Экстракты зеленого чая с улучшенной биодоступностью
Изобретение относится к составам из зеленого чая, стабилизированным естественными антиоксидантами, такими как олигомерные процианидины (ОРС) вместе с витамином С или аналогами витамина С. Предложено применение смеси ОРС и аскорбиновой кислоты для увеличения биодоступности катехинов зеленого чая. Способ повышения биодоступности катехинов в пищевых или косметических композициях включает стадию применения композиции, содержащей по меньшей мере один катехин зеленого чая и смесь олигомерных процианидинов (ОРС) и аскорбиновой кислоты или аналогов витамина С. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 11 табл., 2 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к составам из зеленого чая, стабилизированным естественными антиоксидантами, такими как олигомерные процианидины (ОРС) вместе с витамином С или аналогами витамина С. Изобретение также относится к применению смеси ОРС и аскорбиновой кислоты, чтобы увеличить биодоступность катехинов зеленого чая и максимизировать положительное влияние катехинов на здоровье. Оно относится также к пищевым продуктам, корму для домашних животных, биологически активным добавкам к пище, фармацевтическим или косметическим композициям, которые содержат стабилизированный состав из зеленого чая.
Уровень техники
Зеленый чай - наболее широко потребляемый напиток в мире после воды - обладает некоторыми важными полезными для здоровья свойствами. Считается, что соединения, ответственные за эти полезные свойства, - это полифенолы и, в частности, катехины.
Основные полифенолы зеленого чая (флаван-3-ол) - это катехины, то есть (+)-катехин (С) и его стереоизомер и четыре производных, а именно (-)-эпикатехин (ЕС), (-)-эпигаллокатехин (EGC), (-)-эпигаллокатехин-3-галлат (EGCg), (-)-эпикатехин-3-галлат (ECg).
Хотя количества катехинов изменяются в зависимости от факторов, влияющих на растительный метаболизм, таких как свет, дожди, температура, доступность питательных веществ, возраст листа и генетическая структура, они обычно составляют 20-30% сухих веществ свежих листьев зеленого чая. Катехины представляют приблизительно 80% общего содержания полифенолов зеленого чая. Поскольку они редко разрушаются при производстве зеленого чая, катехины являются основной частью коммерческих экстрактов зеленого чая.
Катехины зеленого чая проявляют некоторые полезные для здоровья свойства, которые часто связаны с их антиоксидантной активностью, включая свойство быть ловушкой для активного кислорода и азота, быть хелатором свободных металлов, ингибирования факторов транскрипции и ингибирования окислительных ферментов, таких как липоксигеназа и циклоксигеназа.
Влияние полифенолов на здоровье зависит от количества поглощенных веществ и их биодоступности. Однако их биодоступность невелика, что, по-видимому, связано с выраженной нестабильностью этих соединений в физиологических условиях.
Один из возможных подходов к увеличению стабильности катехинов зеленого чая при неблагоприятных условиях - защитить их антиоксидантами, предотвращая таким образом химические изменения, вызванные взаимодействием с кислородом. Например, Rode et al. (2002) показали, что включение водорастворимого антиоксиданта (витамина С) стабилизирует катехины зеленого чая в эмульсиях, но они не наблюдали какого-либо эффекта при использовании липофильных антиоксидантов, таких как бутилированный гидрокситолуен или пропил галлат. Действительно, было показано, что все четыре вида катехинов и, особенно, EgC и EgCg стабилизируются в присутствии аскорбиновой кислоты, причем эта стабилизация зависит от дозы. Несмотря на то, что этот защитный эффект аскорбиновой кислоты давно известен, его влияние на биодоступность никогда не было подтверждено. На самом деле, в работе G.Williamson et al., hit.J.Vitam. Nutri Res. 77 (3) 2007, 224-235, было недавно показано, что добавление антиоксидантов (витаминов и каротиноидов) не влияет на биодоступность полифенолов, таких как катехины.
Таким образом, задачей настоящего изобретения было обратиться к указанным выше проблемам путем создания состава, содержащего катехины с улучшенной стабильностью и повышенной биодоступностью. Кроме того, задачей настоящего изобретения было создание состава зеленого чая с повышенной биодоступностью, который можно использовать для применения в пищевых продуктах или кормах для домашних животных, питательных или биологически активных добавках к пище, косметических или фармацевтических препаратах.
Сущность изобретения
Соответственно, первый объект настоящего изобретения направлен на то, чтобы обеспечить применение смеси олигомерных процианидинов (ОРС) и аскорбиновой кислоты или аналогов витамина С для приготовления продуктов, предназначенных для увеличения биодоступности катехинов, в частности катехинов зеленого чая.
Преимущественно, композиция имеет улучшенную стабильность и биодоступность содержащихся в ней катехинов. Кроме того, композиция имеет повышенную пищевую ценность, лучшую биодоступность и стабильность. Ее можно применять непосредственно или в концентрированном виде или в виде высушенного порошка для нескольких добавлений в пищевые продукты ежедневного употребления или для других питательных применений.
Другой объект изобретения позволяет создать пищевые, кормовые, косметические составы, питательные добавки или фармацевтические препараты, содержащие составы согласно настоящему изобретению.
В другом аспекте настоящее изобретение представляет способ повышения стабильности и биодоступности катехинов зеленого чая с использованием комбинации ОРС и аскорбиновой кислоты.
Другой объект настоящего изобретения позволяет обеспечить применение описанного выше состава для приготовления пероральной, косметической или фармацевтической композиции, предназначенной для улучшения здоровья кожи, в частности для защиты кожи от световых и возрастных воздействий.
Другой объект изобретения позволяет обеспечить применение описанного выше состава для приготовления пероральной композиции, композиции местного применения или фармацевтической композиции, предназначенных для регуляции веса, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета второго типа, когнитивных функций или воспаления.
