Композиция биологически активных веществ
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству композиций из растительного сырья. Композиция биологически активных веществ представляет собой смесь бетулина, бетулиновой кислоты и сопутствующих веществ, получаемых экстракцией из коры березы. Компоненты композиции выбраны в следующем соотношении, мас.%: бетулин 71-78, бетулиновая кислота 3-10, сопутствующие вещества 12-26. Изобретение позволяет получить композицию, обеспечивающую ферментативно-энергетическую регуляцию внутриклеточного гомеостаза, стабилизацию клеточных мембран, что способствует повышению устойчивости клеток человеческого организма к неблагоприятным воздействиям. 6 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству композиции, изготовляемой из растительного сырья и используемой в качестве пищевой добавки как самостоятельно в виде капсул, таблеток, болюсов драже, пастилок и т.д., так и в продуктах питания: каши, шоколад, конфеты, молочные продукты, хлебопродукты, консервы, мясопродукты, напитки и т.д. (содержание в готовом продукте от 0,0001% до 50%).
Композиция биологически активных веществ также может быть использована в косметической промышленности в составе кремов, зубной пасты, шампуней, лосьонов, тоников, лака для волос, лака для ногтей и т.д. (содержание в готовом продукте от 0,001 до 50%).
Кроме того, композиция биологически активных веществ может быть использована для изготовления различных лекарственных форм для внутреннего, наружного и парентерального применения (таблетки, капсулы, растворы, свечи, аэрозоли, мази и т.д.).
Применение новых, безвредных биологически активных добавок позволяет расширить ассортимент и повысить биологическую ценность пищевых продуктов, придать им определенную направленность, а также изменить структуру потребления пищевых продуктов населением в соответствии с известными теориями сбалансированного и адекватного питания. Биологически активные добавки к пище лежат в основе создания специализированных (функциональных) продуктов питания, предназначенных для диетической корректировки патологических состояний и заболеваний.
Биологически активные добавки, аккумулируя в небольшом объеме высокую биологическую активность, способны влиять на глубинные обменные процессы в организме, активизируя функции тех или иных органов и систем. Малая энергетическая ценность при высокой биологической активности делает эти добавки особенно значимыми для больных ожирением, где использование многих пищевых веществ лимитируется уровнем их энергетической емкости.
Известна композиция биологически активных веществ, применяемая в качестве пищевой добавки, содержащая в качестве активного ингредиента тонкоизмельченные листья Fraxinus excelsior, и предназначенная для стимулирования железистой функции организма (патент Франции №2590171, кл. А 23 L 1/30, 1996 г.).
Известен способ выделения бетуленола (бетулина), с помощью которого получают смесь из трех основных компонентов: бетуленол 60-70%, лупеол и метиловый эфир бетулиновой кислоты (патент RU №2206572, кл. C 07 J 53/00, C 07 J 63/00, опубл. 20.06.2003 г.).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения бетулина, согласно которому может быть получена смесь, включающая бетулин, бетулиновую кислоту и сопутствующие вещества (патент СА №2381967, кл. C 07 J 63/00, 2001 г. Прототип).
Известная смесь включает компоненты в следующих соотношениях, мас.%:
| бетулин | 61 |
| бетулиновая кислота | 2 |
| сопутствующие вещества | 37 |
или
| бетулин | 80 |
| бетулиновая кислота | 13 |
| сопутствующие вещества | 7 |
Известная смесь с приведенными соотношениями компонентов обладает известными конкретными свойствами, присущими двум основным компонентам - бетулину и бетулиновой кислоте.
Недостатками известной смеси являются: невозможность промышленного получения смеси с указанными конкретными соотношениями (в пределах одного процента) включенных в нее компонентов из-за невозможности стандартизации исходного растительного сырья (бересты) в промышленных масштабах. Содержание вышеуказанных компонентов в исходном сырье (бересте), а следовательно, и в экстракте зависит от таких факторов, как вид березы, место ее произрастания, возраст, сезонное время заготовки бересты.
Технический результат, на достижение которого направлено данное техническое решение, заключается в получении композиции биологически активных веществ, в которой соответствующее соотношение основных и сопутствующих веществ обеспечивает как синергическое потенцирование известной биологической активности, так и ряд новых биологических эффектов, таких как ферментативно-энергетическая регуляция внутриклеточного гомеостаза, стабилизация клеточных мембран за счет регуляции (в том числе, аллостерической) активности ферментативных систем и проницаемости клеточных мембран, что способствует повышению устойчивости клеток человеческого организма к неблагоприятным воздействиям, улучшению их функционирования и увеличению времени их активной жизнедеятельности, потенцированию действия некоторых лекарственных препаратов (ферментативные, антибиотики, цитостатики, гормональные, противоаллергические, противовоспалительные и др.) и снижению их негативных побочных действий.
