Пищевой продукт "миоактив-спорт" для питания людей, подверженных интенсивным физическим нагрузкам
Владельцы патента RU 2520036:
Общество с ограниченной ответственностью "Институт новых технологий" (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно биологически активным добавкам (БАД), и в частности к пищевым продуктам на основе БАД. Пищевой продукт для питания лиц, подверженных интенсивным физическим нагрузкам содержит следующие компоненты, масс.%: пептиды гидролизата головного мозга КРС с молекулярной массой от 0,2 до 10 кДа - 0,5-10,0, белки сыворотки молока - 5,0-30,0, гидролизаты белков сыворотки молока - 5,0-20,0, гемоглобин - 0,5-5,0, сухой концентрат куриного бульона - 1,0-5,0, среднецепочечные триглицериды - 1,0-10,0, линолевую кислоту - 1,0-10,0, лецитин - 0,5-5,0, янтарную кислоту - 0,05-0,5, фумаровую кислоту - 0,025-0,25, инулин - 1,0-10,0, лактит - 1,0-10,0, стевиозид - 0,01-0,1, комплекс витаминов В - 0,01-0,1, топинамбур пищевой сушеный - 1,0-10,0, аскорбиновую кислоту -0,05-0,5, йодированные молочные белки - 0,002-0,015, обогатитель - минеральный кальциевый - 0,5-5,0. Изобретение позволяет получить продукт с высокой биологической и пищевой ценностью. 6 табл., 6 пр.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а точнее к производству и использованию биологически активных добавок, и, в частности, пищевых продуктов на основе белково-аминокислотных модулей, и может быть использовано как в качестве специализированных добавок к функциональным продуктам питания, так и в качестве самостоятельного полноценного продукта питания.
Известно большое количество различных композиций, содержащих биологически активные добавки (БАД) специфического воздействия на функции (производимая работа) отдельных органов и организма в целом [1-3].
Такие композиции содержат БАД, направленные на решение частных задач, и, как правило, представляют собой пищевой продукт (носитель), различные витаминные, минеральные (микроэлементы) добавки и собственно БАД (как единичные, так и комплексные, особенно если они произведены, например, из растительного сырья), а также при необходимости набор стабилизирующих и консервирующих компонентов. Основной тенденцией, характерной для рассматриваемых композиций, является максимальное использование БАД природного происхождения, в частности растительных и животных экстрактов.
Так, в частности, известен белково-пептидный модуль, представляющий собой смесь белкового гидролизата протеинсодержащих отходов производства продукции сельскохозяйственных животных (аминокислоты 5-15, пептиды не выше 3000 Да 55-70, полипептиды выше 3000 Да 15-35) и концентратови/или изолятов белков сыворотки молока, белков сыворотки/или плазмы крови, гемоглобина крови и концентратов и/или изолятов белков бобовых [4].
Недостатком указанного белково-пептидного модуля, несмотря на положительные показатели аминокислотного скора, является ограниченность регуляторного воздействия на организм, поскольку указанный модуль фактически несет только одну функциональную нагрузку - снабжение организма нормативными белками и таким же набором аминокислот.
Известна также комплексная добавка с биологически активными свойствами, включающая белки молочной сыворотки и гидролизаты мясных белков, гемоглобин крови сельскохозяйственных животных, йодированные белки сыворотки молока, кальциевый обогатитель и пищевые волокна [5].
Указанный белково-пептидный комплекс тем не менее обладает невысокой эффективностью, поскольку его компоненты, в общем, несущественно участвуют в регулировании биохимических процессов, происходящих в организме.
Наиболее близким к заявляемому пищевому продукту по составу и достигаемому техническому результату является специализированный белковый продукт для питания спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни, содержащий концентрат сывороточного белка, L-аргинин и L-глутамин, комплекс растительных пищевых волокон и гуммиарабик, а также витаминный и минеральный премиксы и вкусовые и ароматические добавки [6].