Настоящее изобретение делает теперь доступным для потребителя улучшенную композицию, основанную на катехинах зеленого чая, обладающую повышенной биодоступностью и биоэффективностью.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение описано здесь и далее в связи с некоторыми из его воплощений, показанных на соответствующих фигурах.
Фигура 1 демонстрирует стабилизацию EGCg за 5 ч инкубации зеленого чая в присутствии возрастающих концентраций витамина С и ОРС (hidena).
Фигура 2 демонстрирует стабилизацию EGCg за 5 ч инкубации зеленого чая в присутствии 0,2 мМ витамина С и возрастающих концентраций ОРС.
Фигура 3 - схема клинического исследования введения катехинов зеленого чая.
Фигура 4 - отбор крови для измерении фармакокинетики в плазме для каждой партии состава А, В, С и D.
Раскрытие изобретения
В рамках последующего описания термин «катехины зеленого чая» означает катехин (С), эпикатехин (ЕС), галлокатехин (GC), галлокатехин галлат (GCG), эпигаллокатехин (EGC), эпикатехин галлат (ECg), эпигаллокатехин галлат (EGCg).
В соответствии с первым объектом имеется в виду применение состава, содержащего катехины, который содержит смесь олигомерных процианидинов (ОРС) и аскорбиновой кислоты для увеличения биодоступности катехинов зеленого чая.
Действительно, при изучении нескольких молекул в физиологических условиях было неожиданно показано, что добавление ОРС и витамина С (Vit С) или аналогов Vit С (таких как фуранеол и т.д.) к составу, содержащему катехины, значительно улучшает биодоступность упомянутых катехинов.
В предпочтительном воплощении катехины из зеленого чая. Другими источниками катехинов могут также быть дикие плоды, особенно ягоды (клюква, ежевика, черника, бузина, ирга, арония, айва и т.д.), какао, плоды фруктов.
Зеленый чай (или другой растительный источник) может быть использован в свежем, концентрированном или высушенном виде, например в высушенном на воздухе или сублимационной сушкой виде. Количество катехинов в композиции зависит от применения упомянутого состава. В предпочтительном воплощении содержание катехинов, в частности, в форме экстракта зеленого чая может составлять величину от 1 до 50% и наиболее предпочтительно от 5 до 30%.
Предпочтительно ОРС получают из винограда в качестве источника. В предпочтительном воплощении они могут быть получены, например, из сосновой коры или виноградных косточек. В других случаях в качестве источника ОРС могут использоваться какао и экстракты диких ягод, а также все известные источники ОРС.
Олигомерные процианидины и аскорбиновую кислоту добавляют к катехинам в количестве, достаточном, чтобы, по меньшей мере, улучшить биодоступность катехинов и/или снизить или ликвидировать симптомы нарушения, которое может быть вылечено или предотвращено введением катехинов. Количество, достаточное, чтобы выполнить эти требования, определяют как «терапевтически эффективные дозы». Количества, эффективные для достижения этой цели, зависят от ряда факторов, известных специалистам как тяжесть заболевания и/или вес и общее состояния пациента. Для профилактических целей композиции согласно изобретению вводят пациенту из группы риска или страдающему от определенного нарушения, которое может быть вылечено или предотвращено введением гесперитина в количестве, достаточном для того, чтобы, по меньшей мере, частично снизить риск развития заболевания. Такое количество определяют как «профилактически эффективная доза». Точные количества зависят от ряда специфических для данного пациента факторов, таких как состояние здоровья и вес пациента.
В предпочтительном воплощении композиция содержит от 1 до 80% экстракта виноградных косточек, предпочтительно от 10 до 40% в зависимости от содержания в ней ОРС, которое может изменяться от 60 до 99% ОРС в экстракте виноградных косточек. Аскорбиновая кислота или аналог витамина С могут присутствовать в количестве от 0,1 до 15%, наиболее предпочтительно от 1 до 6% (по отношению к экстракту зеленого чая).
В другом аспекте настоящее изобретение относится к пероральной композиции, содержащей описанный выше состав в пищевых продуктах, биологически активных добавках к пище, в корме для домашних животных, в косметических или в фармацевтических препаратах.
В предпочтительном воплощении в пищевую композицию для питания людей добавляют описанную выше композицию. Эта композиция может быть полноценной питательной рецептурой, молочным продуктом, охлажденным или стабильным в хранении напитком, порошкообразным напитком, минеральной или очищенной водой, жидким напитком, супом, диетической добавкой, заменителем пищи, питательным батончиком, кондитерским изделием, молоком или кисломолочным продуктом, йогуртом, порошком на основе молока, продуктом для энтерального питания, детской питательной смесью, зерновым продуктом или ферментированным зерновым продуктом, мороженым, шоколадом, кофе, кулинарным продуктом, таким как майонез, томатное пюре или салатный дрессинг, или кормом для животных.
Для приема возможны многие воплощения пероральных композиций и, в частности, биологически активных добавок к пище. Их рецептуры составлены обычными способами для производства таблеток с сахарными оболочками, пилюль, паст, жевательных резинок, желатиновых капсул, гелей, эмульсий, таблеток, капсул или питьевых растворов или эмульсий, которые затем можно принимать непосредственно с водой или любым другим известным способом.
Кроме того, описанный выше состав может быть включен в любые другие виды биологически активных добавок к пище или обогащенных пищевых продуктов, например в пищевые батончики или в спрессованные или не спрессованные порошки. Способы их приготовления общеизвестны.
Пищевая композиция или биологически активная добавка к пище могут также включать заменитель сахара, стабилизатор, антиоксидант, технологическую добавку, вкусоароматический агент или краситель. Композиция может также содержать синтетические или естественные биоактивные ингредиенты, такие как аминокислоты, жирные кислоты, витамины, минералы, каратиноиды, полифенолы и т.д., которые могут быть добавлены либо в сухую, либо в жидкую смесь упомянутой композиции перед пастеризацией и/или сушкой.
В одном из воплощений композиция согласно изобретению может применяться для косметических целей. «Для косметических целей» означает нетерапевтическое применение, которое может улучшить эстетический аспект или комфорт кожи, шерсти и/или волос человека или домашних животных.
