Способ получения биологически активной добавки

Изобретение относится к рыбной и пищевой промышленности, в частности к биологически активным добавкам (БАД) на основе рыбьего жира, которые могут быть использованы в диетотерапии для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ. Способ получения БАД предусматривает смешение природного каротиноида с жиром, получаемым из рыбного сырья, с последующим формированием из смеси мягких желатиновых капсул. При этом в качестве рыбного сырья для получения жира берут свежедобытые головы лососевых пород, которые измельчают, подогревают до температуры 80-85°С в течение 2-3 с и подают на супердекантер для отделения жира. Далее отделенный жир загружают в реактор в атмосфере азота, где его трижды промывают горячей водой 50°С при перемешивании в течение 5 мин. Затем реактор вакуумируют до остаточного давления 100-200 мм рт.ст. и перемешивают при температуре 50°С течение не более 1,5 ч. После чего жир подают на фильтрование в атмосфере азота, отфильтрованный жир охлаждают до комнатной температуры, смешивают с природными каротиноидами, в качестве которых используют астаксантин или смесь лютеина и зеаксантина, в емкости, из расчета на 100 г жира 22,2-722,3 мг природных каротиноидов. Затем запаивают в атмосфере азота, замораживают при температуре не выше минус 18°С и хранят до формирования из смеси мягких желатиновых капсул. Изобретение позволяет сократить время получения БАД на основе рыбного жира и получить целевой продукт в виде капсул с контролируемым содержанием природных каротиноидов. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к рыбной и пищевой промышленности, в частности к биологически активным добавкам (БАД) на основе рыбьего жира, которые могут быть использованы в диетотерапии для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, а также самых разнообразных заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ и т.п.

Предложен способ получения функционального пищевого продукта (ФПП), заключающийся в получении масляного экстракта растительного сырья и дальнейшим смешивании масляного экстракта с соевым белком в соотношении 1:(2-9). В качестве растительной основы используют морковь, или плоды облепихи, или шиповника, или рябины, или боярышника, или лимонника. В качестве растительной масляной основы используют подсолнечное, или соевое, или оливковое, или кунжутное масло (Патент РФ №2485806, МПК A23L 1/20, A23L 1/29, опубл. 27.06.2012).

Недостатком данного способа является то, что не проведены исследования функциональных свойств, биологической активности и питательной ценности продукта в зависимости от внесения в состав продукта различного растительного сырья или масла. Нет подтверждения с позиции рекомендуемых норм потребления продукта в зависимости от добавления того или иного компонента. В описании к патенту не рассматривается возможность включения в продукт ценных с позиции функциональных свойств и биологической активности - липидов лососевых пород рыб.

Известен способ получения биологически активной добавки, содержащей рыбий жир, процесс включает нагревание последнего до температуры 65-70°С, в который сначала вводят антиоксиданты и биологически активные вещества, активное перемешивание веществ и выдерживание при заданной температуре до получения гомогенной массы. В качестве биологически активных веществ используют тугоплавкое масло растительного происхождения и воск пчелиный натуральный. Затем полученную массу охлаждают при постоянном перемешивании до температуры 35-40°С. Далее дополнительно вводят подсластитель, вкусовую добавку, ароматизатор при постоянном перемешивании до получения готовой гомогенной массы, которую затем охлаждают до получения массы желеобразной консистенции. Полученная БАД содержит рыбий жир, тугоплавкое масло растительного происхождения, воск пчелиный натуральный, подсластитель, ароматизатор, вкусовую добавку и антиоксиданты при следующем соотношении компонентов в готовой продукции, мас. %: рыбий жир 60-80, тугоплавкое масло растительного происхождения 15-35, воск пчелиный натуральный 3,0-15, подсластитель 5,0-15, ароматизаторы 0,1-2,0, вкусовая добавка 0,05-0,2 и антиоксиданты остальное (Патент РФ № 2555456, МПК A23L 1/30, A23L 1/325, опубл. 10.07.2015).

Способ имеет недостатки:

1. В качестве биологически активных веществ используют масло пальмовое, или кокосовое, или пальмоядровое, или масло какао, или масло ши. Однако не указано, как данные пищевые масла повлияют на биологические свойства готового продукта. Хорошо известно, что эти масла твердые и их состав влияет на состояние сердечно-сосудистой системы, может провоцировать образование холестериновых бляшек.

2. Из технологии получения композиции непонятно при каких условиях авторы производят нагрев до 70°C, поскольку нет конкретных примеров. Если есть контакт с кислородом воздуха, то это отразится на качественных показателях комплекса жиров, так как известно, что при повышенных температурах они интенсивно поглощают кислород, что делает жиры малопригодными для пищевых целей, вследствие чего БАД не будет будет обладать хорошими потребительскими качествами.

