Способ измерения геронтологической ценности биоактивных веществ и композиций, преимущественно пищевых и косметических продуктов

 

Изобретение относится к геронтологии, гериатрии, диетологии. Оно позволяет оценивать, в частности, пищевые и косметические продукты с точки зрения проблем биологии и медицины и задач, связанных с сохранением здоровья, улучшением качества жизни и увеличением ее продолжительности, а также поддержанием красоты тела. Способ включает определение температуры плавления исследуемой супрамолекулярной структуры образцов изучаемого ряда продуктов и задание эталонного значения температуры, величина которой меньше минимальной температуры плавления исследуемой супрамолекулярной структуры образцов изучаемого ряда продуктов. Далее производят определение величины удельной функции Гиббса образования супрамолекулярной структуры для образцов изучаемого ряда продуктов при указанном эталонном значении температуры. По минимальной величине удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры производят выбор эталонного образца и сравнение величин удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры эталонного и исследуемого образцов путем определения отношения данных величин. Это дает возможность выбрать наиболее геронтологически ценные продукты, лекарства и другие препараты. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к физико-химическим аспектам геронтологии, гериатрии, диетологии и позволяет оценить пищевые и косметические продукты с точки зрения многих проблем биологии и медицины и задач, связанных с сохранением здоровья, улучшением качества жизни, увеличением ее продолжительности, а также поддержанием красоты тела.

Уровень техники В настоящее время все известные рекомендации, касающиеся замедления процессов старения и увеличения продолжительности жизни, формулируются только на экспериментальной основе. Использование многих известных диет и косметических средств для сохранения молодости и продления жизни не всегда оправдано, поскольку невозможно оценить качество рекомендуемых биоактивных веществ, композиций и продуктов с позиций именно геронтологической ценности. Более того, отсутствуют какие-либо методики, позволяющие получать объективную информацию при сравнении геронтологических свойств биоактивных веществ одной категории, например пищевых продуктов. В частности, невозможно определить геронтологическую ценность растительных масел, изготовленных из одного и того же сырья, но выделенных из растений, произрастающих в различных географических зонах или получаемых по разным технологиям и пр.

Определение геронтологической ценности биоактивных веществ, композиций и продуктов осуществляется, как правило, лишь с привлечением эмпирического опыта, а существующие тесты не позволяют количественно сопоставлять геронтологическую ценность биоактивных веществ, композиций и продуктов.

Сущность изобретения Задачей настоящего изобретения является создание способа оценки геронтологической ценности биоактивных веществ, композиций и продуктов, позволяющего на количественной основе, при помощи соответствующего показателя - GPG (Georgi Pavlovich Gladyshev), сопоставлять относительную геронтологическую ценность биоактивных веществ, композиций и продуктов и с учетом такого сопоставления делать практические выводы и предписывать рекомендации.

В результате решения данной задачи могут быть получены новые результаты, заключающиеся в том, что обеспечивается возможность использовать полученные значения показателя GPG для решения проблем, связанных с сохранением молодости организма, красоты тела, улучшением здоровья и продлением жизни человека. Появляется также возможность создавать рациональные диеты и предписывать дифференцированные рекомендации людям различного возраста.

Указанные результаты достигаются тем, что способ измерения геронтологической ценности биоактивных веществ и композиций, преимущественно пищевых и косметических продуктов, включает: определение минимальной температуры плавления исследуемой супрамолекулярной структуры образцов изучаемого ряда продуктов, задание эталонного значения температуры, величина которой меньше минимальной температуры плавления исследуемой супрамолекулярной структуры образцов изучаемого ряда продуктов, определение величины удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры для образцов изучаемого ряда продуктов при указанном эталонном значении температуры, выбор по минимальной величине удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры эталонного образца, для которого показатель геронтологической ценности принимают за единицу, определение для исследуемого образца величины удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры при эталонном значении температуры, сравнение величин удельной функции Гиббса образования супрамолекулярной структуры эталонного и исследуемого образцов путем определения отношения данных величин, суждение о геронтологической ценности исследуемого образца по прямой пропорциональности от величины вышеуказанного отношения.