При косметическом применении пищевая композиция или добавка согласно изобретению может предполагать любую форму описанных выше пищевой композиции или добавки. Предпочтительно, это формы диетических добавок, которые могут быть в жидком или сухом виде, таком как растворы, спреи, таблетки, капсулы, желатиновые капсулы, леденцы, порошки, гели, эмульсии и т.д. Более предпочтительно, это форма капсулы. Добавки для косметических целей могут дополнительно содержать соединения, активные по отношению к коже.
Количество составов, или пищевых композиций, или биологически активных добавок к пище, которые должен принимать индивидуум для достижения положительного эффекта, зависит также от его размера, типа и возраста.
В другом воплощении фармацевтическую композицию можно вводить для профилактического и/или терапевтического воздействия. При терапевтическом воздействии композиции вводят пациенту, уже страдающему от заболевания, как это описано ниже, в количестве, достаточном для излечения или, по меньшей мере, частичной ликвидации симптомов заболевания и его осложнений. Количество, соответствующее выполнению этих требований, определяют как «терапевтически эффективную дозу». Количества, эффективные для этого, зависят от тяжести заболевания и от веса и общего состояния пациента. При профилактических применениях композиции по данному изобретению вводят пациенту, находящемуся в группе риска или подозреваемому в наличии определенного заболевания. Такое количество определяют как «профилактически эффективную дозу». При таком применении точное количество тоже зависит от состояния здоровья и веса пациента.
Соединения согласно изобретению предпочтительно вводят с фармацевтически приемлемым носителем, причем природа этого носителя различна в зависимости от способа введения, например энтеральных, пероральных и местных (включая офтальмических) путей введения. Желаемый состав может быть создан с помощью включения различных наполнителей фармацевтического качества, например маннита, лактозы, крахмала, стеарата магния, сахарина натрия, целлюлозы, карбоната магния. Эта композиция может представлять собой таблетку, капсулу, пилюлю, раствор, суспензию, сироп, сухую пероральную добавку, влажную пероральную добавку.
Следует принимать во внимание, что, основываясь на собственном опыте, специалист выберет соответствующие компоненты и медицинскую форму для направления активного соединения к представляющей интерес ткани, например коже, толстому кишечнику, желудку, глазам, почкам или печени, учитывая способ введения.
Настоящее изобретение относится также к местному косметическому применению описанного выше состава. Он может содержаться, например, в лосьонах, шампунях, кремах, кремах против загара и после загара, кремах против старения и/или в мазях. Композиция, которая может использоваться местно, дополнительно содержит жир или масло, которое может использоваться в косметике, например, упомянутые в работе Ассоциации по парфюмерно-косметическим товарам и душистым веществам (CTFA), Руководстве по Косметическим Ингредиентам, Вашингтон. Можно также добавить другие косметически активные ингредиенты. Композиция дополнительно содержит структурирующие агенты и эмульгаторы. В композицию могут быть добавлены другие наполнители, красители, отдушки или замутнители. Следует принимать во внимание, что настоящие косметические продукты содержат смесь известных специалистам разных ингредиентов, обеспечивающих быстрое проникновение упомянутого вещества в кожу и препятствующих его деградации при хранении.
Очевидно, что концепция настоящего изобретения может применяться также в качестве адъювантной терапии, сопутствуя действующим в настоящее время лекарственным средствам. Поскольку соединения по настоящему изобретению могут быть легко введены вместе с пищевыми веществами, может применяться специальное клиническое питание, содержащее большое количество упомянутых соединений. Очевидно, что при чтении настоящего описания вместе с прилагаемой формулой изобретения специалист будет рассматривать множество различных альтернатив упомянутым здесь определенным воплощениям.
Продукт согласно настоящему изобретению можно использовать для повышения эффективности катехинов. Известно, например, что катехины улучшают здоровье кожи, оказывают положительное влияние на предотвращение или лечение сердечно-сосудистых заболеваний, на диабет 2 типа, на когнитивную функцию или воспаление. Их можно также использовать для регуляции снижения веса. Далее пероральную композицию по настоящему изобретению можно использовать для улучшения здоровья кожи, в частности для защиты от световых и возрастных воздействий тканей кожи, кроме того, например, для замедления старения кожи. Они могут быть также использованы для предотвращения или лечения чувствительной, сухой или реактивной кожи или для улучшения плотности или тургора кожи.
Влияние композиций согласно настоящему изобретению на кожу людей или домашних животных может быть измерено с помощью общепринятых методов, включающих минимальную эритемную дозу (MED), колориметрию, чрескожную потерю воды, репарацию ДНК (DNA), измерение образования интерлейкинов и протеогликанов или коллагеназную активность, барьерную функцию или обновление клеток.
Настоящее изобретение далее иллюстрируется с помощью описанных ниже не ограничивающих примеров.
Примеры
Пример 1: Исследование стабильности катехинов зеленого чая
Материалы и методы
Коммерческие экстракты зеленого чая (растворимый зеленый чай TCTG) были получены с фабрики Choladi (Cherambadi, India). Они были приготовлены водной экстракцией зеленых листьев при 90°С с последующей распылительной сушкой. Использовали две группы. В Таблице 1 приведены их катехиновые профили.
| Таблица 1 | ||||||
| Содержание катехинов в Choladi экстрактах зеленого чая | ||||||
| Группа | Количество [% порошка] | |||||
| EgC | С | EgCg | EC | ECg | Всего | |
| 1 | 7,4 | 0,3 | 7,8 | 2,3 | 1,1 | 18,9 |
| 2 | 10,6 | 0,4 | 13,3 | 2,6 | 1,7 | 28,6 |
Разные количества ОРС из виноградных косточек (олигомерные процианидины) были получены из bidena (Milan, Italy), Kikomann (Noda-City, Japan) для серий Gravinol product и из DRT (Dax, France) для Vitaflavan 50. ОРС из сосновой коры (Oligopin) был даром из DRT (Dax, France).