Основным недостатком указанного белкового продукта является узкий диапазон избирательного воздействия на протекание различных биохимических процессов в организме (например, устойчивость организма к высоким физическим нагрузкам в условиях гипоксии).
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является повышение биологической и пищевой ценности пищевого продукта и расширение диапазона эффективного воздействия его на организм за счет введения БАДов, запускающих и промотирующих механизмы естественного саморегулирования биохимических процессов, протекающих в организме.
Поставленный технический результат достигается тем, что заявляемый пищевой продукт (ПП) на основе белков, пищевых растительных волокон, витаминного и минерального премиксов в качестве белков включает смесь пептидов гидролизата мозга КРС с молекулярной массой 0,2-10,0 кДа, гидролизатов белков сыворотки молока и белков сыворотки молока, дополнительно включает гемоглобин и сухой концентрат куриного бульона, среднецепочечные триглицериды, линолевую кислоту, лецитин, янтарную и фумаровую кислоты, аскорбиновую кислоту, инулин, лактит и стевиозид, в качестве витаминного премикса - комплекс витаминов В, растворимые и нерастворимые пищевые волокна - топинамбур пищевой сушеный, йодированные молочные белки, и в качестве минерального премикса - биогенный кальций при следующим соотношением компонентов (масс.%):
| пептиды гидролизата головного мозга КРС | |
| с молекулярной массой 0,2-10 кДа | 0,5-10,0 |
| белки сыворотки молока | 5,0-30,0 |
| гидролизаты белков сыворотки молока | 5,0-20,0 |
| гемоглобин | 0,5-5,0 |
| сухой концентрат куриного бульона | 1,0-5,0 |
| среднецепочечные триглицериды | 1,0-10,0 |
| линолевая кислота | 1,0-10,0 |
| лецитин | 0,5-5,0 |
| янтарная кислота | 0,05-0,5 |
| фумаровая кислота | 0,025-0,25 |
| инулин | 1,0-10,0 |
| лактит | 1,0-10,0 |
| стевиозид | 0,01-0,1 |
| комплекс витаминов В | 0,01-0,1 |
| топинамбур пищевой сушеный | 1,0-10,0 |
| аскорбиновая кислота | 0,05-0,5 |
| йодированные молочные белки | 0,002-0,015 |
| биогенный кальций | 0,5-5,0 |
Заявляемый ПП может быть использован как в качестве специализированных добавок к функциональным продуктам питания, так и в качестве самостоятельного полноценного продукта питания, и, соответственно, дополнительно может включать функциональные добавки и носители, например шоколадную массу, молоко, в т.ч. сухое, различные орехи, выпечку кондитерскую и др. С учетом состава заявляемый пищевой продукт может выпускаться в форме порошка, пластичного изделия произвольной формы, таблеток и иных твердых или текучих материальных объектов.
При разработке состава заявляемого ПП принимались во внимание следующие функциональные и технические характеристики используемых компонентов:
Белки молочной сыворотки (Syntrax, США), гидролизаты белков молочной сыворотки, белки плазмы крови («Белкотон Плазма, Дания), и низкомолекулярные (0,2-10,0 кДа) пептиды экстракта гидролизованного мозга крупного рогатого скота и свиней (КРС) обогащают рацион полноценными животными белками, корректируют белковый обмен при заболеваниях ЖКТ, обеспечивают полноценный аминокислотный состав.
Пищевые растительные волокна, растворимые и нерастворимые топинамбур пищевой сушеный («Рязанские просторы»), фибрегам (CNI, Франция), микроклетчатка («Биома», Россия) - промотируют профилактику и лечение дисбактериозов, повышение неспецифической резистентности организма, улучшение обмена веществ, нормализацию микробиоценоза ЖКТ.
Янтарная кислота («Bicamber», Франция) - способствует профилактике явления гипоксии особенно при высоких физических нагрузках, способствует оксигенации тканей. Сама янтарная кислота нормализует работу нервной системы, кроме того, она нейтрализует большое число ядов в организме.