Отличительная особенность описываемого изобретения состоит в том, что в качестве реперного параметра используют минимальную (максимальную по абсолютному значению) величину удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры продукта изучаемого ряда при эталонном значении температуры, при этом, данную величину сравнивают с аналогичными характеристиками других продуктов, также определенными при эталонном значении температуры. В качестве эталонного значения температуры выбирают температуру, величина которой меньше значения температуры плавления наиболее легкоплавкой исследуемой супрамолекулярной структуры изучаемого ряда продуктов (образцов).

Целесообразно также задавать в качестве эталонной величины температуры значение температуры, которая на (2-6) градусов меньше минимальной температуры плавления исследуемой супрамолекулярной структуры образцов изучаемого ряда продуктов.

Кроме того, в качестве значения температуры плавления предпочтительно выбирать температуру плавления липидной и/или белковой, и/или углеводной, и/или нуклеотидной структур образцов.

Наиболее ценные результаты при использовании изобретения можно получить при сравнении геронтологической ценности однотипных продуктов, например, таких как ткани органов растений и животных, природных жиров и пр.

Описываемое изобретение основано на следующих предпосылках. Величина удельной функции Гиббса образования, как гомогенных, так и гетерогенных, супрамолекулярных структур может характеризовать термодинамическую стабильность этих структур биоактивных веществ и композиций, в частности пищевых продуктов. Кроме того значение характеризует степень "эволюционной молодости" этих продуктов.

Для практических целей величина может быть с достаточной точностью вычислена с использованием приближенного уравнения Гиббса - Гельмгольца: где удельная энтальпия образования супрамолекулярной структуры; удельная энтальпия плавления - денатурации супрамолекулярной структуры - средняя абсолютная температура плавления i-ой структуры; T_О - эталонное значение абсолютной температуры, при которой рассчитывается удельная энтропия образования супрамолекулярной структуры.

При необходимости проведения более точных расчетов следует использовать и более точное уравнение Гиббса-Гельмгольца.

Установлено также, что биоактивного вещества или продукта коррелирует с химическим составом тканей, в частности живых организмов, который меняется как в филогенезе, так и в онтогенезе, т.е. при старении организма. Отсюда следует, что имеется возможность оценки величины не только путем использования калориметрических измерений значений но и данных о химическом составе биомассы.

Так, величину легко оценить по известным калибровочным кривым функциональных зависимостей измеряя концентрацию воды c_i в тканях растений и животных, либо в их супрамолекулярных структурах. При этом можно принять, что наивысшей геронтологической ценностью обладает чистая вода или физиологический раствор.

Однако, чтобы количественно сопоставлять геронтологическую ценность различных биоактивных веществ, композиций и продуктов, недостаточно оперировать значениями относящимися к произвольно заданным T_О. Кроме того, для оценки сравнительной геронтологической ценности продуктов необходим выбор эталонных образцов для различных классов продуктов и определение для них эталонных значений Оказалось, что определение значений для каждого образца изучаемого ряда продуктов необходимо проводить при значении T_О меньшем, чем температура плавления исследуемой супрамолекулярной структуры наиболее легкоплавкого образца изучаемого ряда продуктов. В этом случае величины для каждого исследуемого образца будут нормированы, т.к. они определены при одном значении T_О, что позволяет осуществить их количественное сравнение с эталонным значением. Указанное сравнение проводится путем определения отношения между эталонным значением в качестве которого выбирают минимальное (максимальное по абсолютной величине) значение удельной функции Гиббса образования супрамолекулярной структуры продукта исследуемого ряда, и значением исследуемого образца.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Описываемый способ может быть проиллюстрирован следующими примерами.

Пример 1. Определение показателей GPG различных жиров.

Исследовались: трилаурин (β-форма), тристеарин (β-форма), жир коровьего масла, гидрогенезированное хлопковое масло, хлопковое масло, арахисовое масло. Были определены температуры плавления супрамолекулярных структур образцов жиров. Установлена минимальная температура плавления супрамолекулярной структуры одного из продуктов исследуемого ряда - 273 К (арахисовое масло). Однако, с учетом того, что известны пищевые жиры (липиды), имеющие температуру плавления порядка (225 - 230) К, было задано эталонное значение температуры T_О = 223 К. При данном эталонном значении температуры рассчитаны величины удельной функции Гиббса образования супрамолекулярной структуры всех вышеперечисленных образцов.