Кроме того, предлагаемая композиция биологически активных веществ по сравнению с известными аналогами обладает рядом новых биологических эффектов центрального уровня, а именно: противоаллергическим, иммуномодулирующим и терморегулирующим, стимуляцией трудоспособности, памяти, нормализации сна и регуляции массы тела.
Указанный технический результат достигается тем, что в композиции биологически активных веществ, включающей смесь бетулина, бетулиновой кислоты и сопутствующих веществ, получаемых экстракцией из коры березы, согласно изобретению, компоненты смеси выбраны в следующем соотношении, мас.%:
| бетулин | 71-78 |
| бетулиновая кислота | 3-10 |
| сопутствующие вещества | 12-26 |
Композиция биологически активных веществ согласно изобретению может быть получена экстракцией только наружного слоя коры березы - бересты.
В композиции биологически активных веществ сопутствующее вещество представляет собой лупеол.
В композициии биологически активных веществ сопутствующее вещество представляет собой увеол.
В композиции биологически активных веществ сопутствующее вещество представляет собой ацетат бетулина.
В композиции биологически активных веществ сопутствующее вещество представляет собой олеаноловую кислоту.
В композиции биологически активных веществ сопутствующее вещество представляет собой смесь лупеола, увеола, олеаноловой кислоты и ацетата бетулина.
Использование в композиции биологически активных веществ в качестве сопутствующего вещества (12-26 мас.%) лупеола позволяет усилить антилитогенное действие бетулина и бетулиновой кислоты.
Использование в композиции биологически активных веществ в качестве сопутствующего вещества (12-26 мас.%) увеола позволяет усилить противоопухолевое действие бетулина и бетулиновой кислоты.
Использование в композиции биологически активных веществ в качестве сопутствующего вещества (12-26 мас.%) олеаноловой кислоты позволяет усилить противовирусное действие бетулина и бетулиновой кислоты.
Использование в композиции биологически активных веществ в качестве сопутствующего вещества (12-26 мас.%) ацетата бетулина позволяет усилить гепатопротекторное действие бетулина и бетулиновой кислоты.
Введение в композицию биологически активных веществ помимо бетулина и бетулиновой кислоты в качестве сопутствующих веществ (12-26 мас.%) лупеола, увеола, ацетата бетулина, олеаноловой кислоты или их смеси позволяет получить новый биологический эффект, выражающийся в синергическом потенцировании биологической активности бетулина и бетулиновой кислоты без увеличения токсичности смеси для организма.
Применение в композиции биологически активных веществ сопутствующих веществ в диапазоне 19-26 мас.% при процентном соотношении составляющих: лупеола (90%), увеола (5%) и олеаноловой кислоты (5%) позволяет существенно потенцировать биологическую активность бетулина и бетулиновой кислоты, направленную на ферментативно-энергетическую регуляцию внутриклеточного гомеостаза, стабилизацию проницаемости клеточных мембран, и добиться максимального противовирусного, противовоспалительного, антиревматического и антилитогенного эффектов. Это позволяет существенно уменьшать или увеличивать (относительно применяемых) дозировки противовоспалительных лекарственных препаратов и антибиотиков.
Использование в композиции биологически активных веществ в качестве сопутствующих веществ (12-19 мас.%) при процентном соотношении составляющих: лупеола (70%), увеола (15%) и олеаноловой кислоты (15%) позволяет потенцировать биологическую активность бетулина и бетулиновой кислоты, направленную на обеспечение максимальной стабилизации клеточных мембран за счет регуляции (в том числе, аллостерической) активности ферментативных систем, повышение устойчивости клеток человеческого организма к неблагоприятным воздействиям, улучшая их функционирование и увеличивая время их активной жизнедеятельности, а также усиливает гепатопротективное, онкопротективное, гиполипидемическое, кардиотоническое и противоаллергическое действия композиции на организм человека. Это позволяет существенно уменьшить дозировки гормонопрепаратов, кардиотоников и увеличить дозы цитостатиков и ферментных лекарств, применяемых для лечения широкого круга заболеваний.
В качестве сырья для получения данной композиции биологически активных веществ в виде «Березового экстракта сухого» (БЭС) путем экстракции органическими растворителями используется березовая кора основных видов березы, произрастающих на территории России:
- Betula pendula (повислая), она же В. talassica Poljak., В. verrucosa Ehrh. (бородавчатая) и
- Betula pubescens Ehrh. (пушистая) она же В. alba L. (белая).