3. Подсластители и ароматизаторы, вкусовые добавки не приветствуются пищевыми и медицинскими учреждениями, поскольку их применение вкупе в пищевых продуктах превышает все рекомендуемые нормы и является большой проблемой.

Известен лечебно-профилактический комплекс, который получают смешением лососевого жира, масла примулы вечерней (онагра), ацетата альфа-токоферола, Covi-ox T70 при определенном содержании компонентов, мг:

Лососевый жир - 220-270

Масло примулы вечерней - 240-250

Ацетат альфа-токоферола - 3-7

Covi-ox T70 - 0,2-0,8

При этом лососевый жир представляет собой прозрачную жидкость желтого цвета. Жир содержит омега-3-кислоты - около 18% эйкозапентановой кислоты и около 12% докозагексаеновой кислоты, а также миристиновую, пальмитиновую, олеиновую и ряд других жирных кислот (Патент РФ №2194522, МПК A61K 35/78, A61K 35/60, опубл. 20.12.2002).

Лечебно-профилактический комплекс имеет недостатки:

1. Комплекс содержит в 1 капсуле до 7 мг альфа-токоферола ацетата. В примере лечения больной пациентки не приводится сколько капсул рекомендовано к ежесуточному применению, но если рассматривать, отталкиваясь от ценности омега-3 и омега-6 жирных кислот, то дневная доза должна быть не менее 4-6 капсул или 28-42 мг альфа-токоферола ацетата, что значительно превышает рекомендуемую норму в 15 мг/ сутки (Методические рекомендации МР 2.3.1.1915-04 «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ», 2004 г.). Данный комплекс следует отнести скорее к лекарственному препарату, чем к профилактическому.

2. При приеме витамина E возможно проявление аллергических реакций и гиперемии кожи. Со стороны пищеварительной системы возможны диарея, тошнота, гастралгия, диспепсия. Существуют и прямые противопоказания к применению - повышенная чувствительность к токоферолу; тяжелый атеросклероз коронарных артерий, инфаркт миокарда, повышенный риск развития тромбоэмболии (Справочник лекарственных средств «VIDAL», https://www.vidal.ru/drugs/vitamin_e__40813#side_effects). Фактически, для каждого пациента необходимо дополнительное тестирование по возможности применения комплекса при его патологии.

3. Используемый при приготовлении комплекса антиоксидант - «Covi-ox T70» (сумма изомеров токоферола), производимый концерном BASF (Германия) рекламируется на их сайте, как средство для кожи и волос, но не как пищевой продукт (https://carecreations.basf.us/products/covi-ox-t-70-c). По какой причине производитель ограничился только этими направлениями, не понятно. Возможно, причина кроется в составе, который полностью не приводится и ограничивает его применение в пищевых продуктах.

Известен способ получения ФПП, включающий приготовление масляных экстрактов, обладающих антиоксидантными свойствами, с последующим смешиванием в терапевтически эффективной пропорции масляного экстракта, обладающего антиоксидантными свойствами, и жира лососевых пород рыб (Salmonidae). Для получения масляных экстрактов, обладающих антиоксидантными свойствами используют растительное сырье, в частности траву пустырника (Leonuruscardiaca L.), или плоды лимонника китайского (Schisandrachinensis(Turcz.)), или цветки ромашки аптечной (Chamomillarecutita (L.) Rauschert), которые подвергают экстракции в роторно-пульсационном аппарате в течение 5-10 мин. при массовом соотношении масло:растительное сырье 1:5-1:50, при этом перед экстрагированием растительное сырье замачивают 95% этиловым спиртом в соотношении сырья и спирта в пределах 1:0,1-1 на 1-3 часа. В качестве масла для экстрагирования используют соевое, кукурузное, кунжутное, подсолнечное, льняное, оливковое. Смешивание масляного экстракта и жира лососевых пород рыб (Salmonidae) проводят в соотношении 1:1-33. Для получения ФПП используют рыбий жир, получаемый в процессе переработки отходов рыбоперерабатывающей промышленности, предпочтительно жир лососевых пород рыб (Salmonidae) (п. РФ № 2602608, МПК A23L 33/105, A23L 17/00, опубл. 20.11.2016).

Способ имеет недостатки:

1. Слишком разнообразен список растений, выбранных для экстракции. Все они имеют Фармакопейные статьи в России. Применение настоек или других препаратов этих растений не тождественно: пустырник, как успокоительное средство, ромашка, как средство, благотворно влияющее на желудочно-кишечный тракт, лимонник, как стимулятор физической и умственной работоспособности.

Авторы позиционируют экстракты из этих растений, как обладающие антиоксидантными свойствами, но почему-то не упоминают, что главными физиологически активными веществами являются совсем другие.

В виду этого нужно сразу ограничить категорию людей, которой подобного рода препараты, не желательны.