Фуранеол (4-Гидрокси-2,5-Диметил-3(2Н)-Фуранон), гомофуранеол, фуранеолметилэфир и норфуранеол выделяли из Givaudan (Dubendorf, Switzerland). Витамин С, мальтит, цистеин и метабисульфат были из Sigma-Aldrich (Buchs, Switzerland).
Стеароил лактилат натрия (SSL) и диацетиловые виннокислые эфиры моноглицеридов (Datem) были из Danisco (Copenhagen, Denmark).
Однозамещенный фосфат натрия моногидрат и двузамещенный фосфат натрия дигидрат были из Merck (Darmstadt, Germany).
Стандарты катехинов, использованные для калибровки высокоэффективной жидкостной хроматографии ВЭЖХ (HPLC), были получены из Extrasynthese (Genay; France).
Образцы готовили следующим способом. Вкратце, каждый образец обрабатывали уксусной кислотой (конечная концентрация 30%) в течение 30 мин и затем добавляли к водному раствору, содержащему 10% ацетонитрил, 0,5 мг/мл ЭДТА и 0,5 мг/мл аскорбиновой кислоты. Затем смесь центрифугировали 30 мин при 14000 г и супернатант анализировали с помощью ВЭЖХ. Выполнение этого протокола позволяет полностью восстановить все катехины.
Катехины зеленого чая определяли с помощью ВЭЖХ по методу обратной фазы, используя аналитический метод, основанный на ISO FDIS 14502-2. Использовали систему ВЭЖХ 1100 модель Hewlett-Packard (Geneva, Switzerland), снабженную фотодиодной решеткой в ультрафиолетовой видимой области и флуорометрическим детектором. Катехины регистрировались при 280,4 нм, за исключением катехинов и эпикатехина, которые регистрировали по флуоресценции (возбуждение: 280 нм; эмиссия: 310 нм). Пробы (10 мкл) разделяли на колонке Zorbax RX - С18 (внутренний диаметр 4,6 мм х 250 мм длины, техника Agilent). Разделение выполняли при комнатной температуре с помощью градиента, описанного в Таблице 2. Скорость протекания равнялась 1,0 мл/мин.
| Таблица 2 | |
| Градиент растворителя, используемый для ВЭЖХ разделения катехинов. Растворитель А: вода, содержащая 0,05% трифлуорацетата (TFA); растворитель В: смесь МеОН и ацетонитрила (60:40), содержащая 0,05% TFA. | |
| Время | Растворитель В |
| [мин] | [%] |
| 0 | 10 |
| 10 | 11 |
| 32 | 27 |
| 32,1 | 50 |
| 35 | 50 |
| 35,1 | 10 |
| 45 | 10 |
Концентрацию катехинов зеленого чая в образце (С, ЕС, EgC, EgCg, ECg) вычисляли на основе соответствующей калибровочной кривой и выражали в % от исходного значения (проба в нулевой момент). Поскольку кофеин, эндогенно присутствующий в пробах зеленого чая, стабилен в выбранных условиях исследования, его использовали в качестве внутреннего стандарта для всех расчетов. Таким образом, концентрацию кофеина, найденную в свежем экстракте зеленого чая, использовали для нормализации данных.
Зеленый чай и антиоксиданты или соответствующие составы диспергировали в буфере при рН 7,4 (Na-Pi, 100 мМ) и исследовали при стандартных условиях (в открытых контейнерах, при постоянном размешивании при 37°С до 24 ч. С определенными временными интервалами собирали отдельные аликвоты и готовили пробы для инъекции ВЭЖХ, как указано выше.
Результаты
Стабилизация экстракта зеленого чая витамином С
Известно, что витамин С является мощным антиоксидантом, который предотвращает деградацию катехина при добавлении к зеленому чаю. Чтобы определить минимальную концентрацию витамина С, необходимую для достижения защиты катехинов, экстракты зеленого чая, содержащие возрастающие концентрации витамина С, инкубировали до 24 ч. Поскольку целью данной работы было достигнуть максимальной защиты катехинов при физиологических условиях, выбирали параметры инкубации так, чтобы они были сравнимы с условиями, найденными в кишечнике, т.е. рН 7,4 при 37°С.
| Таблица 3 | ||||||
| Зависящая от дозы задержка катехина в пробах зеленого чая, содержащих возрастающие концентрации витамина С, инкубированные до 24 ч (С=катехин, ЕС=эпикатехин, EgC=эпигаллокатехин, EgCg=эпигаллокатехин-3-галлат, ECg=эпикатехин-3-галлат) | ||||||
| Образец | Задержка катехина | |||||
| GTE 0.1% + витамин С (мМ) | Время инкубации (ч) | EgC | С | EgCg | ЕС | ECg |
| (% от исходного значения) | ||||||
| контроль | 2 | 0 | 104 | 1 | 89 | 77 |
| 6 | 0 | 54 | 0 | 25 | 9 | |
| 24 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0,1 | 2 | 0 | 106 | 3 | 90 | 81 |
| 6 | 0 | 53 | 0 | 26 | 9 | |
| 24 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0,5 | 2.0 | 88 | 110 | 90 | 92 | 97 |
| 6 | 0 | 82 | 0 | 46 | 26 | |
| 24 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 1,0 | 2 | 92 | 108 | 94 | 93 | 97 |
| 6 | 20 | 126 | 41 | 83 | 87 | |
| 24 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
| 2,5 | 2 | 92 | 108 | 95 | 94 | 97 |
| 6 | 82 | 125 | 89 | 86 | 95 | |
| 24 | 0 | 172 | 1 | 64 | 53 | |
| 5,0 | 2 | 93 | 107 | 94 | 93 | 97 |
| 6 | 85 | 117 | 88 | 86 | 91 | |
| 24 | 62 | 175 | 69 | 75 | 78 | |
Как уже известно из предыдущих исследований, EgC и EgCg являются самыми нестабильными катехинами, которые деградируют уже через 2 часа инкубации в незащищенном экстракте зеленого чая (Таблица 3). При выбранной концентрации значительное влияние витамина С заметно только при концентрации 0,5 мМ, несмотря на то, что другие эксперименты показали, что аскорбиновая кислота в концентрации 0,2 мМ уже оказывает определенную защиту по меньшей мере за 2 часа инкубации (данные не показаны). Максимальная защита за 2 часа получалась с концентрацией витамина С равной или свыше 1 мМ, где плато достигается только при 2,5 мМ для стабилизации в течение 6 ч. Другие катехины в выбранных условиях более стабильны, и через 6 ч часть их еще может быть обнаружена в пробе, не содержащей витамина С.