Известные способы экстракции березовой коры позволяют получать экстракты, содержащие смесь пентациклических тритерпеновых соединений: бетулин (синонимы: бетуленол, бетулинол, трахол, березовая камфора, лупендиол) в качестве основного вещества в диапазоне 71-78 мас.% в комплексе с бетулиновой кислотой (3-10 мас.%) и сопутствующими веществами (лупеол, увеол и олеаноловая кислота) (12-26 мас.%).
Известные варианты биологической активности бетулина, бетулиновой кислоты и приведенных сопутствующих веществ во многом сходны, но механизмы ее реализации есть как сходные, так и отличные. Поэтому при сочетанном применении их возникает эффект синергического потенцирования, что выражается в значительном увеличении общей биологической эффективности, чем использование каждого вещества в отдельности.
Биологическая активность основных и сопутствующих веществ композиции, демонстрирующие перспективность ее применения в качестве сырья для производства биологически активных добавок к пище, приведены в таблице 1.
Приведенные в таблице 1 примеры биологической активности экстрактивных веществ бересты реализуются через различные механизмы действия.
Исследования токсичности и специфической активности выявили сочетание выраженной биологической активности экстракта и отсутствие его токсичности для организма.
Известно, что противовоспалительная активность тритерпеновых соединений превосходит таковую нестероидных противовоспалительных препаратов (у бетулина в 25 раз выше, чем у индометацина) (О.А.Рапп. Автореферат, Томский НИИ Фармакологии, 1993 г.).
Известно снижение под воздействием бетулина содержания в крови свободных триглицеридов на 53% и снижение уровня холестерина в крови на 25%, в ткани аорты - на 57%. Происходит задержка резорбции холестерина из кишечника, усиление окисления его в желчные кислоты и выделение с желчью (В.Ф.Семенченко. Автореферат, Пятигорск, 1992 г.).
Известна эффективность бетулина и родственных ему тритерпеновых против вируса гриппа и некоторых других респираторных вирусов, всех форм вируса герпеса. Бетулиновая и олеаноловая кислоты эффективны против вируса иммунодефецита человека (Тошихиро Фуджиока, Йошика Кашивада и др., Лаборатория природных продуктов, Отдел медицинской химии и природных продуктов, Факультет фармацевтического дела, Университет Северной Каролины. Журнал природных продуктов. 1994 г., Т.57, №2, с.243-247).
Многочисленные исследования показывают, что бетулин, частично лупеол и, особенно, бетулиновая кислота эффективны против вируса Эпштейна-Барра и при таких формах рака, как меланома кожи, нейробластома, медуллобластома, саркома Уокера, аденома грудной железы, лейкемия, эпидермоидная карцинома носоглотки, карцинома толстой кишки и некоторые другие.
Гепатопротекторное и алкогольпротекторное действие бетулина изучалось на трех классических моделях гепатита. На всех моделях бетулин продемонстрировал такую же активность, как и официнальный препарат силибор, но в значительно меньшей дозе - 1 мг/кг (Дьячук Г.И. с соавт., Сборник трудов Государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова, Санкт-Петербург, 2003 г.).
Было изучено противострессовое действие березового экстракта, гастропротективное действие при острых повреждениях желудка, резерпиновых и гистаминовых язвах, субхронических бутадионовых и ацетилсалициловых язвах, хронических ацетатных язвах. При этом экстракт коры березы не только продемонстрировал гастропротективное действие на уровне бефунгина и плантаглюцида, но и оказал комплексное влияние на слизистую оболочку желудка при ее повреждении, связанное как с воздействием на факторы защиты, так и ослаблением кислотно-пептического потенциала желудочного сока и снижением уровня соляной кислоты. Одновременно экстракт коры бересты продемонстрировал спазмолитическое, анальгезирующее и флогилистическое действие. (О.А.Рапп. Автореферат, Томский НИИ Фармакологии, 1993 г.).
Таким образом, предложенная композиция биологически активных веществ может быть использована как основная составляющая биологически активных добавок к пище и при указанном соотношении компонентов смеси пентациклических тритерпеновых соединений добавка может быть применена как в качестве общеукрепляющего средства, желчегонного, гастро- и гепатопротективного, алкогольпротектора, противовирусной, противосклеротической и онкостатической направленности, так и позволит существенно уменьшать или увеличивать дозировки лекарственных препаратов, применяемых для лечения широкого круга заболеваний.