Так, применение препаратов пустырника в отдельных случаях вызывает аллергические реакции.

При длительном применении препаратов пустырника возможно снижение скорости психомоторных реакций. В период лечения следует соблюдать осторожность при выполнении опасных видов деятельности, требующих повышенной концентрации внимания и быстроты психомоторных реакций (управление транспортными средствами, работа с движущимися механизмами) (Справочник лекарственных средств «VIDAL», https://www.vidal.ru/drugs/leonuri_extract__44241#side_effects).

Назначение препаратов ромашки также может вызвать аллергические реакции. Не исключена повышенная чувствительность к ромашке, а также к арнике, тысячелистнику, пижме, полыни (Справочник лекарственных средств «VIDAL», https://www.vidal.ru/drugs/chamomillae_flores__16503#side_effects).

При приеме препаратов лимонника возможны аллергические реакции, тахикардия, бессонница, головная боль. Также не следует его применять при артериальной гипертензии, повышенной возбудимости, эпилепсии, бессоннице, острых инфекционных и вирусных заболеваниях, печеночной недостаточности (Справочник лекарственных средств «VIDAL», https://www.vidal.ru/drugs/schizandrae_fructuum_tinctura__19036#side_effects).

В любом случае назначение этого мощного биостимулятора возможно только после консультации лечащего врача.

2. Соотношение компонентов при экстракции различное, следовательно, можно обосновано предположить, что концентрация биологически активных веществ в экстрактах также будет различной. Авторы это никак не детализируют, но как раз это будет определять нагрузку активных компонентов на организм. Строго нужно прорабатывать дозы, но это также вне внимания Авторов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ получения БАД, в котором берут жир глубоководных рыб, астаксантиновое масло и витамин Е и равномерно перемешивают. Изобретение позволяет получать мягкие капсулы из жира глубоководных рыб, содержащие астаксантин. Мягкая капсула из глубоководного рыбьего жира содержит основные активные компоненты, включая жир глубоководных рыб [(содержащий EPA (эйкозапентаеновую кислоту 30-35%,) и DHA (докозагексаеновую кислоту15-20%,)] и астаксантиновое масло 1-3%. Кроме того, в мягкую капсулу глубоководной рыбы входят следующие основные вспомогательные вещества: вода, витамин Е, глицерин и пищевой желатин животного происхождения (CN104082751, A23L1/30; A23L33/15, опубл. 08.10.2014).

Способ имеет недостатки:

1. Авторы не приводят конкретные виды рыб, из которых получают рыбный жир.

Жиры глубоководных рыб отличаются от пелагических тем, что накапливают значительное количество неомыляемых веществ в своем составе - до 50% и более, что может вызвать диарею, аллергические расстройства и другие неприятные проявления. По нормам пищевого потребления неомыляемых веществ, их количество в жирах не должно превышать 2,5% (ГОСТ 8714-2014 «Жир пищевой из рыбы и водных млекопитающих»). Исходя из этого полезность таких композиций сомнительна и может принести больше вреда для организма человека, чем предполагаемая польза.

2. Авторы в патенте не раскрывают особенности технологии получения рыбного жира. Отсутствуют условия хранения сырья до переработки - температура, длительность хранения, не поясняется факт используются ли эти виды рыб целиком или их отдельные органы, например, печень, голова или тушка. Все упомянутые параметры напрямую влияют на качество получаемого рыбного жира, что, в конечном результате, отражается на качестве целевой продукции.

3. К сожалению, отсутствуют данные по потреблению продукта в сутки. Обычно капсулы могут применяться как взрослыми, та и детьми, что вызывает большое беспокойство от столь высокой нагрузки БАВ.

Использование астаксанктина в значительном количестве 1-3% на порядки превышает допустимые нормы потребления биологически активных веществ, принятые в Российской Федерации, максимально 6 мг в сутки (Методические рекомендации МР 2.3.1.1915-04 «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ», 2004 г.).

4. Добыча глубоководных рыб весьма затратна. Помимо этого, их для переработки необходимо сдавать на процессоры, что тоже требует времени. Однако, на большинстве судов их просто морозят и после путины или какого-то срока до перегрузки отправляют на береговые предприятия. Из отходов переработки мороженой рыбы невозможно получить пищевой жир с соответствующими качественными показателями, обычно - это технический жир, требующий рафинации и других процессов и сама логическая цепочка до готового продукта выстраивается не в часы, а в дни и недели.

Таким образом, способ получения жиров из глубоководных рыб с неустановленным составом, а также применение высоких концентраций астаксантина не позволяет назначать получаемый препарат в профилактических и лечебных целях.