Добавление аскорбиновой кислоты к образцам также значительно улучшает их стабильность зависящим от дозы образом. Интересно, что в зеленом чае, стабилизированном витамином С (>1 мМ), количество катехинов (С) стабильно возрастает при инкубации, достигая 175% от исходного значения через 24 часа. Эта зависимость генерации С от времени не изучалась детально, но хорошо известно, что некоторые катехины склонны к эпимеризации. Постоянная эпимеризация других разновидностей катехинов в С и задержанная деградация С при увеличенных концентрациях аскорбиновой кислоты может быть одним из объяснений увеличения С со временем.
Было показано, что витамин С является эффективным антиоксидантом для защиты катехинов. Полагая, что адсорбция в кишечнике заканчивается через 2-3 часа, концентрацию >0,2 мМ можно считать достаточной для достижения максимальной защиты.
Влияние олигомерных процианидинов (OPCs)+Витамин С на стабилизацию катехинов зеленого чая
Экстракты, богатые OPCs, характеризуются содержанием в них олигомеров или полимеров катехинов и антиоксидантной активностью, приписываемой этим соединениям. Однако в этих составах имеются еще значительные количества мономеров, зависящие от сырья и от процесса, использованного для экстракции. Действительно, известно, что богатые OPCs экстракты содержат, по меньшей мере, катехин и эпикатехин, два вида катехиов, которые присутствуют также в экстрактах зеленого чая. Поскольку добавление этих экстрактов к зеленому чаю существенно изменило бы профиль катехинов в смеси, были охарактеризованы выбранные ОРС экстракты с точки зрения содержания в них (профилей) мономеров катехина.
Аналитические результаты подтвердили, что С и ЕС являются основными видами катехинов, найденных в составах ОРС в количествах, изменяющихся в интервале от 1 мас.% до 20 мас.% от общего содержания в образце (Таблица 4). EgC в экстрактах отсутствовал. Кроме того, небольшие количества EgCg были найдены в виноградных косточках hidena и в ОРС из коры сосны Oligopin. ECg был обнаружен в обоих экстрактах и в образце Vitaflavan. Все эти три образца были особенно богаты мономерами катехина.
| Таблица 4 | |||||||
| Профиль мономеров катехинов в коммерческих составах, богатых ОРС (С=катехин, ЕС=эпикатехин, EgC=эпигаллокатехин, EgCg=эпигаллокатехин-3-галлат, ECg=эпикатехин-3-галлат) | |||||||
| Богатые ОРС продукты | Содержание катехина и кофеина | ||||||
| (г/100 г образца) | |||||||
| EgC | С | кофеин | EgCg | ЕС | ECg | Всего | |
| Oligopin | 0,0 | 4,3 | 0,0 | 0,1 | 0,8 | 0,3 | 5,4 |
| Vitaflavan 50 | 0,0 | 18,3 | 0,0 | 0,0 | 11,3 | 0,9 | 30,5 |
| Gravinol | 0,0 | 0,8 | 0,0 | 0,0 | 0,4 | 0,0 | 1,3 |
| Gravinol-Т | 0,0 | 0,5 | 0,0 | 0,0 | 0,3 | 0,0 | 0,8 |
| Gravinol-S | 0,0 | 2,7 | 0,0 | 0,0 | 1,0 | 0,0 | 3,8 |
| Gravinol-SL | 0,0 | 2,4 | 0,0 | 0,0 | 1,2 | 0,0 | 3,6 |
| hidena | 0,0 | 16,0 | 0,03 | 0,2 | 11,7 | 1,5 | 29,5 |
Затем было измерено влияние различных смесей ОРС/Витамин С на стабильность катехинов зеленого чая. Было показано (Таблица 5), что по сравнению с защитой одним витамином С большинство комбинаций с экстрактами ОРС демонстрировали лучшую сохранность EgC и EgCg после 2 и 5 часов инкубации.
Составы из ОРС uidena оставляли для дальнейших исследований оптимизации.