Биойод («Биойод», Россия) (встроенный в молекулу тирозина или гистидина одновалентный йод J+) оптимизирует основной обмен в организме.
Комплекс витаминов В - смесь витаминов группы В на основе препаратов «Супрадин» или «Нутрилит» в соотношениях и количестве, соответствующих «Рекомендациям уровня потребления пищевых и биологически активных веществ», утвержденным Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека - способствует активизации протекания биохимических процессов в организме. Особенно при значительных физических нагрузках.
Биогенный кальций («Фарм-Группа», Россия) - нормализует возбудимость нервной системы, способствует улучшению работы сердечной и скелетных мышц, обеспечивает нормальный уровень функционирования адаптационно-защитных систем организма.
Фумаровая кислота (ГОСТ Р 53045-2008) в сочетании с лецитином («Таам Тева», Израиль) - противодействует стрессам на клеточном уровне за счет экстренного синтеза АТФ, способствует нормализации обмена липидов, нормализации процессов тканевого дыхания, промотирует усвоение витаминов и образование эритроцитов и гемоглобина.
Аскорбиновая кислота (ГОСТ 4815-76) регулирует отдельные фазы белкового обмена, нормализует уровень белков крови, укрепляет защитные силы организма, снижает утомляемость и повышает физическую активность.
Среднецепочечные триглицериды (каприловой и каприновой кислот C7H15COOH и С9Н19СООН соответственно) (Cognis, ФРГ) являются незаменимыми источниками энергии в мышцах, печени, мозге за счет прямого поступления их в кровеносное русло и практически мгновенного метаболизирования.
Мясные гидролизаты (в данном случае концентрат куриного бульона) богаты также ценнейшими микроэлементами: железом, магнием, фосфором, цинком. Гемовое железо улучшает состав крови и оксигенацию тканей, в первую очередь головного мозга, что повышает работоспособность и отдаляет наступление утомления. Магний отвечает за нормальную работу нервных клеток, помогает справиться с усталостью, снимает раздражительность, улучшает сон. Фосфор укрепляет опорно-двигательную систему и зубы. Цинк полезен для работы мозга. Все это улучшает эмоциональный настрой и повышают работоспособность человека в целом.
Следует отметить, что входящие в состав заявляемого ПП компоненты прошли испытания и разрешены и рекомендованы к использованию НИИ питания РАМН, Научным центром здоровья детей РАМН, НИИ мясной промышленности РАСХН и, кроме того, они являются веществами природного происхождения (животное и растительное сырье) и не содержат синтетических и токсических веществ, гормонов, канцерогенов и других вредных примесей.
Исследования показали, что выход за заявленные сбалансированные количества и соотношения основных активных компонентов в сторону уменьшения, или увеличения, или исключения их из рецептуры приводит к ухудшению свойств ПП или не улучшает ожидаемый эффект.
Предлагаемый к использованию в настоящем изобретении белково-пептидный комплекс обеспечивает полноценный аминокислотный состав, превышающий рекомендуемый ФАО/ВОЗ «идеальный» для человека аминокислотный скор, а биологическая ценность указанного белково-пептидного комплекса превышает аминокислотный скор идеального белка ФАО/ВОЗ (см. Таблицу 1).