Обобщая данные по разработке функциональных продуктов питания на основе рыбьего жира и компонентов растительного происхождения, можно сделать вывод, что в основном для создания функциональных продуктов используют либо рыбный жир, либо различные составы на основе лекарственного растительного сырья, что не позволяет получать эффективные продукты с определенной биологической активностью. Кроме того, используются многокомпонентные смеси без подтверждения необходимости внесения того или иного компонента, что не позволяет оценивать продукт с позиции рекомендуемых норм потребления для человека.

Техническая проблема заключается в разработке усовершенствованного метода получения БАД, существенно сокращающего время выделения жира и обеспечивающего получения целевого продукта, в условиях защиты ПНЖК омега- 3 от окисления и с контролируемым содержанием природных каротиноидов (астаксантина, лютеина, зеаксантина) по нормам, рекомендуемым Минздравом России, обладающего хорошими потребительскими качествами.

Заявленная техническая проблема решается тем, что в известном способе получения БАД, включающим смешение природного каротиноида с жиром, получаемым из рыбного сырья, с последующим формированием из смеси мягких желатиновых капсул, согласно изобретению, в качестве сырья для получения рыбного жира берут свежедобытые головы лососевых пород, которые измельчают, подогревают до температуры 80-85°С в течение 2-3 сек и подают на супердекантер для отделения жира, отделенный жир загружают в реактор в атмосфере азота, где его трижды промывают горячей водой 50°С при перемешивании в течение 5-ти минут, затем реактор вакуумируют (до 100-200 мм рт.ст.) и перемешивают при температуре 50°С течение не более 1,5 час, далее жир подается на фильтрование в атмосфере азота, отфильтрованный жир охлаждают до комнатной температуры, разливают в пищевую пластиковую тару, смешивают 100 г жира и 66,7-722,3,6 мг природных каротиноидов (астаксантина или смеси лютеина и зеаксантина), запаивают в атмосфере азота, замораживают при температуре не выше минус 18°С и хранят до процесса получения из жира мягких желатиновых капсул (процесс капсулирования) и упаковки.

Использование голов исключительно свежедобытого лосося (кета, горбуша, нерка, кижуч, чавыча) обеспечивает сохранность и качество рыбного жира, так как отсутствуют внутренние органы, в частности, печень, желчный пузырь, пилорические придатки и мелкие породы других видов рыб, встречающихся в приловах и используемых для получения рыбной муки. Это позволяет не только сократить время получения рыбного жира до 1,5 часов, но и сохраняет качество ПНЖК, предотвращая их окисление.

Особым преимуществом заявляемого способа является выделение жира из голов лососевых непосредственно на промысле. Фактически происходит следующее: живая рыба поступает на транспортер для разделки, у рыбы отсекается голова (система автоматическая), тушка идет на заморозку, стейки и прочее. А головы на получение жира и рыбной муки.

Для эффективного отделения жира из голов, их измельчают на волчке (промышленная мясорубка). После чего под давлением прокачивают пульпу через закрытый теплообменник в тонком слое с отсутствием доступа кислорода в течение 2-3 секунд, нагревая при этом массу до 80-85°С. Далее она подается на супердекантер (горизонтальная центрифуга), способный разделять кек (будущая мука), рыбный жир и клеевую воду. Данные условия не только значительно сокращают процесс получения БАД, но и способствуют повышению качества целевой продукции.

Общая продолжительность процесса от свежей рыбы до жира-сырца не превышает 1,5-2,5 час. Как показали предыдущие многолетние исследования, такое оперативное и щадящее выделение жира, позволяет контролировать кислотное число в пределах 0,9-1,2 мг КОН/г, что значительно меньше допустимого предела (4 мг КОН/г), а также перекисное число в пределах 2,0-4,0 ммоль активного О₂/кг, что также ниже предела (10 ммоль) (Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», ГОСТ 8714-2014 «Жир пищевой из рыбы и водных млекопитающих»). В результате чего, полученный рыбный жир можно сразу использовать, после незначительной дополнительной обработки, в разработке новых препаратов оздоравливающего действия.

Выполнение практически всех операций по выделению рыбного жира из сырья в атмосфере азота существенно защищает омега-3 ПНЖК от окисления (и общего накопления перекисного числа впоследствии), что, в конечном результате, значительно повышает потребительское качество получаемой БАД.

Нагрев пульпы в теплообменнике до 80-85°С обеспечивает качественное отделение жира от тканей. Если температуру снижать меньше 80°С, то выход жира-сырца будет снижен, а если температуру повышать более 85°С, то на выходе это не отразится, но возможны случаи подгорания жира и изменения его потребительских характеристик.

Далее в реакторе жир промывают водой температуры 50°С. Эта температура оптимальна для растворения присутствующих в жире белков, обеспечивает их эффективное отделение. Экспериментальные исследования показали, что отклонение от этого параметра и в большую, и в меньшую стороны негативно сказывается на самом процессе - либо меньшее отделение белка, либо неоправданно увеличенное время для этой процедуры.