| Таблица 5 | ||||||
| Защита катехинов при инкубации образцов зеленого чая, стабилизированного витамином С и экстрактами, богатыми ОРС (С=катехин, ЕС=эпикатехин, EgC=эпигаллокатехин, EgCg=эпигаллокатехин-3-галлат, ECg=эпикатехин-3-галлат) | ||||||
| Образец | Задержка катехина | |||||
| 0,5% ОРС + 0,2 мМ витамина С | Время инкубации (ч) | EgC | С | EgCg | ЕС | ECg |
| в % от исходного значения | ||||||
| контроль (вит. С только) | 2 | 61 | 100 | 75 | 92 | 97 |
| Oligopin | 2 | 97 | 93 | 86 | 79 | 95 |
| Vitaflavan 50* | 2 | 91 | 97 | 89 | 95 | 98 |
| Gravinol | 2 | 63 | 94 | 77 | 94 | 91 |
| Gravinol-Т | 2 | 33 | 95 | 54 | 93 | 94 |
| Gravinol-S | 2 | 70 | 96 | 83 | 102 | 98 |
| Gravinol-SL | 2 | 67 | 92 | 78 | 91 | 93 |
| bidena * | 2 | 99 | 103 | 85 | 100 | 101 |
| Control (vit.C only) | 5 | 7 | 104 | 14 | 82 | 83 |
| Oligopin | 5 | 41 | 84 | 60 | 73 | 87 |
| Vitaflavan 50* | 5 | 63 | 87 | 66 | 85 | 89 |
| Gravinol | 5 | 22 | 85 | 34 | 79 | 83 |
| Gravinol-Т | 5 | 2 | 79 | 9 | 73 | 74 |
| Gravinol-S | 5 | 19 | 83 | 44 | 86 | 85 |
| Gravinol-SL | 5 | 31 | 82 | 47 | 80 | 82 |
| hidena * | 5 | 73 | 98 | 64 | 94 | 94 |
| * интеграция затруднена из-за повышенной концентрации мономеров катехинов в образцах ОРС. |
Дозозависимое влияние OPCs+витамин С на стабильность катехинов
Чтобы оптимизировать соотношение витамина С к ОРС для защиты катехинов, зеленый чай, содержащий три разных концентрации витамина С (0,1 мМ, 0,2 мМ и 0,3 мМ), инкубировали с возрастающими концентрациями ОРС до 5 часов. EgCg был выбран в качестве маркера для оценки эффективности защиты ввиду его значительной нестабильности. Как наблюдали ранее, добавление ОРС к инкубируемым образцам значительно увеличивало стабильность EgCg по сравнению с контрольным вариантом (с одним витамином С) (Фигура 1). Защитный эффект ОРС явно зависел от дозы и постоянно возрастал с ростом исходной концентрации витамина С. Увеличение было однако нелинейным: 5-кратная доза ОРС не вызывала в 5 раз большую защиту. Эффект добавления ОРС был более выражен при наименьших концентрациях витамина С, но в этом случае полная защита тоже была меньше, приводя только к приблизительно 50% задержке ОРС.
Чтобы возможно более уменьшить вклад катехинов из виноградных косточек в полный профиль катехинов, выполняли тест на стабильность с добавлением ОРС в интервале 0,025-0,1% вместе с 0,2 мМ витамина С. После 5 часов инкубации защита EgCg в зеленом чае зависела от дозы и достигала максимума в 40% при 0,1% ОРС (Фигура 2). Наблюдаемое возрастание не было линейным, в частности, при концентрации ОРС 0,05% защита EgCg уже соответствует 75% от величины, наблюдаемой при 0,1% ОСР. Наконец, этот состав, в котором комбинируются 0,2 мМ витамна С с 0,05% ОСР, был выбран как хороший компромисс между полной защитой катехинов и сниженным содержанием ОСР. Этот результат тестировали при клиническом испытании, оценивая эффект Вит С/ОСР на улучшение биодоступности катехинов.
Пример 2: Исследование биодоступности
Материалы и методы
Испытуемые
Двенадцать человек в возрасте 22-46 лет из Национального научно-исследовательского Совета (NRC) были включены в клинические испытания. Волонтеры были объявлены здоровыми после заполнения ими медицинского опросника и обследования врачом. В течение исследования испытуемым не давали лекарственных средств и витаминно-минеральных добавок. Все испытуемые не курили. Были исключены вегетарианцы, строгие вегетарианцы и лица, регулярно выпивавшие более 3 чашек чая (всех сортов, включая травяной чай) в неделю или 200 г шоколада в неделю, включая продукты, содержащие шоколад. Испытуемых полностью информировали о целях исследования и получали их письменное информированное согласие. Протокол исследования утверждался Комитетом по этике CHUV Лозанны.
Схема исследования
Схематическая диаграмма данного исследования представлена на Фигуре 3. Это исследование проводили в течение всего периода двойным слепым методом. Исследуемым продуктом был экстракт зеленого чая, TCTG (CWS, 0,8), водный экстракт листьев зеленого чая, произведенного в Choladi (Nestle India) и поставляемого Givaudan. Этот экстракт зеленого чая использовали для четырех разных испытываемых партий составов.
Они включали:
- порошок из экстракта зеленого чая (GT) (1 г на человека);
- порошок из экстракта зеленого чая с экстрактом из виноградных косточек и витамином С (GTCV) (1,535 г продукта на человека, содержащего 1 г экстракта зеленого чая, 0,5 г экстракта виноградных косточек и 0,035 г витамина С);
- порошок из экстракта зеленого чая с двумя другими составами, которые не будут здесь описаны.
Четыре исследуемых продукта помечали кодом А, В, С и D. Четыре разных партии состава помещали в желатиновые капсулы и вводили орально с 300 мл воды с низким содержанием минералов через 2 часа после завтрака. Испытуемым давали по 1 г экстракта зеленого чая на прием. Катехиновый состав экстракта приведен в Таблице 6.
| Таблица 6 | |||||
| Катехиновый профиль экстракта зеленого чая Ref: 52160450BA(%) | |||||
| EGC | катехины | EGCG | ЕС | ECG | Всего |
| 12,4 | 0,4 | 17,8 | 2,2 | 3,1 | 35,9 |
За два дня до начала приема состава испытуемых просили не употреблять алкоголь, пищу, богатую флавоноидами, напитки, продукты из чая, травяной чай, продукты, содержащие шоколад, кофе, виноградный сок и более 250 мл в день других фруктовых соков. Их диету стандартизировали за один день до эксперимента и в день эксперимента. В этот день испытуемые голодали по схеме Metabolic Unit, получая легкий завтрак без катехинов. В правую или левую руку вводили катетер, чтобы отбирать пробы крови с описанными ниже интервалами в течение 8 часов. Через 2 часа после завтрака испытуемые получали одну из 4 партий составов А, В, С или D согласно рандомизации. Образцы крови отбирали через 0, 30, 60, 90, 120, 180, 240, 360 и 480 мин после приема формы состава. 250 мл физиологической сыворотки (NaCl 0,9%) инфузировали через катетер в течение 6 часов, чтобы избежать закупорки катетера. Перед отбором образцов крови 2 мл жидкости удаляли из катетера, чтобы избежать попадания NaCl в кровь. Испытуемые завтракали по схеме Metabolic Unit. Стандартизированную пищу подавали на ужин. Утром следующего после голодания дня производили отбор образцов для завершения исследования фармакокинетики.