| Таблица 1 | |||
| Показатель | Норма ФАО/ВОЗ | Заявл. ПП Кол-во в 100 г |
% СП |
| Белки, г | 75 | 24 | 32 |
| - лизин | 4,1 | 1,8 | 44 |
| - метионин + цистин | 2,6 | 0,7 | 27 |
| - треонин | 3 | 1 | 33 |
| - лейцин | 5,3 | 2,1 | 40 |
| - изолейцин | 3 | 1,2 | 40 |
| фенилаланин + тирозин | 4,5 | 1,4 | 31 |
| - валин | 3,8 | 1,3 | 34 |
| - триптофан | 0,75 | 0,4 | 53 |
| Жиры, г | 83 | 2,0 | 2,4 |
| Лецитин, г | 7,0 | 1,2 | 17 |
| Углеводы, г | 365 | 17,0 | 4,7 |
| Лактулоза, г | 2 | 2,0 | 50 |
| Пищевые волокна, г | 30 | 20 | 67 |
| - в том числе нерастворимые | 20 | 14 | 70 |
| - в том числе растворимые инулин | 10 | 11 | 110 |
| Витамин С, мг | 70 | 200 | 286 |
| Содержание кальция, мг | 1000 | 1200 | 120 |
| Содержание магния, мг | 400 | 400 | 100 |
| Содержание железа, мг | 10-14 | 8 | 57-80 |
| - в том числе гемовое железо, мг | 2-4 | 4 | 50-100 |
| Содержание цинка, мг | 15 | 10 | 70 |
| Содержание йода, мкг | 150 | 200 | 133 |
Заявляемый ПП может быть приготовлен смешением компонентов с последовательным введением БАД (с учетом их растворимости, способности равномерного распределения в объеме ПП и т.п.). В зависимости от формы выпуска, т.е. в качестве самостоятельного полноценного продукта питания или в качестве пищевой добавки ПП выпускают в виде таблеток, порошков, формованных изделий, напитков, молочных смесей, каш, супов быстрого приготовления и др. подобных изделий.
Для лучшего понимания изобретение может быть проиллюстрировано, но не исчерпано, следующими примерами его конкретного состава и функциональных возможностей.
Пример 1
ПП готовят последовательным смешиванием расчетных количеств компонентов: в смеситель объемом 5 л, оборудованный мешалкой заливают 1,0 л воды питьевой и, при постоянном перемешивании, последовательно загружают 20,0 г янтарной кислоты, 8,0 г фумаровой кислоты, 374,0 г инулина, 380,0 г лактита, 4,0 г стевиозида, 4,0 г комплекса витаминов В, 20,0 г аскорбиновой кислоты, 0,6 г йодированных молочных белков, 40,4 г обогатителя минерального кальциевого, 360,0 г среднецепочечных триглицеридов, 400,0 г линолевой кислоты, 200,0 г лецитина, 140,0 г пептидов гидролизата головного мозга КРС, 960,0 г белков сыворотки молока, 570,0 г гидролизатов белков сыворотки молока, 123,0 г гемоглобина, 200,0 г сухого концентрата куриного бульона и 196,0 г топинамбура пищевого сушеного. Перемешивание ведут до получения однородной массы. Получают (в пересчете на сухой продукт) 4000 г ПП, содержащего (г/100 г): 3,5 пептидов гидролизата головного мозга КРС; 24,0 белков сыворотки молока; 14,25 гидролизатов белков сыворотки молока; 3,075 гемоглобина; 5,0 сухого концентрата куриного бульона; 9,0 среднецепочечных триглицеридов; 10,0 линолевой кислоты; 5,0 лецитина; 0,5 янтарной кислоты; 0,2 фумаровой кислоты; 9,35 инулина; 9,5 лактита; 0,1 стевиозида; 0,1 комплекса витаминов В; 4,9 топинамбура пищевого сушеного; 0,5 аскорбиновой кислоты, 0,015 йодированных молочных белков и 1,01 биогенного кальция.
Примеры 2-5
ПП готовят, как в Примере 1, за исключением того, что изменяют соотношение компонентов или их состав. Составы ПП по Примерам 2-5 представлены в Таблице 2.
Примечание: Пример 5 являет собой ПП сравнительный, поскольку в нем отсутствуют наиболее активные компоненты, а содержание некоторых выходит за заявленные пределы.
Пример 6 (сравнительный по прототипу).
Смешивают 77,6 г концентрата сывороточных белков (Протемикс), 7,6 г L-глутамина (VP-Laboratory), 4,5 г L-аргинина (Twinlab), 7,0 г фруктоолигосахаридов (Duphalac, Дания), 1,0 г гуммиарабика («CNI», Франция), 0,15 г витамина B1, 0,15 г рибофлавина и 2,0 обогатителя минерального кальциевого.