Однократной процедурой промывки жира подогретой водой невозможно добиться максимального отделения белка. Опытным путем доказано, что до 95% белка отмывается после 3-х кратной процедуры. Дальнейшие промывки никакого существенного вклада в процесс не вносят.

Время перемешивания жира с водой также имеет большое значение, поскольку просто добавление воды никак не улучшает свойства жира. Необходимо перемешивание для интенсивного перехода белков в водный слой. Практические результаты показали, что достаточен период в 5-ть минут, не более, чтобы забрать большую часть белков в водный слой (однократный). Таких повторений должно быть еще 2-а раза. Следующие экстракции белков водой из жира не приносят желаемого результата.

Высушивание жира - важная процедура в его получении. Влагу нужно удалять, чтобы не было гидролиза липидов и накопления кислотного числа. К тому же во время этого процесса денатурируются остатки не удаленного белка, который затем отфильтровывается на бельтинге.

Процесс проводят при 50°С - оптимальной температуре для коагуляции белков в вакууме. Нижние пределы увеличивают время процесса, повышенная температура из-за конструкции современных реакторов может вызвать подгорание жира и лишить его, тем самым, товарных свойств.

Время вакуумирования определено таким образом, что нижний предел (0,5 час) еще в достаточной мере обеспечивает удаление влаги и коагуляцию белков, а верхний (1,5 час) предельно допустимое - продолжение уже не влияет на произошедший процесс и только повышает энергозатраты.

Создаваемый при этом в аппарате вакуум, 100-200 мм рт.ст., соответствует возможностям отечественных вакуумных водокольцевых насосов. Испытания сушки жира в аппарате показали, что увеличение давления выше 200 мм рт.ст. негативно отражается на времени сушки, оно повышается более, чем в 1,5-2 раза. Уменьшение давления менее указанного уровня приводит к вскипанию высушиваемой смеси и может закончиться выбросом и потерей продукта.

Природные каротиноиды, в частности, астаксантин или смесь лютеина и зеаксантина, являющие антиоксидантами, играют важную роль в различных физиологических процессах, без которых жизнь в существующей форме была бы невозможна.

Основные функции каротиноидов:

- иммуностимулирующая роль;

- А-провитаминная активность;

- оказывают влияние на работу эндокринной системы;

- предохраняют от неблагоприятных факторов внешней среды;

- мембраностабилизирующая функция;

- стабилизация протеинов;

- запас кислорода в нейрональной дыхательной цепочке;

- способствуют транспорту кальция через мембраны;

- сигнальная функция при окрашивании;

- проявляют аппетитстимулирующую активность (и физиологически, и этиологически).

Установлено также, что каротиноиды увеличивают цитостатическую активность клеток-киллеров, замедляют рост опухоли и ускоряют ранозаживление.

Для получения БАД использованы наиболее важные и распространенные природные каротиноиды, в частности астаксантин, лютеин и зеаксантин.

Астаксантин обладая антиоксидантной активностью, проявляет громадный спектр биологических свойств: защита кожи от УФ-излучения и рака, проявляет противовоспалительную, антидиабетическую и сердечно-сосудистую активности, является участником иммунного ответа и нейропротекции.

Астаксантин представляет собой кетокаротиноид, принадлежащий к семейству ксантофиллов, группе оксигенированных каротиноидов. В настоящее время астаксантин востребован для медицинского, косметического и биотехнологического использования благодаря мощному антиоксидантному действию.

Астаксантин играет важную биологическую роль в обмене веществ и процессах обновления клеток, устраняя причины преждевременного старения. Особую популярность антиоксидант завоевал среди спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни. Астаксантин положительно воздействует на сухожилия и суставы, уменьшает болевые ощущения в мышечной ткани, повышает силу, активность, выносливость, уменьшает воспалительные процессы.

Поскольку астаксантин обладает общеукрепляющим действием, мобилизует организм для противостояния тяжелым патологиям, включая онкологические, сердечно-сосудистые, инфекционные, способствует менее травматичному протеканию стрессовых ситуаций, его прием показан как здоровым, так и больным людям.

Рекомендуемый уровень потребления астаксантина в России - 2 мг в сутки (верхний допустимый - 6 мг/ сут.).

6-ть капсул с жиром дикого лосося (по 0,3 г) содержат 490-500 мг омега-3 полиненасыщенных жирных кислот, что составляет 48% от адекватной дозы и 1,2-6,0 мг астаксантина, что составляет для этого каротиноида 60-300% от адекватной суточной дозы, но не превышает максимально допустимую.

Противопоказаний к применению астаксантина не выявлено, также, как и побочных эффектов. Возможны аллергические реакции в результате индивидуальной непереносимости.

