Применение ксенона для сохранения антиоксидантных свойств облепихового масла

Изобретение относится к области медицины, пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. Применяют ксенон для сохранения антиоксидантных свойств облепихового масла в количестве 1,98 г/100 мл, вводят ксенон методом барбатирования. Изобретение обеспечивает сохранение антиоксидантных свойств облепихового масла при малых концентрациях введения ксенона. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к пищевой, косметической и фармацевтической промышленности и может быть использовано для обработки пищевых, косметических и фармацевтических продуктов с целью сохранения физико-химических характеристик входящих в них ингредиентов.

В настоящее время, с целью ликвидации тотального дефицита микронутриентов (органо-минеральных комплексов, витаминов и иных фитохимических соединений), все более массовое применение находят продукты, обогащенные различными биологически активными веществами. Это касается как пищевых продуктов (продуктов функционального питания), так и косметических средств.

Известно применение различных пищевые добавок-антиоксидантов: галлатов, ионола, [1] к пищевым, косметическим и фармацевтическим средствам с целью предотвращения активации процессов свободнорадикального и перекисного окисления липидов, сохранения физико-химических характеристик входящих в них ингредиентов. Между тем, введение в состав традиционных пищевых продуктов новых биологически активных веществ может существенно изменять свойственные им физико-химические характеристики, в том числе и окислительно-восстановительный баланс. Наиболее неблагоприятна ситуация, когда данное равновесие смещается в сторону повышения активности прооксидантных систем [2]. В этом случае в продукте происходит нерегулируемое формирование и аккумуляция свободных радикалов, которые при введении в организм человека инициируют процессы перекисного окисления липидов, чрезвычайно неблагоприятного с точки зрения повышения риска развития заболеваний эндокринной и сердечно-сосудистой систем, иммунодефицитов, большинства доброкачественных и злокачественных опухолей, ожирения и сахарного диабета, нарушений функции органов репродукции, осложнений беременности и послеродового периода, процессов старения кожи. При индукции процесса образования радикалов в жиросодержащем продукте питания либо косметическом средстве аккумуляция токсичных перекисей начинает происходить уже непосредственно в продукте.

Применение большинства антиоксидантов в продуктах, относящихся к категории функциональных, а также в косметических средствах с декларируемой биологической активностью потребителем не приветствуется.

Наиболее близким к предлагаемому является применение аскорбиновой кислоты для предотвращения перекисного окисления липидов в пищевых и косметических продуктах, поскольку это соединение широко известно как витамин С и введение ее в состав продукции рассматривается, в первую очередь, как обогащение продукта биологически активным веществом. Между тем, сама по себе аскорбиновая кислота обладает достаточно слабой антирадикальной и антиооксидантной активностью в силу ее невысокого окислительно-восстановительного потенциала и ее следует рассматривать прежде всего как синергист природных антиоксидантов, в первую очередь α-токоферола. По этой причине на практике аскорбиновая кислота используется в качестве антиоксиданта только в продуктах, содержащих высокие уровни этого витамина, в первую очередь маргарине [1]. Введение аскорбиновой кислоты в жиросодержащие продукты, не характеризующиеся высокими уровнями α-токоферола и тем более продукты на водной фазе, с целью их витаминизации, не целесообразно, поскольку в этом случае аскорбиновая кислота не только не проявляет свойств антиоксиданта, но, напротив, образуя промежуточные радикальные формы, выполняет роль инициаторов окисления, увеличивая скорость зарождения свободных радикалов [2]. В конечном счете, при таком подходе ни одна из поставленных задач (витаминизация и подавление перекисного окисления липидов) решена быть не может. Теоретически, для этой цели в продукцию необходимо вводить комплекс витаминов, как минимум аскорбиновую кислоту и α-токоферол. Проблема заключается в том, что витамин С является водорастворимой субстанцией, а α-токоферол - жирорастворимой, что практически исключает возможность их совместного применения в одном продукте в виде свободных форм. Использование для этого сложных стабилизированных комплексов существенно удорожает конечную продукцию.

Новая техническая задача - поиск средства и композиций на его основе для предотвращения процессов перекисного окисления липидов в косметических и пищевых продуктах и способов их получения.

Для решения данной задачи обосновано введение в состав продуктов средства, отвечающего двум требованиям:

Способности диссоциировать в водной и липидной среде (гидро- и липофильной активностью) и скорости реакции взаимодействия с перекисными радикалами, превышающей, либо равную таковой у α-токоферола.

Предлагается для предотвращения процессов перекисного окисления липидов в пищевых и косметических продуктах, в том числе, обогащенных биологическими веществами, использовать ксенон.

Известно, что ксенон растворим в воде и, в значительно большей степени, в липидах. Показано, что при введении ксенона в организм повышается содержание α-токоферола и подавляется активность процессов перекисного окисления липидов [3]. Повышение резерва антиоксидантной активности организма за счет возрастания уровня α-токоферола свидетельствует о том, что газ вступает в конкурентные отношения с витамином за контакт с перекисными радикалами. В этом отношении ксенон можно рассматривать как аналог α-токоферола [4, 5].

В то же время, ксенон, будучи инертным газом, абсолютно не токсичен. Большое количество экспериментальных и клинических данных убедительно свидетельствует в пользу этого. Показано, что газ не влияет на структуру ДНК, не проявляет мутагенных, тератогенных, цито- и иммунотоксических свойств. При попадании в организм газ полностью выводится в течение 4-х часов. Нетоксичность ксенона и его липофильные свойства широко используются в клинической и научной медицине [3, 6, 7].