Испытания заявляемого ПП проводят методом биологического тестирования в лаборатории биомедицины НЦБТ РАМН на лабораторных беспородных белых мышах. Проведены сравнительные испытания эффективности заявляемого ПП, белкового продукта по прототипу и обычного рациона питания вышеупомянутых лабораторных мышей. [7]
Сопротивляемость организма действию предельных мышечных нагрузок исследовали на модели принудительного плавания подопытных животных с грузом 10% от массы тела до полного утомления. Подопытных животных разделили на 5 групп по 20 особей (без различия полов) и скармливали им исследуемые пищевые продукты в соответствии с Таблицей 3.
ПП скармливали ежедневно в течение 10 дней.
| Таблица 3 | ||||
| Группа 1 | Группа 2 | Группа 3 | Группа 4 | Группа 5 |
| ПП по Примеру 2 (Табл.3) | ПП по Примеру 3 (Табл.3) | ПП по Примеру 5 (Табл.3) | ПП по прототипу (Пример 6) | Обычный рацион |
Результаты биологического тестирования представлены в Таблице 4.
| Таблица 4 | |||||
| Влияние ПП на продолжительность жизни мышей; принудительное плавание, Первое плавание/второе плавание; секунды | |||||
| Группа 1 | Группа 2 | Группа 3 | Группа 4 | Группа 5 | |
| 1-е сутки | 137±4/238±7 | 141±5/243±6 | 112±5/134±5 | 115±5/135±5 | 87±3/120±5 |
| 2-е сутки | 165±5/259±6 | 170±5/262±5 | 118±6/141±7 | 116±5/140±6 | 95±6/125±5 |
| 3-е сутки | 210±6/269±5 | 192±5/287±4 | 114±4/124±5 | 111±6/133±7 | 84±7/110±4 |
| 4-е сутки | 147±4/213±4 | 132±5/223±7 | 105±5/120±8 | 104±6/118±6 | 68±6/102±8 |
| 5-е сутки | 123±7/168±7 | 127±5/155±6 | 81±5/104±6 | 81±5/102±4 | 55±5/90±5 |
Клинические испытания заявляемого ПП, с согласия этической комиссии, были проведены на добровольцах (спортсмены пловцы-подводники и велосипедисты) в возрасте от 18 до 30 лет - 64 человека.
Испытывали рецептуры ПП по Примерам 2, 4 и 5 (Табл. 3), по сравнительному Примеру 6 и обычное питание. Курсовой прием ПП составлял 30 г дважды в день в течение 3-х месяцев. Регистрировали изменение общей физической работоспособности после трехмесячного курса приема заявляемого пищевого продукта в условиях, имитирующих гипоксию. Результаты испытаний приведены в Таблице 5.
| Таблица 5 | ||
| Группа испытуемых (по 8 чел.) | Физическая работоспособность (% от исходного) | Примечание: Потребляемый ПП |
| 1. Пловцы-подводники (50 м) | 109±1 | ПП по Примеру 2 (Табл. 3) |
| 2. Пловцы-подводники (50 м) | 109±1 | ПП по Примеру 4 (Табл. 3) |
| 3. Пловцы-подводники (50 м) | 103±1 | ПП по Примеру 5 (Табл. 3) |
| 4. Пловцы-подводники (50 м) | 103±1 | ПП по Примеру 6 (сравнительный) |
| Велосипедисты 1 | 109±1 | ПП по Примеру 2 (Табл. 3) |
| Велосипедисты 2 | 109±1 | ПП по Примеру 4 (Табл. 3) |
| Велосипедисты 3 | 102±1 | ПП по Примеру 5 (Табл. 3) |
| Велосипедисты 4 | 103±1 | ПП по Примеру 6 (сравнительный) |
В Таблице 6 представлены результаты исследования влияния ПП на переносимость предельных физических нагрузок спортсменами, в частности на работоспособность велосипедистов («до отказа»).