Значение ПНЖК омега-3 связано со структурно-функциональной организацией клеточных мембран. Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты являются предшественниками образующихся из них активных и важных биорегуляторов - эйкозаноидов 3-й серии, липоксинов, нейропротектинов и др. Они влияют на процесс тромбообразования, тонус кровеносных сосудов, иммунный статус. Омега-3 жирные кислоты концентрируются, в основном, в тканях мозга, зрительном аппарате, ПНЖК включаются в липидный бислой клеточных мембран, регулируя их микровязкость, проницаемость, формируя соответствующее липидное окружение мембранных белков. С изменением этих свойств мембран кардиомиоцитов связан антиаритмический эффект омега-3 жирных кислот. Увеличение содержания ПНЖК омега-3 тормозит развитие атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний. Докозагексаеновая кислота является важным компонентом в формировании и развитии центральной нервной системы, головного мозга.

Новыми исследованиями показано, что потребление природного антиоксиданта астаксантина в дозах 6-12 мг в сутки снимает или, по крайней мере, предотвращает последствия цитокинового шторма, характерного при заболевании Covid-19 (Talukdar J., Dasgupta S., Nagle V., Bhadra B. «COVID-19: Potential of microalgae derived natural astaxanthin as adjunctive supplement in alleviating cytokine storm» // April 2020. DOI: 10.31219/osf.io/yahd4).

Потребление полиненасыщенных жирных кислот и ранее связывали с ослаблением различных воспалительных заболеваний, учитывая яркое их иммуномодулирующее свойство. Для исследователей явилось не удивительным, что омега-3 кислоты более чем полезны при такой серьезной вирусной инфекции, как Covid-19 (Hathaway D. «Omega 3 Fatty Acids and COVID-19: A Comprehensive Review» // Infect Chemother. 2020/ V. 52(4): 478-495. https://doi.org/10.3947/ic.2020.52.4.478).

Существующий тандем омега-3 кислот и астаксантина, возможно, проявляет свои свойства на течение Covid-19, как сумма индивидуальных компонентов, облегчая восстановление организма к норме, а, возможно, с другой стороны, такое сочетание может иметь более успешный синергический эффект в дальнейшем изучаемый.

Лютеин и зеаксантин играют большую роль в физиологии зрения.

Организм человека не способен синтезировать данные каротиноиды, поэтому поступление их в организм напрямую связано с питанием. Среди всех каротиноидов лютеин обладает самой высокой биодоступностью - почти 80%, всасывается в виде липидных мицелл в стенке тонкого кишечника. В разных тканях лютеин и зеаксантин накапливаются неодинаково: максимальная их концентрация наблюдается в глазе, особенно в сетчатке (в 10000 раз больше, чем в плазме крови).

У лютеина и зеаксантина две основные функции:

1. Увеличение остроты зрения за счет уменьшения хроматических аберраций, то есть фильтрование зрительно-неэффективной части спектра до ее попадания на фоторецепторы (устранение «аберрационного ореола»). Это обеспечивает большую четкость зрения, способность различать мелочи.

2. Фотопротекция. Уменьшается поток наиболее агрессивной части видимого спектра - сине-фиолетовой, которая отвечает диапазону поглощения лютеина и зеаксантина. Также каротиноиды обеспечивают защиту от свободных радикалов, образующихся на прямом свету, и препятствуют окислительному стрессу. Уменьшение такой защиты приводит к дегенерации сетчатки и постепенной потере зрения.

Употребление диеты, богатой лютеином и зеаксантином, позволяет сократить риск дегененерации сетчатки. Играя роль светофильтров, каротиноиды предотвращают помутнение хрусталика и разрушение сетчатки. Диета, богатая ими, позволяет достоверно дольше сохранить хрусталик от помутнения.

Рекомендуемый уровень потребления лютеина и зеаксантина в России - 5 и 1 мг в сутки соответственно (верхний допустимый - 10 и 3 мг/ сут. соответственно).

6-ть капсул с жиром дикого лосося (по 0,3 г) содержат 1,0-10,0 мг лютеина, что составляет для этого каротиноида 20-200% от адекватной суточной дозы, но не превышает максимально допустимую. Содержание зеаксантина - 0,2-3,0 мг, что составляет 20-300% от адекватной суточной дозы, но и также не превышает максимально допустимую.

Изобретение иллюстрируется следующими таблицами и примерами.

Таблица 1. Биологически активная добавка к пище на основе жира лососевых рыб с астаксантином.

Таблица 2. Биологически активная добавка к пище на основе жира лососевых рыб с лютеином и зеаксантином

Пример 1.

Способ получения биологически активной добавки, сочетающей омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты и природный каротиноид - антиоксидант астаксантин.

Место проведения работ: рыболовецкое предприятие ООО «Корякморепродукт», Камчатский край, п. Хайлюля.