Обработка образцов и анализ
Каждый образец крови центрифугировали при 3500 г при 4°С в течение 10 мин сразу после отбора крови для получения плазмы. Плазму, полученную из этой пробирки, смешивали с ЭДТА и витамином С. Затем образцы замораживали при -80°С до выполнения анализа. Анализ выполняли во внешней лаборатории (Brunswick Laboratories, LLC, Norton, MA, USA) по следующему протоколу. Вкратце, после оттаивания плазму центрифугировали (14000 оборотов в минуту, 5 мин, 4°С) в эппендорфной центрифуге (Eppendorf Centrifuge 5417R). Затем 200 мкл плазмы смешивали с 12 мкл 10% аскорбиновой кислоты-40 мМ КН2Р04-0,1% EDTA, 20 мкл 50 мМ фосфата калия (рН 7.4), 20 мкл 1,0 мкг/мл катехин галлата (CG) со стандартными интервалами, 500 единицами β-d-глюкуронидазы типа Х-А из Е. coli (Sigma Chemical Co, St. Louis, МО, USA) и 4 единицами сульфатазы типа VIII из кишечника Abalone entrails (Sigma Chemical Co). Смесь инкубировали при 37°С в течение 45 мин. Реакцию останавливали добавлением 2 мл этилацетата с последующим сильным встряхиванием в течение 20 мин и центрифугрованием при 4°С в течение 5 мин при 2000 г. Супернатант переносили в чистую пробирку и повторяли экстракцию этилацетатом. 10 мкл 0,02% аскорбиновой кислоты:0,005% ЭДТА добавляли к объединенной надосадочной фракции и помещали в Вортекс для полного перемешивания. Затем супернатант выпаривали до высушивания с азотом в течение 2 часов при комнатной температуре. Образцы восстанавливали в 200 мкл смеси метанол:вода, хорошо перемешивали, разрушали клетки ультразвуком в течение 10 мин и центрифугировали (14000 оборотов в минуту, 5 мин, при 4°С). Вводили 20 мкл супернатанта в ВЭЖХ-систему. ВЭЖХ-система электрохимического детектирования (ECD) состояла из ESA Model 582 системы введения растворителя, ESA Model 542 автоматического отбора образцов, ESA 5600 CoulArray электрохимического детектора (ESA, Bedford, MA, USA) с CoulArrayWin программным обеспечением 1.12, Eppendorf СН-30 нагревателем колонки, С 18 Phenomenex защитной колонки, 4.0 мм L×3.0 мм и SUPELCO Ascentis RP-Amide колонки высотой 15 см и внутренним диаметром 6 мм, заполненной частицами диаметром 5 мкм. Стандартные флавоноловые растворы и внутренний стандарт (катехин галлат) готовили на растворе метанола в воде (объемное отношение 1:2) и хранили при -70°С. Колонку элюировали при 35°С, начиная со скорости протекания 1 мл/мин, 70% буфером А (40 мМ одноосновного фосфата аммония, доводя рН до 3,0 фосфорной кислотой) и 30% буфером В (40 мМ одноосновного фосфата аммония, 50%/л: 50% ацетонитрил/л, доводя рН до 3,0 фосфорной кислотой). Через 1 минуту градиент линейно изменялся от 70% буфера А и 30% буфера В до 10% буфера А и 90% буфера В (1-10 мин), 70% А /30% В (10-12). Элюент измеряли с помощью ВЭЖХ-электрохимического детектирования с определением потенциала при -30, 100, 230, 400 mb. Доминантный канал был при 230 мв.
Результаты
Биодоступность через плазму эпигаллокатехин-3 галлата
Для эпигаллокатехин-3 галлата (EGCG) предельное значение количественного определения концентрации равнялось 0,005 мкг/мл. Кинетические параметры эпигаллокатехин-3 галлата из различных партий составов приведены в Таблице 7.
| Таблица 7 | ||||
| Кинетические параметры эпигаллокатехин-3 галлата для партий составов (среднее±sd) | ||||
| Партия препарата | Число испытуемых | Cmax(мкг/мл) | Tmax(мин) | AUC(0-22h)(мкг·мин) |
| [GTVC] | 12 | 0,206±0,053 | 108±30 | 51±15 |
| [GT] | 12 | 0,171±0,079 | 103±20 | 40±12 |
| Относительное различие | +20,5% | +27,5% |
Добавление экстракта виноградных косточек и витамина С к экстракту зеленого чая увеличивало площадь под кривой (AUC) и Cmax EGCg на 27,5 и 20,5%, соответственно. Величина Тmax не зависела от смеси.
Если AUC(22h-inf) меньше чем 30% от AUC(0h-inf), то AUC(0h-inf) и T1/2 могут быть приняты во внимание. Значения AUC(0h-inf) и Т1/2 эпигаллокатехин-3 галлата из разных партий составов приведены в Таблице 8.
| Таблица 8 | |||
| AUC(0h-inf) и T1/2 эпигаллокатехин-3 галлата для партий составов (среднее±sd) | |||
| Партия препарата | Число испытуемых | AUC(0h-inf)(мкг/мл·мин) | T1/2 (мин) |
| [GTVC] | 12 | 58±15 | 292±134 |
| [GT] | 10 | 46±17 | 241±174 |
| Относительное различие | +26% | +21% |
Средняя величина AUC этих экстраполированных кинетических кривых эпигаллокатехин-3 галлата возрастает на 26%, если зеленый чай смешан с экстрактом виноградных косточек и витамином С по сравнению с экстрактом зеленого чая, принимаемым без добавок. Величина T1/2 также увеличивалась на 21%.