Перспективно включение композиции биологически активных веществ в систему лечебно-профилактического питания. Например, сухая смесь - каша в качестве специализированного продукта питания для лиц, страдающих проблемами желудочно-кишечного тракта (гастриты, язвенная болезнь, дискинезия желчевыводящих путей, гепатит, цирроз печени), содержит 0,5% по массе березового экстракта (бетулин - 75%, бетулиновая кислота - 3%, сопутствующие вещества - 22%, при следующем процентном отношении: лупеол - 80%, увеол - 10%, олеаноловая кислота - 10%). Продукт с использованием композиции биологически активных веществ готовят путем смешивания сухих ингредиентов. Пищевая композиция представляет собой порошок с нейтральным вкусом, привкусом и запахом, свойственным используемому виду сырья.
Кроме того, указанная композиция может применяться в качестве биологически активной добавки (БАД) к пище в стандартных для данного вида товара формах: капсулы, таблетки, драже, болюсы, пастилки, настойки и т.д. Для приготовления композиции используют кондиционное сырье, соответствующее требованиям действующей нормативно-технической документации. Продукт готовят путем смешивания сухих ингредиентов с дальнейшей влажной грануляцией или без нее и капсулированием (или таблетированием).
Пример 1. Рецептура БАД «Березовый экстракт сухой»
| № п/п | Наименование субстанции | Количество субстанции, мг |
| 1 | Березовый экстракт сухой | 20 |
| 2 | Наполнитель (лактоза, мальтоза или иной) | 180 |
| Итого | 200±10 |
Экстракт содержит 78% бетулина, 3% бетулиновой кислоты и 18% сопутствующих веществ при следующем процентном отношении составляющих: 10% олеаноловой кислоты, 10% увеола и 80% лупеола. БАД фасуется в капсулы №1 или №0 по 200 мг или таблетируется согласно ТУ 9379-003-54334186-02. Упаковка в полиэтиленовые банки или медицинские фольгированные блистеры по 5 - 220 капсул в соответствии с ТУ 9379-003-54334186-02.
Пример 2. Рецептура БАД «БЕТУЛА-ДЭ-ТОКС»
| № п/п | Наименование субстанции | Количество субстанции, мг | |
| В одной капсуле | В одной таблетке | ||
| 1 | Березовый экстракт сухой | 20 | 20 |
| 2 | Рутин (витамин Р) | 50 | 50 |
| 3 | Аскорбиновая кислота (витамин С) | 50 | 50 |
| 4 | Наполнитель (лактоза, мальтоза или иной) | 65 | 35 |
| ИТОГО: | 210±10% | 180±10% |
Химический состав экстракта аналогичен БАД «Березовый экстракт сухой». БАД фасуется в капсулы №0 или №1 по 210±10% мг или таблетируется согласно ТУ 9379-004-54334186-02.
Принимают указанные БАДы взрослым по 1-2 капсулы/таблетки 2-3 раза в день во время еды с пищей. Клинические испытания БАД «Бетула-дэ-токс» (БДТ) выявили ее положительное влияние на моторную функцию кишечника (нормализация и регулярность стула), уменьшение синдрома дискомфорта (исчезновение изжоги и тошноты, прекращение болевого синдрома в области правого подреберья, исчезновение диспептических явлений) и улучшение общего самочувствия пациентов (повышение общего тонуса, уменьшение адинамии). Симптомов непереносимости препарата или аллергических реакций выявлено не было. Как правило, прием 1-2 капсул ликвидирует в течение 15 минут ощущение дискомфорта в области желчного пузыря (в случае его дисфункции).
Многие пациенты-мужчины отмечают усиление половой функции на фоне приема данных БАД. Лица старшей возрастной группы отмечают нормализацию сна без выраженного седативного действия. Значительно снижается подверженность ОРВИ и уменьшаются сроки лечения простудных заболеваний.
Все перечисленные БАД производятся в виде драже или болюсов по 200-500 мг или капсулируются, или таблетируются и упаковываются в полиэтиленовые банки или медицинские фольгированные блистеры по 2-200 штук, или в другую разрешенную упаковку.