Сырье: головы горбуши (основная масса) (свежевыловленная рыба) без прирезей и внутренностей, 1000 кг.

Головы измельчают на волчке, подают на теплообменник со скоростью прохождения сырья 2 сек до нагрева 80°С, далее - на супердекантер «Alfa-Laval» до выделения из смеси жира.

Получено 101 кг жира.

Жир помещают в реактор объемом 300 л с мешалкой и рубашкой в атмосфере азота, добавляют 50 л горячей воды (50°С), перемешивают в течение 5-ти минут, сливали через нижний кран воду. Процесс повторяют еще 2-а раза.

После этого аппарат вакуумируют до давления 100 мм рт.ст. и при перемешивании отгоняют влагу в течении 1 час.

Далее, в атмосфере азота проводят фильтрацию жира через бельтинг для удаления коагулированных белков, охлаждают до комнатной температуры (22°С).

К полученному жиру добавляют 2,24 г астаксантина (что соответствует добавлению к 100 г жира 22,2 мг астаксантина), перемешивают, полученный продукт помещают в пищевую пластиковую тару и запаивают под вакуумом, замораживают при температуре минус 18⁰С и хранят до дальнейшего использования - получения мягких желатиновых капсул.

Длительность процесса от начала переработки голов - 2,0 часа.

Цвет готового продукта - прозрачный красный.

Органолептика - характерна для рыбных жиров, без постороннего привкуса и прогорклости.

Содержание остаточной влаги - менее 0,1%.

Параметры процесса и качество продукта отражены в Таблице 1.

Пример 2.

Способ получения биологически активной добавки, сочетающей омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты и природный каротиноид - антиоксидант астаксантин.

Место проведения работ: рыболовецкое предприятие ООО «Корякморенпродукт», Камчатский край, п. Хайлюля.

Сырье: головы кеты (основная масса) (свежевыловленная рыба) без прирезей и внутренностей, 1000 кг.

Головы измельчают на волчке, подают на теплообменник со скоростью прохождения сырья 3 сек до нагрева 85°С, далее - на супердекантер «Alfa-Laval» до выделения из смеси жира.

Получено 108 кг жира.

Жир помещают в реактор объемом 300 л с мешалкой и рубашкой в атмосфере азота, добавляют 50 л горячей воды (50°С), перемешивали в течение 5-ти минут, сливают через нижний кран воду. Процесс повторяют еще 2-а раза.

После этого аппарат вакуумируют до давления 200 мм рт.ст. и при перемешивании отгоняют влагу в течении 1,5 час.

Далее, в атмосфере азота проводят фильтрацию жира через бельтинг для удаления коагулированных белков, охлаждают до комнатной температуры (23°С ) после чего к жиру добавляют 360 г астаксантина (что соответствует добавлению к 100 г жира 333,3 мг астаксантина), перемешивают, продукт помещают в пищевую пластиковую тару и запаивают в атмосфере азота, замораживают при температуре минус 15⁰С и хранят до дальнейшего использования - получения мягких желатиновых капсул.

Длительность процесса от начала переработки голов - 2,5 часа.

Цвет готового продукта - прозрачный темно-красный.

Органолептика - характерна для жиров, без постороннего привкуса и прогорклости.

Содержание остаточной влаги - менее 0,1%.

Параметры процесса и качество продукта отражены в Таблице 1.

Пример 3.

Способ получения биологически активной добавки, сочетающей омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты и природные каротиноиды лютеин и зеаксантин.

Место проведения работ: рыболовецкое предприятие ООО «Корякморенпродукт», Камчатский край, п. Хайлюля.

Сырье: головы нерки (основная масса) (свежевыловленная рыба) без прирезей и внутренностей, 1000 кг.

Головы измельчают на волчке, подают на теплообменник с скорость прохождения сырья 2 сек до нагрева 80°С, далее - на супердекантер «Alfa-Laval» до выделения из смеси жира.

Получено 110 кг жира.

Жир помещают в реактор объемом 300 л с мешалкой и рубашкой в атмосфере азота, добавляют 50 л горячей воды (50°С), перемешивают в течение 5-ти минут, сливают через нижний кран воду. Процесс повторяют еще 2-а раза.

После этого аппарат вакуумируют до давления 100 мм рт.ст. и при перемешивании отгоняют влагу в течении 0,5 час.

Далее, в атмосфере азота проводят фильтрацию жира через бельтинг для удаления коагулированных белков, охлаждают до комнатной температуры после чего к жиру добавляют 61,16 г лютеина и 183,37 г зеаксантина (что соответствует добавлению к 100 г жира 55,6 мг лютеина и 166,7 мг зеаксантина), перемешивают, полученный продукт помещают в пищевую пластиковую тару и запаивают в атмосфере азота, замораживают при температуре 18⁰С и хранят дальнейшего использования - получения мягких желатиновых капсул.

