фосфатаза (ALP) является ферментом, ускоряющим костную абсорбцию кальция и, как известно, концентрация ALP в крови возрастает, когда содержание кальция в костной ткани уменьшается, и в данном эксперименте повышение ALP в крови также наблюдали в группе, получавшей Ca. При этом совместное введение GA выявило тенденцию снижать повышение уровня ALP по сравнению с группой, получавшей Ca.
Приведенные экспериментальные результаты показали, что совместное введение Ca и GA повышало эффективность абсорбции кальция из тонкой кишки, а длительное введение уменьшало снижение содержания кальция в костной ткани. Таким образом, предлагается новый способ применения GA в качестве средства, ускоряющего костную абсорбцию кальция.
Приготовление питьевого средства
GA (10 г) диспергировали в теплой воде (40°C, 30 мл) при перемешивании. После охлаждения смеси до 25°C при перемешивании добавляли витамин B1 (10 мг), витамин B6 (10 мг), кофеин (50 мг), сахар (5 г), мед (5 г), лимонную кислоту (400 мг), ацетат натрия (50 мг) и бензоат натрия (35 мг). Уровень pH полученной смеси довели до 6,0 посредством добавления молочной кислоты и/или 0,1 н. гидроксида натрия. Затем полный объем полученного раствора довели до 5 мл, добавив воду.
GA, используемый в данном примере, очищали следующим образом: GA, полученный из сенегальской акации в Судане, измельчили в порошок и растворили в воде. Затем полученный раствор профильтровали, а фильтрат высушили распылением, получив указанный GA.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Средство, ускоряющее абсорбцию кальция, в соответствии с настоящим изобретением может применяться в области обогащенных кальцием продуктов питания, например, посредством смешивания с различными пищевыми продуктами и напитками, а также посредством комбинирования с кальцийсодержащим средством.
1. Средство, компенсирующее недостаток кальция, включающее гуммиарабик в качестве активного вещества, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 1-100 г/день.
2. Средство, ускоряющее абсорбцию кальция, по п.1, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 10-50 г/день.
3. Средство, ускоряющее абсорбцию кальция, по п.1, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 10-20 г/день.
4. Обогащенный кальцием пищевой продукт, включающий кальцийсодержащее средство и средство, ускоряющее абсорбцию кальция, по любому из пп.1-3.
5. Питьевое средство, компенсирующее недостаток кальция, включающее средство, ускоряющее абсорбцию кальция, по любому из пп.1-3.
6. Применение гуммиарабика в получении средства по п.1, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 1-100 г/день.
7. Применение по п.6, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 10-50 г/день.
8. Применение по п.6, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 10-20 г/день.
9. Применение гуммиарабика в получении питьевого средства по п.5, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 1-100 г/день.
10. Применение по п.9, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 10-50 г/день.
11. Применение по п.9, характеризующееся тем, что указанный гуммиарабик принимается в количестве 10-20 г/день.
12. Применение по любому из пп.9-11, где указанное питьевое средство обеспечивает профилактику остеопороза и остеомаляции.