Пример 3. Рецептура БАД «ГАСТРОБЕТОЛ»
| № п/п | Наименование субстанции | Количество субстанции, мг (капсула №1) | Количество субстанции, мг (капсула №0) |
| 1 | Березовый экстракт сухой | 26 | 26 |
| 2 | Сухой экстракт подорожника (плантаглюцид) | 105 | 105 |
| 3 | Сок алоэ вера (в пересчете на сухое вещество) | 6 | 6 |
| 4 | Наполнитель (лактоза, мальтоза или иной) | 123 | 213 |
| Итого | 260+10% | 350 |
Пример 4. Рецептура БАД антистрессорного действия
| № п/п | Наименование субстанции | Количество субстанции, мг |
| 1 | Березовый экстракт сухой | 25 |
| 2 | Валерианы экстракт сухой | 10 |
| 3 | Глутамат натрия | 150 |
| 4 | Наполнитель (лактоза, мальтоза или иной) | 60 |
| Итого | 250+10 |
Пример 5. Рецептура БАД антиревматического действия
| № п/п | Наименование субстанции | Количество субстанции, мг |
| 1 | Березовый экстракт сухой | 25 |
| 2 | Бромелайн | 150 |
| 3 | Наполнитель (лактоза, мальтоза или иной) | 75 |
| Итого | 250±10 |
Пример 6. Рецептура БАД антивирусного действия
| № п/п | Наименование субстанции | Количество субстанции, мг |
| 1 | Березовый экстракт сухой | 25 |
| 2 | Аскорбиновая кислота (витамин С) | 50 |
| 3 | Хлорофилкаротиновая паста | 50 |
| 4 | Наполнитель (лактоза, мальтоза или иной) | 125 |
| Итого | 250+10 |
Данная композиция биологически активных веществ может применяться при создании косметических продуктов. Комбинация бетулиновой кислоты (5%) и олеаноловой кислоты (1%) как веществ, обладающих эластазингибирующим действием, в сочетании с бетулином (75%) в качестве ингибитора синтеза простагландинов позволяют получить крем против морщин с содержанием активных компонентов от 0,5 до 5% по массе.
Использование противовирусного действия бетулина (75%), бетулиновой кислоты (5%) и сопутствующих веществ (20%) при следующем процентном отношении составляющих: лупеола - 70%, увеола - 15%, олеаноловой кислоты - 15% позволяет получить крем, гель или мазь для лечения воспалительных поражений кожи и слизистых оболочек, герпеса любой локализации (в т.ч. генитального), профилактики и лечения гриппа и других острых респираторных вирусных инфекций с содержанием активных компонентов от 0,5 до 5% по массе.
Способ применения. Для лечения герпетических поражений кожи и слизистых оболочек наносить мазь на пораженные участки 3-5 раз в день до полного выздоровления.
Для лечения воспалительных поражений кожи и слизистых оболочек наносить мазь на пораженные участки 2-3 раза в день.
При лечении гриппа и ОРВИ использовать мазь 4-5 раз в день.
Для профилактики гриппа и ОРВИ в период сезонных подъемов заболеваемости регулярно, 1-2 раза в день наносить небольшое количество мази на слизистую носа.
Предложенная композиция биологически активных веществ успешно прошла испытания в Институте питания РАМН и на ее основе Минздравом РФ зарегистрирован ряд биологически активных добавок к пище.
Переносимость биологически активных добавок к пище и функциональных продуктов питания с использованием предложенной композиции была хорошей, отмечались их приятный вкус и аромат.
При курсовом применении добавки отмечалось усиление терапевтического действия традиционно применяемых видов лечения.
Биологическая активность предложенной композиции, подтвержденная в результате биологических исследований и клинических испытаний, продемонстрировала перспективность использования композиции в качестве прямого регулятора активности ферментативных систем защиты организма. Предложенная композиция позволяет управлять количеством ферментов в клетке организма путем регуляции их синтеза и распада, влиянием на активность ферментов и их аллостерическую регуляцию.
Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод, что заявляемое изобретение соответствует критерию «существенные отличия».
Использование заявляемого изобретения в пищевой промышленности обеспечивает ему соответствие критерию «промышленная применимость».
1. Композиция биологически активных веществ, включающая смесь бетулина, бетулиновой кислоты и сопутствующих веществ, получаемых экстракцией из коры березы, отличающаяся тем, что компоненты смеси выбраны в следующем соотношении, мас.%:
бетулин 71-78
бетулиновая кислота 3-10
сопутствующие вещества 12-26.
2. Композиция биологически активных веществ по п.1, отличающаяся тем, что получается экстракцией только наружного слоя коры березы - бересты.
3. Композиция биологически активных веществ по п.1, отличающаяся тем, что сопутствующее вещество представляет собой лупеол.
4. Композиция биологически активных веществ по п.1, отличающаяся тем, что сопутствующее вещество представляет собой увеол.
5. Композиция биологически активных веществ по п.1, отличающаяся тем, что сопутствующее вещество представляет собой ацетат бетулина.
6. Композиция биологически активных веществ по п.1, отличающаяся тем, что сопутствующее вещество представляет собой олеаноловую кислоту.
7. Композиция биологически активных веществ по п.1, отличающаяся тем, что сопутствующее вещество представляет собой смесь лупеола, увеола, ацетата бетулина, олеаноловой кислоты.