| Таблица 6 | |||||
| Велосипедисты. Влияние ПП на переносимость предельных физических нагрузок; Пройденное «расстояние» на велотренажере (%). Исходное состояние - 100%. | |||||
| Группа 1 (Пример 2, Табл.3) | Группа 2 (Пример 4, Табл.3) | Группа 3 (Пример 5, Табл.3) | Группа 4 (Пример 6, Табл.3) | Группа 5 (Обычное питание) | |
| 4-я неделя | 108±2,5 | 109±2,0 | 102±2,5 | 103±2,5 | 102±2,0 |
| 8-я неделя | 112±3,5 | 112±4,0 | 102±2,0 | 104±2,0 | 103±3,5 |
| 10-я неделя | 116±2,5 | 116±4,5 | 103±1,5 | 105±1,0 | 104±1,5 |
| 12-я неделя | 118±4 | 119±4 | 104±3,0 | 106±1,0 | 104±2,5 |
| 15-я неделя | 118±1,5 | 120±4,5 | 104±2,5 | 106±2,0 | 105±2,0 |
Как видно из описания, приведенных примеров эффективности заявляемого ПП в сравнении с ПП по прототипу и ПП обычного рациона (в исследованиях на лабораторных животных), а также натурных испытаниях на добровольцах по функциональным показателям заявляемый ПП обладает высокой биологической активностью, существенно проявляющейся в повышении сопротивляемости организма высоким физическим нагрузкам как в обычных условиях, так и в условиях гипоксии.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки
1. RU 2377929 С1, МКИ A23L 1/30, 2010 г.
2. RU 2378940 C2, МКИ A23L 1/30, 2010 г.
3. RU 380984 С1, МКИ A23L 1/30, 2010 г.
4. RU 2388350, МКИ A23L 1/30, 2010 г.
5. RU 2356246 C2, МКИ A23L 1/30, 2009 г.
6. RU 2375923, МКИ A23L 1/30, 2010 г. - прототип
7. Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием животных.
Хроника ВОЗ, 1985, т.39, №3,3-96.
Пищевой продукт для питания лиц, подверженных интенсивным физическим нагрузкам, на основе белков, пищевых растительных волокон, витаминного и минерального премиксов, отличающийся тем, что в качестве белков включает смесь низкомолекулярных (0,2-10,0 кДа) пептидов гидролизата мозга КРС, гидролизатов белков сыворотки молока и белков сыворотки молока, дополнительно включает гемоглобин и сухой концентрат куриного бульона, среднецепочечные триглицериды, линолевую кислоту, лецитин, янтарную и фумаровую кислоты, аскорбиновую кислоту, инулин, лактит и стевиозид, комплекс витаминов В (В2, B6 и B12), растворимые и нерастворимые пищевые волокна - топинамбур пищевой сушеный, йодированные молочные белки и обогатитель минеральный кальциевый, при следующим соотношением компонентов (масс.%):
| пептиды гидролизата головного мозга КРС | |
| с молекулярной массой от 0,2 до 10 кДа | 0,5-10,0 |
| белки сыворотки молока | 5,0-30,0 |
| гидролизаты белков сыворотки молока | 5,0-20,0 |
| гемоглобин | 0,5-5,0 |
| сухой концентрат куриного бульона | 1,0-5,0 |
| среднецепочечные триглицериды | 1,0-10,0 |
| линолевая кислота | 1,0-10,0 |
| лецитин | 0,5-5,0 |
| янтарная кислота | 0,05-0,5 |
| фумаровая кислота | 0,025-0,25 |
| инулин | 1,0-10,0 |
| лактит | 1,0-10,0 |
| стевиозид | 0,01-0,1 |
| комплекс витаминов В | 0,01-0,1 |
| топинамбур пищевой сушеный | 1,0-10,0 |
| аскорбиновая кислота | 0,05-0,5 |
| йодированные молочные белки | 0,002-0,015 |
| обогатитель минеральный кальциевый | 0,5-5,0 |