Биодоступность через плазму эпигаллокатехин-3 галлата
Предельное значение количественного определения эпигаллокатехин-3 галлата равно 0,005 мкг/мл. Кинетические параметры эпигаллокатехин-3 галлата в различных партиях состава приведены в Таблице 9.
| Таблица 9 | ||||
| Кинетические параметры эпикатехин-3 галлата для партий составов (среднее±sd) | ||||
| Партия препарата | Число испытуемых | Cmax(мкг/мл) | Tmax(мин) | AUC(0-22h) (мкг/мл·мин) |
| [GTVC] | 12 | 0,15±0,10 | 153±83 | 114±106 |
| [GT] | 11b | 0,11±0,08 | 104±39 | 80±79 |
| Относительное различие | +26% | +47% | +42,5% | |
| В партии состава [GT] данные для t испытуемых "16b" опущены |
Одновременный прием экстракта виноградных косточек и витамина С с экстрактом зеленого чая увеличивает AUC, Cmax и Tmax ECg на 42,5, 26 и 47%, соответственно.
Если AUC(22h-inf) меньше чем 30% от AUC(0h-inf), AUC(0h-inf) и T1/2 могут быть приняты во внимание. Большинство испытуемых имеет AUC(22h-inf)>30% от AUC(0h-inf). Поэтому экстраполяция не может быть выполнена.
Биодоступность через плазму эпигаллокатехина
Предельное значение количественного определения эпигаллокатехина равно 0,005 мкг/мл. Кинетические параметры эпигаллокатехина из различных партий составов приведены в Таблице 10.
| Таблица 10 | ||||
| Кинетические параметры эпикатехина для партий составов (среднее±sd) | ||||
| Партия препарата | Число испытуемых | Cmax(мкг/мл) | Tmax(мин) | AUC(0-22h)(мкг/мл·мин) |
| [GTVC] | 12 | 0,96±0,65 | 120±46 | 238±129 |
| [GT] | 11b | 0,81±0,45 | 125±58 | 2293151 |
| Относительное различие | +18,5% | +3,9% | ||
| В партии состава [GT] данные для t испытуемых "0,4b", 10c" и "14с" опущены |
Одновременный прием экстракта виноградных косточек и витамина С с экстрактом зеленого чая увеличивает AUC и Cmax ECg на 3,9 и 18,5%, соответственно. Величина Тmax не зависела от смеси.
Если AUC(22h-inf) меньше чем 30% от AUC(0h-inf), AUC(0h-inf) и Т1/2 могут быть приняты во внимание. Эти значения AUC(0h-inf) и Т1/2 эпигаллокатехина из разных партий состава приведены в Таблице 11.
| Таблица 11 | |||
| AUC(0h-inf) и T1/2 эпигаллокатехина для партий составов (среднее±sd) | |||
| Партия состава | Число испытуемых | Cmax(мкг/мл) | Tmax(мин) |
| [GTVC] | 12 | 252±136 | 211±1123 |
| [GT] | 11 | 257±153 | 259±145 |
Кинетические параметры не увеличиваются при экстраполяции AUC.
Биодоступность через плазму эпикатехина и катехина
Сравнение с эпикатехином и катехином невозможно, поскольку экстракт виноградных косточек содержит 24,3% общего количества катехина и эпикатехина.
Заключение
Показано, что биодоступность основного катехина (EGCg) экстракта зеленого чая увеличивается при одновременном приеме со смесью витамина С и экстракта виноградных косточек. Такое же наблюдение сделано для ECg.
1. Применение смеси олигомерных процианидинов (ОРС) и аскорбиновой кислоты или аналогов витамина С для приготовления пищевой или косметической композиции, содержащей по меньшей мере один катехин зеленого чая, для повышения биодоступности упомянутого катехина.
2. Применение по п.1, где пищевая композиция является пищевым продуктом, продуктом для домашних животных, питательной композицией, нутрицевтиком, биологически активной добавкой к пище.
3. Применение по п.2, где пищевой продукт выбран из группы, состоящей из полноценной питательной смеси, молочного продукта, охлажденного или стабильного в хранении напитка, порошкообразного напитка, минеральной воды, жидкого напитка, супа, диетической добавки, заменителя пищи, питательного батончика, кондитерского изделия, молока или кисломолочного продукта, йогурта, порошка на основе молока, продукта для энтерального питания, детской питательной смеси, зернового продукта или ферментированного зернового продукта, мороженого, шоколада, кофе или кулинарного продукта.
4. Применение по п.2, где биологически активная добавка к пище обеспечена в виде капсул, желатиновых капсул, мягких капсул, таблеток, таблеток в сахарной оболочке, пилюль, паст или пастилок, жевательных резинок, питьевых растворов или эмульсий, сиропов или гелей.
5. Применение по п.1, где пищевая композиция дополнительно содержит по меньшей мере одно из подсластителя, стабилизатора, вкусоароматического агента и красителя.
6. Применение по п.1, где косметическая композиция дополнительно содержит соединение, активное по отношению к коже.
7. Применение по любому из пп.1-6 для увеличения эффективности катехинов, в частности, для улучшения здоровья кожи, осуществления положительных эффектов в предотвращении или профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, диабета второго типа, когнитивной функции или воспаления или для регуляции снижения веса.
8. Применение по п.7, где улучшение здоровья кожи заключается, в частности, в защите тканей кожи от старения, в предотвращении или профилактике чувствительной, сухой или реактивной кожи.
9. Применение по п.8 для улучшения плотности или тургора кожи.
10. Применение по п.8, где композиция увеличивает фотозащиту кожи.
11. Применение по п.1, где композиция дополнительно содержит также гесперетин предпочтительно в количестве 10 нг - 1000 мг на ежедневный прием.
12. Способ повышения биодоступности катехинов в пищевых или косметических композициях, включающий стадию применения композиции, содержащей по меньшей мере один катехин зеленого чая и смесь олигомерных процианидинов (ОРС) и аскорбиновой кислоты или аналогов витамина С.