Длительность процесса от начала переработки голов - 2,0 часа.

Цвет готового продукта - прозрачный оранжевый.

Органолептика - характерна для жиров, без постороннего привкуса и прогорклости.

Содержание остаточной влаги - менее 0,1%.

Параметры процесса и качество продукта отражены в Таблице 2.

Пример 4.

Способ получения биологически активной добавки, сочетающей омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты и природный каротиноиды лютеин и зеаксантин.

Место проведения работ: рыболовецкое предприятие ООО «Корякморенпродукт», Камчатский край, п. Хайлюля.

Сырье: головы кижуч (основная масса) (свежевыловленная рыба) без прирезей и внутренностей, 1000 кг.

Головы измельчают на волчке, подают на теплообменник со скоростью прохождения сырья 3 сек до нагрева 85°С, далее - на супердекантер «Alfa-Laval» до выделения из смеси жира.

Получено 115 кг жира.

Жир помещают в реактор объемом 300 л с мешалкой и рубашкой в атмосфере азота, добавляют 50 л горячей воды (50°С), перемешивают в течение 5-ти минут, сливают через нижний кран воду. Процесс повторяют еще 2-а раза.

После этого аппарат вакуумируют до давления 200 мм рт.ст. и при перемешивании отгоняют влагу в течении 1,5 час.

Далее, в атмосфере азота проводят фильтрацию жира через бельтинг для удаления коагулированных белков, охлаждают до комнатной температуры после чего к жиру добавляют 638,94 г лютеин и 38,30 г зеаксантина (что соответствует добавлению к 100 г жира 556,6 мг лютеина и 33,3 мг зеаксантина), перемешивают, продукт помещают в пищевую пластиковую тару и запаивают в атмосфере азота, замораживают при температуре 10⁰С и хранят до дальнейшего использования - получения мягких желатиновых капсул.

Длительность процесса от начала переработки голов - 2,5 часа.

Цвет готового продукта - прозрачный насыщенно-желтый.

Органолептика - характерна для рыбных жиров, без постороннего привкуса и прогорклости.

Содержание остаточной влаги - менее 0,1%.

Параметры процесса и качество продукта отражены в Таблице 2.

Получение капсул из целевых продуктов, полученных по примерам 1-4 осуществляют известными способами капсулирования. Содержание целевого продукта (нетто) в капсулах варьирует от 0,1 до 0,5 г. Например, для капсул с содержанием целевого продукта 0,3 г для обеспечения суточной потребности организма в БАВ, в частности, омега-3 полиненасыщенных жирных кислот, астаксантина, лютеина и зеаксантина рекомендуется принимать 6-ть капсул (конкретное содержание биологически активных компонентов указано в таблицах 1 и 2).

Таким образом, разработаны новые биологически активные добавки, сочетающие в себе полиненасыщенные жирные кислоты семейства омега-3 природные каротиноиды, являющиеся для организма сильнейшими и незаменимыми антиоксидантами, проявляющими свои функции в сердечно-сосудистой системе (астаксантин) и в предотвращении дегенерации глазных тканей (лютеин + астаксантин) со строго нормируемым составом. Новые БАД найдут широкое применение при профилактике и лечении социально значимых патологий у современного человека.

1. Способ получения биологически активной добавки, включающий смешение природного каротиноида с жиром, получаемым из рыбного сырья, с последующим формированием из смеси мягких желатиновых капсул, отличающийся тем, что в качестве рыбного сырья для получения жира берут свежедобытые головы лососевых пород, которые измельчают, подогревают до температуры 80-85°С в течение 2-3 с и подают на супердекантер для отделения жира, отделенный жир загружают в реактор в атмосфере азота, где его трижды промывают горячей водой 50°С при перемешивании в течение 5 мин, затем реактор вакуумируют до остаточного давления 100-200 мм рт.ст. и перемешивают при температуре 50°С в течение не более 1,5 ч, после чего жир подают на фильтрование в атмосфере азота, отфильтрованный жир охлаждают до комнатной температуры, смешивают с природными каротиноидами, в качестве которых используют астаксантин или смесь лютеина и зеаксантина, в емкости из расчета на 100 г жира 22,2-722,3 мг природных каротиноидов, запаивают в атмосфере азота, замораживают при температуре не выше минус 18°С и хранят до формирования из смеси мягких желатиновых капсул.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при смешивании рыбного жира с природным каротиноидом в качестве природного каротиноида используют астаксантин в количестве 22,2-333,3 мг на 100 г жира.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при смешивании жира с природными каротиноидами в качестве природных каротиноидов используют смесь лютеина и зеаксантина, при этом на 100 г жира добавляют 55,6-555,6 мг лютеина и 33,3-166,7 мг зеаксантина.