Таким образом, ксенон можно использовать для обработки пищевых продуктов, а также косметических средств, обогащенных биологически активными веществами, в частности витамином С, для предотвращения процессов свободно радикального и перекисного окисления.

Новое свойство ксенона было обнаружено в результате проведения серии экспериментов и подтверждается следующими примерами.

Пример 1

В данном примере описаны эксперименты по сравнительной оценке антиоксидантной активности основы водного раствора аскорбиновой кислоты (витамина С) и биофлавоноида кверцетина (образец 1) и так же композиции на основе такого же раствора, насыщенного ксеноном (образец 2). В качестве контроля использовали водный раствор кверцетина. Раствор аскорбиновой кислоты готовился из расчета 150 мг на 1000 мл, раствор кверцитина - 60 мг на 1000 мл. Насыщение ксеноном проводилось методом барботирования. Содержание ксенона в воде определялось методом хроматографического парофазного анализа и составляло 0,097 г/100 мл, что соответствует концентрации ксенона 0,097%. Антиоксидантную активность оценивали методом вольт-амперометрии в соответствии с методикой, применяемой для определения природных антиоксидантов в пищевых продуктах [8]. Антиоксидантную активность растворов оценивали в динамике 3-кратно на 2, 5 и 10-е сутки после приготовления. Показано, что антиоксидантная активность образца 1 была недостоверно выше на 2 и 5-е сутки по сравнению с контролем и снижалась на 10-е сутки до уровня контроля. Антиоксидантная активность образца 2 была достоверно выше показателей контроля в течение всего срока эксперимента. Таким образом, антиоксидантная активность аскорбиновой кислоты прогрессивно падает вследствие ее метаболической трансформации. В то же время, ксенон сохраняет свои антиоксидантные и антирадикальные свойства, усиливая таковые у композиции на основе биофлавоноида кверцетина.

Пример 2

В примере представлены результаты экспериментов по сравнительной оценке антиоксидантной активности облепихового масла - источника антиоксидантов токоферола и бета-каротина (контроль), а также композиции на основе облепихового масла, насыщенного ксеноном (опыт). Насыщение масла ксеноном проводилось методом барботирования. Содержание ксенона в масле составляло 1,98 г/100 мл, что соответствует концентрации ксенона 1,98%. Антиоксидантную активность оценивали методом вольт-амперометрии в соответствии с указанной выше методикой [8]. В качестве стандарта использовали ионол. Антиоксидантную активность раствора ксенона оценивали в динамике 3-кратно на 10, 30 и 60-е сутки после приготовления. Показано, что антиоксидантная активность контроля к концу эксперимента снизилась в среднем на 18%. Антиоксидантная активность опытного образца на протяжении всего периода эксперимента достоверно превышала таковую в контроле на 25-30% и к концу эксперимента на 12% была выше по сравнению с исходными показателями в контрольной группе. Таким образом, это дало основание сделать вывод о том, что в композиции 2 на основе облепихового масла газ ксенон достоверно повышает антиоксидантную активность α-токоферола и бета-каротина, являющихся основными носителями данного вида активности облепихового масла. Данный эффект связан как с непосредственной антиоксидантной и антирадикальной активностью ксенона, так и с его способностью предотвращать процессы окисления α-токоферола.

Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод о наличии перспективы для широкого использования благородного газа ксенона для предотвращения процессов свободнорадикального и перекисного окисления при получении пищевых, косметических и фармацевтических продуктов, обогащенных ценными биологически активными веществами, в частности витамином С, как на водной, так и на жировой основе. В экспериментальных исследованиях были использованы максимальные концентрации ксенона в водном растворе и в облепиховом масле. В практическом использовании ксенона для предотвращения процессов перекисного окисления липидов целесообразно применение и более низких концентраций ксенона, что позволит регулировать его активность в приемлемом наполнителе, носителе, разбавителе и его использование для достижения определенных целей в каждом конкретном случае его использования.

Литература

1. Биоантиоксислители в регуляции метаболизма в норме и патологии. Наука, 1982, 240 с.

2. Булдаков А.С. Пищевые добавки. Справочник. Спб., 1996, 240 с.

3. Буров Н.Е., Потапов В.Н., Макеев Г.Н. Ксенон в анестезиологии. - М., Пульс, 2000. - 356 с.

4. Бурлакова Е.Б., Кухтина Е.Н., Ольховская И.П. и др. Изучение антирадикальной активности аналогов и гомологов токоферола методом хемилюминисценции. - Биофизика, 1979, 24, 6, с.975-979.

5. Бурлакова Е.Б., Буробина С.А. Храпова Н.Г. Действие синтетических ингибиторов радикальных процессов на природные антиоксиданты в липидах / ДАН, 1975, 200, с.461-464.

6. Abraini J.H., David H.N., Lemaire М. Potentially Neuroprotective and Therapeutic Properties of Nitrous Oxide and Xenon - Ann. N.Y. Acad. Sci. 2005, 1053: P.289-300.

7. Simon W. Coppack S.W., Chinkes D.L. et al. A Multicompartmental Model of In Vivo Adipose Tissue Glycerol Kinetics and Capillary Permeability in Lean and Obese Humans Diabetes - Diabetes, 2005, 54, P.1934-1941.

8. Яшин А.Я., Яшин Я.И., Черноусова Н.И. Определение природных антиоксидантов амперометрическим методом / Пищевая промышленность, 2006, 2, 10-12.

1. Применение ксенона для сохранения антиоксидантных свойств облепихового масла.

2. Применение по п.1, отличающееся тем, что ксенон вводят в количестве 1,98 г/100 мл.

3. Применение по п.1, отличающееся тем, что ксенон вводят барбатированием.