В качестве эталонного образца выбран тристеарин, у которого величина удельной функции Гиббса образования супрамолекулярной структуры имеет минимальное значение а его показатель геронтологической ценности принят за единицу. Показатели геронтологической ценности всех остальных образцов определены путем вычисления отношения эталонного значения удельной функции Гиббса образования супрамолекулярной структуры эталонного образца и исследуемых образцов. Данные измерений и вычислений приведены в таблице 1.

Данные, приведенные в таблице 1, позволяют записать ряд сравнительной геронтологической ценности изученных жиров. Этот ряд, записанный в порядке увеличения показателя GPG, можно представить в виде: тристеарин (1,0) < трилаурин (1,4) < гидрогенезированное хлопковое масло (1,6) < жир коровьего масла (3,7) < арахисовое масло (4,9) < хлопковое масло (5,1). Приведенная последовательность хорошо согласуется с качественными медицинскими рекомендациями, выработанными на основе большого эмпирического опыта медицины и молекулярной биологии.

Пример 2. Определение показателя геронтологической ценности различных образцов индивидуального продукта - жира коровьего масла.

Измерены температуры плавления шести образцов (от 27^oC до 37^oC). В качестве эталонного значения температуры выбрана величина 25^oC (298 K). Определены значения при эталонном значении температуры и рассчитаны величины GPG. Результаты сведены в таблицу 2, анализ которой показывает, что наибольшее значение GPG (5,85) имеет образец N 4. Видно, что чем ниже температура плавления жира, тем более он геронтологически полезен.

Пример 3. Определение показателя геронтологической ценности для мяса свиньи различного возраста.

Определены температуры плавления супрамолекулярных белковых структур образцов продукта (мясо) животных различного возраста (см. таблица 3). Значение эталонной температуры задано 25^oC (298 K). Эталонное значение
Определены величины и GPG. Результаты, приведенные в таблице 3, показывают, что большее значение GPG имеет продукт (ткань) более молодых организмов.

Таким образом, описываемый метод применим для оценки геронтологической ценности любых продуктов питания (включая пищевые добавки), биологических композиций, лекарственных и косметических средств, используемых человеком в его повседневной жизни. Способ может быть также применен для оценки геронтологического качества корма животных и подкормки растений.

Формула изобретения

1. Способ измерения геронтологической ценности биоактивных веществ и композиций, преимущественно пищевых и косметических продуктов, включающий определение температуры плавления исследуемой супрамолекулярной структуры образцов изучаемого ряда продуктов, задание эталонного значения температуры, величина которой меньше минимальной температуры плавления исследуемой супрамолекулярной структуры образцов изучаемого ряда продуктов, определение величины удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры для образцов изучаемого ряда продуктов при указанном эталонном значении температуры, выбор по минимальной величине удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры эталонного образца, для которого показатель геронтологической ценности принимают за единицу, определение для исследуемого образца величины удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры при эталонном значении температуры, сравнение величин удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры эталонного и исследуемого образцов путем определения отношения данных величин, суждение о геронтологической ценности исследуемого образца по прямой пропорциональности от величины вышеуказанного отношения.

2. Способ измерения геронтологической ценности биоактивных веществ и композиций, преимущественно пищевых и косметических продуктов, по п.1, отличающийся тем, что в качестве эталонного значения температуры задают значение температуры, которая на 2 - 6 град. меньше минимальной температуры плавления исследуемой супрамолекулярной структуры образцов изучаемого ряда продуктов.

3. Способ измерения геронтологической ценности биоактивных веществ и композиций, преимущественно пищевых и косметических продуктов, по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве температуры плавления исследуемой супрамолекулярной структуры выбирают температуру плавления липидной, и /или белковой, и/или углеводной, и/или нуклеотидной супрамолекулярных структур образцов, для которых проводится оценка геронтологической ценности.

4. Способ измерения геронтологической ценности биоактивных веществ и композиций, преимущественно пищевых и косметических продуктов, по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что определение для исследуемого образца величины удельной функции Гиббса образования исследуемой супрамолекулярной структуры при эталонном значении температуры проводят, используя известные калибровочные кривые функциональной зависимости измеряя концентрацию c_i воды в тканях растений и животных либо в их супрамолекулярных структурах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3